Verfahren zur Herstellung von in üblichen Lacklösungsmitteln gut löslichem Polyvinylchlorid. Polyvinylchlorid ist nur in wenigen orga nischen Lösungsmitteln löslich.
Unter den tiefsiedenden Lösungsmitteln steht an erster Stelle Tetrahydrofuran, weiter sind Pyridin und unter den höhersiedenden Lösimgsmit- teln Cyklohexanon und Chlorbenzol brauch bar. In den üblichen leicht zugänglichen Lacklösungsmitteln, wie z. B. niederen Estern, Betonen, Alkoholen, Halogenkohlenwasser- stoffen, ist Poly#.-inylchlorid jedoch weit gehend unlöslich.
Die an sich hervorragenden Eigenschaften des Polyvinylehlorids, wie Fe stigkeit, chemische Widerstandsfähigkeit, Wasserbeständigkeit, elektrische Isolierfähig- keit, können daher vielfach nicht ausgenutzt werden, oder man ist auf teure und kompli zierte Verarbeitung angewiesen.
Es wurde gefunden, dass man bei der Aus führung der Polymerisation von Vinylchlorid nach bekannten Methoden zu einem Polyme ren gelangt, das sich durch hervorragende Löslichkeit gegenüber dem auf bekannte Weise gewonnenen Polyvinylchlorid auszeich net, wenn man bei der Ausführung der Poly- merisation von Vinylchlorid nach den übli chen Methoden geringe Mengen mindestens eines Äthylenderivates zusetzt, das bei der Polymerisation nicht zur Bildung von Poly- viny lehlorid führt.
Zu dieser Beeinflussung der Polymerisation eignen sich zunächst sol che halogenhaltige Äthylenderivate, die nach den üblichen Methoden nicht zu hochmole- kularen Produkten polymerisierbar sind, z.
B. Trichloräthylen, Tetrachloräthylen, cis- und trans-Dichloräthylen, Allylbromid, Tri- cblora.crylsäureäthylester. Zum Ziele führt aber auch der Zusatz kleiner Mengen poly- merisierbarer halogenfreier Äthylenderivate, sofern sie nur eine einzige Äthylenbildung enthalten.
Als für das Verfahren geeignete halogenfreie Äthylenderivate sind beispiels weise zu nennen: Vinylverbindimgen, die für' sich zu hochmolekularen Stoffen polyme risiert -werden können, wie z.
B. Vinylacetat, Vinylalkyläther, Acrylsäure und ihre funk tionellen Derivate und Homologen, Styrol und andere, aber auch Äthylenderivate, die für sich allein nicht oder nur schwer poly merisieren, die allenfalls mit andern polyme- risationsfähigen Stoffen Mischpolymerisate geben, z.
B. Maleinsäureanhydrid, Croton- säure, Crotonaldehyd, Allylalkohol, Zimt säure sowie Derivate dieser Verbindungen und dergleichen.
Die für das Verfahren verwendbaren Äthylenderivate können in sehr geringer Menge, auch in Mischungen, Verwendung finden; bereits Zusätze von wenigen Mol- Prozenten ergeben schon starke Wirkungen.
Infolgedessen ergeben sich ausser dem erwünschten günstigen Verhalten gegenüber Lösungsmitteln nur ganz geringe Änderun- gen der Eigenschaften des verfahrensgemäss erzeugten Polyvinylehlorids und das Polyme- risat behält weitgehend den Charakter des Poly-vinylchlorids. Das ist vielfach von Vor teil,
beispielsweise gegenüber den schon be kannten -Misehpoly merisaten von Vinyl.- chlorid und Vinylacetat.
Das Verfahren ist auf alle üblichen Arten der Poly merisation anwendbar, sowohl bei Anwendung der reinen oder mit Lösungsmit teln verdünnten Substanzen als auch beim Verfahren der Emulgieramg. Die Technik der Emulsions- bzw. Suspensionspolymerisation ist ein besonders geeignetes Anwendungsfeld für die neue Arbeitsweise, wobei man, falls nicht. auf stabile Emulsionen als Enderzeug nis hingearbeitet wird, im allgemeinen ein feinpulveriges, leicht zu verarbeitendes Pro dukt. gleichmässiger Beschaffenheit erhält.
Die Emulgatoren, die Bedingungen der Polymerisation, wie Temperatur, Art und Menge der als Katalysator dienenden Per- v erbindung, können in üblicher Weise abge wandelt werden. Sind bei der Verarbeitung Weiehmaeher nötig, so können diese dem Polymerisat einverleibt werden oder bei der Polymerisation zugegen sein.
Als Lösungsmittel für das verfahrens gemäss erzeugte Polyvinylehlorid eignen sieh besonders niedere Ester, Ketone, Halogen kohlenwasserstoffe. Vielfach sind auch Lö- sungsmittelgemisehe besonders geeignet. Die Verarbeitung des Polymerisates als solches oder seiner Lösungen kann unter Verwen dung der üblichen Weichmacher erfolgen.
Ein besonderer Vorteil ergibt. sich noch dadurch, da ss das Polymierisat beim Mischen mit W eich- machern nicht wie handelsübliche Polyvinyl- ehloridtypen sofort oder nach kurzer Zeit den Weichmacher unter Bildung von Quel- lungsprodukten völlig aufnimmt, sondern je nach der Weichmachermenge wenig viskose bis pastöse, lange haltbare Suspensionen bil det, die erst in der Wärme gelatinieren.
<I>Beispiel 1:</I> In einem Rührautoklaven befinden sieh 50 Gewichtsteile trans-Dichloräthylen, 500 Teile Vinylehlorid, 500 Teile Wasser, 3 Teile Benzoylperoxyd und, 3 Teile eines bis zu einer Verseifungszahl von 80 bis 100 ver seiften Polyvinylueetats als Emulgiermittel. Die Polymerisation wird bei einer Tempera tur von 50 bis 60 C durchgeführt, nach 18 Stunden ist die überwiegende Menge poly merisiert. Das Reaktionsprodukt lässt sich leicht vom Wasser abtrennen und wird ge trocknet.
Nicht um-esetztes Viin-lehlorid kann bei einem neuen Ansatz mitv einwendet werden. Das Polymerisat ist. leicht löslich in Essigester, Butylacetat, Aniylaeetat, Aceton und Trichlorätliylen. Die Lösungen sind farb los und klar, beim Auftrocknen er-eben sie klare, harte Filme.
Beispiel <I>2:</I> Ein ebenso durchgeführter Versuch, wobei an Stelle von trans-Diehloräthylen 25 Teile Trichloräthy len Verwendung finden, führt zu einem Polymerisat mit ebenso günstigen Eigenschaften und ähnlichem Lösungs verhalten.
<I>Beispiel 3:</I> Eine Mischung von 8 Teilen PerchloräthjIen und 55 Teilen Viny lehlorid wird unter Zu satz von 0,1 Teil Benzoylperoxyd in 90 Mi nuten auf 96 C erhitzt. In dieser Zeit. sind 80 ö des Ansatzes dtirelipolvnrerisiert. Man gewinnt ein irr denn Beispiel 1. genannten Lö sungsmitteln klar lösliches Produkt.
Beispiel Ein Rührautoklav wird beschickt mit 500 Teilen Wasser, 10 Teilen Triehloräthylen, <B>10</B> Teilen Beirzoylpei-oxyd und 3 Teilen eines bis zu einer Verseifuirfl,szahl von 80 bis 100 verseiften Polyvinylacetats; dazu werden 500 Teile Vinylehlorid aufgepresst. Nach Ruf pressen von 10 Atmosphären Stickstoff wird bei 40 C polymerisiert. Das körnige Polyme- risat besitzt gute Löslichkeit.
Beispiel, <I>5:</I> In einem Rührautoklaven werden 500 Teile Wasser, in denen 4 Teile estergruppen- haltiger Polyvinylalkohol gelöst sind, 15 Teile Acrylnitril und 6 Teile Benzoylperoxyd gege ben. Dann werden 500 Teile Vinylchlorid auf gepresst. Nach einer Polymerisationszeit von 22 Stunden bei einer Temperatur von 65 C ist die Polymerisation quantitativ erfolgt. Das Polymerisat ist feinkörnig und von san diger Beschaffenheit.
Es ist, in Butylacetat löslich unter Hinterlassung einer minimalen Menge von ungelösten Flocken, die durch Filtration sowie auch durch Sedimentieren leicht abgetrennt werden können.
<I>Beispiel 6:</I> Ebenso wie in Beispiel 5, jedoch unter Verwendung von 6 Teilen des unter dem Ilandelsnamen Zephirol bekannten Emul- gators, werden 15 Teile Vinyläthyläther mit 500 Teilen Vinylchlorid unter Zusatz von 6 Teilen Benzoylperoxyd und 500 Teilen Was ser 18 Stunden bei 50 C polymerisiert. Man erhält. 450 Teile eines feinen weissen Pulvers, (las sich in Butylacetat spielend und klar löst.
<I>Beispiel %:</I> In gleicher Weise wie in Beispiel 6 wird Vinylacetat als Polymerisationskomponente verwendet. Nach 17 Stunden bei 4-1 C erhält man 240 Teile eines sehr leichten lockeren Pulvers, das leicht. löslich ist.
<I>Beispiel 8:</I> Nach der Arbeitsweise des Beispiels 5 werden 20 Teile Crotonsäure mit 500 Teilen Vinylchlorid polymerisiert. Nach einer Poly- merisationszeit von 20 Stunden bei 50 C entstehen 350 Teile eines weissen, körnigen Pulvers, das bis auf wenige, leicht abfiltrier- bare Flocken in Butylacetat löslich ist. Die Hälfte der angewandten Crotonsäure ist bei dieser Arbeitsweise mitpolymerisiert.
<I>Beispiel 9:</I> 20 Teile Crotonaldehyd werden mit 500 Teilen Wasser unter Verwendung von 4 Tei len teilweise verestertem Polyvinylalkohol un ter Beifügung von 6 Teilen Benzoylperoxyd und 800 Teilen Vinylchlorid 20 Stunden bei 50 C polymerisiert. Man erhält 130 Teile eines weissen körnigen Polymerisates, das in Buty lacetat löslich ist. In der wässrigen Lö sung lässt sich noch viel Crotonaldehyd nach weisen.
<I>Beispiel 10:</I> In denselben Mischungsverhältnissen wie in Beispiel 8 wird Acrylsäureäthylester mit polymerisiert. Bei 18stündiger Polymerisa- tionszeit bei 55 C wird eine Ausbeute von 470 Teilen eines weissen, sehr feinen, körni gen Polymerisates erhalten, das in Butyl- acetat bis auf wenige Flocken löslich ist.
<I>Beispiel 11:</I> Im gleichen Mischungsverhältnis wie im Beispiel 8 wird Allylalkohol 17 Stunden bei einer Temperatur von 50 bis 67 C mitpoly- merisiert. Es wird ein weisses, feinkörniges Polymerisat in einer Ausbeute von 470 Tei len erhalten, das in Butylacetat gut löslich