DE19816955A1 - Verfahren zur Herstellung von Polyarylenethersulfon-Dispersionen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Polyarylenethersulfon-DispersionenInfo
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von Dispersionen durch Versprühen von Polyarylenethersulfon enthaltenden Lösungen in ein bewegtes Fällbad, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung von 0,5 bis 5 Gew.-% Polyarylenethersulfon enthält und die durchschnittliche Teilchengröße (d¶50¶-Wert) der Primärteilchen der Dispersion bis zu 100 nm beträgt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von von Dispersionen durch Versprühen von Polyarylenethersulfon
enthaltenden Lösungen in ein bewegtes Fällbad. Die vorliegende
Erfindung betrifft auch die nach dem Verfahren erhältlichen
Dispersionen sowie deren Verwendung zur Herstellung von Beschich
tungen, die Beschichtungen an sich, sowie ein Verfahren zur
Herstellung der Beschichtungen.
Bekannt ist es, Mikropartikel für die Herstellung feiner Pulver
oder Dispersionen einzusetzen. Poröse Mikropartikel wurden aber
auch dazu erzeugt, um Polymere besser von ihnen anhaftenden
Verunreinigungen befreien zu können. Mikropartikel können unter
anderem dadurch hergestellt werden, daß polymerhaltige Lösungen
versprüht werden.
Aus der US-A 5,223,550 war ein Verfahren bekannt, bei dem eine 5
bis 25 gew.-%ige Polybenzimidazollösung in Luft oder Inertgas
versprüht wird. Ein zweiter Aerosolnebel aus einen Lösungsmittel,
in dem das Polybenzimidazol unlöslich ist, wird zugesprüht,
wodurch das Polymer ausfällt und sich poröse Mikropartikel
bilden.
In der US-A 4,828,178 wird ein Verfahren offenbart, bei dem Lö
sungen, die in der Regel von 5 bis 14 Gew.-% Polybenzimidazol
enthalten, mittels einer speziellen Sprüheinrichtung in ein Fäll
bad gesprüht werden. Gemäß dieser Schrift werden auf diese Weise
feste sphärische Polybenzimidazolpartikel mit Teilchengrößen im
Bereich von 50 bis 150 µm erhalten.
Aus der DE-A 43 01 543 war bekannt, Mikropulver durch Sprüh
trocknung von Polyarylenetherlösungen herzustellen, indem die
Lösungen in ein inertes Gas zerstäubt werden. Bei diesem Vorgang
wird das Lösungsmittel verdampft. Dadurch werden Teilchen einer
im wesentlichen glatten Oberflächenstruktur und Durchmessern im
Bereich von etwa 1 bis etwa 500 µm erhalten. Bei diesem Verfahren
sind hohe Temperaturen und Gasmengen notwendig, so daß es seitens
der der Wirtschaftlichkeit noch verbesserungsbedürftig ist.
Sowohl aus der DE-A 24 03 660 als auch der DE-A 36 44 464 gehen
Verfahren zur Reinigung von Polyarylenethersulfenonen hervor, bei
der Polyarylenethersulfonlösungen mittels Düsen in ein Fällbad
versprüht werden. Gemäß Letzterem wird eine mindestens
5 gew.-%ige Lösung, gemäß Ersterem eine Lösung mit einer Viskosi
tät von mindestens 100 mPas eingesetzt. Im ersten Fall wird das
Fällbad bewegt im zweiten Fall die Sprüheinrichtung. Gemäß der
DE-A 24 03 660 werden poröse Partikel mit Korngrößen im Bereich
von 10 bis 300 nm erhalten. Mit dem in der DE-A 34 44 464
offenbarten Verfahren werden Teilchen mit Durchmessern im Bereich
von 0,5 bis 2 mm und einer offenzelligen Schaumstruktur gewonnen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren zur Her
stellung von Dispersionen, die Polyarylenethersulfone enthalten,
zu finden. Die in der Dispersion enthalten Partikel sollten
ferner mit wesentlichen sphärisch sein und eine möglichst glatte
Oberflächenstruktur aufweisen, wodurch es ermöglicht werden
sollte, aus den Dispersionen Beschichtungen, insbesondere zum
Herstellen gleitfähiger Oberflächen, herzustellen. Darüber hinaus
sollte ein Verfahren zur Herstellung lagerstabiler Dispersionen
gefunden werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung von
Dispersionen durch Versprühen von Polyarylenethersulfon enthal
tenden Lösungen in ein bewegtes Fällbad erfüllt, bei dem die
Lösungen von 0,5 bis 5 Gew.-% Polyarylenethersulfon enthalten und
die durchschnittliche Teilchengröße (d50-Wert) der Primärteilchen
der Dispersion bis zu 100 nm beträgt.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Polyarylenethersulfone sind an
sich bekannt oder nach an sich bekannten Methoden erhältlich.
Meist enthalten die Polyarylenethersulfone wiederkehrende
Einheiten der allgemeinen Formel I:
worin
x für 0,5 oder 1 steht,
t und q unabhängig voneinander für 0, 1, 2 oder 3 stehen,
Q, T und z unabhängig voneinander jeweils eine chemische Bindung oder eine Gruppe, ausgewählt unter -O-, -S-, -SO2-, S=O, C=O, -N=N-, -RaC=CRb- und -CRcRd-, bedeuten, wobei R und Rb unabhängig voneinander jeweils für ein Wasserstoff atom oder eine C1-C12-Alkyl-, C1-C12-Alkoxy- oder C6-C18-Aryl gruppe stehen, wobei Rc und Rd unabhängig voneinander mit Fluor- und/oder Chloratomen substituiert sein können oder zusammen mit dem C-Atom an das sie gebunden sind, eine C3-C12-Cycloalkylgruppe bilden können, die gewünschtenfalls mit einer oder mehreren C1-C6-Alkylgruppen substituiert ist, mit der Maßgabe, daß mindestens eine der Gruppen T, Q und Z für -SO2- oder C=O steht und, wenn t und g für 0 stehen, z für -SO2- steht,
Ar und Ar1 unabhängig voneinander für C6-C18-Arylengruppen stehen, wobei diese gewünschtenfalls mit C1-C12-Alkyl-, C6-C18-Aryl-, C1-C12-Alkoxygruppen oder Halogenatomen substituiert sind.
x für 0,5 oder 1 steht,
t und q unabhängig voneinander für 0, 1, 2 oder 3 stehen,
Q, T und z unabhängig voneinander jeweils eine chemische Bindung oder eine Gruppe, ausgewählt unter -O-, -S-, -SO2-, S=O, C=O, -N=N-, -RaC=CRb- und -CRcRd-, bedeuten, wobei R und Rb unabhängig voneinander jeweils für ein Wasserstoff atom oder eine C1-C12-Alkyl-, C1-C12-Alkoxy- oder C6-C18-Aryl gruppe stehen, wobei Rc und Rd unabhängig voneinander mit Fluor- und/oder Chloratomen substituiert sein können oder zusammen mit dem C-Atom an das sie gebunden sind, eine C3-C12-Cycloalkylgruppe bilden können, die gewünschtenfalls mit einer oder mehreren C1-C6-Alkylgruppen substituiert ist, mit der Maßgabe, daß mindestens eine der Gruppen T, Q und Z für -SO2- oder C=O steht und, wenn t und g für 0 stehen, z für -SO2- steht,
Ar und Ar1 unabhängig voneinander für C6-C18-Arylengruppen stehen, wobei diese gewünschtenfalls mit C1-C12-Alkyl-, C6-C18-Aryl-, C1-C12-Alkoxygruppen oder Halogenatomen substituiert sind.
Erfindungsgemäß verwendbare Alkylreste umfassen geradkettige oder
verzweigte, gesättigte Kohlenstoffketten mit bis zu 12 Kohlen
stoffatomen. Beispielsweise können folgende Reste genannt werden:
C1-C6-Alkylreste, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl,
s-Butyl, 2- oder 3-Methyl-pentyl; und längerkettige Reste, wie
unverzweigtes Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Lauryl und
die ein- oder mehrfach verzweigten Analoga davon.
Der Alkylteil von erfindungsgemäß brauchbaren Alkoxygruppen ist
wie oben angegeben definiert.
Erfindungsgemäß verwendbare Cycloalkylreste umfassen insbesondere
c3-C12-Cycloalkylreste, wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl,
Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclopropylmethyl, Cyclo
propylethyl, Cyclopropylpropyl, Cyclobutylmethyl, Cyclobutyl
ethyl, Cyclopentylethyl, -propyl, -butyl, -pentyl, -hexyl, Cyclo
hexylmethyl, -dimethyl oder -trimethyl.
Beispiele für erfindungsgemäß brauchbare C6-C18-Arylengruppen sind
Phenylengruppen, wie 1,2-, 1,3- oder 1,4-Phenylen, Naphthylen
gruppen, z. B. 1,6-, 1,7-, 2,6- oder 2,7-Naphthylen, sowie die von
Anthracen, Penanthren oder Naphthacen abgeleiteten Brückengrup
pen.
für x=1 in Formel I:
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die
Polyarylenether Strukturelemente I der Formeln
oder
oder Mischungen aus Ia und Ib.
Die Polyarylenether können auch Co- oder Blockcopolymere sein, in
denen Polyarylenethersegmente und Segmente von anderen thermo
plastischen Polymeren wie Polyamiden, Polyestern, aromatischen
Polycarbonaten, Polyestercarbonaten, Polysiloxanen, Polyimiden
oder Polyetherimiden vorliegen. Derartige Co- oder Blockcopoly
mere enthalten jeweils mindestens ein äußeres Polyarylenetherseg
ment mit einer Anhydridendgruppe. Die Molekulargewichte (Zahlen
mittel) der Blöcke- bzw. der Pfropfarme in den Copolymeren liegen
in der Regel im Bereich von 1.000 bis 30.000 g/mol. Die Blöcke
unterschiedlicher Struktur können alternierend oder statistisch
angeordnet sein. Der Gewichtsanteil der Polyarylenether in den
Co- oder Blockcopolymeren beträgt im allgemeinen mindestens
10 Gew.-%. Der Gewichtsanteil der Polyarylenether kann bis zu
97 Gew.-% betragen. Bevorzugt werden Co- oder Blockcopolymere mit
einem Gewichtsanteil an Polyarylenether mit bis zu 90 Gew.-%.
Besonders bevorzugt werden Co- oder Blockcopolymere mit 20 bis
80 Gew.-% Polyarylenether.
Als Endgruppen kommen beispielsweise Amino- oder Carboxylgruppen
in Betracht. Die Polyarylenether können aber auch Halogen-,
insbesondere Chlor- und/oder Alkoxy-, vor allem Methoxy- oder
Ethoxy-, Aryloxy- bevorzugt Phenoxy- oder Benzyloxygruppen als
Endgruppen enthalten.
Im allgemeinen weisen die Polyarylenether mittlere Molekularge
wichte Mn (Zahlenmittel) im Bereich von 5.000 bis 50.000 g/mol und
Viskositätszahlen von 20 bis 100 ml/g auf. Die relativen
Viskositäten werden je nach Löslichkeit der Polyarylenether
entweder in 1 gew.-%iger N-Methylpyrrolidon-Lösung, in Mischungen
aus Phenol und Dichlorbenzol oder in 96%iger Schwefelsäure bei
jeweils 25°C gemessen.
Die Herstellung der Polyarylenether kann beispielsweise in Anleh
nung an GB 1 152 035 und US-A 4,870,153 erfolgen, worauf hiermit
ausdrücklich Bezug genommen wird. Geeignete Verfahrensbedingungen
zur Synthese von Polyarylenethern sind beispielsweise in
EP-A-0 113 112 und EP-A-0 135 130 beschrieben. Besonders geeignet
ist die Umsetzung der Monomeren in aprotischen polaren Lösungs
mitteln in Gegenwart von wasserfreiem Alkalicarbonat. Eine
besonders bevorzugte Kombination ist N-Methylpyrrolidon als
Lösungsmittel und Kaliumcarbonat als Katalysator. Die Umsetzung
kann auch in der Schmelze vorgenommen werden.
Als Lösungsmittel eignen sich dipolar aprotische Flüssigkeiten.
Zu den geeigneten Lösungsmitteln zählen N-substituierte
Säureamide, Sulfoxide und Sulfone. Beispiele sind N,N-Dimethyl
formamid, N,N-Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon, Dimethyl
sulfon, Tetramethylensulfon (Sulfolan) oder Diphenylsulfon. Da
runter sind N-Methylpyrrolidon, Dimethylsulfoxid und Dimethyl
formamid besonders bevorzugt. Ganz besonders bevorzugt wird N-Me
thylpyrrolidon verwendet. Selbstverständlich können auch
Mischungen aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Lösungsmit
teln eingesetzt werden.
Für das erfindungsgemäße Verfahren können Sprüheinrichtungen
unterschiedlichster Bauart verwendet werden. Beispielsweise kön
nen Zerstäubungsdüsen eingesetzt werden wie Ein- oder Mehrstoff
düsen, z. B. Zweistoffdüsen. Bevorzugt werden Einstoffdüsen einge
setzt, wie sie z. B. im Handel üblich sind. Es können sowohl Voll
kegel- als auch Hohlkegeldüsen verwendet werden, wobei letztere
besonders bevorzugt sind.
Gemäß der Erfindung werden zunächst 0,5 bis 5 gew.-%ige Polyary
lenethersulfon enthaltende Lösungen hergestellt. Bevorzugt ent
halten die Lösungen von 1 bis 4 Gew.-% des Polymeren. Besonders
bevorzugt betragen die Gehalte an Polyarylenethersulfon in den
Lösungen von 1 bis 3, insbesondere von 1,5 bis 2,5 Gew.-%. Im
allgemeinen werden für die Herstellung der Lösungen vorgereinigte
Polyarylenethersulfone eingesetzt. Insbesondere für spätere
Anwendungen im Lebensmittel- bzw. Medizinbereich werden bevorzugt
besonders reine Polyarylenethersulfone verwendet. Sofern
Dispersionen hergestellt werden sollen, die unterschiedliche
Polyarylenethersulfone enthalten, können selbstverständlich auch
Lösungen aus Mischungen verschiedener Polyarylenethersulfone her
gestellt werden. Die Lösung kann darüberhinaus Additive
enthalten, die in dem Lösungsmittel löslich sind.
In der Regel liegt die Temperatur der Lösung unter 50°C, bei
spielsweise im Bereich von 10 bis 45°C, bevorzugt von 15 bis 35°C.
Besonders bevorzugt hat die Lösung etwa Raumtemperatur. Die
Lösung hat unter diesen Bedingungen in der Regel eine Viskosität
von 2 bis 20 mPas.
Üblicherweise wird die Lösung über eine Pumpe in die Sprühein
richtung befördert. Hierzu eignen sich z. B. zahnradpumpen oder
Kolbenmembranpumpen. Letztere können auch in Verbindung mit einem
Pulsationsdämpfer betrieben werden, um, wie es bevorzugt wird,
eine möglichst gleichmäßige Strömung zu erzeugen. Der Druck der
Lösung vor der Sprüheinrichtung beträgt im allgemeinen von von 5
bis 50 bar, bevorzugt von 5 bis 40 bar, insbesondere von 10 bis
20 bar.
Bevorzugt wird die Lösung so versprüht, daß ein Sprühkegel
entsteht. Dessen Winkel liegt in der Regel im Bereich von 30 bis
90°, bevorzugt im Bereich von 40 bis 80°, insbesondere von 50 bis
70°.
Das so erzeugte Aerosol wird in einem Fällbad aufgefangen. Der
Abstand des Fällbades von der Sprüheinrichtung ist abhängig vom
Sprühwinkel. Er beträgt üblicherweise von 1 bis 100 cm, kann aber
auch größer sein. Beispielsweise kann der Abstand auf 10 bis
30 cm eingestellt werden.
Erfindungsgemäß ist das Fällbad bewegt, d. h. das Fällmedium wird
bevorzugt gerührt, z. B. in einem Rührkessel. Bevorzugt werden
Propeller- oder Impeller-Rührer eingesetzt. Aber auch Mehrstufen
rührer wie Kreuzblatt oder MIG-Rührer können verwendet werden.
Ebenso eignen sich Ankerrüher.
Als Fällmedium eignen sich Flüssigkeiten, in den die Polyarylen
ethersulfone unlöslich sind oder sich nur schlecht lösen. Als
Beispiele können Alkohole, bevorzugt C1- bis C4-Alkohole wie Me
thanol oder Ethanol aber auch Glykole, insbesondere Ethylenglykol
verwendet werden. Besonders bevorzugtes Fällmedium ist Wasser. Es
können auch Mischungen aus zwei oder mehren unterschiedlichen
Nichtlösungsmitteln als Fällmedium eingesetzt werden. Mischungen
aus Nichtlösemittel und Lösungsmittel können ebenfalls als Fäll
medium verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Konzentration des
oder der Lösungsmittel nicht so hoch ist, daß das Polymere nur
noch unzureichend ausfällt. Zu den bevorzugten Mischungen zählen
Mischungen aus Wasser und einem Lösungsmittel, insbesondere N-Me
thylpyrrolidon.
Der Feststoffgehalt des Fällbades beträgt im allgemeinen von 1
bis 2 Gew.-%. Im allgemeinen liegt die Temperatur des Fällbades
im Bereich von 20 bis 30°C.
Das Verfahren kann diskontinuierlich oder kontinuierlich gestal
tet werden.
Die so erhaltene Dispersion weist im allgemeinen einen Feststoff
gehalt im Bereich von 0,5 bis 1 Gew.-% auf. Dieser kann z. B.
durch Zentrifugieren oder Filtrieren, wie Druckfiltrieren erhöht
werden, z. B. auf 10 bis 25, bevorzugt 15 bis 20 Gew.-%.
Im allgemeinen enthalten die Dispersionen keine oberflächen
aktiven Substanzen, die üblicherweise zur Stabilisierung von
Dispersionen eingesetzt werden müssen. Die Dispersionen können
jedoch Additive enthalten, die löslich oder unlöslich sein
können. Als Additive kommen z. B. anorganische Füllstoffe,
bevorzugt mit mittleren Teilchengrößen im Bereich von 0,5 bis
500 µm, bevorzugt von 10-150, insbesondere von 20 bis 100 µm in
Betracht. Beispielsweise können den Dispersionen Glimmer, Quarz
mehl, Talkum, Bimsmehl, Silikatmehl, Kaolin, Glasmehl oder Kie
selgur zugeben werden. Bevorzugt werden Füllstoffe auf der Basis
von Siliziumdioxid und/oder Aluminiumtrioxid, insbesondere auf
der Basis von Siliziumdioxid verwendet. Des weiteren können die
Dispersionen beispielsweise Pigmente, z. B. Ruß, Farbpigmente oder
Titandioxid als Additive enthalten. Weitere Additive sind z. B.
Fluorpolymere wie Polytetrafluorethylen.
Im allgemeinen werden Lösungsmittel oder organisches Nicht
lösungsmittel, das aus dem Fällmedium stammt, weitgehenst aus der
Dispersion entfernt, so daß in der Regel eine Dispersion von
Polyarylenethersulfonen in Wasser resultiert, deren Restlösemit
telgehaltes üblicherweise nicht mehr als 100 ppm betragen. Hierzu
wird die Dispersion in der Regel mit Wasser gewaschen.
Erfindungsgemäß enthalten die Dispersionen Primärteilchen deren
durchschnittliche Teilchengröße (d50-Wert, definiert dadurch, daß
50 Gew.-% der Teilchen einen Durchmesser haben, der kleiner und
50 Gew.-% der Teilchen einen Durchmesser haben der größer ist,
als der, der dem d50-Wert entspricht) bis zu 100 nm beträgt,
bevorzugt im Bereich von 10 bis 100 nm. Die Teilchengröße wird
anhand von rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen an getrock
neten Proben ermittelt. Die Dispersionen können darüber hinaus
Sekundärteilchen enthalten, die durch Aggregation von
Primärteilchen entstehen. Deren mittlere Teilchendurchmesser wer
den mittels Ultraschall bestimmt und liegen meist im Bereich von
0,5 bis 100 µm (d50-Wert). Die Primärteilchen sind im allgemeinen
sphärisch und weisen eine im wesentlichen glatte Oberflächen
struktur auf. Die Primärteilchen haben im allgemeinen die Dichte
der ihnen zugrundeliegenden Polyarlyenethersulfone. Die Dichte
der Teilchen kann aber auch geringfügig darunter liegen,
beispielsweise wenn kleine Mengen Gas umschlossen sind.
Scheinbare Fließgrenze der Dispersion, ist vom Feststoffgehalt
der Dispersion abhängig. Die scheinbare Fließgrenze wird über
eine übliche Viskositätsmessung dadurch bestimmt, daß innerhalb
eines Zeitraums von 5 bis 10 Minuten die kritische Schubspannung
Tkrit ermittelt wird, die aufgewendet werden muß, um bei der Dis
persion ein Fließen zu beobachten.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Disper
sionen zeichnen sich durch ihr thixotropes Fließverhalten aus.
Darüber hinaus sind die Dispersionen lagerstabil. Die Teilchen
agglomerieren zwar zu größeren Verbunden. Eine Filmbildung findet
dabei jedoch nicht statt, so daß die Teilchen ihre Teilchenidenti
tät behalten.
Die Dispersionen können vielfältig verwendet werden, insbesondere
zur Herstellung von Beschichtungen von Oberflächen aller Art.
Hierzu können die Dispersion z. B. auf die Oberflächen
aufgespritzt oder aufgestrichen werden. Als Oberflächen kommen
beispielsweise Metalle in Betracht. Vor allem werden die aus den
Dispersionen herstellbaren Beschichtungen in Bereichen eingesetzt
in denen Hochtemperatur- und/oder Wasserdampfbeständigkeit und/oder
eine Veränderung der Gleiteigenschaften der Oberflächen
gefordert werden. Als Beispiele seinen Beschichtungen im techni
schen Bereich aber auch im Medizinsektor oder im Lebensmittelbe
reich, z. B. für Haushaltsgeräte wie Töpfe oder Pfannen zu nennen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden die in den Disper
sionen enthaltenen Polyarylenethersulfone als Haftvermittler
zwischen metallischen Oberflächen und fluorierten Kohlenwasser
stoffpolymeren wie Polytetrafluorethylen eingesetzt, um Beschich
tungen mit haftabweisender Wirkung und gutem Gleitverhalten her
zustellen. Beispielsweise kann die Dispersion auf die Metallober
fläche aufgebracht und bei erhöhten Temperaturen (in der Regel
von 200 bis 250°C) angetrocknet werden. Anschließend kann das
fluorierte Kohlenwasserstoffpolymere z. B. als Pulver oder Disper
sion aufgebracht und bei Temperaturen, die meist oberhalb von
250°C liegen, eingebrannt werden.
Die Teilchengrößen der Primärteilchen wurden durch raster
elektronenmikroskopische Aufnahmen dadurch ermittelt, daß man
eine 3 mm dicke Schicht der Probe herstellte, zwei Tage bei Raum
temperatur trocknete und anschließend die Probe brach, um eine
Bruchfläche zu erzeugen. Die mit Gold besputterte Bruchfläche
wurde dann untersucht.
Die Teilchengrößen der Sekundärteilchen wurde mittels Laserbeu
gung (Laserbeugungspektorometer Sympac-Helos) dadurch bestimmt,
daß man 2 g der Dispersion in 100 ml Wasser unter Zusatz eines
Tensids mittels eines Magnetrührers oder Ultraschall disper
gierte. Zur Durchführung der Messung wurde die so erhaltene
Dispersion nochmals im Verhältnis von ca. 1 : 100 mit tensidhalti
gem Wasser verdünnt. Die Ultraschallbehandlung während der
Probenpräparation dient zur Zerstörung eventuell vorhandener
Agglomerate.
Der Feststoffgehalt der Dispersion wurde bestimmt, indem das
enthaltenen Wasser durch Trocknen (3 h) bei 80°C im Vakuum (50 mbar)
entfernt wurde.
Als Polyarylenethersulfon wurde eines mit wiederkehrenden Einhei
ten der Formel Ii und einem mittleren Molekulargewicht (Zahlen
mittelwert Mn) von 17.000 g/mol eingesetzt.
Es wurde eine 2 gew.-%ige Lösung des Polyarylenethersulfons in
N-Methylpyrrolidon hergestellt. Bei Raumtemperatur und einem
Druck (vor der Düse) von 13 bis 15 bar wurde die Lösung mittels
einer Hohlkegeldüse (Schlick Kreisl-Nebeldüse, Modell 121)
versprüht, wobei der Sprühkegel 60°C betrug. Der Abstand zu Fäll
badoberfläche betrug 12 bis 15 cm. Als Fällmedium diente Wasser,
das mit einem Propeller-Rührer gerührt wurde und Raumtemperatur
hatte. Im Verlauf des Fällprozesses stieg die Lösungsmittel
konzentration im Fällbad auf ca. 40% an. Es wurde eine milchig
trübe Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 0,86 Gew.-%. Diese
wurde druckfiltriert und mit Wasser gewaschen. Die auf diese
Weise erhaltene Dispersion hatte einen Feststoffgehalt von 15%,
eine Viskosität von 5 × 10 Pas (unterhalb der Fließgrenze und bei
Raumtemperatur) und eine fasrige Konsistenz.
Analog Beispiel 1 wurden Dispersionen mit einem Feststoffgehalt
von 7 und 23% hergestellt. Die scheinbaren Fließgrenzen (τkrit)
lagen für diese Dispersionen bei 102 Pa bzw. oberhalb von 105 Pa.
Unterhalb dieser scheinbaren Fließgrenzen lagen die Viskositäten
bei 5 × 105 Pas bzw. 5 × 108 Pas. Oberhalb der scheinbaren Fließ
grenzen verringerten sich die Viskositäten und lagen bei 1 Pas
bzw. 107 Pas. Die Messungen wurden dabei bei einer Standzeit von
5 bis 10 Min. und Raumtemperatur durchgeführt.
Die Figuren zeigen Rasterelektronenmikroskopaufnahmen typischer
erfindungsgemäßer Dispersionen. Es ist zu erkennen, daß keine
Filmbildung stattfindet und die Teilchen ihre Teilchenidentität
beibehalten.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung von Dispersionen durch Versprühen
von Polyarylenethersulfon enthaltenden Lösungen in ein beweg
tes Fällbad, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung von 0,5
bis 5 Gew.-% Polyarylenethersulfon enthält und die durch
schnittliche Teilchengröße (d50-Wert) der Primärteilchen der
Dispersion bis zu 100 nm beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die
Lösung von 1 bis 4 Gew.-% Polyarylenethersulfon enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Temperatur der Lösung von 10 bis 45°C beträgt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß der Druck der Lösung vor der Sprüheinrichtung von 5
bis 50 bar beträgt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Sprüheinrichtung eine Hohlkegeldüse ist.
6. Dispersionen, erhältlich gemäß dem Verfahren nach den Ansprü
chen 1 bis 5.
7. Verwendung der Dispersionen gemäß Anspruch 6 zur Herstellung
von Beschichtungen.
8. Beschichtungen erhältlich aus den Dispersionen gemäß An
spruch 6.
9. Verfahren zur Herstellung von Beschichtungen gemäß An
spruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man Dispersionen gemäß
Anspruch 6 auf eine Oberfläche aufbringt und bei erhöhten
Temperaturen trocknet.
10. Haushaltsartikel, enthaltend Beschichtungen gemäß Anspruch 8.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998116955 DE19816955A1 (de) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | Verfahren zur Herstellung von Polyarylenethersulfon-Dispersionen |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1998116955 DE19816955A1 (de) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | Verfahren zur Herstellung von Polyarylenethersulfon-Dispersionen |
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DE19816955A1 true DE19816955A1 (de) | 1999-10-21 |
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---|---|---|---|
DE1998116955 Withdrawn DE19816955A1 (de) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | Verfahren zur Herstellung von Polyarylenethersulfon-Dispersionen |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19816955A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3013889B1 (de) | 2013-06-28 | 2017-04-05 | Basf Se | Polyarylethersulfon-polymere (p) mit reduziertem lösungsmittelgehalt |
EP3022253B1 (de) | 2013-07-18 | 2021-05-19 | Basf Se | Vereinzelung einer polyarylenetherlösung |
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1998
- 1998-04-17 DE DE1998116955 patent/DE19816955A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3013889B1 (de) | 2013-06-28 | 2017-04-05 | Basf Se | Polyarylethersulfon-polymere (p) mit reduziertem lösungsmittelgehalt |
EP3013889B2 (de) † | 2013-06-28 | 2020-03-04 | Basf Se | Polyarylethersulfon-polymere (p) mit reduziertem lösungsmittelgehalt |
EP3022253B1 (de) | 2013-07-18 | 2021-05-19 | Basf Se | Vereinzelung einer polyarylenetherlösung |
EP3022253B2 (de) † | 2013-07-18 | 2024-08-14 | Basf Se | Vereinzelung einer polyarylenetherlösung |
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