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Lösungsmittel für Polyvinylverbindungen Es wurde gefunden, daß Tetrahydrofuran
und seine durch aliphatische Kohlenwasserstoffreste substituierten Abkömmlinge ein
hervorragendes Lösevermögen für Polymerisate aus Monovinylverbindungen besitzen.
Die Tetrahydrofuranie eignen sich daher in hesonderem Maße als Lösungsmittel bei
der Herstellung von plastischen Massen, Lacken, Spachtelmassen, Deckfarben, Klebemitteln,
Folien, Filmen oder Bändern aus derartigen Polymerisaten.
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Die Tetrahydrofurane haben folgende Formel
worin R1, R2, R3 und R4 Wasserstoff oder aliphatische Kohlenwasserstoffreste bedeuten.
Sie sind leicht zugänglich durch Umsetzen von Acetylen mit Aldehyden oder Ketonen,
Hydrierung der erhaltenen Acetylen-7-Glykole und Abspaltung von Wasser aus den so
hergestellten gesättigten r, 4-Glykolen. Der einfachste Vertreter dieser Reihe ist
das Tetrahydrofuran, das sowohl mit Wasser als auch mit organischen Lösungsmitteln,
z. B. mit aromatischen Kohlenwasserstofferi, mischbar ist. Durch Auswahl der Kohlenwasserstoffreste
im Tetrahydrofuranrest hat man es in der Hand, die Lösefähigkeit, Flüchtigkeit,
Wasserlöslichkeit der Mittel nach Wunsch zu ändern.
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Die Tetrahydrofurane eignen sich beispielsweise zum Lösen von Polyvinylchlorid,
Polyvinylestern organischer Säuren, z. B. Polyvinylacetat, Polyvinyläthern, Polyvinylcarbazol;
ferner von Polyacrylsäure und Polymethacrylsäure sowie deren Abkömmlingen- und von
Mischpolymerisaten aus verschiedenen Vinylverbindungen.
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Die so hergestellten Lösungen können mit den üblichen Weichmachungsmitteln
und weitgehend
mit Verschnittmitteln versetzt werden. Auch viele
der zum Färben von Lacken verwendeten Farbstoffe sind in Tetrahydrofuran.en gut
löslich. Man kann jedoch auch den Lacken unlösliche organische und anorganische
Füllstoffe zusetzen.
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Es ist zwar in der amerikanischen Patentschrift 2 ioj69j bereits vorgeschlagen
worden, cyclische Äther von Glykolen als Lösungsmittel für polymerisierte Halogenbutadine,
also Polymerisate aus Diolefinen, zu verwenden. Dort werden neben vielen anderen
cyclischen :@thern auch Tetrahy drofuran und Methyltetrahydrofuran erwähnt, doch
haben die Verfasser offensichtlich Verbindungen mit anderen Siedepunkten in den
Händen gehabt. Die in der Patentschrift enthaltene Angabe, Gummi löse sieh nicht
wesentlich in cvclischen Äthern, trifft für Tetrahydrofuran nicht zu. Näher erläutert
wird in der Patentschrift auch nur die Anwendung solcher von Tetrahydrofuran und
Methyltetrahydrofuran verschiedener cyclischer Äther. die sich als Lösungsmittel
für Polymerisate aus Monovinylverbindungen weniger eignen als Tetrahydrofuran und
seine Homologen. Die Sonderstellung, die diese Verbindungen in der Gruppe der cyclischen
Äther in ihrer Eignung für den hier beanspruchten Zweck .einnehmen, konnte aus der
amerikanischen Patentschrift nicht entnommen werden.
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Es war ferner bekannt, Tetrabydrofuran als selektives Lösungsmittel
zur Trennung von Kohlenwasserstoffen zu benutzen, wobei also mir ein Bestandteil
völlig gelöst wird. Beim Lösen von Monovinylpolymerisäten handelt es sich um eine
gerade entgegengesetzte und hiermit nicht zu vergleichende technische Aufgabe, da
es erforderlich ist, die als Lackrohstoffe oder für ähnliche Zwecke zu verwendenden
Polyinerisate leicht und vollständig in Tetrahydrofuran zu lösen. Besonders hervorzuheben
ist die Möglichkeit, Tetrahydrofurane als Lösungsmittel für Polyvinylchlorid, Polvv
inylcarbazol und Mischpolymerisate aus Vinylchlorid und Acrylsäureestern, für die
bisher keine befriedigenden einheitlichen Lösungsmittel vorhanden waren, zu verwenden.
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Verschiedentlich ist auch vorgeschlagen worden, Tetrahvdrofurfurylalkohol
als Lösungsmittel in der Lackindustrie, insbesondere auch fürVinylharze, zu verwenden.
DiesesLösungsmittel unterscheidet sich bereits in seinen pbv-S 'kalischen Eigenschaften
grundsätzlich vom Tetrahydrofuran und seinen Homologen, die keine freie Hydroxylgruppe
enthalten, wie aus folgender Zusammenstellung hervorgeht:
Relative |
Substanz `Nasser- Siedepunkt - Verdunstungszeit |
löslichkeit (76o mm Hg) (Diäthyläther = i) |
bei 20 |
Tetrahydrofuran................. ja 64,5 bis 66,5 -
2.3 |
2, 5-Dimethyltetrahydrofuran ..... nein 89 bis 92 =
3,1 |
@, 2, 5, 5-Tetramethyltetrahydro- |
-furan .................... nein - IZ2 bis 114" 6,9 |
Tetrahydrofurfurylalkohol ........ ja 175 bis i78°
195 |
Auch ist die Löslichkeit der Polymerisate von Monovinylverbindungen in Tetraliydrofurfurylalkohol
weit geringer als in Tetrahydrofuran oder seinen Homologen, wie aus der nachstehenden
Zusammenstellung hervorgeht, die die Viscosität i5o'oiger Lösungen bei 2o° zeigt:
Viscosität in Centipoisen |
Lösungsmittel Nachchloriertes Polyvinyl- |
Polyvinylchlorid isobutyläther |
Tetrahydrofuran . . . . . . . . . . . . . . . . 192
15,8 |
2, 5-Dimethyltetrahydrofuran ..... 309 26,1: |
Tetrahydrofurfurylalkohol . . . . . . . . 6785 unlöslich |
Polyvinylisobutylätlier löst sich in Tetrahydrofurfurylal.lcohol überhaupt nicht;
nachchloriertes Polyvinylchlorid läßt sich zwar lösen, jedoch sind die Lösungen
etwa -2oma1 so viscos wie die entsprechenden Lösungen in Tetrahydrofuran und Dimethyltetrah_vdrofuran.
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Beispiel i 15 Teile eines in Estern oder Benzolkohlenwasserstoffen
nicht einwandfrei löslichen
Polyvinylchlorids werden in &5 Teilen
Tetrahydrofuran gelöst. Die so erhaltene klare Lösung trocknet zu durchsichtigen
Filmen auf, die gegen Benzin- und Benzolkohlenwasserstoffe sowie Alkohol sehr beständig
sind. Zur Erhöhung der Elastizität können Weichmachungsmittel, wie chloriertes Diphenyl,
Phthalsäureester oder Phosphorsäureester zugesetzt werden. Härte und Haftfestigkeit
der Filme können durch Zusatz von Harzen, z. B. Kondensationsprodukten aus cyclischen
Ketonen, Alkydhärzen, Maleinsäurekolophoniumglycerinestern, erhöht werden. Die Lacke
können auch in üblicher Weise mit Pigmenten oder löslichen Farbstoffen gefärbt werden.
Beispiel z io Teile Polyvinylcarbazol werden in 90 Teilen Tetrahydrofuran
gelöst. Der so erhaltene Lack eignet sich vorzüglich zum Imprägnieren von Papier
und Pappe, die sich durch besonders wertvolle elektrische Eigenschaften auszeichnen.
Beispiel g 2o Teile Polyvinylisobutyläther werden in 8o Teilen Tetrahydrofurangelöst.
Man erhält ein sehr rasch trocknendes Klebmittel, dem man zur Verbesserung der Klebkraft
noch Weichmachungsmittel oder Harze zufügen kann. _ Beispiel 4 2o Teile eines in
Estern oder Benzolkohlenwasserstoffen nicht völlig löslichen Mischpolymerisates
aus 8o Teilen Polyvinylchlorid sowie ao Teilen Acrylsäurebutylester werden in 8o
Teilen Tetrahydrofuran gelöst. Man erhält eine Lösung, die, gegebenenfalls nach
dem üblichen Filtrieren, sich hervorragend für die Herstellung von Filmen, beispielsweise
mit Hilfe einer FilmgieBmaschine, eignet.
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Beispiel 5 2o Teile eines in Estern oder Benzolkohlenwasserstoffen
nicht völlig löslichen Polyvinylchlorids-werden in 8o Teilen Tetrahydrofuran gelöst.
Dieser Lösung setzt man io bis 15 Teile Trikresylphosphat zu und reibt sie in üblicher
Weise mit Pigmenten an. Man erhält eine pastenförmige Masse, die hervorragend als
Grundierung oder Deckanstrich bei der Herstellung von kunstlederarti,gen Stoffen
geeignet ist.
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Beispiel 6 a5 Teile eines nachchlorierten Polyvinylchlorids, das mehr
Chlor enthält als der Formel (C H. C H Cl) entspricht, löst man in 75 Teilen Tetrahydrofuran
und filtriert die Lösung in üblicher Weise. Die so erhaltene Lösung eignet sich
beispielsweise zur Herstellung von Kunstseide nach dem Trockenspinnverfahren.
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Beispiel 7 2o Teile Polyvinylisobutyläther werden in 8o Teilen 2,
2, 5, 5-Tetramethyltetrahydrofuran gelöst. Die erhaltene Lösung kann als Klebmittel
von hervorragender Klebkraft verwendet werden.