NO116179B

NO116179B -

Info

Publication number: NO116179B
Application number: NO16000965A
Authority: NO
Inventors: R Rodger; L Spencer; H Brett
Original assignee: Ici Australia Ltd
Priority date: 1964-11-02
Filing date: 1965-10-08
Publication date: 1969-02-10
Also published as: FR1459410A; GB1077230A; NL6514039A; AT268655B; NL127086C; BE671703A; ES319110A1; DE1570819A1

Description

Fremgangsmåte for polymerisering av vinylklorid. Process for polymerization of vinyl chloride.

Foreliggende oppfinnelse angår en polyme-risasjonsprosess for fremstilling av polymere komposisjoner, som inneholder polymerer av vinylklorid. The present invention relates to a polymerization process for the production of polymeric compositions, which contain polymers of vinyl chloride.

Det er kjent at polymerer av vinylklorid spalter seg når de utsettes for varme og/eller lys, hvilket i visse tilfeller forårsaker en for-verring av polymerenes farge og egenskaper. For å motvirke dette, er det kjent å tilsette visse stabilisatorer til den polymere harpiks før den utsettes for blanding, elting, ekstrudering eller støpning, hvilke operasjoner krever eller resulterer i en opphetning av harpiksen. Det har imidlertid vært vanskelig å tilveiebringe en jevn dispersjon av stabilisatoren i polymeren. It is known that polymers of vinyl chloride split when exposed to heat and/or light, which in certain cases causes a deterioration of the polymers' color and properties. To counteract this, it is known to add certain stabilizers to the polymeric resin before it is subjected to mixing, kneading, extrusion or molding, which operations require or result in a heating of the resin. However, it has been difficult to provide a uniform dispersion of the stabilizer in the polymer.

Det er foreslått i fransk patent nr. 1 427 788It is proposed in French Patent No. 1,427,788

å inkorporere visse blyforbindelser i polymeren under polymerisasjonsprosessen. to incorporate certain lead compounds into the polymer during the polymerization process.

Denne fremgangsmåte tilveiebringer en komposisjon som har forbedrede egenskaper, og den forenkler dessuten fremgangsmåten for fremstilling av polyvinylklorid-komposisjoner, This process provides a composition having improved properties, and it also simplifies the process of preparing polyvinyl chloride compositions,

idet den ved å inkorporere den stabiliserende blyforbindelse under polymerisasjonsprosessen, eliminerer det separate blandetrinn av det tør-kede polymerisasjonsprodukt med den stabiliserende blyforbindelse. På lignende måte som i den konvensjonelle dispersjonspolymerisasjons-prosess er det imidlertid ennå nødvendig å fil-trere og å tørke polymerisasjonsproduktet. Da sistnevnte er et meget findelt pulver, er dets filtrering vanskelig, mengden av det absorberte vann er stor, og i tørketrinnet må man bruke kortbart utstyr for å behandle det støvaktige polyvinylklorid uten vesentlige tap av gasstrøm-men i tørkeutstyret og for å hindre uheldige virkninger som støv kan forårsake hos perso-nalet og i fabrikkomgivelsene. in that by incorporating the stabilizing lead compound during the polymerization process, it eliminates the separate mixing step of the dried polymerization product with the stabilizing lead compound. However, similarly to the conventional dispersion polymerization process, it is still necessary to filter and to dry the polymerization product. As the latter is a very finely divided powder, its filtration is difficult, the amount of absorbed water is large, and in the drying step shortable equipment must be used to treat the dusty polyvinyl chloride without significant losses of gas flow in the drying equipment and to prevent adverse effects which dust can cause to the staff and in the factory environment.

Et annet problem som er forbundet med findelt polyvinylklorid, de såkalte «tørrblandin- ger» av tidligere kjente prosesser, består i den kjensgjerning at disse komposisjoner er mer støvdannende enn malte og eltede polyvinylklor-ider, de såkalte sammensatte polyvinylklorid-komposisjoner, og at derfor «tørrblandingene» er lettere utsatt for kryss-forurensning mellom chargene og fargene, og for behandlingstap, og representerer derfor en større helserisiko. En annen ulempe av «tørrblandinger» sammenlignet med sammensatte polyvinylkloridkomposisjoner, er at «tørrblandingene» medriver større mengder av gass og/eller fuktighet i ekstruderings-apparater og derved forårsaker dannelsen av mer porøse ekstruderingsprodukter. For å eli-minere disse ulemper er det blitt foreslått å inn-føre det tilleggstrinn av å pelletisere tørrblan-dingene. Another problem associated with finely divided polyvinyl chloride, the so-called "dry mixes" of previously known processes, consists in the fact that these compositions are more dust-forming than ground and kneaded polyvinyl chlorides, the so-called composite polyvinyl chloride compositions, and that therefore The "dry mixes" are more easily exposed to cross-contamination between the charges and the colours, and to processing losses, and therefore represent a greater health risk. Another disadvantage of "dry mixes" compared to composite polyvinyl chloride compositions is that the "dry mixes" entrain larger amounts of gas and/or moisture in extrusion devices and thereby cause the formation of more porous extrusion products. In order to eliminate these disadvantages, it has been proposed to introduce the additional step of pelletizing the dry mixtures.

Det er nå funnet at innføringen in situ av hj elpetilsetningsmidler, så som stabilisatorsal-ter og kjønnrøk, antioksydasjonsmidler eller andre valgfrie tilsetninger, i polymerisasjonsbe-holderen kan brukes selv om man ikke oppfyl-ler et krav som inntil nå var nødvendig for den kjente polymerisasjon av vinylklorid-dispersjonen, nemlig det krav at polymerisasjonsproduktet er findelt og at polymerisasjonsprosessen kan reguleres så at det dannes store kuleformede kvasi-sfæriske polyvinylklorid-agglomerater. Det er funnet at ved å fremstille kuleformede agglomerater kan filtreringen og tørkin-gen av det polymeriserte polyvinylklorid og polyvinylklorid-komposisjoner forenkles og at for-holdsvis store agglomerater av polyvinylklorid-agglomerater kan fremstilles uten et separat pelettiseringstrinn. It has now been found that the in situ introduction of auxiliary additives, such as stabilizer salts and carbon black, antioxidants or other optional additives, into the polymerization vessel can be used even if one does not fulfill a requirement that until now was necessary for the known polymerization of the vinyl chloride dispersion, namely the requirement that the polymerization product is finely divided and that the polymerization process can be regulated so that large spherical quasi-spherical polyvinyl chloride agglomerates are formed. It has been found that by producing spherical agglomerates the filtration and drying of the polymerized polyvinyl chloride and polyvinyl chloride compositions can be simplified and that relatively large agglomerates of polyvinyl chloride agglomerates can be produced without a separate pelletizing step.

Det er funnet at de ønskede kuleformede It is found that the desired spherical

agglomerater kan erholdes ved en særlig form for suspensj ons-polymerisasj onsprosess. agglomerates can be obtained by a special form of suspension polymerization process.

I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes således en fremgangsmåte for fremstilling av en polymer av vinylklorid ved polymerisering av monomerer som består av minst 80 vektprosent vinylklorid, i et vandig medium i nærvær av en monomeroppløselig polymerisasjonskatalysa-tor, og i nærvær av minst én ikke-polymerisasjonshindrende forbindelse utvalgt fra stabilisatorer, pigmenter, myknere, reaksjonshjelpestoffer, slagstyrkeøkende stoffer og smøremidler. Det karakteristiske ved fremgangsmåten er at fiberformig asbest er tilstede under polymerisasjonen. According to the invention, a method is thus provided for the production of a polymer of vinyl chloride by polymerizing monomers consisting of at least 80 percent by weight of vinyl chloride, in an aqueous medium in the presence of a monomer-soluble polymerization catalyst, and in the presence of at least one non-polymerization inhibiting compound selected from stabilizers, pigments, plasticizers, reaction aids, impact strength-enhancing substances and lubricants. The characteristic feature of the method is that fibrous asbestos is present during the polymerization.

Det er funnet at ved polymerisasjonsprosessen ifølge oppfinnelsen kan man få produk-ter i form av kvasisfæriske, kuleformede agglomerater som har en gjennomsnittsdiameter mellom en y2og 12,5 mm, en pakningstetthet mellom 0,4 og 0,8 g/cm.3 og en total mengde av flyktige stoffer mindre enn 20 pst. It has been found that with the polymerization process according to the invention, products can be obtained in the form of quasi-spherical, spherical agglomerates which have an average diameter between y2 and 12.5 mm, a packing density between 0.4 and 0.8 g/cm.3 and a total quantity of volatile substances less than 20 per cent.

Disse kvasi-sfæriske, kuleformede polyvinylklorid-agglomerater, som i det følgende er betegnet som kuleformede agglomerater, er større enn de partikler man tidligere kunne få ved de vanlige suspensj onspolymerisasj onsprosesser. These quasi-spherical, spherical polyvinyl chloride agglomerates, which are hereinafter referred to as spherical agglomerates, are larger than the particles that could previously be obtained by the usual suspension polymerization processes.

Innholdet av flyktige stoffer kan bestemmes ved den følgende metode: The content of volatile substances can be determined by the following method:

200 g av polymeren filtreres på en 15 cm Buchnertrakt under et vakuum på ca. 50 cm kvikksølv i en periode på 5 minutter. Den fil-trerte polymer ble deretter veiet og så tørret i en luftsirkulasj onsovn ved 60 °C i 24 timer. Det tørrede produkt veies, og det prosentvise inn-hold av flyktige stoffer beregnes som: 200 g of the polymer is filtered on a 15 cm Buchner funnel under a vacuum of approx. 50 cm of mercury for a period of 5 minutes. The filtered polymer was then weighed and then dried in an air circulation oven at 60°C for 24 hours. The dried product is weighed, and the percentage content of volatile substances is calculated as:

Når polymeren erholdes direkte fra autoklaven, bør den først vaskes med vann under an-vendelse av en sikt for å holde tilbake polymeren .Det er funnet at mesteparten av asbesten vanligvis vaskes ut av polymeren ved slik vas-king. For noen anvendelser kan imidlertid til-stedeværelsen av vesentlige mengder asbest være ønskelig. When the polymer is obtained directly from the autoclave, it should first be washed with water using a sieve to retain the polymer. It has been found that most of the asbestos is usually washed out of the polymer by such washing. For some applications, however, the presence of significant amounts of asbestos may be desirable.

Uttrykket «asbest» er definert i boken «Asbestos Fundamentals» av H. Berger, Chem. Pub-lishins Company, New York, 1963, side 1, avsnitt 1 og side 2, tabell I, og side 55, tabell II. The term "asbestos" is defined in the book "Asbestos Fundamentals" by H. Berger, Chem. Publishing Company, New York, 1963, page 1, section 1 and page 2, table I, and page 55, table II.

Alle former av asbest, f. eks. krysotil, kro-cidolitt, montasitt, amositt, antofylitt, tremo-litt, aktinolitt med forskjellige geografiske opp-rinnelser egner seg for prosessen, men de amfi-bole typer av asbest trenger en viss forbehandling, som beskrevet i det følgende. Serpentin-typer av asbest, f. eks. krysotil, blir forbedret ved en forbehandling, men de kan brukes uten den. Derfor er den foretrakkede form av asbest krysotil. All forms of asbestos, e.g. chrysotile, crocidolite, montasite, amosite, anthophyllite, tremolite, actinolite of various geographical origins are suitable for the process, but the amphibole types of asbestos need a certain pre-treatment, as described below. Serpentine types of asbestos, e.g. chrysotile, is improved by a pre-treatment, but they can be used without it. Therefore, the preferred form of asbestos is chrysotile.

Ifølge oppfinnelsen blir asbest derfor fortrinnsvis utsatt for en forbehandlingsprosess. Det antas at effektiviteten av forbehandlingen skyldes reduksjonen av fiberstørrelsen og spal-tingen til mindre partikler. En første foretrukket forbehandlingsprosess omfatter behandling av asbesten med en syre, fortrinnsvis en sterk mineralsk syre og helst saltsyre, ved en tempe-ratur mellom 10°C og kokepunktet for syren. En annen forbehandlingsprosess omfatter omrøring av asbesten i en væske, vanligvis vann, fortrinnsvis opphetning under tilbakeløp, i nærvær av et overflateaktivt middel ved et konsentra-sjonsområde fra 0,01 til 5 vektprosent. Egnede overflateaktive midler kan være enten kationiske ,f. eks. cetyltrimetyl-ammonium-bromid, eller anioniske, f. eks. natrium-dodecylbenzen-sulfonat, eller ikke ioniske f. eks. kondensasjonsprodukter av alkylenoksyder med langkje-dede alkylfenoler. En annen forbehandlingsprosess, som dog bare er effektiv med krysotil, omfatter koking i vann i tidsrom fra 1/4 til 6 timer. En særlig foretrukket forbehandlingsprosess er kombinasjonen av den første og den andre ovenfor nevnte prosess. According to the invention, asbestos is therefore preferably subjected to a pre-treatment process. It is assumed that the effectiveness of the pre-treatment is due to the reduction of the fiber size and the splitting into smaller particles. A first preferred pre-treatment process comprises treating the asbestos with an acid, preferably a strong mineral acid and preferably hydrochloric acid, at a temperature between 10°C and the boiling point of the acid. Another pretreatment process involves stirring the asbestos in a liquid, usually water, preferably heating under reflux, in the presence of a surfactant at a concentration range of 0.01 to 5 percent by weight. Suitable surfactants can be either cationic, e.g. e.g. cetyltrimethylammonium bromide, or anionic, e.g. sodium dodecylbenzene sulphonate, or non-ionic e.g. condensation products of alkylene oxides with long-chain alkylphenols. Another pre-treatment process, which is however only effective with chrysotile, involves boiling in water for a period of 1/4 to 6 hours. A particularly preferred pretreatment process is the combination of the first and the second process mentioned above.

Måten på hvilken forbehandlingsprosessen utføres er ikke meget kritisk. Således kan man f. eks. bruke høyere eller lavere konsentrasjoner av det overflateaktive middel og høyere eller lavere temperaturer. Betingelsene som egner seg for hver spesielle type av asbest kan lett bestemmes ved hjelp av noen få enkle forsøk. The way in which the pretreatment process is carried out is not very critical. Thus, one can e.g. using higher or lower concentrations of the surfactant and higher or lower temperatures. The conditions suitable for each particular type of asbestos can be easily determined by a few simple experiments.

Passende konsentrasjoner av asbest ved fremgangsmåten er fra 1 til 11 pst. Med ikke for behandlet krysotil er det foretrukne område mellom 4 og 8 pst. og med forbehandlet asbest er det foretrukne område fra 1 til 4 pst., hvor alle prosenter er basert på vekten av monomerene. Imidlertid er konsentrasjonen ikke særlig kritisk. Tilsetning av andre inerte faste stoffer, f. eks. pigmenter, reduserer litt mengden av asbest som er nødvendig for dannelsen av til-fredsstillende kuler. Graden i hvilken slike faste stoffer kan tre istedenfor en del av asbesten er avhengig av deres art og konsentrasjon. Dette kan lett bestemmes empirisk. Appropriate concentrations of asbestos in the process are from 1 to 11 percent. With untreated chrysotile the preferred range is between 4 and 8 percent and with pretreated asbestos the preferred range is from 1 to 4 percent, where all percentages are based on weight of the monomers. However, the concentration is not very critical. Addition of other inert solids, e.g. pigments, slightly reduces the amount of asbestos required for the formation of satisfactory spheres. The degree to which such solids can replace part of the asbestos depends on their nature and concentration. This can easily be determined empirically.

Det antas det at den fibrøse karakter av asbesten har en viktig innvirkning på den ønskede agglomerering av polyvinylkloridpartikler til kuler. It is believed that the fibrous nature of the asbestos has an important effect on the desired agglomeration of polyvinyl chloride particles into spheres.

Som nevnt, er den nedre grense for bruken av asbest ved fremgangsmåten ikke kritisk. Når det opplagt er brukt for lite asbest, kan det i ekstreme tilfeller dannes faste blokker av polymeren. Når det er en mindre mangel av asbest, kan en viss oppbygning av polymeren opptre. Graden i hvilken en slik oppbygning kan tåles, både når det gjelder material-effektiviteten og lettheten med hvilken prosessen kan utføres, bestemmer den nedre grense for den nødvendige mengde av asbest. As mentioned, the lower limit for the use of asbestos in the method is not critical. When obviously too little asbestos is used, solid blocks of the polymer can form in extreme cases. When there is a minor shortage of asbestos, some build-up of the polymer can occur. The degree to which such a build-up can be tolerated, both in terms of the efficiency of the material and the ease with which the process can be carried out, determines the lower limit of the amount of asbestos required.

Det er nå funnet at den nedre grense for asbesten som er nødvendig i et bestemt system kan reduseres når en beskyttende kolloid blir tilsatt til reaksjonsblandingen. Passende konsentrasjoner av beskyttelseskolloider utgjør fra 0,005 til 2 pst .av vekten av monomerene. Egnede beskyttelseskolloider er velkjent i teknikken, og en liste av dem finnes f. eks. i boken Polymer Process av Calvin E. Schildknecht (High Polymer Series, bind X, International Publishers Inc., New York, utg. 1956) side 78 til og med 81. It has now been found that the lower limit of asbestos required in a particular system can be reduced when a protective colloid is added to the reaction mixture. Suitable concentrations of protective colloids amount from 0.005 to 2 percent of the weight of the monomers. Suitable protective colloids are well known in the art, and a list of them can be found, e.g. in the book Polymer Process by Calvin E. Schildknecht (High Polymer Series, Volume X, International Publishers Inc., New York, ed. 1956) pages 78 through 81.

Det er dessuten funnet at en lignende minsking av den nedre grense for mengden av asbest kan oppnåes når et overflateaktivt middel blir tilsatt til reaksjonsblandingen. Egnede overflateaktive midler er kationiske, f. eks. cetyltrimetyl-ammoniumbromid, anioniske, f. eks. natrium-dodecyl-benzen-sulfonat, eller ikke ioniske, f. eks. kondensasjonsprodukter av alkylenoksyder med alkylfenol. Egnede konsentrasjons-områder er fra 0,005 til 2 pst. av vekten av monomerene. It has also been found that a similar reduction in the lower limit of the amount of asbestos can be achieved when a surfactant is added to the reaction mixture. Suitable surfactants are cationic, e.g. cetyltrimethylammonium bromide, anionic, e.g. sodium dodecyl benzene sulphonate, or non-ionic, e.g. condensation products of alkylene oxides with alkylphenol. Suitable concentration ranges are from 0.005 to 2 percent of the weight of the monomers.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tilsettes ikke-polymerisasj onshindrende tilsetninger, dvs. tilsetninger som, når de tilsettes ved et bestemt trinn av polymerisasjonen, ikke hindrer eller forstyrrer den ønskede polymerisasj ons-grad av monomerene, til det vandige medium før eller under polymerisasjonen. Hvilken av de vanlige polyvinylkloridtilsetninger hindrer eller forstyrrer polymerisasjonen er kjent fra teknikken. Således er visse organiske tilsetninger, f. eks.. organiske fosfiter, thioler, alfa-fenylidol, visse organiske trinn-forbindelser, f. eks. tinn-acetat, benzochinon, kloranil, m-dinitrobenzol, p-dinitrobenol, catechol, t-butyl-catechol, nitro-dimethylanilin, hydroksy-dimethylanilin og thi-onylklorid kjente polymerisasjonshindrende tilsetninger når de tilsettes ved lave konversjoner, og de er uønsket. Av disse forbindelser er benzochinon og kloranil særlig polymerisasj onshindrende for vinylklorid. In the method according to the invention, non-polymerization-inhibiting additives, i.e. additives which, when added at a specific stage of the polymerization, do not prevent or disturb the desired degree of polymerization of the monomers, are added to the aqueous medium before or during the polymerization. Which of the usual polyvinyl chloride additives prevents or interferes with the polymerization is known from the art. Thus, certain organic additives, e.g. organic phosphites, thiols, alpha-phenylidol, certain organic phase compounds, e.g. stannous acetate, benzoquinone, chloranil, m-dinitrobenzene, p-dinitrobenol, catechol, t-butyl-catechol, nitro-dimethylaniline, hydroxy-dimethylaniline and thionyl chloride are known polymerization inhibiting additives when added at low conversions and are undesirable. Of these compounds, benzoquinone and chloranil are particularly polymerisation-inhibiting for vinyl chloride.

En gruppe av ikke-polymerisasj onshindrende tilsetninger som virker som stabilisatorer for vinylklorid-polymerer, er salter som virker som hydrogenklorid (saltsyre)-akseptorer, så som organiske blysalter, anorganiske blysalter og ba-siske blysalter, kadmiumsalter, bariumsalter, sinksalter. Eksempler for slike syreakseptorer er blystearat, dibasisk blystearat, basisk blykar-bonat, tribasisk blysulfat, dibasisk blyfosfit, dibasisk blyftalat, blysilikat, bly-klorsilikater og blandinger av basisk blysulfat og blysilikat, kad-mium-oktoat, kadmiumstearat, kadmiumlaurat, bariumlaurat, kadmiumfosfit og blandinger av disse salter. Det foretrekkes å bruke tribasisk blysulfat og blystearat. A group of non-polymerization-inhibiting additives that act as stabilizers for vinyl chloride polymers are salts that act as hydrogen chloride (hydrochloric acid) acceptors, such as organic lead salts, inorganic lead salts and basic lead salts, cadmium salts, barium salts, zinc salts. Examples of such acid acceptors are lead stearate, dibasic lead stearate, basic lead carbonate, tribasic lead sulfate, dibasic lead phosphite, dibasic lead phthalate, lead silicate, lead chlorosilicates and mixtures of basic lead sulfate and lead silicate, cadmium octoate, cadmium stearate, cadmium laurate, barium laurate, cadmium phosphite and mixtures of these salts. It is preferred to use tribasic lead sulfate and lead stearate.

Den ikke-polymerisasj onshindrende tilsetning kan tilsettes til suspensjonen av monomeren i vann før polymerisasjonen begynner, eller den kan tilsettes under polymerisasjonen. Det foretrekkes å tilsette tilsetningen til den vandige fase til hvilken deretter monomeren tilsettes og polymeriseres. I visse tilfeller kan det imidlertid være nødvendig å tilsette tilsetningen senere hvis den hindrer eller på annen måte forstyrrer polymerisasj onsreaksj onen i de tidlige stadier, men kan tåles i de senere stadier. Poly-merisasj onshindrende tilsetninger kan valgfritt tilsettes til reaksjonsproduktet i reaksjonsbehol-deren etter at polymerisasjonen er avsluttet. The non-polymerization inhibiting additive can be added to the suspension of the monomer in water before the polymerization begins, or it can be added during the polymerization. It is preferred to add the additive to the aqueous phase to which the monomer is then added and polymerized. In certain cases, however, it may be necessary to add the additive later if it prevents or otherwise interferes with the polymerization reaction in the early stages, but can be tolerated in the later stages. Additives preventing polymerization can optionally be added to the reaction product in the reaction vessel after the polymerization has ended.

Mengden av den brukte stabilisator kan ut-gjøre fra 0,1 pst. til 10 pst. av vekten av monomerene og utgjør fortrinnsvis fra 0,5 til 3 pst. The amount of stabilizer used can be from 0.1% to 10% of the weight of the monomers and preferably from 0.5% to 3%.

En annen klasse av passende tilsetningsmidler er de inerte pigmenter eller fyllstoffer kjent fra før, f. eks. kjønnrøk, kalsiumkarbonat eller titandioksyd. Egnede konsentrasjoner av pigmentet er fra 0,05 til 10 pst. av vekten av monomerene, men konsentrasjonen er ikke kritisk. Ved høyere konsentrasjoner av pigmentet kan mengden av asbest som er nødvendig for å oppnå den samme grad av agglomerasjon til kule-formet vinylklorid til en viss grad minskes. Another class of suitable additives are the inert pigments or fillers known from before, e.g. carbon monoxide, calcium carbonate or titanium dioxide. Suitable concentrations of the pigment are from 0.05 to 10 percent by weight of the monomers, but the concentration is not critical. At higher concentrations of the pigment, the amount of asbestos required to achieve the same degree of agglomeration into spherical vinyl chloride can be reduced to a certain extent.

Andre ingredienser omfattende smøremid-ler, f. eks. kalsiumstearat og vokser, kan anven-des som ikke-hindrende tilsetninger. Other ingredients including lubricants, e.g. calcium stearate and waxes can be used as non-obstructive additives.

Andre ingredienser som kan tilsettes enten til dispersjonen eller til den resulterende polymer omfatter reaksjons-hjelpemidler, såsom methylmetakrylat-ethylakrylat-copolymerer, styren-akrylnitril-copolymer, klorert polyethy-len og midler som øker slagstyrken, såsom kalsiumkarbonat, fortrinnsvis belagt med en fett-syre såsom stearinsyre, akrylnitril-butadien-styren-copolymerer og ethylen-vinylacetat-copolymerer. Other ingredients which may be added either to the dispersion or to the resulting polymer include reaction aids, such as methyl methacrylate-ethylacrylate copolymers, styrene-acrylonitrile copolymer, chlorinated polyethylene and agents that increase impact strength, such as calcium carbonate, preferably coated with a fat- acid such as stearic acid, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers and ethylene-vinyl acetate copolymers.

Det er videre funnet at organiske myknere kan tilsettes in situ til reaksjonsblandinger iføl-ge oppfinnelsen uten at dette skader prosessen. Dette tillater å fremstille fullt ferdige kuler av plastisert polyvinylklorid, eliminerer en del av de trinn som inntil nå var brukt i teknikken, og resulterer i en betydelig forenkling av polyvinyl-kloridprosessen. It has also been found that organic plasticizers can be added in situ to reaction mixtures according to the invention without this damaging the process. This allows fully finished spheres of plasticized polyvinyl chloride to be produced, eliminates a part of the steps used in the technique until now, and results in a significant simplification of the polyvinyl chloride process.

Egnede myknere er de mettede ftalsyre-estrer som definert i Encyclopedia Issue for 1965 av «Modem Plastics» bind 42, nr. 10A, september 1964, utgitt av McGraw-Hill Inc. side 370-373 under tittelen «ftalsyre-derivater» og anmerket med «C» i spalten «forenbarhet med plaststoffer — VO. Foretrukne myknerestre er dialkylftala-ter som har en alkylgruppe med 6 eller flere karbona tomer i kjeden. Suitable plasticizers are the saturated phthalic acid esters as defined in the Encyclopedia Issue for 1965 of "Modem Plastics" Volume 42, No. 10A, September 1964, published by McGraw-Hill Inc. pages 370-373 under the title "Phthalic Acid Derivatives" and noted with "C" in the column "compatibility with plastics — VO. Preferred plasticizers are dialkyl phthalates which have an alkyl group with 6 or more carbon atoms in the chain.

Monomerer som kan sampolymeriseres med vinylklorid omfatter vinylestrer såsom vinylacetat, vinylidenklorid, alkylestrer av umettede mono- og di-karboksylsyrer såsom akrylsyre, metakrylsyre, maleinsyre og fumarsyre, særlig methyl- og ethylestrer av disse syrer, akrylnitril, metakrylnitril og maleinanhydrid. Monomers which can be copolymerized with vinyl chloride include vinyl esters such as vinyl acetate, vinylidene chloride, alkyl esters of unsaturated mono- and di-carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid and fumaric acid, in particular methyl and ethyl esters of these acids, acrylonitrile, methacrylonitrile and maleic anhydride.

Egnede polymerisasj ons-katalysatorer omfatter monomer-oppløselige peroksyder, såsom benzoylperoksyd og lauroylperoksyd, peroksydi-karbonater og azoforbindelser såsom diazoamin-obenzol, alfa-, alfa'-azodiisobutyrnitril, alfa, alfa'-azodibutyrsyre-estrer som f. eks. de tilsvarende methyl, ethyl eller butylestrer, alfa, alfa'-azodialfa, gamma-dimethyl-valeronitril og alfa, alfa'-azodicykloheksan-karbonitril. Mengden av den brukte katalysator vil være avhengig av arten av katalysatoren og av polymerisasj onstem-peraturen, men generelt vil den ligge i området mellom 0,005 og 2 pst. av vekten av de polymeri-serbare monomerer. Suitable polymerization catalysts include monomer-soluble peroxides, such as benzoyl peroxide and lauroyl peroxide, peroxydicarbonates and azo compounds such as diazoaminobenzol, alpha-, alpha'-azodiisobutyrnitrile, alpha, alpha'-azodibutyric acid esters such as e.g. the corresponding methyl, ethyl or butyl esters, alpha, alpha'-azodialpha, gamma-dimethyl-valeronitrile and alpha, alpha'-azodicyclohexanecarbonitrile. The amount of catalyst used will depend on the nature of the catalyst and on the polymerization temperature, but generally it will lie in the range between 0.005 and 2 percent of the weight of the polymerizable monomers.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har følgende fordeler: Eliminering av et separat blandings- eller pelletiserings- eller sammen-pressings-trinn, eliminering av varmespaltnin-gen for hvilken konvensjonelt polyvinylklorid er utsatt under blandingsprosessen, eliminering av støvplager og forenkling av filtreringen, vaskin-gen, og tørkingen. Således er vannabsorpsjonen i den konvensjonelle prosess, som vist i eksempel 1, ca. 28 g pr. 100 g av polymeren når den filtreres under de angitte betingelser, mens de polymere komposisjoner ifølge oppfinnelsen fra eksempel 3 hadde bare 10 g vann absorbert pr. 100 g av polymeren. The method according to the invention has the following advantages: Elimination of a separate mixing or pelletizing or compression step, elimination of the thermal decomposition to which conventional polyvinyl chloride is exposed during the mixing process, elimination of dust nuisance and simplification of the filtration, washing, and the drying. Thus, the water absorption in the conventional process, as shown in example 1, is approx. 28 g per 100 g of the polymer when it is filtered under the specified conditions, while the polymeric compositions according to the invention from example 3 had only 10 g of water absorbed per 100 g of the polymer.

De tilsvarende tidsrom som var nødvendig for å tørke de to materialer under de angitte betingelser til 3 vektprosent flyktige stoffer var henholdsvis 4 % og 3 timer. Dessuten minsker de kuleformede agglomerater fremstilt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen med-riving av gass og/eller fuktighet i ekstrusjonsapparatene, de kan lett håndteres og innføres i ekstrusjonsapparatene, og de kan ekstruderes med uventet høyere hastigheter enn de hastigheter som oppnåes både med kjente «tørrblandinger» og/eller med «sammensatt» polyvinylklorid. The corresponding periods of time required to dry the two materials under the stated conditions to 3% by weight of volatile substances were respectively 4% and 3 hours. In addition, the spherical agglomerates produced by the method according to the invention reduce entrainment of gas and/or moisture in the extrusion apparatus, they can be easily handled and introduced into the extrusion apparatus, and they can be extruded at unexpectedly higher speeds than the speeds achieved both with known "dry mixes" and/or with "composite" polyvinyl chloride.

Komposisjoner ifølge oppfinnelsen egner seg særlig for fremstilling av staver, rør og andre profiler ved hjelp av ekstruderingsprosessen. Compositions according to the invention are particularly suitable for the production of rods, pipes and other profiles using the extrusion process.

Oppfinnelsen er illustrert av de følgende eksempler hvor alle deler og prosenter er vekt-deler og vektprosenter. The invention is illustrated by the following examples where all parts and percentages are parts by weight and percentages by weight.

Eksempler 1 til og med 23. Examples 1 to 23 inclusive.

Sammensetninger og de resulterende pro-dukter av eksempel 1 til 11 er angitt i tabell 1, av eksemplene 12 til 23 i tabell 2. Compositions and the resulting products of Examples 1 to 11 are given in Table 1, of Examples 12 to 23 in Table 2.

Eksempel 1 viser en komposisjon av den tidligere kjente art. Eksempel 2 og 6 viser frem- Example 1 shows a composition of the previously known kind. Examples 2 and 6 show

stillingen av kuleformede polyvinylklorid-agglomerater ifølge oppfinnelsen ved å tilsette asbest, men i fravær av valgfrie tilsetningsmidler. Eksempel 3 til 5 og 7 til og med 11 viser oppfinnelsen i nærvær av valgfrie tilsetningsmidler, nemlig blystearat og kjønnrøk. Eksempel 4 viser virkningen av en lavere omrøringshastig-het. Eksempel 5 viser en høyere konsentrasjon av asbest og eksempel 11 viser en lavere konsentrasjon av asbest. the position of spherical polyvinyl chloride agglomerates according to the invention by adding asbestos, but in the absence of optional additives. Examples 3 to 5 and 7 to 11 show the invention in the presence of optional additives, namely lead stearate and black smoke. Example 4 shows the effect of a lower stirring speed. Example 5 shows a higher concentration of asbestos and example 11 shows a lower concentration of asbestos.

Eksempler 12 til 13 viser bruken av en lavere mangde av vinylacetat og eksempel 14 viser oppfinnelsen i fravær av en comonomer. Examples 12 to 13 show the use of a lower amount of vinyl acetate and Example 14 shows the invention in the absence of a comonomer.

I eksempel 15 er comonomer en vinylidenklorid. Eksempel 16 viser at opp til 20 vektprosent av mykneren, diiso-octyl-ftalat, kan inn-føres som tilsetnlngsmiddel. In Example 15, comonomer is a vinylidene chloride. Example 16 shows that up to 20 percent by weight of the plasticizer, diiso-octyl phthalate, can be introduced as an additive.

Eksempel 17 viser fordelen av å kombinere en beskyttelseskolloid (delvis hydrolysert poly-vinylacetat) med asbesten. I dette tilfelle er en lavere mengde av asbest mulig skjønt opp-bygningen av den faste polymer ennå blir opp-rettholdt ved et lavt nivå. Example 17 shows the advantage of combining a protective colloid (partially hydrolyzed polyvinyl acetate) with the asbestos. In this case, a lower amount of asbestos is possible although the build-up of the solid polymer is still maintained at a low level.

Eksempel 18 til 20 illustrerer fordelen av å kombinere et overflateaktivt middel med asbesten i polymerisasjonsprosessen, i hvilken kombinasjon mindre asbest var nødvendig for å oppnå en lav oppbygging. Det overflateaktive middel hjalp også ved reguleringen av partikkel - størrelsen. Examples 18 to 20 illustrate the advantage of combining a surfactant with the asbestos in the polymerization process, in which combination less asbestos was required to achieve a low build-up. The surfactant also helped in the regulation of particle size.

Eksempel 21 til 23 illustrerer forskjellige for-behandlinger. I hvert av disse eksempler ble asbesten oppslemmet med 3000 ml vann, omrørt og kokt i 20 minutter. Asbesten ble deretter filt-rert fra, og brukt for polymerisasj on. I eksempel 21 besto forbehandlingsmidlet av vann. I eksempel 23 besto forbehandlingsmidlet av vann sur-gjort med 20 ml av 30 pst. saltsyre, og i eksempel 22 besto forbehandlingsmidlet av fortynnet saltsyre på samme måte som i eksempel 23, men dessuten ble det tilsatt den angitte mengde av natrium-dodecylbenzen-sulfonat. I eksempel 1 til og med 23 ble polymerisasjonen utført i en av de to autoklaver (A og B). I eksempel 1 til og med 5, 14 og 16 til 23 ble brukt autoklav A, i eksempel 6 til og med 11, 12, 13 og 15 autoklav B. Examples 21 to 23 illustrate various pre-treatments. In each of these examples, the asbestos was slurried with 3000 ml of water, stirred and boiled for 20 minutes. The asbestos was then filtered out and used for polymerisation. In Example 21, the pretreatment agent consisted of water. In example 23 the pre-treatment agent consisted of water acidified with 20 ml of 30% hydrochloric acid, and in example 22 the pre-treatment agent consisted of diluted hydrochloric acid in the same way as in example 23, but in addition the specified amount of sodium dodecylbenzene sulphonate was added . In examples 1 to 23 inclusive, the polymerization was carried out in one of the two autoclaves (A and B). In examples 1 to 5, 14 and 16 to 23 autoclave A was used, in examples 6 to 11, 12, 13 and 15 autoclave B.

De asbesttyper som ble anvendt i eksemplene, er betegnet i henhold til den klassifi-kasjon som er laget av Committee on Uniform Classification and Grading of Asbestos Mine Products, Quebec, Canada i 1931 og revidert i juli 1959, fra hvilken detaljer er gjengitt på sidene 61 til 69 i boken «Asbestos Fundamentals» omtalt ovenfor. Tallet 2 som er føyet til for noen av de anvendte asbesttyper, antyder at den anvendte type ligger nær opptil Quebec klassifika-sjonen. The types of asbestos used in the examples are designated according to the classification made by the Committee on Uniform Classification and Grading of Asbestos Mine Products, Quebec, Canada in 1931 and revised in July 1959, from which details are reproduced on pages 61 to 69 in the book "Asbestos Fundamentals" mentioned above. The number 2 added to some of the types of asbestos used suggests that the type used is close to the Quebec classification.

Polymerisasjonsprosessen i alle eksempler The polymerization process in all examples

var følgende:was the following:

Vann, asbest, lauroyl-peroksyd, valgfrie ikke poly-merisasj onshindrende tilsetningsmidler Water, asbestos, lauroyl peroxide, optional non-polymerization inhibiting additives

(beskyttelseskolloid, overflateaktivt middel, pig-ment, stabiliseringsmiddel, mykner osv.), ble tilsatt til autoklaven. Alle faste stoffer ble malt med vann for å oppnå en dispergering før tilsetningen. (protective colloid, surfactant, pigment, stabilizer, plasticizer, etc.), was added to the autoclave. All solids were ground with water to obtain a dispersion before addition.

Autoklaven ble forseglet, evakuert, og monomeren eller monomerer ble innført. The autoclave was sealed, evacuated, and the monomer or monomers introduced.

Omrøringen begynte og chargen ble opphetet til reaksjonstemperaturen av 73° ± 2°C. Reak-sjonsbeholderen ble luftet når arbeidstrykket ved reaksjonstemperaturen sank med 2,8 kg/cm<2>fra det maksimale trykk. Stirring began and the charge was heated to the reaction temperature of 73° ± 2°C. The reaction vessel was vented when the working pressure at the reaction temperature decreased by 2.8 kg/cm<2> from the maximum pressure.

Produktet ble fjernet ■ fra autoklaven og vasket fritt for asbest på en grov sikt ved hjelp av en vannstrøm. The product was removed ■ from the autoclave and washed free of asbestos on a coarse sieve using a stream of water.

Målingen av den bibeholdte fuktighet, når den var nødvendig, ble utført som angitt neden-for. Produktet ble tørket ved 60 °C i en luftovn i 24 timer. The measurement of the retained moisture, when necessary, was carried out as indicated below. The product was dried at 60°C in an air oven for 24 hours.

Partikkelstørrelsen ble målt ved.hjelp av et proj eksj onsmikroskop. The particle size was measured using a projection microscope.

Autoklaven A var en sylindrisk, med en kappe forsynt rustfritt-stål-trykkbeholder med en lengde på 26 cm og en diameter på 20 cm. Dets kapasitet var 7,340 ml. Den brukte om-rører var en flatbladet i 45° vinkel oppadrettet skovl anbragt nær bunnen. Visse ledeplater var tilveiebragt ved hjelp av termometerlommen. Autoclave A was a cylindrical, jacketed stainless-steel pressure vessel with a length of 26 cm and a diameter of 20 cm. Its capacity was 7.340 ml. The stirrer used was a flat-bladed, 45° angle, upwardly directed paddle placed near the bottom. Certain baffles were provided using the thermometer pocket.

Autoklaven B var en sylindrisk elektrisk Autoclave B was a cylindrical electric

opphetet trykkbeholder omfattende en foring av rustfritt stål. Foringen hadde en lengde på 32 cm og en diameter på 11 cm. Dens kapasitet heated pressure vessel comprising a stainless steel liner. The liner had a length of 32 cm and a diameter of 11 cm. Its capacity

var 3,134 ml. Den brukte omrører var en flatbladet skovl med en 45° oppovervinkel anbragt nær bunnen. Igjen ble ledeplater tilveiebragt ved hjelp av termometerlommen. was 3.134 ml. The stirrer used was a flat-bladed paddle with a 45° upward angle placed near the bottom. Again, baffles were provided using the thermometer pocket.

To av de fordeler som oppnåes ved oppfinnelsen, nemlig det lavere fuktighetsinnhold etter filtreringen, og den større tørkehastighet kan illustreres ved å sammenligne eksempel og 3 på følgende måte: Two of the advantages achieved by the invention, namely the lower moisture content after filtration, and the greater drying speed can be illustrated by comparing example and 3 in the following way:

Produktet fra autoklaven etter polymerisasjonen ble vasket fritt for asbest ved å bruke en grovere sikt for å holde tilbake den polymere blanding. 200 g av det fuktige produkt ble filt-rert på en 6" Buckner trakt under et vakuum på ca. 500 mm Hg i løpet av 5 minutter. Det fuktige produkt ble veiet og deretter tørket under regulerte identiske betingelser i en luftsirkula-sjonsovn som var holdt ved 60°C. Resultatene er illustrert på tegningen hvor kurvene viser senk-ningen av flyktige stoffer (uttrykt i prosenter av den tørre vekt) som en fuksjon av tørketiden. The product from the autoclave after polymerization was washed free of asbestos using a coarser sieve to retain the polymeric mixture. 200 g of the wet product was filtered on a 6" Buckner funnel under a vacuum of about 500 mm Hg over 5 minutes. The wet product was weighed and then dried under controlled identical conditions in an air circulation oven which was held at 60° C. The results are illustrated in the drawing where the curves show the lowering of volatile substances (expressed in percentages of the dry weight) as a function of the drying time.

Claims

1. The process for producing a polymer of vinyl chloride by polymerizing monomers consisting of at least 80 percent by weight of vinyl chloride in an aqueous medium in the presence of a monomer-soluble polymerization catalyst and at least one non-polymerization-inhibiting compound selected from stabilizers, ments, plasticizers, reaction aids, impact-strengthening substances and lubricants, characterized in that the polymerization is carried out in the presence of fibrous asbestos.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the asbestos used is of the chrysotile type.

3. The method as stated in claim 1 or 2, characterized in that the asbestos, before it is used in the polymerization process, is subjected to a chemical pre-treatment which results in a reduction and partial splitting of the asbestos fibre.