DE1264766B - Redispergierbare Kunststoffpulver auf der Grundlage von Vinylchlorid-Emulsionspolymerisaten zur Herstellung von waessrigen Suspensionen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C08f

Deutschem.: 39 b-22/06

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1264 766
B53340IVc/39b
23. Mai 1959
28. März 1968

Die Erfindung bezieht sich auf in Wasser leicht dispergierbare Kunststoffpulver auf der Grundlage von Vinylchlorid-Emulsionspolymerisaten, die aus ihren wäßrigen Suspensionen wiederum gefällt werden können und die als Bindemittel für Fasermaterialien bei der Herstellung von Papier, Karton und Holzfaserplatten verwendet werden.

Zur Verbesserung von Zelluloseprodukten ist es bereits bekannt, dem wäßrigen Brei aus Holz- oder Zellulosefasern, wie er in der Papier-, Karton- und Holzfaserplatten-Industrie verwendet wird, thermoplastische Kunststoffe in feinster Verteilung zuzusetzen, diese im Faserbrei möglichst gleichmäßig zu verteilen und sie dann gemeinsam mit dem Fasermaterial abzufiltrieren. Die technische Ausführung dieses Verfahrens stößt jedoch auf erhebliche Schwierigkeiten, besonders dann, wenn stark wasserabweisende (hydrophobe) Kunstharze, wie etwa Polyvinylchlorid und seine Copolymerisate, verwendet werden sollen. Es ist äußerst schwierig, diese Kunstharze nur unter Anwendung mechanischer Mittel gleichmäßig und in feinster Verteilung in Wasser zu suspendieren. Deshalb wurden auch bereits dem Faserbrei zur Erleichterung des Dispergierungsvorganges Netzmittel und Emulgatoren zugegeben. Durch diese Zugaben wird jedoch nicht nur die Wasserfestigkeit der Fertigprodukte herabgesetzt, sondern darüber hinaus werden auch die Kunstharzverluste bei der Filtration eines Netzmittel oder Emulgatoren enthaltenden Gemisches von Fasermaterial und thermoplastischem Kunstharz in Wasser in unerträglicher Weise erhöht. Bei der Herstellung der Faservliese wird häufig mit Faserkonzentrationen in Wasser von weniger als 0,3% gearbeitet, und bei diesen Konzentrationen ist es auch ohne Zusätze bereits schwierig, die während der Filtration auftretenden Kunstharzverluste in technisch tragbaren Grenzen zu halten.

Vinylchloridpolymerisate benötigen für ihre Weiterverarbeitung unter Druck und in der Wärme eine Reihe von Zusätzen wie Stabilisatoren und Gleitmittel. Wenn Vinylchloridpolymerisate als Bindemittel in der Papier-, Karton- und Faserplatten-Industrie Verwendung finden sollen, müssen diese Zusatzstoffe den Vinylchloridpolymerisaten bereits vor oder beim Vermischen mit dem Faserbrei zugesetzt werden. Es ist bekannt, bereits den Latices, wie sie bei der Emulsionspolymerisation von Vinylchlorid erhalten werden, Stabilisatoren und Gleitmittel zuzusetzen, die so modifizierten Latices zu fällen, die Fällung abzufiltrieren und den Filterrückstand auf heißen Walzen zu trocknen und zu Fellen auszu-Redispergierbare Kunststoffpulver auf der
Grundlage von

Vinylchlorid-Emulsionspolymerisaten zur
Herstellung von wäßrigen Suspensionen

Anmelder:

Karl-Ludwig Blau,

7505 Ettlingen, Bulacher Str. 19;

AIfons Herr, 7500 Karlsruhe, Alemannenstr. 8;

Dr. Josef Lintner, La Garenne-Colombes, Seine

(Frankreich);

Otto Wilhelm,

7500 Karlsruhe, Karl-Friedrich-Str. 22

Vertreter.

Dr. A. Haag und H. Rebstock, Rechtsanwälte,

7500 Karlsruhe, Leopoldstr. 1

Als Erfinder benannt:

Karl-Ludwig Blau, 7505 Ettlingen;

Alfons Herr, 7500 Karlsruhe;

Dr. Josef Lintner, La Garenne-Colombes, Seine

(Frankreich);

Otto Wilhelm, 7500 Karlsruhe

walzen. Die Filtration derartiger gefällter Latices ist wegen der geringen Größe der Kunstharzteilchen jedoch außerordentlich langsam. Sie können deshalb auf Papier-, Karton- und Faserplattenmaschinen nicht verarbeitet werden, da hier eine schnelle Entwässerung des Faser-Kunststoff-Gemisches notwendig ist.

Daraus ergab sich die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, nach der ein Kunststoffpulver auf der Grundlage von Vinylchlorid-Emulsionspolymerisaten zu schaffen war, welches sich mit einfachen mechanischen Mitteln in eine stabile wäßrige Suspension bringen und welches sich aus dieser Suspension mühelos wieder ausfällen läßt.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung dieser Aufgabe wurde gefunden, daß sich wäßrige Suspensionen von Kunststoff pulver auf der Grundlage von Vinylchlorid-Emulsionspolymerisaten als Bindemittel für Fasermaterialien bei der Herstellung von Papier, Karton- und Holzfaserplatten hervorragend eignen, wenn die

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Kunststoffpulver eine durchschnittliche Korngröße von weniger als 50 μ haben und die Körner des Kunststoffpulvers einen Überzug aus einem Gemisch eines wasserunlöslichen Stabilisators, einer höhermolekularen organischen Säure und eines Alkalisalzes dieser Säure aufweisen.

Vinylchlorid-Emulsionspolymerisate lassen sich auf Papier-, Karton- und Faserplattenmaschinen leicht verarbeiten, wenn sie die vorgenannte Kornkann man dem Latex auch noch eine geringe Menge Alkali, wie Natriumcarbonat, zusetzen. Der Latex wird hierauf in üblicher Weise nach dem Sprühverfahren getrocknet, wobei es zweckmäßig ist, die Trockentemperatur oberhalb der Schmelztemperatur der verwendeten organischen Säure zu halten. Man erhält auf diese Weise ein feinkörniges, thermisch stabiles Kunststoffpulver, dessen Einzelkörnchen aus den Elementarteilchen Polymerisat + Stabilisator

größe haben. Man erhält auf den Maschinen dann io +Alkalisalz einer höhermolekularen organischen eine schnelle Entwässerung, auch bei einem hohen Säure besteht, die durch den freien Anteil der höher-Kunstharzgehalt des Faser-Kunststoff-Gemisches, molekularen organischen Säure zu einem Pulverohne daß es zu einer Verstopfung der Siebe durch Einzelkörnchen verklebt sind,
das Kunstharz kommen kann. Je kleiner dagegen die Dieses Kunststoffpulver kann in Wasser von einem

Kunstharzteilchen sind, um so langsamer ist die Ent- 15 pH-Wert > 8 leicht in Suspension gebracht werden. Wässerung. Es kann ohne Schwierigkeit und in kürzester Zeit mit

Die Bindung der Stabilisatoren an die Körner des einfachsten mechanischen Mitteln, wie z. B. mit Kunstharzpulvers sichert ein vollkommen homogenes einem Propellerrührwerk in schwach alkalischem Endprodukt. Wasser bzw. in einer schwach alkalischen wäßrigen

Zur thermischen Stabilisierung der Vinylchlorid- 20 Aufschlämmung eines beliebigen Fasermaterials polymerisatpulver werden zweckmäßig die üblichen (z. B. aus Asbest, Glas, Holz, Zellulose oder Leder), Schwermetallsalze der Stearinsäure verwendet. Der in Suspension gebracht werden. Aus dieser Suspen-Stabilisator soll eine möglichst kleine Teilchengröße sion kann das Polymerisat mit den in der Holzfaserhaben und z. B. ein Blei- und/oder ein Cadmium- platten-, Karton- und Papierindustrie üblichen Fällstearat vorzugsweise in Form einer wäßrigen Paste 25 mitteln, insbesondere Aluminiumsalzlösungen, wiesein, wie diese bei der Herstellung dieser Produkte derum ausgefällt bzw. auf das Fasermaterial auf

anfällt.

Als höhermolekulare organische Säuren kommen solche in Frage, die ein gut wasserlösliches Alkalisalz (Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalz) und ein wasserunlösliches und stark hydrophobes Metallsalz, insbesondere Aluminiumsalz, geben. Besonders bewährt haben sich hier höhere Fettsäuren, wie Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Naphthensäuren oder niedrigschmelzende Harzsäuren bzw. Gemische dieser Säuren.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Kunststoffpulvers aus den Elementarstoffen kann auf nassem Weg geschehen, zweckmäßig derart, daß zunächst in bekannter Weise durch Emulsionspolymerisation von Vinylchlorid oder von einem Gemisch des Vinylchlorids mit Vinylidenchlorid oder Vinylacetat ein Kunstharzlatex erzeugt wird. In diesen Latex wird sodann der thermische Stabilisator für das Kunstharz, beispielsweise ein Bleistearat, ein Cadmiumstearat oder eine Mischung aus beiden, vorzugsweise als wäßrige Paste, wie sie bei der Herstellung dieser Produkte anfällt, in einer Menge von 1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Kunstharzmenge, und etwa die gleiche Menge der organischen Säure, z. B. Stearinsäure, suspendiert bzw. emulgiert. Die Temperatur des Latex wählt man dabei so hoch, daß sich die verwendete Säure in geschmolzenem Zustand befindet. Zur Erleichterung des Emulgierprozesses gefällt werden. Das Ausfällen aus der Suspension erfolgt durch Zugabe einer Aluminiumsulfat- oder Alaunlösung bei einem pH-Wert < 6.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Redispergierbare Kunststoffpulver auf der Grundlage von Vinylchlorid-Emulsionspolymerisaten zur Herstellung von wäßrigen Suspensionen als Bindemittel für Fasermaterialien bei der Herstellung von Papier, Karton und Holzfaserplatten, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffpulver eine durchschnittliche Korngröße von weniger als 50 μ haben und einen Überzug aus einem Gemisch eines wasserunlöslichen Stabilisators, einer höhermolekularen organischen Säure und eines Alkalisalzes dieser Säure aufweisen.

2. Redispergierbare Kunststoffpulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug als höhermolekulare organische Säuren höhere Fettsäuren, Naphthensäuren, niedrigschmelzende Harzsäuren oder die Alkalisalze dieser Säuren oder ein Gemisch dieser Säuren und ihrer Alkalisalze enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1116158 (Zusatz zur französischen Patentschrift Nr. 67 762).

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