AT211542B - Kunstharzdispersion und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

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  Kunstharzdispersion und Verfahren zu ihrer Herstellung 
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue Kunstharzdispersionen sowie deren Herstellung. 



   Die erfindungsgemässe Kunstharzdispersion ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine wässerige
Dispersion eines Polypropylens handelt, welches einen Gehalt an kristallinem Polymer von 50-100
Gew. -% aufweist. 



   Die erfindungsgemässe wässerige Polypropylendispersion lässt sich in irgend einer passenden Weise herstellen. Beispielsweise wurde überraschenderweise gefunden, dass man ein zerteiltes Polypropylen mit einem Gehalt an kristallinem Polymer von   50 - 100 Gew. -%, dessen   Teilchen eine Grösse von 0,   1 - 20 Il   aufweisen, in Gegenwart oder Abwesenheit eines Dispergierungsmittels oder Emulgators ohne weitere be- sondere Behandlung in Wasser dispergieren kann. Im Gegensatz zu andern Polymermaterialien lässt sich ein    solches'zerteiltes   Polypropylen direkt durch Polymerisation des Monomers gewinnen.

   Falls ein Polypropylen mit einer Teilchengrösse von über 20 it zur Verfügung steht, kann man die   Teilchengrösse   durch Vermahlen, beispielsweise in einer Walzenmühle, herabsetzen, vorzugsweise unter Anwendung von Hitze und in Gegenwart eines öligen Materials oder eines andern nichtlösenden Modifizierungsmittels. 



   Als Alternative zum Vermahlen, oder wo es sonstwie   erwünscht   ist, lassen sich Methoden anwenden, bei welchen das Polymer in einem Lösungsmittel gelöst wird, bevor man es im Wasser dispergiert. Ein zweckmässiges Verfahren dieser Art besteht darin, dass man eine Lösung des Polypropylens in einem organischen Lösungsmittel für dasselbe herstellt, welches mit Wasser nicht oder nur wenig mischbar ist, worauf man die Lösung in Wasser emulgiert und das Lösungsmittel durch Verdampfen entfernt. Nach einem andern Verfahren stellt man eine Lösung in einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel her, fällt das Polypropylen durch Zusatz von Wasser aus und entfernt das Lösungsmittel durch Verdampfen. 



   Welches Verfahren immer angewendet wird, so wird die Herstellung und Stabilität der wässerigen Dispersion begünstigt durch die Anwesenheit von einem oder mehreren Dispergierungsmitteln oder Emulgatoren, welche im Wasser oder im Polymer enthalten sind oder bei der Vereinigung der Komponenten gebildet werden (beispielsweise bei Anwesenheit eines verseifbaren Öls im Polymer und von Natriumhydroxyd im Wasser). Die Dispersion kann mit Hilfe von Schutzkolloiden stabilisiert werden. 



   Die erfindungsgemässen Dispersionen lassen sich verwenden zum Überziehen oder Imprägnieren ver-   schiedenartiger poröser   und nichtporöser Materialien, beispielsweise von Papier, Kabeln, Seilen, Garnen, Textilprodukten, Metallen (z. B. Drähten, Platten und Folien) und Asbest.

   Durch eine solche Behandlung kann man den Materialien einige der Eigenschaften von Polypropylen erteilen, beispielsweise dessen Un-   durchlässigkeit   für Gase und Wasser, seine chemische   Beständigkeit.   seine Korrosionsfestigkeit und Helligkeit, oder man kann ihre Eigenschaften verändern oder verbessern, beispielsweise die Knitterfestigkeit von Geweben, oder man kann ihnen schliesslich neue nützliche Eigenschaften verleihen, beispielsweise die Fähigkeit der Verschweissbarkeit mit sich selber oder mit andern Materialien, beispielsweise Papier auf Papier oder Metall auf Gewebe. 



   Die Bildung von Schutzüberzügen mit Hilfe der erfindungsgemässen Dispersion geschieht beispielsweise durch Auftragen mit einem Rakel, einer Walze oder einer Bürste oder durch Besprühen oder Eintauchen. Der Überzug lässt sich verfestigen und egalisieren durch Anwendung von mechanischem Druck 

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   mit Hilfe von Pressplatten oder einer andern geeigneten Vorrichtung unter Anwendung einer Temperatur, welche über dem Erweichungspunkt des Polymers liegt (nach dem Austrocknen der Dispersion, vorzugsweise bei einer Temperatur wenig unterhalb 1000 C). Die Hauptmenge von vorhandenem Dispergierungsmittel. welches die mechanische und chemische Beständigkeit des Überzugs herabsetzen könnte, lässt sich entfernen durch Eintauchen des fertigen Gegenstandes in warmes Wasser. 



  Poröse Materialien wie Asbest und Kork können durch Imprägnieren in kohärente Materialien umgewandelt werden, die sich zu Körpern mit vollständig neuen Eigenschaften verformen lassen. 



  Die Dispersionen geben sehr gute Resultate als Schichtstoffklebemittel. beispielsweise für geschichtete Lagen aus absorbierenden Materialien, wie Textilfasern. Nach der Vereinigung der einzelnen Lagen mit den dazwischenliegenden Dispersionen wird das Ganze ausgetrocknet und gleichzeitig oder vorzugsweise anschliessend unter mechanischem Druck auf eine Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur von Polypropylen erhitzt. 



  Schliesslich sei die Möglichkeit erwähnt zur Herstellung von Fäden, Filmen und andern Profilartikeln durch Auspressen der Dispersion durch eine. geeignete Öffnung in ein Koagulierungsbad. 



  Polypropylen lässt sich mit einem sehr hohen Molekulargewicht herstellen, welches 800. 000 überschreiten kann. In ihm vereinigen sich in einmaliger Weise Eigenschaften, welche einzeln auch bei andern thermoplastischen Harzen auftreten. Es ist transparent, biegsam, leicht, gas-und wasserundurchlässig, ungiftig, geruchlos und hitzebeständig. Es kann geschweisst und mit transparenten oder opaken Farbstoffen gefärbt werden. In einigen Eigenschaften, z. B. seiner Hitzefestigkeit und seiner Gasundurchlässigkeit, ist es allen andern thermoplastischen Materialien überlegen. 



  Eine Dispersion gemäss vorliegender Erfindung lässt sich rasch und in wirtschaftlicher Weise herstellen. 



  Sie kann in sehr konzentrierter Form unter nachträglicher Verdünnung zubereitet werden, was die Versandund Lagerungskosten herabsetzt. Die bisher vorgeschlagenen Methoden zur Herstellung on konzentrierten Harzdispersionen ergaben keine Konzentrationen von mehr als 50 Gew. -0/0 (selbst dort, o die Dispersion in Form einer Paste erhalten wird). Mit Polypropylen lassen sich wesentlich höhere Konzentrationen erzielen, welche 100 % erreichen können. Tatsächlich lässt sich das wasserfreie Pulver selbst, welches direkt durch Polymerisation erhalten wird, als Konzentrat für die Herstellung von wässerigen Dispersionen betrachten, da es direkt und unmittelbar in Wasser dispergiert werden kann. 



  Die Eigenschaften der erfindungsgemässen wässerigen Dispersionen lassen sich modifizieren durch Zugabe von Modifizierungsmitteln wie Füllstoffen, Pigmenten und Weichmachern. Die Zugabe kann zur fertigen Dispersion oder in irgendeinem Punkt im Verlaufe von deren Herstellung erfolgen. 



  In den nachfolgenden Beispielen sind alle Angaben über Verhältnisse gewichtsmässig zu verstehen. 



  Beispiel l : In einen horizontalen Mischer gibt man 30 Teile Wasser, 10 Teile einer 12 obigen wässerigen Ammonium-polymethacrylat-Lösung und 100 Teile Polypropylenpulver (Molekulargewicht 90.000) in der Form, wie man es bei der Polymerisation direkt erhält. Die nach 30 minütigem Vermischen erhaltene Paste wird durch eine Scheibenmühle von der für Firnisse verwendeten Art geleitet. Das Vermischen und das Beschicken der Mühle kann kontinuierlich erfolgen. 



  Man erhält eine stabile homogene Paste, welche, wenn man sie zum Gebrauch mit Wasser verdünnt, sofort eine gute Polymerdispersion liefert. 



  Beispiel 2 : Man bringt 100 Teile körniges Polypropylen (Molekulargewicht 100. 000) in einer dampfbeheizten Walzenmühle in den plastischen Zustand und vermischt mit 10 Teilen Ölsäure. Das Vermischen wird unter Kühlen der Walzen fortgesetzt. Die pastöse Masse wird schwach disgregiert unter Bildung eines feinen Pulvers. Man vermischt 10 Teile eines Kondensationsproduktes von Äthylalkohol (1 Mol) und Äthylenoxyd (17 Mol) mit diesem Pulver sowie 100 Teilen Wasser und fügt schliesslich 10 Teile einer 12 % igen wässerigen Ammonium-methacrylat-Lösung zu. 



  Man erhält eine stabile Dispersion in Form einer Paste, deren dispergierte Teilchen einen mittleren Durchmesser von 19 IL aufweisen. 



  Beispiel 3 : Man vermischt 200 Teile grcbes Polypropylenpulver (Molekulargewicht 150. 000), 25 Teile Stearinsäure, 6 Teile des Kondensationsproduktes von Cetylalkohol (1 Mol) und Äthylenoxyd (4 Mol) sowie 2000 Teile Trichloräthylen und erhitzt unter Rückfluss auf 70 - 800 C, bis das Polymer vollständig gelöst ist. 



  In die warme Lösung giesst man unter Rühren eine auf 800 C erhitzte Lösung von 5,5 Teilen Kaliumhydroxyd in 1500 Teilen Wasser. Aus der so erhaltenen Emulsion entfernt man das Trichloräthylen durch Destillation bei 700 C unter einem Druck von 735 mm Hg. Das Destillat wird durch einen kontinuierlich arbeitenden Abscheider geleitet, während das Wasser in die Blase zurückkehrt. 



  Nachdem das Abdestillieren des Trichloräthylens beendet ist, stellt der Rückstand eine stabile wässerige Dispersion von Polypropylen dar. Der mittlere Durchmesser der Teilchen beträgt 5 u.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : l. Wässerige Dispersion eines Polypropylens, in welcher das Polypropylen einen Gehalt an kristallinem Polymer von 50 bis 100 Gew. -0/0 aufweist.

   2. Wässerige Dispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 1 - 10 % mit Bezug auf das Gewicht des Polypropylens eines Dispergierungsmittels oder Emulgators enthält.

   3. Wässerige Dispersion nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polypropylen in Form von Teilchen mit einer Grösse von 0, 1 bis 20 IL vorliegt.

   4. Verfahren zur Herstellung einer wässerigen Dispersion des Polypropylens gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Polypropylen mit einem Gehalt an kristallinem Polymer von 50 bis 100 Gew.-% und mit einer Teilchengrösse von 0, 1 bis 20 fi, gegebenenfalls in Gegenwart eines Dispergiermittels oder Emulgators, bei Raumtemperatur unmittelbar in Wasser dispergiert.