DE2407620C3

DE2407620C3 - Verfahren zur Herstellung von stabilen wäßrigen Dispersionen

Info

Publication number: DE2407620C3
Application number: DE19742407620
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. Kothe; Erich Werner
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1974-02-16
Filing date: 1974-02-16
Publication date: 1979-05-03
Also published as: DE2407620B2; DE2407620A1; FR2261306A1; IT1029745B; GB1491136A; FR2261306B3

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung stabiler, wäßriger Dispersionen von Kunststoffpulvern.

Es ist allgemein bekannt, aus Kunststoffpulvern wäßrige Dispersionen herzustellen. Solche Pulver werden als reemulgierbar bezeichnet. In den bisher bekannt gewordenen Fällen war es jedoch notwendig, bereits bei der Polymerisation Maßnahmen zu treffen, daß die später erhaltenen Kunststoffpulver reemulgierbar sind. So werden in der DE-PS 7 43 945 reemulgierbare Polymerisate beschrieben, die hydrophile Gruppen enthalten müssen und die bei der Trocknung nicht zu stark erwärmt werden dürfen. Ferner beschreibt die DE-PS 12 64 766 reemulgierbare Kunslstoffpulver auf der Basis von PVC, bei denen das einzelne Korn mit Emulsionshilfsmitteln überzogen sein muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren zu finden, bei dem ein KunststofTpulver eingesetzt werden kann, bei dem nicht von vornherein berücksichtigt werden muß, daß es reemulgierbar ist.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß KunststofTpulver mit einem Komdurchmesser von 40 bis 100 ,am bei Temperaturen unter 50 C mit einer wäßrigen Lösung vermischt werden, die 0,3 bis 5 Gewichtsprozent eines üblichen wasserlöslichen Verdickungsmittels und 1 bis 6 Gewichtsprozent - beide Zusätze bezogen auf das KunststofTpulver - eines Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalzes einer Phosphorsäure enthält.

Als KunststofTpulver können alle üblichen Vinylpolymere, wie z. B. Polyacrylnitril, Polyvinylketone, Polyvinylchlorid bzw. -fluorid, Polyacrylate, Polyvinylester bzw. -äther, Polyvinylidenchlorid bzw. -fluorid, Polystyrol, Styrol/Butadien-Copolymerisate, Polyamide, beispielsweise aus Laurinlactam, Caprolactam oder auch Terpolyamide, verwendet werden.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Pulver sollen bei der Mischtemperatur formbeständig und nicht klebend sein. Darüber hinaus müssen sie wasserunlöslich sein. Bevorzugt eingesetzt werden solche Polymere, die nach dem Emulsionspolymerisationsverfahren hergestellt worden sind. Im besonderen kann das erfindungsgemäße Verfahren bei Emulsionspolymerisaten des Vinylchlorids eingesetzt werden.

Die Kunststoffpulverteilchen haben einen Komdurchmesser von 40 bis 100 μίτι, vorzugsweise 50 bis 70;xm. Derartige Pulver können durch Windsichten oder Aussieben, z. B. mit Drahtsiebböden nach !JiN 4iS8, erhalten werden.

Übliche wasserlösliche Verdickungsmittel sind z. B. Cellulosederivate, wie Methylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, Ammoniumsalze von Polyacrylsäuren, Mischpolymerisate des Vinylpyrrolidons usw. Es können grundsätzlich handelsübliche Produkte eingesetzt werden. Ferner werden handelsübliche Produkte von Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalzen der PoIy- oder Metaphosphorsäure eingesetzt

Unter Phosphorsäuren werden Mono-, Di- und PoIyphosphorsäuren verstanden, wie sie in Hollemann-Wiberg, Lehrbuch der anorganischen Chemie, 37.-39. Auflage, auf Seite 265 (Abschnitt ß) bis Seite 269, beschrieben sind.

Zur Herstellung der Dispersion wird eine Lösung des Verdickungsmittels und Phosphates in Wasser hergestellt. Hierbei soll das Verdickungsmittel in einer Konzentration von 0,3 bis 5 Gewichtsprozent und das Phosphat in einer Menge von 1 bis· 6Gewichtsprozent, beide bezogen auf den Kunststoff, vorliegen.

Der pH-Wert der wäßrigen Lösung ist nicht kritisch. Jedoch erfordern die eingesetzten Verdickungsmittel einen bestimmten pH-Wert, um wirksam zu werden. Diese Zusammenhänge sind dem Fachmann bekannt. Üblicherweise wird deswegen im alkalischen Bereich bei pH-Werten von 8 bis 10 gearbeitet. Es ist jedoch auch möglich - bei Einsatz geeigneter Verdickungsmittel, wie z. B. Mischpolymerisaten des Vinylpyrrolidons - im sauren Bereich bei pH-Werten von 3 bis 6 die KunststofTpulver zu dispergieren.

In welcher Weise die Komponenten miteinander gemischt werden, ist grundsätzlich gleichgültig. Als zweckmäßig hat es sieb erwiesen, eine Lösung von Verdickungsmittel und Salzen der Phosphorsäure herzustellen, in der das KunststofTpulver dispergiert wird.

3ϊ Durch einfache Mischungsversuche kann jedoch jede beliebige, ebenfalls günstige Reihenfolge ermittelt werden.

Eigene Versuche haben gezeigt, daß zwar die KunststofTpulver allein in Wasser oder mit Verdickungsmitteln oder mit Salzen der Poly- oder Metaphosphorsäure dispergiert werden können, jedoch wurde festgestellt, daß in so hergestellten Dispersionen der Kunststoff, je nach spezifischem Gewicht, aufrahmte oder hart absetzte und dabei eine fest zusammen-

Ai gebackte Masse ergab. Erst mit den oben angegebenen Kombinationen konnten stabile Dispersionen erhalten werden, wobei sich solche Mischungen mit hohem Kunststoffpulveranteil (55 bis 65 Gewichtsprozent) als besonders stabil erwiesen.

so Der Vorteil des vorliegenden Verfahrens ist darin zu suchen, daß KunststofTpulver eingesetzt werden können, die nicht in einer besonderen Weise vorbehandelt wurden, damit sie dispergierbar sind. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß mit einfachen, handelsüblich zu erhaltenden Hilfsstoffen das Verfahren ausgeführt werden kann. Aus dem bisher bekannt gewordenen Stand der Technik war nicht abzuleiten, daß es möglich ist, KunststofTpulver dispergieren zu können, ohne daß diese speziell vorbehandelt worden sind.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kunststoffdispersionen können für alle für Latices üblichen Zwecke eingesetzt werden.

Beispiele
(siehe Tabelle)

Zur Herstellung der Dispersion wurde eine Lösung von Verdickungsmitteln und Phosphat im Wasser her-

gestellt Unter ausreichendem Rühren wird das Kunststoflpulver hinzugefügt In Versuch 4 wurde zuerst aus Wasser und Kunststofifpulver eine Dispersion hergestellt. Anschließend wurden Verdickungsmittel und

Phosphat hinzugefugt. Die Korngröße der verwendeten Kunststoffpulver lag unter 100 μπι.

Die mit Buchtstaben bezeichneten Versuche dienen zum Veigleich.

Tabelle

Versuch	Kunststoff	Menge	Wasser	Verdickungsmittel	Menge	Salz	Menge³)	pH-Wert	Beständigkeit der	• 100 Stun
				Art¹)		Art²)			Dispersion: Bodensatz nach	den
									einer Lagerung von	50%
					%		%		50 Stun	70%
		g	g		_		_		den	20%
A	PVC	100	100	_	0,1	_	-	5,00	40%	40%
B	FVC	100	100	MCE	1,5	-	-	5,10	20%	15%
C	PVC	100	100	VPL	-	-	0,5	4,20	14%	kein
D	PVC	100	100	-	8,0	NaPP	1,5	8,00	30%	kein
E	PVC	100	100	VPL	1.0	NaPP	0,5	7,35	10%	kein
1	PVC	120	80	VPL	1,0	NaPP	0,5	7,70	kein	kein
2	PVC	120	80	MEC	0,1	NaPP	1,0	7,70	kein	kein
3	PVC	100	100	MEC	0,1	MNaP	1,0	5,50	kein	kein
4'	PVC	100	100	MEC	0,1	NaMP	1,0	5,50	kein	kein
5	PVC	100	100	MEC	0,1	DiKP	1,0	9,55	kein	kein
6	PVC	100	100	MEC	0,3	MKP	1,0	4,85	kein
	Polystyrol⁴)	400	1100	HAC	0,3	NaPP	1,0	7,00	kein
8	Polyamid⁵)	400	1100	HAC	NaPP	8,40	kein

') VPL Vinylpyrrolidon MCE Methylcellulose

(mittlerer Viskosität) HAC Hydroxyäthylcellulose

²) NaPP Natriumphosphat

MNaP Mononatriumphosphat NaMP Natriummetaphosphat DiKp Dikaliumphosphat MKP Monokaliumphosphat

³) Gewichtsprozent bezogen auf Kunststoffpulver

⁴) Handelsübliches Polystyrol

⁵) Handelsübliches C₂-PoIyamid

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung stabiler, wäßriger Dispersionen von KunststofTpulvern dadurch gekennzeichnet, daß

KunststofTpulver mit einem Komdurchmesser von 40 bis 100 μπι

bei Temperaturen unter 50 C mit einer wäßrigen Lösung vermischt werden, die
0,3 bis 5 Gewichtsprozent eines üblichen wasserlöslichen Verdickungsmittels und
1 bis 6 Gewichtsprozent - beide Zusätze bezogen auf das KunststofTpulver - eines Natrium-, Kaliumoder Ammoniumsalzes einer Phosphorsäure enthält.