NO142082B - Frgm for fr.st. av en vandig emulsjon eller dispersjon av et delv. vannloeselig materiale, og event. videre omdannelse av den fremst. disper. eller emul. til en polymerdisper. naar det delv. vannloes. materiale er en polymeriser monomer - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse beskriver en metode til fremstilling av vandige emulsjoner eller dispersjoner av et delvis vannløselig materiale eller blandinger av delvis vannløselige materialer, og eventuelt videre polymerisasjon når det delvis vannløselige materiale er en monomer eller en blanding inneholdende én eller flere monomerer.

I norsk patent 139.410, som omtaler en fremgangsmåte

til fremstilling av emulsjoner av noe vannløselige vinylmonornerer,

er det vist at man kan fremstille stabile emulsjoner av vinylmonomer ved at man i et første trinn fremstiller en vandig preemulsjon av et meget lite vannløselig materiale ved en effektiv homogeniseringsprosess og derpå efter tils#ts av vann og emulgator lar den noe vannløselige viaylmoirømer diffundere inn i dråpene av det meget lite vannløselige materiale. Det faktum at dråpene i preemulsjonen besto av et materiale som kombinerte meget lav vannløselighet og lav molvekt, ledet til at dråpene kunne absorbere 50-500 ganger sitt eget volum av den noe vann-løselige vinylmonomer, med dannelse av stabile dispersjoner som ble underkastet polymerisasjon for å danne en lateks. Preemulsjonen ble i dette tilfelle fremstilt ved homogenisering, hvilket leder til en bred fordeling av dråpestørrelsen som ble ytterligere bredere efter absorpsjon av vinylmonomere:h^~

Ifølge norsk utlegningsskrift 141.367 er det fremstilt en dispersjon av partikler ved vanlig emulsjonspolymerisasjon, men til forskjell fra vanlig polymer, inneholder partiklene~en vesentlig fraksjon av oligomerer med langt lavere molvekt. Dette medfører at partiklene kan oppta 20-200 ganger sitt eget volum av et noe vannløselig stoff. For å oppnå dannelse av^oligomerer med lav molvekt ved'vanlig emulsjonspolymerisasjon er ifølge utlegningsskrift 141.36 7 benyttet tilsats av kjedeoverfØrer under polymeri-sas jonen, noe som bevirker dannelse av korte kjeder.

Både ved metoden beskrevet i patent 139.410 og i utlegningsskrift 141.36 7, får man i et første trinn en preemulsjon av partikler som har en evne^til å ta opp et noe vannløselig materiale i en mengde' på 10-200 ganger mer enn tilsvarende polymerpartikler.

Ved metoden beskrevet i utlegningsskrift 141.367 unngår man den homogenisering av det meget lite vannløselige stoff med lav molvekt som er omtalt i patent 139.410. Videre gir metoden omtalt i utlegningsskrift 141.367 større muligheter for fremstilling av mere monodisperse partikler med forutbestemt størrelse. En ulempe med metoden beskrevet i utlegningsskrift 141.36 7 er imidlertid at kjedeoverføreren som vanligvis vil være en merkaptan-forbindelse, er en sterkt luktende, delvis giftig forbindelse som er ubehagelig å arbeide med. Videre leder tilsats av denne ofte til en nedsettelse av polymerisasjonshastigheten. Videre kreves det at kjedeoverføreren tilsettes porsjonsvis eller kontinuerlig under polymerisasjonen for at man ikke skal få en for bred fordeling av molvekt og for stor del av høypolymert materiale.

I henhold til foreliggende oppfinnelse fremstilles vandige dispersjoner av partikler som i tillegg til polymermolekyler inneholder en betraktelig del av ett eller flere lavmolekylære, meget lite vannløselige materialer, i det følgende kalt Stoff I, og som derfor har en langt større evne enn partikler av ren polymer til å oppta i seg et delvis vannløselig stoff,

i det følgende kalt Stoff II, som tilsettes i neste trinn.

I utlegningsskrift 141.367 fremstilles partikler inneholdende 10-100% vannuløselig oligomer ved at man tilsetter en kjedeoverfører under polymerisasjonen av den monomer som ligger til grunn for partiklene..,

Ifølge foreliggende oppfinnelse blir Stoff I som sådant innført i partiklene. Dette skjer under eller efter fremstillingen av polymerpartikler ved emulsjonspolymerisasjon ved at man sørger for at Stoff I kan diffundere gjennom vannfasen og bli opptatt i partiklene. Fremgangsmåten utføres som angitt i krav 1.

I et første trinn fremstilles således en vandig dispersjon av partikler eller dråper som i tillegg til polymer inneholder et relativt lavmolekylært vannuløselig Stoff I, og disse partikler vil som nevnt være i stand til å oppta i seg en meget stor mengde av et delvis vannløselig Stoff II som under de gitte betingelser kan diffundere gjennom vannfasen og bli opptatt i partiklene som består av polymer og Stoff I.

Ved at man i første trinn har fremstilt partikler som

i tillegg til polymer inneholder Stoff I, har man fått dannet partikler som er i stand til å oppta i seg det delvis vannløselige Stoff II som kan diffundere gjennom vannfasen til partiklene og bli opptatt i disse. I annet trinn vil man derved kunne oppnå

et volumforhold mellom Stoff II og partikler som er 5-100 ganger større enn hva som er tilfellet med partikler av ren polymer.

Det anvendte Stoff II kan være ethvert delvis vannløselig stoff som kan diffundere gjennom vannfasen. Det kan f.eks. også være en monomer eller en blanding av en monomer og et annet Stoff II.

I tilfelle Stoff II som tilsettes i annet trinn, omfatter en monomer, kan denne polymeriseres efter at den er absorbert i partiklene. Foreliggende fremgangsmåte representerer i dette tilfelle en spesiell form for seedteknikk.

Foreliggende fremgangs-

måte er spesielt egnet når man ønsker å fremstille dispersjoner med en spesiell predeterminert partikkel- eller dråpestørrelse og størrelsesfordeling innbefattet monodisperse dråper eller partikler og polydisperse systemer hvor man innen de enkelte fraksjoner har en meget jevn partikkelstørrelse. Monodisperse emulsjoner lar seg meget vanskelig fremstille ved vanlige emulsjonsprosesser. Likeledes er det meget vanskelig -å fremstille direkte monodisperse polymerdis pers joner med partikkel"størrelser cfi/er 1 ym. For en rekke formål er det ønskelig å frémstille større partikler med en ensartet partikkelstørrelse, f.eks. som standard ved mikroskopi, som modellsystemer ved separering.^ "fluid flow" sentrifugering, diffusivitetsmåling og støvundersøkelser. Videre kan partiklene anvendes ved elektrokinetiske studier, og dessuten innen foto-teknikk, f.eks. som skiktmiddel ved røntgenfilm. De kan også anvendes innen biomedisin som et hjelpemiddel i diagnose og

påvisning av antigener og antistoffer i biologiske væsker.

Likeledes kan det være ønskelig å ha en forhåndsbestemt størrelse

og størrelsesfordeling i' dispersjoner av aktive stoffer med f.eks. biokjemisk virkning så som pesticider. Videre vil man for spesielle malingsdispersjoner ønske en forhåndsbestemt partikkelstørrelsesfordeling. Det samme er tilfelle med PVC-dispersjoner. Monodisperse partikler vil videre kunne anvendes som matthetsmiddel for maling og til pulvermaling. De vil også

kunne anvendes som tonemiddel ved xerografi. Videre kan partiklene i tørr form anvendes for tribologiske formål. Ved at man som Stoff II benytter en blanding av et delvis vannløselig løsnings-middel, en vinylmonomer og en djLvinylmonomer, kan man efter svelling foreta polymerisasjon og avstripping av løsningsmiddel på i og for seg kjent måte for å oppnå porøse partikler som er egnet til separeringsformål. Ved at man som Stoff II anvender en monomer eller monomerblanding og et lavtkokende stoff, kan foreliggende fremgangsmåte benyttes til fremstilling av ekspanderende mikrosfærer. Store monodisperse partikler kan også benyttes ved fremstilling av materiale for ionekromatografi hvor det foretrekkes at partiklene er monodisperse for å få minimalt trykkfall i kolonnen.

For de ovennevnte formål kan man ifølge oppfinnelsen fremstille en vandig dispersjon av polymerpartikler ved vanlig emulsjonspolymerisasjon og så med en spesiell behandling av disse partikler øke deres evne til å ta opp et delvis vannløselig materiale, Stoff II. Ved fremstilling av polymerpartiklene efter vanlige prinsipper vil man da kunne regulere partiklenes størrelse og størrelsesfordeling innen vide grenser. Ved efterfølgende tilsats av det delvis vannløselige materiale ville man så få fremstilt dispersjoner av dette materiale med dråpestørrelser som er entydig bestemt av størrelsen av de prelagede polymerpartiklene og mengden av Stoff II absorbert i partiklene. I henhold til foreliggende oppfinnelse kan man få absorbert i prelagede polymerpartikler inntil 800 ganger polymerpartiklenes volum av de delvis vannløselige materialer ved denne to-trinns svelleprosess.

Ved fremgangsmåten

i henhold til oppfinnelsen sveller man i første trinn polymerpartiklene med det meget lite vannløselige lavmolekylære materiale, Stoff I. Stoff I har en molekylvekt på <5000, fortrinnsvis <500,

og en vannløselighet på <10 ^, normalt <10 4, fortrinnsvis

<10~<5> g/l H20. For å få det meget lite vannløselige Stoff I transportert gjennom vannfasen og inn i partiklene er det nødvendig at man utfører det første trinn under forhold som letter denne overføring av Stoff I. Overføringen kan lettes på flere måter.

Man kan fremstille en finfordelt vandig emulsjon av Stoff I som tilsettes til dispersjonen av polymerpartikler. Denne fordeling vil lette overføringen ved at grenseflaten mot vann økes. Denne finfordeling av Stoff I kan frembringes ved at man benytter relativt store mengder emulgator eller emulgatorblandinger som direkte gir finfordelte emulsjoner, eventuelt mikroemulsjoner, eller i spesielle tilfeller, blandmiceller og/eller benytter intensiv homogenisering av Stoff I, vann og emulgator.

Første trinn kan eventuelt innbefatte at svellingen

av polymerpartiklene i det første trinn med Stoff I foregår kontinuerlig under selve fremstillingen av polymerpartiklene.

Dette kan gjøres ved at Stoff I er til stede under fremstillingen av polymeren. Det blandes da fortrinnsvis med monomeren eller monomerblandingen hvorav det fremstilles polymer, og dessuten anvendes initiator. For at Stoff I skal diffundere inn i polymerpartiklene efter hvert som de dannes, utføres polymerisasjonen under betingelser som tillater transport av Stoff I gjennom vannfasen. En metode som i høy grad vil lette overføringen av Stoff I til partiklene, innbefatter at man i første trinn tilsetter en viss mengde av et materiale som er et løsningsmiddel for Stoff I

og samtidig helt eller delvis løselig i vann.- Dette vil øke hastigheten for overføring av Stoff I til partiklene ved at løselig-heten i den vandige fase øker. Eksempler på slike løsningsmidler er aceton og lavere alkanoler. I tilfelle at monomeren eller én av monomerene i en monomerblanding som man benytter for fremstilling av polymerpartikler i hvilke Stoff I skal innføres, er relativt vannløselig, kan monomeren selv tjene som et slikt løsningsmiddel. Eksempler på slike relativt vannløselige monomerer er vinylacetat, akrylsyre, akrylnitril, metylakrylat og akrylamid, som derefter polymeriseres i et påfølgende trinn. Normalt, anvendes nevnte løsningsmidler i en mengde på 1-100% av vannmengden, basert på volum.

Man kan også med fordel benytte en kombinasjon av de ovennevnte metoder som vil innbefatte fremstilling av Stoff I i finfordelt form og anvendelse av overskudd av-emulgator eller av tilsats av et løsningsmiddel blandbart med vann i første trinn.

I tilfeller_ hvor polynerpartiklenes glassomvandligs-temperatur, Tg, ligger over den temperatur hvorved man innfører Stoff I kan'diffusjonen av Stoff I inn i selve polymerpartiklene

være hastighetsbestemmende. I dette tilfelle vil det.kunne være en fordel å ha til stede i partiklene før innføring av Stoff I en liten mengde av et stoff som vil senke Tg av partiklene. Dette kan f.eks. gjøres ved at man lar de opprinnelige polymerpartikler inneholde en vesentlig mengde uomsatt monomer eller under fremstilling av de opprinnelige polymerpartiklene har til stede et stoff som er tilstrekkelig vannløselig til at det diffunderer inn i polymerpartiklene efter hver som de dannes. Stoffet kan også absorberes i prefremstilte polymerpartikler. Dette stoff har bare til oppgave å senke Tg og dermed lette transport av Stoff I inn i selve partiklene.

Overføringen av Stoff I til polymerpartiklene i første trinn, slik at disse blir svellet med Stoff I, kan gjennomføres på flere måter. Man får således fremstilt polymerpartikler som inneholder Stoff I i en mengde på f.eks. inntil 10, normalt 0,05-5, særlig 1-4 ganger mengden av polymeren, basert på volum. Et vesentlig punkt i den her beskrevne metode er at man, før man i annet trinn tilsetter et noe vannløselig Stoff II som skal diffundere inn i polymerpartiklene, forandrer forholdene slik at mens Stoff II kan diffundere gjennom vannfasen inn i polymerpartiklene, så er i dette annet trinn i prosessen transport av Stoff I gjennom vannfasen effektivt hindret slik at intet av Stoff I vil kunne diffundere ut av polymerpartiklene. Partikler som er svellet med Stoff I vil kunne være i stand til å ta opp inntil 1000, normalt inntil 800, særlig 20-300 ganger sitt opprinnelige volum av Stoff II. Den sterke nedsettelse av transport av Stoff I ut av partiklene før Stoff II tilsettes, som er en forutsetning for at metoden skal fungere, vil delvis komme naturlig når man før tilsats av Stoff II tilsetter vann. Da partikler inneholdende Stoff I skal tilsettes inntil 800 ganger sitt opprinnelige volum med Stoff II, vil det være nødvendig å fortynne med vann, alt efter den ønskede konsentrasjon i den ferdige dispersjon. Hvis det således ønskes en dispersjon hvor forholdet mellom vann og Stoff II er 1:1, tilsettes vann i trinn 2 i en slik mengde-at tota], vannmengde blir den samme som mengden av Stoff II tilsatt i trinn 2. Normalt vil forholdet mellom vann og Stoff II i den ferdige dispersjon være fra 95:5 til 20:80. Før tilsats av denne vannmengde har man en relativt høy konsentrasjon av de stoffer som er tilsatt for å lette transport

av Stoff I inn i partiklene. Ved tilsats av den store mengde H20

i annet trinn vil konsentrasjonen av de omtalte stoffer bli sterkt nedsatt, og dermed blir også muligheten for transport av Stoff I ut av partiklene sterkt nedsatt. Ved bruk av eksempelvis aceton til å frembringe en lettere transport av Stoff I inn i partiklene i første trinn, vil man med fordel kunne dampe av denne før man i annet trinn tilsetter vannj + Stoff II. Det er et vesentlig punkt ved foreliggende oppfinnelse" for fremstillingen av dispersjon av Stoff II, at tilsats av Stoff I og II skjer i to trinn slik at Stoff I absorberes i partiklene i et første trinn hvor man har forhold som gjør transport av Stoff I mulig, mens Stoff II diffunderer inn i partiklene under forhold som hindrer transport av Stoff I gjennom vannfasen. Man vil således finne at hvis man først blander Stoff I og II og derpå tilsetter dette til en vandig dispersjon av polymerpartiklene, og ved tilsats av f.eks. aceton sørger for at både Stoff I og Stoff II kan transporteres gjennom vannfasen til partiklene, så vil både Stoff I og Stoff II tas opp, men den totale mengde som ble opptatt, ville begrense seg til 1-4 ganger partiklenes volum.

Når forholdet mellom vann og Stoff II er lavere enn 50:50, kan det være en fordel å tilsettes Stoff II porsjonsvis eller kontinuerlig over et visst tidsrom.

Som Stoff I kan benyttes ethvert materiale eller blanding av materialer som besitter de gitte egenskaper, meget lav vannløselighet og relativt lav molvekt. Det er videre en fordel at de er ikke-krystallinske ved den temperatur hvorved de innføres i partiklene. Det er videre en fordel at Stoff I er i flytende form ved den temperatur hvorved Stoff II i annet trinn innføres i partiklene, da man i dette tilfelle ikke bare får den omtalte sterkt økte absorpsjonskapasitet for Stoff II, men også ofte en meget sterk økning i absorpsjonshastighet. Dette er spesielt tilfelle hvor man opererer med en polymer i utgangspartiklene hvor glassomvandlingstemperaturen er over den temperatur mari"benytter under svelling med Stoff II.

I tilfelle Stoff II er en vinylmonomer som efter inndiffusjon i partiklene inneholdende Stoff I skal polymeriseres, vil det kunne være fordelaktig å benytte som Stoff I, helt eller delvis, en vannuløselig vinylmonomer som kan kopolymeriseres med vinylmonomeren tilsatt i annet trinn. Eksempler på vinylmonomerer som tilfredsstiller de ovennevnte krav til Stoff I, er stearyl-vinyleter og stearylmetakrylat.

Når det delvis vannløselige Stoff II helt eller delvis er monomer, som efter inndiffusjon i partiklene polymeriserer til polymer, representerer den foreliggende oppfinnelse som nevnt en form for seedteknikk som ofte er beskrevet i litteraturen ved fremstilling av latekser. Ved vanlig seedteknikk blir det ved vanlig metode for emulsjonspolymerisasjon fremstilt en lateks, og denne lateks blir benyttet som seed. " Monomer, vann, emulgator og initiator blir tilsatt til denne seed og polymerisasjonen fortsatt. Man får da dannet en lateks med større partikler enn i den opprinnelige seedlateksen. Man sørger for at polymerisasjonen skjer inne i seedpartiklene, slik at man unngår nydannelse av partikler i vannfasen. Svakheten ved den konvensjonelle seed-metode er at seedpartiklene som består av polymermolekyler som ovenfor beskrevet bare kan oppta 1-4 ganger sitt eget volum.

Vil man f.eks. fra 10 g seedpartikler fremstille 500 g latekspartikler, må man derfor gjøre dette i flere trinn med trinnvis tilsats av emulgator. De 10 g seedpartikler vil bare oppta opptil 40 g monomer. Dette gir bare en liten økning i overflate, og

da man ikke ønsker for meget emulgator i vannfasen, må man begrense emulgatormengden til en mengde som blir adsorbert på overflaten av de svellede seedpartikler. Efter polymerisasjonen blir igjen tilsatt mere monomer og emulgator, og prosessen gjentas.

Det vil være innlysende at dette vil kreve flere trinn før man

har fått 500 g latekspartikler.

Ved at man, som i den foreliggende oppfinnelse,

benytter seed bestående av polymer + Stoff I kan seedpartiklene ta opp i seg langt større mengder monomer, ofte kan all monomer tilsettes i ett trinn, og mengde seed som benyttes kan reduseres meget sterkt. Ved fremstilling av meget store partikler vil det kunne kreves at prosessen med svelling med monomer, eventuelt også med Stoff I og initiator, blir gjentatt. Jo større utgangspartiklene er, desto mer Stoff I kan innføres i dem. I alle fall blir antall trinn sterkt redusert sammenlignet med hva som vil være nødvendig ved fremstilling av partikler med samme størrelse ved en vanlig seedprosess. Oppsvellingen av partiklene med den store mengde monomer leder videre til at man får en meget stor økning i overflate. Dette medfører at selv om man tilsetter all emulgator fra start, vil denne i meget høy grad adsorberes på overflaten av de svellede partikler, og det er lite emulgator igjen i vannfasen, slik at dannelsen av nye partikler i vannfasen ikke vil skje.

Som initiator for polymerisasjon kan benyttes vann-løselige initiatorer som K2S2Og eller H2°2" Disse blir da fortrinnsvis tilsatt efter svelling med monomer. Det kan også benyttes oljeløselig initiator. Ved bruk av en oljeløselig initiator som er noe løselig i vann, som eksempelvis azobisiso-smøresyrenitril (AIBN) kan denne tilsettes efter inndiffusjon av monomer eller løses i monomeren før inndiffusjon av denne i partiklene. Med oljeløselige initiatorer som er mindre vannløselige, som f.eks. lauroylperoksyd, vil det være nødvendig å tilsette denne samtidig med Stoff I da forholdende da, som beskrevet ovenfor, er slik at selv meget lite vannløselige stoffer kan transporteres gjennom vannfasen.

Initiatorer som besitter kombinasjon av lav løselighet

i vann og lav molvekt, vil også kunne virke som Stoff I. Det har vist seg at enkelte spesielle initiatorer som er flytende ved de aktuelle temperaturer er spesielt gunstige som Stoff I. De lar seg lett innføre i partiklene efter de metoder som er beskrevet ovenfor. Dette vil særlig være aktuelt når Stoff II er en monomer, idet slike initiatorer virker som Stoff I, og videre vil de tjene som initiator for polymerisasjon av Stoff II. Et eksempel på en slik initiator er dioktanoylperoksyd.

Oljeløselige initiatorer som har en meget lav vann-løselighet som f.eks. dioktanoylperoksyd, har den fordel fremfor mer vannløselige initiatorer som f.eks. AIBN, at de ikke bare minsker faren for nydannelse av partikler i vannfasen, men også minsker faren for bulkpolymerisasjon. Med den sistnevnte olje-løselige - men også noe vannløselige - initiator er det en absolutt forutsetning at all monomer er absorbert i partiklene før polymeriseringen settes igang ved heving av temperaturen. Likeledes må man med denne initiator passe på at det ikke dannes en monomerfase ved fordampning og kondensasjon av monomer under - polymerisasjonen. Oljeløselige initiatorer som AIBN er tilstrekkelig vannløselige til at de vil diffundere over i den eventuelle monomerfase og starte en bulkpolymerisasjon som vil lede til dannelse av store klumper og derved medføre store ulemper. Ved bruk av en meget lite vannløselig initiator som dioktanoylperoksyd,

vil den eventualitet at ikke all monomer som tilsettes i annet trinn blir absorbert, ikke ha den samme betydning da initiatoren er så

lite vannløselig at den ikke vil diffundere ut av partiklene gjennom vannfasen til den eventuelle monomerfase. Om det derfor intermediært

er en viss monomerfase til stede under polymerisasjonen vil det ikke skje annet énn eventuelt termisk polymerisasjon i denne, og monomer vil i hovedsak absorberes i partiklene med initiator efterhvert som polymerisasjonen skrider frem.

Med en slik meget lite vannløselig, oljeløselig initiator kan man derfor om ønskelig også svelle og polymerisere i flere trinn ved polymerisasrjpnstemperaturen uten at man trenger å senke temperaturen før hver svelleprosess med monomer, for å hindre bulkpolymerisasjon. Likeledes er det av samme grunn mulig å tilsette vinylmonomer kontinuerlig under%polymerisasjonen. Også i disse tilfeller er det en fordel at Stoff I (som i dette tilfelle er initiator) er flytende ved den aktuelle temperatur, slik at opptakshastighet av monomer i partiklene øker. Bruk av dioktanoylperoksyd eller andre sterkt varinuløselige initiatorer alene eller sammen med et annet Stoff I som ikke er initiator har vist seg meget egnet til fremstilling av monodisperse partikler med høy partikkelstørrelse.

Ved fremstilling av store monodisperse partikler i henhold til foreliggende oppfinnelse starter man med en seed med relativt små monodisperse polymerpartikler som, som ovenfor beskrevet tilføres Stoff I og derpå monomer som så polymeriseres. Utgangsseeden fremstilles ved vanlig emulsjonspolymerisasjon under betingelser som gir monodisperse partikler. Slike metoder er vel-kjente i litteraturen, se f.eks. Woods, M.E., Dodge, J.S. og Krieger, I.M., J. Paint Techn. 40, 541 (1968).

Disse metoder som alle er varianter av vanlig emuls jons-polymerisas jon er tilfredsstillende for fremstilling av monodisperse partikler med diameter opp til omtrent 0,5um. Monodisperse partikler med diameter over 1 ym lar seg vanskelig fremstille ved disse metoder og monodisperse partikler over 2 ym lar seg ikke fremstille ved vanlig emulsjonspolymerisasjon. Ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse har det vist seg mulig å fremstille monodisperse partikler med meget lite standardavvik, med diameter - 5 ym.

Fordelene med foreliggende fremgangsmåte sammenlignet med vanlige seedmetoder er således som følger: Tilstedeværelsen av Stoff I i seedpartiklene medfører en enorm økning i seedpartiklenes evne til å svelles med monomer. Man kan derved redusere den mengde seed som anvendes. Videre vil den økte svellingsgrad lede til en meget stor økning i partiklenes overflate. Derved øker også adsorpsjonskapasiteten av emulgatoren, slik at all emulgator kan tilsettes fra start uten at man risikerer å ha så mye emulgator i vannfasen at man får nydannelse av partikler der. Ved vanlig seedpolymerisasjon må

man tilsette emulgatoren kontinuerlig eller trinnvis for å

unngå nydannelse av partikler i vannfasen.

Ved at man kan benytte så liten seedmengde, vil det

kunne være uten betydning for egenskapene av den ferdige polymerdispersjon hvilken monomer man benytter i første trinn, og man kan således benytte en annen monomer i første trinn enn den som tilsettes i annet trinn.

Den foreliggende oppfinnelse kan benyttes til fremstilling av dispersjoner av ethvert delvis vannløselig materiale og blandinger av slike som kan diffundere gjennom vannfasen, hvilket vil kreve at Stoff II har en vanniøselighet >10 —4 g/l H»0, fortrinnsvis >10 -3g/l ^0. Forholdet mellom løseligheten av Stoff I og Stoff II er av vesentlig betydning. Således bør

Stoff II være minst 10 ganger, fortrinnsvis minst 100 ganger så vannløselig som Stoff I. Når således Stoff I har en vanniøselighet 10 -4g/l H„0, bør Stoff II fortrinnsvis ha en vanniøselighet over 10 -2g/l ^0. Hvis det på den annen side ønskes å fremstille en dispersjon av et Stoff II med en vanniøselighet på 10 —4 g/l H_0, bør det anvendes et Stoff I med en vanniøselighet på fortrinnsvis under 10 —6 g/l H2O.

Det har vist seg at selv relativt meget små mengder

av Stoff I i polymerpartikler vil kunne gi en betraktelig økning i partiklenes evne til å absorbere Stoff II sammenlignet med partikler av ren polymer i det tilfelle at man har relativt store partikler. Et slikt system med store partikler inneholdende relativt lite av Stoff I vil, foruten at det kan fremstilles fra rene polymerdispersjoner, oppstå når man som ovenfor beskrevet har gjennomført en prosess med svelling med monomer av partikler med relativt høyt innhold av Stoff I og derpå har polymerisert.

Man har da fått partikler som er langt større enn de opprinnelige partikler, det vil si mengde polymer er sterkt øket mens mengde av Stoff I er den samme som før prosessen med svelling og polymerisasjon. Det har vist seg at selv med en mengde på

ca. 5% av Stoff I beregnet på polymer vil partikler med en diameter på ca. 2 ym kunne ta opp en mengde av Stoff II som i volum er ca. 40 ganger høyere enn polymerpartiklene.

Eksempel 1

77 ml H20, 13,5 ml 1-klordodekan og 0,2 g Na-laurylsulfat (NaLS) ble homogenisert i en to-trinns Manton Gaulin homogenisator., 2 2

modell 15 M, med 200 kg/cm i 1. trinn og 80 kg/cm i 2. trinn i 1-1,5 min. Dette ga en emulsjon med dråpediameter ca.

0,1-0,2 ym. Denne emulsjonen ble tilsatt seedlateks av monodispers polystyren med partikkeldiameter 0,6 5 ym (bestemt ved elektronmikroskopi) . Det ble benyttet 83,8 ml seedlateks som inneholdt 77 ml H20 + 6,8 ml polystyrenpartikler. Videre ble tilsatt 6 ml H20 og 18 ml aceton under vanlig røring ved 35-40 C. Efter inn-røring 10 timer ved 40°C ble aceton fjernet ved avdampning under vakuum. Emulsjonen ble undersøkt i optisk mikroskop, og man hadde en monodispers emulsjon med dråpediameter ca. 0,9 ym.

Efter avdampning av aceton ble det tilsatt 1,0 g Na-laurylsulfat

og 840 ml H20 slik at man totalt hadde 1000 ml H20. Det ble så tilsatt 800 ml klorbenzen under vanlig røring ved 30 C. Efter 60 min. røring ved 30°C var all klorbenzen diffundert inn i

dråpene. Emulsjonen ble undersøkt i optisk mikroskop og det viste seg at det var dannet en monodispers emulsjon med dråpediameter ca. 3,0 ym.

Eksempel 2

Forsøket ble utført som beskrevet i eksempel 1 med den forskjell at det ble benyttet 35 ml aceton. Med denne Økning i acetonmengde kunne røretid for innføring av 1-klordodekan ned-settes til <k 5 timer.

Eksempel 3

Svelling av monodispers polystyrenlateks med klordodekan ble foretatt som beskrevet i eksempel 1. Efter avdampning av aceton ble det tilsatt 1,0 g Na-laurylsulfat og 840 ml H20 slik at man totalt hadde 1000 ml H20. Derefter ble det tilsatt 800 ml etylbenzen ved 30 C under vanlig røring. Efter 60 min. var all etylbenzen diffundert inn i dråpene. Undersøkelse i optisk mikroskop viste en monodispers emulsjon med dråpediameter ca. 3,0 ym.

Eksempel 4

350 ml H20, 13,5 ml 1-klordodekan og 6 g Berol 09

(nonylfenoletoksylat med 10 mol etylenoksyd pr. mol nonylfenol)

ble blandet med en hurtigmikser av typen Ultraturrax i ca.

15-20 min. ved 10.000 rpm. Dette ga.en emulsjon med dråpediameter 0, 2- C,5 ym. Denne emulsjonen ble så tilsatt til samme type og mengde seed-lateks av polystyren som beskrevet i eksempel 1. Derefter ble tilsatt 47 ml aceton ved vanlig røring ved 35-40°C. Efter innrøring 10 timer ved 40°C ble aceton avdampet under vakuum. Undersøkelse i optisk mikroskop viste en monodispers emulsjon

med dråpediameter 0,9 ym. Efter avdampning av aceton ble det tilsatt 1,0 g Na-laurylsulfat og 573 ml f^O, slik at man totalt hadde 1000 ml H20. Derefter ble det tilsatt 800 ml etylbenzen under vanlig røring ved 30°C. Efter 60 min. innrøring ved 30°C

var all etylbenzen diffundert inn i dråpene. Undersøkelse i optisk mikroskop viste en monodispers emulsjon med dråpe-

diameter 3,0 ym.

Eksempel 5

75 ml H20, 15 ml dioktyladipat og 0,75 g Na-laurylsulfat ble homogenisert som beskrevet i eksempel 1. Denne emulsjonen ble tilsatt en seedlateks av bidispers polyvinylklorid med partikkeldiametre 0,2 og 0,8 ym (bestemt ved elektronmikroskopi). Det ble benyttet 24,3 ml seedlateks som inneholdt 16,8 ml H20 og

7,5 ml polymerpartikler. Videre ble det tilsatt 10 ml aceton under vanlig røring ved 35-40°C. Efter innrøring 10 timer ved 40°C ble aceton fjernet ved avdampning under vakuum. Emulsjonen ble undersøkt i optisk mikroskop, og man hadde en bidispers emulsjon med dråpediametre ca. 0,25 og 1,1 ym. Efter avdampning av aceton ble det tilsatt 1,8 g Na-laurylsulfat og 908,2 ml H20

slik at man totalt hadde 1000 ml H20. Videre ble det tilsatt 660 ml dikloretan ved 30 C under vanlig røring. Efter 60 min. innrøring ved 30°C var all dikloretan diffundert inn i dråpene. Emulsjonen ble undersøkt i optisk mikroskop, og man fant at man hadde en bidispers emulsjon med dråpediametre 0,8 og 3,5 ym.

Eksempel 6

330 ml H20, 10 ml klordodekan, 10,5 g Berol 09 (nonylfenoletoksylat med 10 mol etyienoksyd pr. mol nonylfenol) ble blandet med en hurtigmikser av typen Ultraturrax i ca. 15-20 min. ved 10.000 rpm. Dette ga en emulsjon med dråpediameter 0,2-0,5 ym. Denne emulsjonen ble tilsatt til samme seedlateks som beskrevet i eksempel 1. Det ble benyttet 248,6 ml seedlateks som inneholdt 228,6 ml H20 + 20 ml polystyrenpartikler. Efter innrøring 15 timer ved 40°C ble det tilsatt 421,4 ml H20, 2 g NaLS

og 800 ml klorbenzen. Efter 60 min. røring var all klorbenzen diffundert inn i dråpene. Emulsjonen ble undersøkt i optisk mikroskop og det viste seg at det var dannet en monodispers emulsjon med dråpediameter 2,1 ym.

Eksempel 7

77 ml H20, 11,7 ml klordodekan, 1,8 g benzoylperoksyd, 9,3 ml dikloretan og 0,2 g Na-laurylsulfat ble homogenisert som beskrevet i eksempel 1. Denne emulsjonen ble tilsatt til samme type og mengde seedlateks som gitt i eksempel 1. Videre ble det tilsatt 6 ml H20 og 8,5 ml aceton under vanlig røring ved 35-40°C. Efter innrøring 12 timer ved 40°C ble aceton fjernet ved avdampning under vakuum. Efter avdampning av aceton og dikloretan ble det tilsatt 1,0 g Na-laurylsulfat og 840 ml H20 slik at man totalt hadde 1000 ml H20. Videre ble det tilsatt 275 ml dest. styren under vanlig røring ved 30 C. Efter innrøring 2 timer ved 30°C ble temperaturen hevet til 60°C og polymerisasjonen startet. Efter 25 timers polymerisasjon hadde man fått en monodispers lateks med partikkeldiameter ca. 2 ym.

Eksempel 8

100 ml H20, 20 ml dioktyladipat, 0,5 g NaLS ble homogenisert som beskrevet i eksempel 1. Denne emulsjonen ble tilsatt til en seedlateks av en bidispers polyvinylklorid med partikkeldiametre 0,1 og 0,3 ym (bestemt ved elektronmikroskopi). Det ble benyttet 45 ml seedlateks som inneholdt 35 ml H20 og 10 ml polymerpartikler. Derefter ble det tilsatt 15 ml aceton under vanlig røring ved 40°C. Efter innrøring 10 timer ved 40°C ble aceton fjernet ved avdampning under vakuum. Efter avdampning av aceton ble det tilsatt 2,0 g NaLS og 865 ml H20 slik at man totalt hadde 1000 ml H20. Videre ble det tilsatt 600 ml vinylklorid under vanlig røring ved 30°C. Efter innrøring 2 timer ved 30°C var all vinylklorid diffundert inn i dråpene og 3,0 g AIBN løst i 10 ml dikloretan ble tilsatt. Efter innrøring 1 time ved 30°C ble temperaturen hevet til 50°C for polymerisasjon. Den ferdige lateks var bidispers og inneholdt partikler med diametre 0,3 og 1,0 ym.

Eksempel 9

150 ml H20, 30 ml dioktyladipat, 0,75 g Na-laurylsulfat ble homogenisert som beskrevet i eksempel 1. Denne emulsjonen ble tilsatt til en seedlateks av polyvinylklorid med partikler jevnt fordelt fra 0,1 til 0,3 ym. Det ble benyttet 60 ml seed-lateks som inneholdt 45 ml H20 og 15 ml partikler.

Derefter ble det tilsatt 20 ml aceton under vanlig røring ved 40 C. Efter innrøring 10 timer ved 40°C ble aceton fjernet ved avdampning under vakuum. Efter avdampning av aceton ble det tilsatt 2,25 g Na-laurylsulfat og 745 ml H20. Videre ble det tilsatt 800 ml vinylklorid. Efter innrøring 2 timer ved 50°C ble 2,0 g K2S2°8 i?)st 1 60 ml H2° tiJ-satt 0<? det hele ble polymerisert.

Den ferdige lateks inneholdt partikler med diameter fra 0,3-1,0 ym.

Ek sempel 10

Monodispers lateks av polystyren med partikkeldiameter 2,1 ym ble fremstilt som beskrevet i eksempel 7. Til 125,6 ml av denne lateks som inneholdt 100 ml H20 og 25,6 ml partikler med 1,2 ml klordodekan,, ble tilsatt 3,0 g Na-laurylsulfat og 900 ml H20 slik at man totalt hadde 1000 ml H20. Videre ble tilsatt 900 ml klorbenzen under vanlig røring ved 30 C. Efter røring 2 timer ved 30°C var all klorbenzen diffundert inn i dråpene. Emulsjonen ble undersøkt i optisk mikroskop, og det viste seg at det var dannet en monodispers emulsjon med dråpediameter ca. 6,5 ym.

Eksempel 11

120 ml styren og 100 ml klordodekan ble blandet og satt til 1000 ml H20, 200 ml metanol og 0,6 g K^Og, og derefter polymerisert ved 60°C i 8 timer. Den dannede lateks var monodisper: med partikkeldiameter 0,75 ym og med partikler bestående av polystyren og klordodekan i forholdet 1:1.

180 ml av den dannede seedlateks, bestående av 150 ml H20 og 15 ml polymerpartikler svellet med 15 ml klordodekan, ble tilsatt 850 ml H20, 2,0 g NaLS og 800 ml klorbenzen ved vanlig røring ved 30°C. Efter 60 min. røring ved 30°C var all klorbenzen diffundert inn. Emulsjonen ble undersøkt i optisk mikroskop og det viste seg at det var dannet en monodispers emulsjon med dråpediameter 2,25 ym.

Eksempel 12

100 ml H20, 9 ml 1-klordodekan og 5 g NaLS ble homogenisert i en to-trinns Manton Gaulin homogenisator, med 200 kg/cm<2>

i 1. trinn og 80 kg/cm2 'i 2. trinn i 1-1,5 min. Dette ga en emulsjon med dråpediameter 0,l-0,2/Um. Denne emulsjonen ble tilsatt seedlateks av monodispers polybutylakrylat med partikkeldiameter O^um (bestemt ved elektronmikroskopi). Det ble benyttet 109 ml seedlateks som inneholdt 100 ml H20 og 9 ml polymerpartikler.

Videre ble det tilsatt 20 ml aceton under vanlig røring ved 35-40°C. Etter innrøring 3 timer ved 35°C ble aceton fjernet ved avdampning under vakuum. (Merk at her ble røretiden for innføring av 1-klordodekan sterkt redusert fordi det ble benyttet polymer med langt lavere glassomvandlingstemperatur enn polystyren.)

Efter avdamping av aceton ble det tilsatt 800 ml H20

slik at man totalt hadde 1000 ml H20. Det ble så tilsatt 800 ml klorbenzen ved 30°C. Efter innrøring 2 timer var all klorbenzen diffundert inn i dråpene og undersøkelse i optisk mikroskop viste en monodispers emulsjon med dråpediameter ca. 1,4/Um.

Eksempel 13

Seedlateks av monodispers polystyren med en partikkeldiameter på 0,5 \ im (bestemt ved elektronmikroskopi) ble svellet med en noe vannløselig forbindelse, i dette tilfelle toluen.

Dette ble gjort for å senke partiklenes glassomvandlingstemperatur

og derved lette transporten av Stoff I i partiklene.

En mengde på 99 ml seed lateks inneholdende 91 ml H20 og

8 ml polystyrenpartikler ble anvendt. Til denne lateks ble satt 0,05 g Na-laurylsulfat og 8 ml toluen under vanlig omrøring ved 35°C.

Efter at absorpsjonen av toluen i partiklene hadde funnet sted ble svellingen med Stoff I foretatt.

80 ml H20, 8 ml 1-klordodekan og 0,2 g Na-laurylsulfat

ble homogenisert som beskrevet i eksempel 1. Denne emulsjon av Stoff I ble derefter satt til seedlateksen som på forhånd var svellet med toluen som beskrevet ovenfor. 10 ml aceton ble tilsatt, og blandingen ble omrørt ved 35°C. Ved denne metode ble tiden for fullstendig absorpsjon av Stoff I inn i partiklene vesentlig redusert og var fullført efter mindre enn 2 timer. Efter fjernelse av aceton ved avdampning ble 829 ml H20, 2,7 5 g Na-laurylsulfat og 800 ml klorbenzen tilsatt, og omrøringen ble fortsatt ved 35°C. Efter omrøring i 60 minutter var all klorbenzen diffundert inn i

partiklene. Emulsjonen ble undersøkt i optisk mikroskop, og det ble funnet at en monodispers emulsjon med dråpediameter på

2,3 ym var dannet.

Eksempel 14

50 ml H20, 5 ml "Perkadox SE 8" (dioktanoylperoksyd) og 1,5 g NaLS ble homogenisert. "Perkadox SE 8" er en initiator med smeltepunkt 19°C, og på grunn av den lave vannløseligheten kan denne virke alene som stoff I ved svelling av polymerpartikler.

Efter homogenisering ble emulsjonen tilsatt seedlateks

av monodispers polybutylakrylat med partikkeldiameter 0,3^um (bestemt ved elektronmikroskopi), et ble benyttet 60,5 ml seedlateks som inneholdt 55,5 ml H20 og 5 ml polymerpartikler. Derefter ble tilsatt 10,5 ml aceton under vanlig røring ved 30°C. Efter innrø-ring 3 timer ved 30°C ble aceton fjernet ved avdamping under vakuum.

Efter avdamping av aceton ble det tilsatt 894,5 ml H20 slik at man totalt hadde 1000 ml H20. Det ble videre tilsatt 200 ml dest. styren under vanlig røring ved 30°C. Efter innrøring 2 timer ved 30°C ble temperaturen hevet til 60°C og det ble polymerisert til full omsetning. Det ble dannet en monodispers lateks med partikkeldiameter ca. lyum.

Eksempel 15

20 ml H20, 6 ml"Perkadox" SE-8 (dioktanoylperoksyd) og

0,2 g Na-laurylsulfat ble homogenisert som beskrevet i eksempel 1. Denne emulsjonen ble tilsatt seedlateks av monodispers polystyren .. som var fremstilt som beskrevet i eksempel 7, med partikkeldiameter 1,7 ym (bestemt ved elektronmikroskopi). Det ble benyttet 41 ml seedlateks som inneholdt 35 ml H20 + 6 ml polystyrenpartikler. Videre ble tilsatt 6 ml aceton under vanlig røring ved 25-30°C. Efter innrøring 14 timer ved 25-30°C ble aceton fjernet ved avdampning under vakuum.

Efter avdampning av aceton ble det tilsatt 1,5 g NaLS, 1,0 g "Berol 267" (nonylfenoletoksylat, med 8 mol etylenoksyd pr. mol nonylfenol) og 945 ml H20 slik at man totalt hadde 1000 ml H20. Det ble så tilsatt 200 ml dest. styren under vanlig røring ved 25-30°C. Efter innrøring 3 timer ved 25-30°C ble temperaturen hevet til 70°C og det ble polymerisert til full omsetning. Den ferdige lateks var monodispers og inneholdt partikler med diameter ca. 5 ym.

Eksempel 16

35 ml H20, 4 ml "Perkadox SE-8 (dioktanoylperoksyd), 3 ml klordodekan og 0,2 g Na-laurylsulfat ble homogenisert som beskrevet i eksempel 1. Denne emulsjonen ble tilsatt seedlateks av monodispers polystyren som var fremstilt som beskrevet i eksempel 7, med partikkeldiameter 2 ym (bestemt ved elektronmikroskopi) . Det ble benyttet 28,5 ml seedlateks som inneholdt 25 ml H20 + 3,5 ml polystyrenpartikler. Videre ble tilsatt 10 ml H20 og 7 ml aceton under vanlig røring ved 25-30°C. Efter innrøring 14 timer ved 25-30°C ble aceton fjernet ved avdampning under vakuum.

Efter avdampning av aceton ble det tilsatt 1,2 g NaLS, 1,0 g "Berol 267" (nonylfenoletoksylat med 8 mol etylenoksyd pr. mol nonylfenol) og 9 30 ml H20 slik at man totalt hadde 1000 ml H20. Det ble så tilsatt 175 ml dest. styren under vanlig røring ved 25-30°C. Efter innrøring 3 timer ved 25-30°C ble temperaturen hevet til 70°C og det ble polymerisert til full omsetning. Den ferdige lateks var monodispers og inneholdt partikler med diameter ca. 7 ym.

Eksempel 17

20 ml H20, 6 ml "Perkadox" SE-8 (dioktanoylperoksyd) og

0,2 g Na-laurylsulfat ble homogenisert som beskrevet i eksempel 1. Denne emulsjonen ble.tilsatt seedlateks av monodispers polystyren med partikkeldiameter 1,7 ym (bestemt ved elektronmikroskopi) fremstilt som beskrevet i eksempel 7. Det ble benyttet 41 ml seedlateks som inneholdt 35 ml H20 og 6 ml polystyrenpartikler. Videre ble tilsatt 6 ml aceton under vanlig røring ved 25-30°C. Efter innrøring 14 timer ved 25-30°C ble aceton fjernet ved avdampning under vakuum.

Efter avdampning av aceton ble det tilsatt 1,5 g Na-laurylsulfat og 945 ml H20 slik at man totalt hadde 1000 ml H20. Derefter ble det tilsatt 70 ml dest. styren under vanlig røring

ved 25-30°C. Efter 30 min. innrøring ved 25-30°C ble temperaturen hevet til 70°C. Efter polymerisasjon 2 timer ved 70°C ble tilsats av resterende mengde monomer startet, 140 ml dest. styren ble tilsatt i løpet av 5 timer. Temperaturen i autoklaven var 70°C under tilsatsen av styren. Det ble polymerisert til full omsetning og den ferdige lateks inneholdt partikler med diameter ca. 5 ym med standardavvik ca. 0,5 ym.

I dette eksempel ble bare en del av monomeren tilsatt ved starten mens resten av monomeren ble tilsatt efter noen tids polymerisasjon.

Eksempel 18

30 ml H20, 6 ml stearyImetakrylat og 0,2 g Na-laurylsulfat ble homogenisert som beskrevet i eksempel 1. Temperaturen ble holdt på ca. 35°C under homogeniseringen. Denne emulsjonen ble tilsatt kopolymer lateks av styren og butylakrylat med partikkeldiameter ca. 0,35 ym (bestemt ved elektronmikroskopi) og med glassomvandlingstemperatur ca. 15°C. Det ble benyttet 36 ml lateks som inneholdt 30 ml H20 og 6 ml polymerpartikler. Videre ble tilsatt 6 ml aceton under vanlig røring ved ca. 35°C. Efter inn-røring 5 timer ved ca. 35°C ble aceton fjernet ved avdampning under vakuum.

Efter avdampning av aceton ble det tilsatt 2,5 g Na-laurylsulfat og 940 ml H20 slik at man totalt hadde 1000 ml H20. Det ble så tilsatt 210 ml styren under vanlig røring ved ca. 35°C. Efter innrøring 2 timer ved ca. 35°C ble det tilsatt 4 g AIBN løst i en liten mengde 1,2-dikloretan. Efter innrøring 1 time ved ca. 35°C ble temperaturen hevet til 70°C og det ble polymerisert til full omsetning. Den ferdige lateks inneholdt partikler med diameter ca. 1 ym.

Eksempel 19

Det ble utført et forsøk med kopolymer lateks bestående av 2-etylheksylakrylat og styren i forholdet 1:1,5.

Denne lateks har en glassomvandlingstemperatur på 30-35°C, hvilket gir en lettere transport av Stoff I inn i partiklene sammenlignet med det man har med rene polystyrenpartikler med glassomvandlingstemperatur 100°C. Dioktyladipat ble benyttet som Stoff I. 90 ml H20, 10 ml dioktyladipat og 0,25 g Na-laurylsulfat ble homogenisert i den samme homogenisator som beskrevet i eksempel 1. Denne emulsjonen ble tilsatt ovennevnte kopolymer lateks med partikkeldiameter 0,45 ym (bestemt ved elektronmikroskopi). Det ble benyttet 120 ml seedlateks som inneholdt 110 ml H^O og 10 ml polymerpartikler. Efter innrøring 5 timer ved 30°C var all dioktyladipat diffundert inn i polymerpartiklene. Dioktyladipat (Stoff I) har tilstrekkelig vanniøselighet til at man med den omtalte prose-dyre med fremstilling av en finfordelt emulsjon av samme oppnår at Stoff I transporteres fra en emulsjon av Stoff I og inn i partiklene på en rimelig tid selv uten tilsats av et vannløselig løsningsmiddel. Efter inndiffusjon av dioktyladipat ble det tilsatt 2,25 g Na-laurylsulfat og 800 ml H.,0 slik at man totalt hadde 1000 ml H20. Det ble så tilsatt 500 ml klorbenzen under vanlig røring ved 30°C. Efter 60 min. røring ved 30°C var all klorbenzen diffundert inn i dråpene. Undersøkelse i optisk mikroskop viste en monodispers emulsjon med dråpediameter ca. 1,7 ym.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en vandig emulsjon eller dispersjon av et delvis vannløselig materiale, og eventuelt videre omdannelse av den fremstilte dispersjon eller emulsjon til en polymerdispersjon når det delvis vannløselige materiale er en polymeriserbar monomer, karakterisert ved at i første trinn settes ett eller flere meget lite vannløselige -2 materialer, betegnet som Stoff I, med en vanniøselighet <10 , -4 -5 normalt <10 , fortrinnsvis <10 g/l H.,0 og med en molekylvekt på <5000, fortrinnsvis <500, til en vandig dispersjon av polymerpartikler eller til en vandig dispersjon av monomer eller monomerblanding hvorav det fremstilles polymerpartikler i nærvær av Stoff I, under betingelser som fører til en sterk økning av transporthastigheten av Stoff I gjennom vannfasen til partiklene som derved svelles av dette ved omrøring, idet polymerpartiklene er fremstilt eller fremstilles på i og for seg kjent måte, hvorefter, i annet trinn, det delvis vannløselige materiale, betegnet som Stoff II, tilsettes under forhold hvor transport av Stoff I gjennom vannfasen er hemmet, f.eks. ved tilsetning av vann, hvorved Stoff II under omrøring diffunderer inn i polymerpartiklene som er svellet med Stoff I, hvorefter eventuelt polymerisasjon frembringes hvis Stoff II er en polymeriserbar monomer.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at Stoff I tilsettes i form av en vandig emulsjon.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at man for å øke transport av Stoff I gjennom vannfasen i første trinn, benytter så meget emulgator at man har en konsentrasjon av emulgator over den kritiske micellekonsentrasjon, slik at noe av eller alt Stoff I løs micellært, og at denne virkning fjernes før tilsats av Stoff II i annet trinn ved at man fortynner med vann.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at første trinn utføres i nærvær av et løsningsmiddel som er helt eller delvis løselig i vann og er et løsningsmiddel for Stoff I.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at det som nevnte løsningsmiddel anvendes aceton eller en lavere alkanol.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at det som nevnte løsnings-middel anvendes en relativt vannløselig monomer.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 4 til 6, karakterisert ved at løsningsmidlet anvendes i en mengde på 1-100% av vannmengden, basert på volum, i første trinn.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, 5 og 7, karakterisert ved at løsningsmidlet fjernes efter første trinn, f.eks. ved avdampning.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 8, karakterisert ved at i annet trinn økes vannmengden i dispersjonen av polymerpartikler som er svellet med Stoff I, eventuelt tilsettes emulgator, og det ønskede Stoff II tilsettes, fortrinnsvis under omrøring, i en mengde på opptil 1000, normalt opptil 800, særlig 20-300 ganger mengden av polymer i partiklene fra første trinn, basert på volum.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 karakterisert ved at det som Stoff I benyttes en flytende initiator som i tillegg til å virke som Stoff I vil virke som initiator ved polymerisasjonen av monomer innført i annet trinn.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at det som flytende initiator benyttes dioktanoylperoksyd.