Verfahren zur Herstellung von Dispersionen. Ein Nachteil der bekannten Di:spersion.en, insbesondere Emulsionen, wie beispielsweise Latex aus natürlichem oder künstlichen Kaut schukarten, Emulsionen von Natur- und Kunstharzen, insbesondie@re auch Emulsionen von Polyvinyl- bezw. Polyacrylverbindungen und von Mis:
chpolymerisaten entsprechender klonomerer, ist, duss man bisher keine Mitte:1 kannte, ihre Vipkosität bei gegebenem Fest gehalt und gegebener Art, insbesondere Mo- #Lekülgrösse,
der emulgierten Stoffe willkür- .lich einzustellen. Insbesondere wird. die prak tische Verwendung der bekannten Emulsio# nen, beispielisweise für Lackzwecke, Im- pTägnierungen usw. dadurch mehr oder weniger beeinträ,chh,gt"duss bei Überschreiten eines bestimmten:
Festgehaltes. die Verarbei tung durch eine zu hohe Viskosität erschwert bezw. unmöglich gemacht wird. Hohe Visko sität hingegen ist auf andern Verwendungs- gebieten. erwünscht, beispidLsweise bei den meisten Verklebungen, wo es sich darum
EMI0001.0049
handelt, <SEP> mit <SEP> einem <SEP> möglichst <SEP> geringen <SEP> Auf wand <SEP> an <SEP> gliebstoff <SEP> eine <SEP> homogene <SEP> Verbin dung <SEP> herbeizuführen.
<tb>
Es <SEP> wurde <SEP> nun <SEP> gefunden,,dass <SEP> bei <SEP> Verwen=
<tb> dang <SEP> von <SEP> Dierivaten <SEP> des: <SEP> Polyvinylalkohols,
<tb> die <SEP> so <SEP> viele <SEP> Hydmoxylgruppen <SEP> enthalten, <SEP> @dass
<tb> sie <SEP> noch <SEP> wasserlöslich <SEP> sind., <SEP> dlis <SEP> Dispergie rungsmittel, <SEP> eine <SEP> solche <SEP> willkürliche <SEP> Beein flus.sunb,der <SEP> Viskosität <SEP> mit <SEP> Sicherheit <SEP> zu <SEP> er reichen <SEP> ist.
<tb>
Gegenstand <SEP> der <SEP> vorliegenden <SEP> Erfindung
<tb> ist <SEP> ein <SEP> Verfahren <SEP> zur <SEP> Herstellung <SEP> von <SEP> Disper sionen, <SEP> insbesondere <SEP> Emulsionen, <SEP> vom. <SEP> Poly merieations- <SEP> und <SEP> Kondensationsprodukten,
<tb> wgch:es,da.durch <SEP> gekennzeichnet <SEP> ist, <SEP> dass <SEP> man
<tb> als <SEP> Dispergierunge <SEP> mittel <SEP> solche <SEP> wasserlös lüche <SEP> Derivate <SEP> des. <SEP> Polyvinylalkohols <SEP> verwen det, <SEP> deren <SEP> 20%ig,-e.
<SEP> wässerige <SEP> Lösungen <SEP> nach
<tb> .der <SEP> Kugelfallmethocle <SEP> gemessen <SEP> eine <SEP> Visko sität <SEP> unterhalb <SEP> 30 <SEP> Sekunden <SEP> aufweisen, <SEP> und
<tb> dass <SEP> man <SEP> ein <SEP> solches <SEP> Dispergierungsmittel
<tb> dem <SEP> zu <SEP> dispergierenden <SEP> Stoff <SEP> in <SEP> einer <SEP> Kon- zentration von mindestens@ 3%, berechnet auf die Gesamtmenge des zu d'ispergierenden Ge misches, zusetzt, zwecks Gewinnung von Dispersionen, deren:
Viskosität, bei einem Festgehalt von 40 bis 70%, nach der Kugel- falImethode gemessen, unterhalb 100 Sekun den Liegt.
Die Kugelfallmethode besteht in fol gender lless.ung: Die auf ihre Viskosität zu prüfende Lösung oder Dispersion wird in ein Viskositätarohr von 20 ein Länge und 2 cm .e" gefüllt und in einem Ständer so über einen Spiegel gestellt, d'ass man den Boden des Rohres im Spiegel gut heolxaehten kann. Es wird dann eine polierte Stahlkugel von 3 mm -e" im Gewicht von 0,1098 g mit einer Pineette in der 'Mitte des- Rohres auf die Dispersion gebracht.
Darauf wird die Zeit in Sekunden gestoppt, die dieKuge.l zum Durch fallen der Strecke von 20 cm benötigt, das heisst bis sie im Spiegelbild am Boden des Gefässes erscheint. Die Temperatur der Dis persion soll 20' C betragen.
Versuche Haben nämlich ergeben, dass wenn man v an den: dispergierend wirkenden Pdl,yvinyl:deriva.t,en die mit niedrigen Visko- eitäten auswählt, das heisst die durch Ver- seifung von Polyviny lestern, -Acetalen oder -Athern,
deren Lösungen niedrige #'iskositi- ten im oben angegebenen Sinne aufweisen, gewonnenen, man im Vergleich zum Fest gehaIt überraschend niedri.gviskose Disper sionen erhält. Während durch die Auswahl des @iskositä.tsgrades des Dispergierung-- mittela die Grobeinstellung der Viskosität bewirkt werden kann,
lässt sich eine feinere Anpassung an dass gewünschte Ergebnis durch Verwendung von Di;spergie,rungsmit- teln mit verhä!l:t.nismässig hohem Gehalt an freien Hydiroxylgruppen erzielen, z.
B. bei Verwendung- von partiell verseiftem Poly- vinyla.cetat mit mindestens <B>80%</B> Hydroxyl, geh alt, sowie durch Verwendung von im Vergleich zu der -Menge der zri disperltie- renden Substanz verhältnismässig geringen Mengen des Dispergierungsmitt.els.
Versuche haben ferner gezeigt, dass diese zielbewusst ausgewählten j Dispergierungs- mittel die gewünschten überraschend niedri gen Emulsionsviskositäten sowohl bei ihrer Verwendung während der auf irgendeine Art bewirkten Pol'ymerisation bezw. Kon- densation der Monomeren in Dispersionen als auch bei der <RTI
ID="0002.0092"> Dispergierung halbfertiger oder fertiger Polymerisate bezw. Kondensate und infolgedessen z. B. auch bei der Bereitung von Emulsionen aus natürlichen oder künst lichen Kautschukarten und Natur- oder Kunstharzen verschiedenster ATt ergeben.
Bei der Anwendung der ausgewählten Dispergierungsmittel gemäss der oben an gegebenen Arbeitsregen während der Poly- merisation bezw. Kondensation ergeben sich weitere Vorteile. Beispielsweise wird es da durch möglich, mit geringen Mengen von Po- lymerisationsbesch:
leunigern und' mässigen Temperaturen eine rasche und infolge dieser schonendenBedingungen besonders ungestörte Po'lymerisat.ion herbeizuführen, bei der die Bia:
dung von Abbau- und sonstigen Neben produkten weitgehend zurückgedrängt ist. -Man kann so hervorragend gleichmässige Po lymerisate von ausserordentlich hohen Visko- sitätsgraden erhalten. Durch die Herab- setzung der Diw@persiowviskosität kann also zugleich eine Erhöhung der Eigenviskosität der Festsubstanz herbeigeführt werden. Man kann
so gleichzeitig den Vorteil guter Ver- arbeitbarkeit bei ausserordentlich hoher Kon zentration und die mit höchstmolekularer Ausbildung verbundene vorzügliche mecha- nische Eignung der aus den Dispersionen ge wonnenen Überzüge, Imprägnierungen und deng:1. erreichen.
Beispiele: 1. 400 g einer 10 % igen wässrigen Lösung eines partiell veresterten Polyvinylalkohols mit<B>85%</B> freien Hydroxyl,gruppen, der aua einem niedrigviskosen Pol'yvinyla.cetat her gestellt wurde, welches. die Viskosität 60 Sek., gemessen in 50 % iger Spritlösung bei 20' nach der Kugelfallmethode,
hatte und selbst in 20 % iger wässeriger Lösung bei 20' und 20 cm KugelfaIl@strecke eine Viskosität von 20 Sek. besass, werden mit 800g Vinylaeetat zu einer Emulsion verrührt.
Nach Zugabe von Z cm' 30 %, igem. Wasserstoffsuperoxyd, wird bei f ortdauernd@er Rührung auf 50 bis bis. 60 erwärmt, wobei die Polymerisation einsetzt, die ohne weitere Wärmezufuhr zu Ende geht, wenn man die Abstrahlung der Polymerisationswärme möglichst verhindert. Man erhält eine 70%ige Polyvinylacetat- emultsion, deren Viskosität trotz des! hohen Festgehaltes nur 90 Sek. beträgt.
Dieselbe eignet sich vorzügllich zur Imprägnierung und verleiht beispielsweise den damit herge stellten leiderartigen Erzeugnissen aus pflanz lichen, tierisehen oder künstlichen Fasern eine erstaunliche Zerreiss-, Abreiss- undBiege- festigkeit.
2. Derselbe Ansatz wie im Beispiel 1, nur mit dem Unterschied, dä.ss der partiell ver- essteTte Palyvinylalkohol mit<B>85%</B> freien Hyd'.roxylgruppen Paus. einem noch niedriger viskosen Pollyvinylacetat mit der Viskosität 5 Sek., gemessen wie in Beispiel 1, hergestellt wurde und selbst in 20 % iger wässriger Lö sung bei 2,
0' und 20 ein Kugelfallstrecke eine Viskosität von 5 Sek. besass, ergibt eine Emulsion, die bei,einem Festgehabt von 70 % eine Viskosität von nur 9 Sek. hat.
3. Ein Gemisch von 1200 g Viny lacetat und 2800 g Vinyl,ch.lo,rid wird in einem Rühr- autoklaven in 2000 g einer 25 cmg 30 % iges Wac serstoff sup.eroxyd enthalltenden 10%igen wässrigen Lösung des in Beispiel 2 ange wandten Emulgators zu einer <RTI
ID="0003.0061"> Emulsion ver rührt. Bei<B>70'</B> setzt die Polymerisation leb haft ein und, erfordert bis zum Abklingen keine weitere Wärmezufuhr mehr. Die aus- polymerisierte Emwllsion hat einen, Festgehalt von 66 %. Die Viskosität beträgt nach der KugelfaRmethode nur 4 Sek.
Nach Zusatz von Weichmachungsmitteln trocknet die Emullsian als. klarer Lackfilm auf.
4. Ein Gemisch von 2000g Vinylacetat und 2000 g Vinylchlorid wird wie in Beispiel 3 emuliglert und polymerisiert. Die fertige Emulsion hat bei einem P;estgehalt von 66 nach der Kugelfallmethode eine Viskosität von 6 Sek. Sie ist zu Lackzwecken ausser ardentlich geeignet, weil sie auch ohne Zu satz von Weiehmachungsmitteln zu einem klaren, sehr harten Film auftrocknet.