DE2361424C3 - Verfahren zur Herstellung praktisch kugelförmiger, weichgemachter, freifließender Polyvinylchloridteilchen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung praktisch kugelförmiger, weichgemachter, freifließender PolyvinylchloridteilchenInfo
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Description
30
Die Herstellung gelierter Teilchen aus Polyvinylchloridplastisolen
ist bekannt (vgl. z. B. die US-PS 33 45 235). In dem dort beschriebenen Verfahren wird ein feiner
Strom eines flüssigen Plastisols in einen Tank geleitet, der eine heiße mit dem Plastisol nicht mischbare und ein 3;
niedrigeres spez. Gewicht als dieses besitzende Flüssigkeit, wie Wasser, enthält. Das Wasser (oder
andere Flüssigkeit) wird so auf einer Temperatur von etwa 650C bis zum Siedepunkt der Flüssigkeit,
insbesondere auf einer Temperatur von etwa 82°C bis zu deren Siedepunkt, gehalten. Die Tröpfchen des
Plastisols, die durch den in Tank 6 aus einem erhöhten Behälter 4 getropften Plastisolstrom geliefert werden,
verfestigen sich oder gelieren, wenn sie vor Berührung mit dem Boden von Tank 6 oder mit anderen Teilchen <r>
im Wasser absteigen. So erhält man eine Akkumulierung gelierter Teilchen im Siebkorb 7 am Boden von
Tank 6 (vgl. Spalte 2, Zeilen 39-72). Obgleich Verfahren und Vorrichtung der oben genannten
Patentschrift für bestimmte Zwecke vorteilhaft sind, ist dieses Verfahren im wesentlichen auf Plastisole mit
einem schwereren spez. Gewicht als die verwendete heiße Flüssigkeit beschränkt. Eine Herstellung verschäumbarer
Perlen, d. h. Perlen, die ein chemisches Blähmittel enthalten, ist nach diesem Verfahren recht 5r>
schwierig, da selbst eine leichte Zersetzung des chemischen Blähmittels genug Gas freisetzt, um ein
Schweben bzw. Schwimmen der Perlen in der Flüssigkeit und somit ein Zusammenlaufen derselben zu
verursachen. t>o
Da die Tröpfchenbildung des bekannten Verfahrens von der Aufsplitterung des auf die Flüssigkeit
auftreffenden Plastisolstroms abhängt, sind die gebildeten Perlen manchmal relativ groß. In Spalte 4, Zeilen
15— 19 der genannten Patentschrift ist beschrieben, daß ti
in typischen Fällen die Perlen oder gebildeten Teilchen meist einen Durchmesser von etwa 04 — 3 mm haben. In
der Praxis besitzt ein wesentlicher Anteil der gebildeten Teilchen die Größe von etwa 1,5—3 mm, was als
verhältnismäßig groß angesehen wird. Dadurch ergeben
sich Beschränkungen hinsichtlich der Rheologie und anderer physikalischer Eigenschaften des verwendeten
flüssigen Plastisols. Die Herstellung von Plastisolteilchen mit kleinerer Teilchengröße wäre jedoch aus
vielen Gründen vorteilhaft Neben den angegebenen Nachteilen erfordert das bekannte Verfahren aber auch
gewisse Arbeitsbedingungen, wodurch in der Praxis besondere Vorrichtungen benötigt werden. So werden
z. B. die sich oberhalb des heißen Flüssigkeitstanks 6 befindlichen öffnungen, durch die das Plastisol hindurchgeleitet
wird, durch die Dämpfe aus dem Tank 6 erhitzt, wodurch sich das Plastisol darin verfestigt und
die Düsen verstopft Auch können die Dämpfe der Flüssigkeit in die Düsen eintreten.
Die Herstellung von Plastisolperlen nach dem bekannten Verfahren ist zur Herstellung von Perien mit
einer einzigen Farbe leicht anwendbar. Die Herstellung verschieden gefärbter Perlen durch gleichzeitige Einführung
verschiedenfarbener, in verschiedene Ströme geteilter Plastisole, ist aber zweifellos kompliziert und
benötigt zusätzliche Maßnahmen und Kontrollvorrichtungen, wodurch sich die Betriebskosten erhöhen. Im
bekannten Verfahren können im wesentlichen auch nur Temperaturen bis zu etwa 100° C (Siedepunkt von
Wasser) angewendet werden. Theoretisch wären höhere Temperaturen anwendbar bei Verwendung von
Salzlösungen oder nicht wäßrigen Flüssigkeit aber aufgrund der Dichte, der Viskosität, der Nicht-Lösungsfähigkeit
und der Rauchbildung sowie anderer praktischer Überlegungen sind solche Medien nicht zweckmäßig.
Somit sind Temperaturen von etwa 150° C oder mehr, die man oft für ein vollständiges Schmelzen des
Plastisols braucht, nur schwierig zu erreichen.
Es besteht somit eine Nachfrage nach zweckmäßigen Verfahren zur Herstellung von weichgemachten Polyvinylchloridteilchen
ohne die Nachteile des obengenannten Verfahrens. Weiterhin sind weichgemachte Polyvinylchloridteilchen
von kleinerer Teilchengröße und engerer Größenverteilung als sie durch das bekannte
Verfahren vom Standpunkt der Handhabung und wünschenswerter Verwendungszwecke, z. B. für dekorative
Zwecke, erwünscht. Außerdem sind in der Praxis kugelförmige Perlen, die praktisch frei von Staub sind,
vorteilhaft. Aus Spalte 4, Zeilen 20—66 der genannten Patentschrift ist ersichtlich, daß die nach Eintritt des
Plastisolstromes in das erhitzte Wasser im Tank 6 gebildeten Teilchen anfänglich leicht etwas birnenförmig
sind und anschließend runder oder kugelförmiger werden, wenn das Teilchen durch das erhitzte
Wasserbad in Tank 6 fällt. Die Patentschrift gibt weiterhin an, daß bei hoher Temperatur des Wasserbades
die erhaltene Beschleunigung der Gelierungsgeschwindigkeit der Teilchen so hoch ist, daß die Teilchen
in tränentropfen- oder sogar fadenartiger Form geliert werden, ohne Gelegenheit zu haben, kugelförmige
Form anzunehmen. Obgleich das Verfahren der oben genannten Patentschrift zur Herstellung nicht-kugelförmiger
Teilchen geeignet ist, müssen besondere Vorsichts- und Kontrollmaßnahmen bei Anwendung des
Verfahrens zur Herstellung praktisch kugelförmiger, staubfreier Teilchen beachtet werden, die für bestimmte
praktische Verwendungszwecke weichgemachter Polyvinylchloridteilchen besonders vorteilhaft sind.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung
relativ kleiner, praktisch kugelförmiger, weichge-
machter Polyvinylchloridteilchen mit einem relativ
engen Bereich der Teilchengrößenverteilung. Außerdem soll das Verfahren einfach durchführbar sein und
von Plastisolteilchen mit einer vorteilhaften Kombination von Größe, Form und Handhabungseigenschaften
liefern. Nach einem solchen neuen verbesserten Verfahren soll weiterhin leicht eine Mischung aus zwei
oder mehreren Arten weichgemachter Polyvinylchloridteilchen von praktisch einheitlicher Größe und Form
hergestellt werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung praktisch kugelförmiger, weichgemachter freifließender
Polyvinylchloridteilchen mit vorteilhafter, enger Verteilung der Teilchengröße, in dem man ein Polyvinylchloridplastisol-Präparat
in ein erhitztes, flüssiges, praktisch nicht mischbares Medium einbringt, ist nun dadurch
gekennzeichnet, daß man unter Rühren eine Dispersion von relativ kleinen Tröpfchen von praktisch kugelförmiger
Form einer Teilchengröße nicht über etwa 0,75 mm in dem auf einer Temperatur von 38—6O0C gehaltenen
Medium herstellt, die Dispersion anschließend auf eine Temperatur zwischen etwa 65—177°C zwecks Gelieren
der Tröpfchen bei der gewünschten Größe nicht über etwa 0,75 mm erhitzt und die erhaltenen, weichgemachten
Polyvinylchloridteilchen aus dem flüssigen Medium abtrennt.
Aufgrund der Dispergierung des Plastisol im flüssigen Medium in Form kleiner, praktisch kugelförmiger
Tröpfchen unter anfänglich niedriger Temperatur erhält man weichgemachte Polyvinylchloridteilchen von
äußerst vorteilhafter Form und Größe. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch leicht zur Herstellung einer
Mischung von zwei oder mehreren Plastisolpräparaten anwendbar und es ist sehr flexibel bezüglich der Dichte
der Polyvinylchloridplastisole und der Temperaturbedingungen, unter welchen die vorgeformten kugelförmigen
Tröpfchen geliert werden. Es ist somit dem bekannten Verfahren überlegen. Die erhaltenen Teilchen
besitzen eine vorteilhafte Kombination von kleinerer Größe, relativ enger Verteilung der Teilchengröße,
wünschenswerter Form und zweckmäßigen Handhabungseigenschaften.
Die hier verwendete Bezeichnung »Plastisol« bezieht sich auf ein relativ hoch molekulares Polyvinylchloridharz,
das in einem oder mehreren Weichmachern dispergiert ist, wobei das Plastisol nach Erhitzen oder
Aushärten einen zähen, weichgemachten Feststoff bildet. Erfindungsgemäß soll der Begriff Plastisol
Organosole umfassen, die ähnliche dispergierte Polyvinylchloridharzmaterialien sind und noch eine oder
mehrere flüchtige Flüssigkeiten enthalten, die beim Erhitzen abgetrieben werden. Selbstverständlich können
neben den grundsätzlichen Harzbestandteilen im Plastisolpräparat andere, üblicherweise verwendete
Bestandteile in geringeren Anteilen anwesend sein. Diese anderen üblichen Bestandteile umfassen gewöhnlich
Wärme- und Lichtstabilisatoren, Mittel zur Verminderung der Viskosität, Pigmente oder Farbstoffe, um
den Polyvinylchloridteilchen oder den daraus gebildeten Perlen Farbe zu verleihen. bo
In der oben genannten US-Patentschrift 33 45 235 ist eine typische Formulierung eines Polyvinylchloridplastisolpräparates
wie folgt:
Epoxydiertes Sojabohnenöl Barium—Cadmium—Zink-Stabilisator
Titandioxid
Hochsiedende Lackbenzine
Titandioxid
Hochsiedende Lackbenzine
5
4
6
Polyvinylchloriddispersionsharz
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiolisobutyratbenzoat
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiolisobutyratbenzoat
Gew.-Teile
100
100
40
Das Titandioxid in der obigen Formulierung verleiht dem weichgemachten Produkt die weiße Farbe.
Anstelle dieses Pigmentes können andere Arten von Pigmenten oder viele verschiedene Farbstoffe verwendet
werden, um den Perlen die gewünschte Farbe zu verleihen. Diese typische Formulierung zeigt Plastisolpräparate,
die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden können, wobei weitere Plastisolpräparate
noch im folgenden angegeben werden.
Die Dispergierung des Plastisolpräparates zur Bildung sehr kleiner, praktisch kugelförmiger Tröpfchen
erfolgt zweckmäßig durch Zugabe eines flüssigen Plastisolpräparates oder einer Kombination dieser
Präparate zu einem flüssigen, damit nicht mischbaren Medium in einem oder mehreren Plastisolströmen,
wobei das flüssige Medium gerührt wird. Es kann z. B. mit einem Flügelrührer usw. so lange gerührt werden,
wie dies zur Bildung der gewünschten Tröpfchengröße aus Plastisolmaterial im nicht mischbaren flüssigen
Medium notwendig ist. Während dieser Zugabe des Plastisolpräparates wird das gerührte flüssige Medium
auf einer niedrigeren Temperatur gehalten als bei welcher die Gelierung des Plastisols erfolgt. So erfolgt
während der anfänglichen Stufe der Dispergierung des Plastisols im flüssigen Medium praktisch keine Verfestigung
oder Gelierung.
Erfindungsgemäß können zur Herstellung einer gewünschten Mischung weichgemachter Polyvinylchloridteilchen
selbstverständlich zwei oder mehrere flüssige Plastisolpräparate im flüssigen Medium dispergiert
werden. Eine genaue Kontrolle des Verhältnisses der verschiedenen, so dispergierten Plastisole, z. B. solcher
unterschiedlicher Farbe, kann leicht erreicht werden. Erfindungsgemäß kann man eine solche gewünschte
Mischung des Plastisolpräparates entweder durch aufeinanderfolgende Zugabe der gewünschten Mengen
von zwei oder mehreren solcher Plastisole zum flüssigen Medium oder durch deren gleichzeitige Zugabe erzielt
werden. In jedem Fall erhält man eine endgültige einheitliche Mischung aufgrund des ständigen mechanischen
Rührens des flüssigen Mediums während der aufeinanderfolgenden oder gleichzeitigen Zugabe der
Plastisole. Es wird auch bemerkt, daß aufgrund des ständigen Rührens des flüssigen Mediums die Plastisolpräparate,
aus welchen die Tröpfchen gebildet werden, voneinander und vom flüssigen Medium unterschiedliche
Dichten haben können, ohne daß ein unerwünschtes »Schwimmen« oder Absetzen der veschiedenen Plastisoltröpfchen
erfolgt.
Wenn das Plastisolpräparat zum flüssigen, praktisch nicht mischbaren, kalten Medium, d. h. einer Temperatur
unterhalb des Gelierungspunktes des zugefügten Plastisols, zugegeben wird, werden beim erfindungsgemäßen
Verfahren solche Komplikationen vermieden, die andernfalls aufgrund einer vorzeitigen Gelierung des
Plastisols aufgrund von Wärmeübertragung usw. entstehen können. Nach beendeter Plastisolzugabe können
Zuführungsleitungen, Düsen, öffnungen usw., abgezogen werden; und der Dispergierungstank kann gegcber
nfalls, wenn er entsprechend konstruiert ist, geschlossen werden, um das Erhitzen der Dispersion auf
oberhalb den atmosphärischen Siedepunkt der Flüssig-
keit zuzulassen.
Das flüssige Medium, in welchen das Plastisol oder die Plastisolkombination dispergiert wird, kann jedes
flüssige Medium sein, in welchem das Polyvinylchloridplastisol zur Bildung kleiner, praktisch kugelförmiger
Tröpfchen dispergiert werden kann. Erfindungsgemäß werden gewöhnlich Wasser oder wäßrige Lösungen,
z.B. eine wäßrige Salzlösung, bevorzugt, obgleich selbstverständlich auch andere Flüssigkeiten, wie
bestimmte Glykole, insbesondere Diäthylenglykol oder ι ο Glycerin, verwendet werden können. Je nach dem
verwendeten flüssigen Medium kann es zweckmäßig sein, die Teilchen oder Perlen des weichgemachten,
davon abgetrennten Polyvinylchloridplastisols vor dem Trocknen und/oder Verwenden der erhaltenen Teilchen ι ϊ
oder Perlen zu waschen. Wird Wasser als flüssiges Medium verwendet, dann ist es erfindungsgemäß
zweckmäßig oder wesentlich, dem Wasser ein geeignetes, wasserlösliches Dispergierungsmittel zum leichteren
Dispergieren des Polyvinylchloridplastisols im wäßrigen Medium zuzufügen. Das Dispergierungsmittel
unterstützt nicht nur die Bildung der gewünschten Dispersion, sondern hält die Dispersion der gewünschten
Tröpfchen im gerührten flüssigen Medium aufrecht, bis diese in gewünschter Größe gelieren. Es kann jedes
geeignete Dispergierungsmittel verwendet werden, wobei wasserlösliche Celluloseäther, wie Methyl- oder
Äthylcellulose, besonders zweckmäßig sind. Methylcellulose kann z. B. in einer Konzentration von etwa
0,05—5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des wäßrigen flüssigen Mediums verwendet werden. Konzentrationen
von etwa 0,1 — 1 Gew.-% werden bevorzugt, wobei die unteren Werte des Bereiches gewöhnlich
zufriedenstellend sind. Es können auch andere geeignete Dispergierungsmittel, wie ein Fettalkoholsulfat,
das Natriumsalz von Arylalkylpolyäthersulfonat, hoch polymerisierter Glykolester, gereingtes Sulfolignin
usw, allein oder mit dem wasserlöslichen Celluloseäther verwendet werden, vorausgesetzt, das verwendete
Dispergierungsmittel erleichtert die gewünschte Dispergierung des verwendeten besonderen Plastisolpräparates
im wäßrigen oder anderen flüssigen Medium.
Zur Vermeidung einer Gelierung des Plastisols während der obigen anfänglichen Dispergierungsstufe
wird während der anfänglichen Plastisolzugabe und Dispergierungsstufe ein flüssiges Medium verwendet,
das auf einer Temperatur zwischen etwa 38—60° C gehalten wird. Höhere Temperaturen sind zu vermeiden,
da sonst eine vorzeitige Gelierung des Plastisols eintreten kann, bevor dieses im flüssigen Medium die
gewünschte Teilchengröße erreicht hat. In besonderen Ausführungsformen kann eine Temperatur von etwa
46—520C oder darüber (d. h. bis 6O0C) zveckmäßig sein.
Erfindungsgemäß werden solche Temperaturen als »praktisch kalt« im Gegensatz zu den erhöhten
Temperaturen angesehen, die anschließend in der zweiten Verfahrensstufe für die gewünschte Gelierung
der dispergierten Tröpfchen angewendet werden.
Nach beendeter Dispergierung des Plastisols im flüssigen Medium zur nikhmg relativ kleiner Tröpfchen
von praktisch kugelförmiger Form wird die erhaltene Dispersion aus Tröpfchen im flüssigen Medium auf eine
Temperatur zwischen etwa 66— 177°C erhitzt, um die gewünschte Gelierung der Plastisoltröpfchen einer
gewünschten Teilchengröße nicht über etwa 0,75 mm zu bewirken. Wie erwähnt, können gegebenenfalls höhere
Temperaturen als der atmosphärische Siedepunkt des flüssigen Mediums, z. B. zum vollständigen Schmelzen
der Plastisoltröpfchen bei Temperaturen von 149° C oder mehr angewendet werden. Bei Verwendung von
Wasser zusammen mit einem Dispergierungsmittel als flüssiges Medium können Temperaturen bis etwa 177° C,
d.h. im Schmelzbereich der meisten Plastisole, bei Wasserdampfdrücken von etwa 8,4 atü erreicht werden.
In vielen Fällen ist jedoch kein vollständiges Schmelzen erforderlich, und das flüssige Medium kann unter
weniger scharfen Bedingungen, z. B. zwischen etwa 660C bis zum Siedepunkt des flüssigen Mediums, d. h.
etwa 1000C für ein wäßriges Medium, erhitzt werden. Gewöhnlich reicht ein Erhitzen des flüssigen Mediums
auf etwa 77—880C aus.
Nach Erhitzen des flüssigen, die dispergierten Plastisoltröpfchen enthaltenden Mediums auf eine
ausreichende Temperatur zum Gelieren der Tröpfchen, gegebenenfalls unter Schmelzen oder teilweisem
Schmelzen derselben, und gegebenenfalls unter Zersetzung des darin enthaltenen Blähmittels kann die
Dispersion abgekühlt und zum anschließenden Waschen, Trocknen usw. aus dem Heizgefäß entfernt
werden. In manchen Fällen kann die Dispersion auch bei erhöhten Temperaturen und Drucken entfernt werden,
um ein schnelles Trocknen der Plastisolteilchen oder -perlen oder deren Expandieren im Fall verschäumbarer
Plastisolpräparate zu unterstützen. Obgleich das erfindungsgemäße Gesamtverfahren zum absatzweisen
Arbeiten geeignet ist, kann ein kontinuierliches Arbeiten z. B. durch Einführung des Plastisols in ein
geschlossenes System aus Leitungen oder Gefäßen erfolgen, in welchen die wäßrige Phase oder das flüssige
Medium anfänglich auf einer Temperatur zwischen 38—660C gehalten wird, woran sich ein kontinuierlicher
Durchgang der erhaltenen Suspension im Wärmeaustauscher zur Erhöhung der Temperatur der Dispersion
auf dem Plastisolgelierungspunkt, d. h. eine Temperatur zwischen 65—177°C, anschließt. Der kontinuierliche
Strom des die so gelierten Plastisoltröpfchen enthaltenden flüssigen Mediums kann dann durch geeignete
Kühl- und Abgabezonen geführt werden, worauf die gelierten Teilchen vom flüssigen Medium abgetrennt
und getrocknet werden und das wäßrige flüssige Medium zur Dispergierung weiterer Mengen an
Plastisol zurückgeführt wird. Die weichgemachten Polyvinylchloridteilchen können in üblicher Weise, z. B.
durch Dekantieren, Filtrieren usw. vom flüssigen Medium abgetrennt werden.
Wie erwähnt, ergibt die allmähliche Zugabe eines oder mehrerer Plastisolpräparate zum praktisch kalten
flüssigen Medium die Dispergierung des Plastisols als kleine, praktisch einheitliche Tröpfchen, die anschließend
zur Bildung weichgemachter Teilchen mit der gewünschten Größe und Form geliert werden. Selbstverständlich
können verschiedene Verfahrensvariable die genaue Größe und Form sowie die Eigenschaften
der erhaltenen weichgemachten Teilchen begünstigen oder beeinflussen. So hat z. B. die Art des verwendeten
flüssigen Mediums zusammen mit anderen Faktoren Einfluß auf das gewünschte Produkt. Wasser wird als
flüssiges Medium aus verschiedenen Gründen, z. B. seiner Siedepunkteigenschaften, seiner Nicht-Mischbarkeit
mit dem Plastisol, der sicheren Handhabung sowie aufgrund wirtschaftlicher Überlegungen bevorzugt.
Auch die Viskosität des flüssigen Mediums hat selbstverständlich Einfluß auf Größe, Form und
Eigenschaften des weichgemachten Teilchens. Bei einem wäßrigen flüssigen Medium kann die Viskosität
leicht geregelt werden; die Regulierung kann auch
durch Art und Menge des darin einverleibten, löslichen Polymerisates, z. B. des Dispergierungsmittels, erfolgen.
Auch die Viskosität des Plastisolpräparates selbst ist ein Faktor bei der Bestimmung von Größe, Form und
Eigenschaften eines gegebenen weichgemachten Poly- r>
vinylproduktc ·,. Andere Variablen bei der Regelung von
Form, Größe und Eigenschaften der Tröpfchen und des Endproduktes sind die Temperatur des flüssigen
Mediums zum Zeitpunkt der Plastisolzugabe und -dispergierung, die die Viskosität des flüssigen Mediums i<
> und Plastisolpräparates beeinflussen die Gelierungs- oder Aushärtungstemperaiijr, auf welche das flüssige
Medium erhitzt und wodurch Gelierung oder Schmelzen oder die Expandierung eines verschäumbaren
Materials beeinflußt wird, die Art der verschiedenen Zusätze im flüssigen Medium, wie Emulgatoren,
Dickungsmittel, Schutzkolloide usw., und Art und Ausmaß des während der Plastisolzugabe und -dispergierung
sowie während des anschließenden Erhitzens zwecks Gelierung angewendeten Rührens. Werden
erfindungsgemäß blähmittelhaltige Plastisole verwendet, so werden Teilchen oder Perlen erhalten, die nach
Expandierung aufgrund einer Hautbildung als »geschlossene Zelle« vorliegen, so daß die Identität der
Perle ohne oder nur mit geringer Verbindung der einzelnen expandierten Zellen untereinander bewahrt
bleibt.
Wie erwähnt, ist das Verfahren der genannten US-PS 33 45 235 zur Herstellung relativ großer Plastisolteilchen
mit einem relativ weitem Bereich der Teilchengrößenverteilung brauchbar. Dagegen ist das erfindungsgemäße
Verfahren besonders geeignet zur Herstellung relativ kleiner, praktisch kugelförmiger weichgemachter
Teilchen mit einer vorteilhaften, engen Verteilung der Teilchengröße. Die erfindungsgemäß erhaltenen
Teilchen besitzen eine Teilchengröße nicht über etwa 0,75 mm, vorzugsweise von etwa 025—0.65 mm oder
von etwa 0,25—0,5 mm. Gegenüber der US-PS 13 73 347 ergeben sich ähnliche Vorteile.
Die erfindungsgemäß hergestellten weichgemachten Teilchen können für dekorative Zwecke für Oberflächenüberzüge,
bei der Herstellung von gegossenen oder verformten Produkten, in der Xerographie, für optische
Zwecke, reflektierende Bänder, Projektionswände, Kontraste zwischen reflektierenden und nicht-reflektierenden
Gebieten und für andere Zwecke verwendet werden. Für dekorative Zwecke in Oberflächenüberzügen
können die weichgemachten Teilchen z. B. zur Nachahmung von Sand in Backstein, Stein oder
Fliesenmörtel oder zur Erzielung von Oberflächenmustern verwendet werden. Sie können auch für
mehrfarbige »Salz und Pfeffer« Effekte mit oder ohne Decküberzug, wie z. B. in bekannten elektrostatischen
Abscheidungsverfahren, angewendet werden. Außerdem sind die Teilchen in flüssigen Oberzügen und
gepreßten Gegenständen, wie Fliesen, verwendbar. Bei
gegossenen oder geformten Produkten können die erfindungsgemäßen Teilchen als Schmuckelement in
flüssigen Gießstücken, gesinterten und korkartigen Produkten Anwendung finden.
Bei der elektrostatischen Abscheidung von Teilchen in kontrollierten Gebieten, wie z. B. in der Xerographie,
sind die erfindungsgemäß hergestellten Teilchen besonders vorteilhaft Die erfindungsgemäß hergestellten
Teilchen eignen sich weiterhin auch für bekannte Überzugsverfahren im Wirbelbett
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung, ohne sie zu beschränken. Falls nicht
anders angegeben, sind alle Teile und Verhältnisse Gew.-Teile und Gewichtsverhältnisse.
Aus den folgenden Formulierungen wurden dre Plastisolpräparate hergestellt:
Bestandteile der Plastisolformulie- | ■ PVC-Plastisolpräpa- | C |
rung | rate; g | _ |
A, B | ||
PVC-Harz, MG : 70000-80000, | 85 | |
grundmolare Viskositätszahl | - | |
n: 0,85 -0,95 | 55 | |
desgl. | 15 | 45 |
desgl. | - | 58,4 |
desgl. | - | 2,5 |
Pentandiolisobutyratbenzoat | 42 | - |
Mineraldünner | 4,0 | - |
Oberflächenaktives Mittel*) | 0,6 | 6,3 |
Epoxydiertes Tallöl | 6,0 | - |
Epoxydiertes Sojabohnenöl | - | 2,5 |
Calcium-Zink-Stabilisator | 5,0 | |
Zink-Cadmium-Stabilisator- | - | 15,0 |
Katalysator | 2,5 | |
Titandioxid | - | |
Azobisformamid | - | |
*) (Äthylenoxid-additionsprodukt von Nonylphenol)
Bei der Herstellung der Plastisolpräparate A und B wurden alle flüssigen Bestandteile gemischt; die
PVC-Harze wurden allmählich unter Rühren zugefügt so wie sie benetzt wurden, worauf weitere 20 Minuteri
nach beendeter Harzzugabe in einem Propellermischer weitergerührt wurde. Bei der Herstellung des Plastisolpräparates
C wurden alle flüssigen Bestandteile mil Ausnahme des epoxydierten Sojabohnenöls und eines
Teils des Pentadiolisobutyratbenzoates gemischt. Titandioxid, Azobisformamid, expoydiertes Sojabohnenöl
und der restliche Anteil des Pentadiolisobutyratbenzoates wurden gemischt, auf einem Drei-Walzen-Stuhl
vermählen und dann zu den flüssigen Bestandteilen zugegeben. Dann wurden die PVC-Harze in die
Mischung unter Benetzen eingerührt, worauf weitere 20 Minuten mit dem Propellermischer gerührt wurde.
Bei der erfindun^s^emäßen Herstellung weich^emachter
Polyvinylchloridteilchen wurden die obigen Plaslisole jeweils in einem flüssigen Medium aus 900 g
Wasser und 1 g wasserlöslicher Methylcellulose dispergiert Das Medium war durch Lösen der Methylcellulose
in einem Anteil Wasser und anschließende Zugabe des restlichen Wassers hergestellt worden.
Bei der Herstellung der Perlen oder weichgemachten Teilchen aus Plastisol A wurden 50 g desselben mit einer
Spur einer gelben Pigmentdispersion angefärbt während weitere 50 g desselben mit einer blauen Pigmentdispersion
gefärbt wurden. Das angegebene wäßrige flüssige Medium wurde auf etwa 38° C erwärmt und mit
einem Rührer mit zwei 4,5 cm dreiflügeligen Propellern auf einem bei 860 Urndn/min rotierenden Schaft nicht
ganz im Zentrum des Behälters für das flüssige Medium gerührt Die beiden gefärbten Plastisole wurden
allmählich — getrennt voneinander — innerhalb von
3 Minuten in das Medium gegossen, wobei dieses auf etwa 49°C erwärmt wurde. Nach beendeter Plastisolzugabe
wurde die Temperatur der erhaltenen Dispersion innerhalb von etwa 16 Minuten auf etwa 88°C erhöht,
wodurch sich die Plastisoltröpfchen als praktisch kugelförmige Perlen verfestigten. Das Wasser wurde
abdekantiert, die verfestigte Mischung aus blauen und gelb gefärbten Perlen aus dem Behälter entfernt und auf
absorbierendem Papier getrocknet. Die Mischung war sehr einheitlich.
Wie oben wurden aus Präparat I! Plastisol
>■ ilen hergestellt, wobei jedoch die Tt/.nperamr des w;i ii igen
flüssigen Mediums zum Zeitpunkt der Plastisolzugabe etwa 52—6O0C betrug. In dieser Ausführungsform
befand sich der Rührer im Zentrum des Behälters. Beim Erhitzen der Dispersion der Plastisoltröpfchen im
wäßrigen Medium zur Gelierung derselben wurde die Temperatur innerhalb von etwa 12 Minuten auf etwa
88°C erhöht. Nach dem obigen Verfahren für Plastisol A wurden aus Präparat C Plastisolperlen hergestellt.
Einzelheiten der Herstellung der Perlen aus den
Plastischen A 15 und C sind in der folgenden Tabelle
/usiimmciigt illt.
Plastisulprupnr.it
Λ Ii
Wäßrige Phase, g
Plastisolphase, g
Anzahl der Plastisolfarben
Plastisolviskosität, cps
Plastisolphase, g
Anzahl der Plastisolfarben
Plastisolviskosität, cps
Wassertemp. während Zugabe und Dispergierung; C
Endgült. Wassertemperatur; C
Dauer der Plastisolzugabe; min
Gesamterhitzungsdauer der Dispersion bei 88 C; min
Rührergeschwindigkeit; Umdr./min
Dauer der Plastisolzugabe; min
Gesamterhitzungsdauer der Dispersion bei 88 C; min
Rührergeschwindigkeit; Umdr./min
In jedem Fall ergab die allmähliche Zugabe des Plastisols zum gerührten wäßrigen flüssigen Medium
eine Polyvinylchloridplastisoldispersion relativ kleiner flüssiger Tröpfchen von praktisch kugelförmiger Form
mit relativ enger Verteilung der Teilchengröße. Nach Erhitzen der Dispersion auf eine Temperatur über der
Gelierungstemperatur des Plastisols wurden die Plastisoltröpfchen der gewünschten Größe, Form und engen
Teilchengrößenverteilung zu weichgemachten Teilchen oder Perlen geliert, die leicht vom flüssigen Medium zu
trennen waren. Die so gewonnenen Perlen waren relativ
901 | 901 | 901 |
100 | 100 | 100 |
2 | 2 | 2 |
1000 | 1000 | 2300 |
38-49 | 52-60 | 38-46 |
88 | 88 | 88 |
3 | 3 | 3 |
16 | 12 | 17 |
860 850
860
klein, d. h. nicht über 0,75 mm mit einer engen Teilchengrößenverteilung. Somit kann man Plastisolperlen
erhalten, von denen etwa 60% durch ein DIN 14 Sieb passieren und 40% darauf zurückgehalten werden.
Durch geringe Änderung der verschiedenen Verfahrensfaktoren kann die Größe der erhaltenen Plastisolperlen
variiert werden, so daß z. B. etwa 85—95% auf einem DIN 14 Sieb zurückgehalten werden. In dieser
Weise kann man kleinere oder größere Tröpfchen herstellen, wenn z. B. Teilchen von etwa 0,70—0,58 mm
gewünscht werden.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung praktisch kugelförmiger,
weichgemachter freifließender Polyvinylchloridteilchen mit vorteilhafter, enger Verteilung der
Teilchengröße, in dem man ein Polyvinylchloridplastisol-Präparat in ein erhitztes, flüssiges, praktisch
nicht mischbares Medium einbringt, dadurch
gekennzeichnet, daß man unter Rühren eine
Dispersion von relativ kleinen Tröpfchen von praktisch kugelförmiger Form einer Teilchengröße
nicht über etwa 0,75 mm in dem auf einer Temperatur von 38—60°C gehaltenen Medium
herstellt, die Dispersion anschließend auf eine Temperatur zwischen etwa 65—177°C zwecks
Gelieren der Tröpfchen bei der gewünschten Größe nicht über etwa 0,75 mm erhitzt und die erhaltenen,
weichgemachten Polyvinylchloridteilchen aus dem flüssigen Medium abtrennt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung von Mischungen,
gegebenenfalls verschieden gefärbter Teilchen, zwei oder mehrere Polyvinylchloridplastisol-Präparate
gleichzeitig oder nacheinander unter Rühren in das auf 38—60° C gehaltene Medium einbringt.
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