NO161629B - Forsterket, laminert bimembran inneh. forsterkende offerelementer, en ionevekslingsmembran dannet av denne bimembran og anvendelse av ionevekslingsmembranen i en elektrokjemisk celle for elektrolyse av alkalimetallhalogenider. - Google Patents

Description

Polymer-dispersjon og fremgangsmåte

for fremstilling derav.

Oppfinnelsen vedrører dispersjoner av polymere partikler i organiske væsker og fremgangsmåter til fremstilling av slike dispersjoner.

Det har blitt foreslått å stabilisere en dispersjon

av polymere partikler i en organisk væske i hvilken polymeren er uoppløselig ved hjelp av en blokk- eller podekopolymer som inneholder to typer av polymere komponenter, hvorav en type er solvatisert av den organiske væske og en annen type, med for-skjellig polaritet fra den første type, er relativt ikke-solvatisert, men er forenet med de polymere partikler. Foreningen av den relativt ikke-solvatiserte polymere kompcJnent med partiklene

tilveiebringer derved rundt partiklene et lag av stabilisatoren, hvorav de solvatiserte polymere komponenter strekker seg utover fra overflaten av partiklene og sørger for en solvatisert barriere som stabiliserer partiklene sterisk i dispers form.

Selv om bruken av slike stabilisatorer resulterte

i svært meget forbedrede polymere dispersjoner av spesiell verdi i belegningskomposisjoner, så var det visse begrensninger i arten av blokk- eller pode-kopolymerene som kunne anvendes som stabilisatorer. For det første måtte de inneholde en be-standdel som, på samme måte som den disperse polymer, var relativt ikke-solvatisert av den organiske væske og fortrinnsvis var av lignende kjemisk struktur. For det annet måtte den ikke-solvatiserte komponent være massiv, dvs. den måtte være en polymer, for å frembringe en passende foreningskraft. Den solvatiserte komponent var også polymer og dens masse var fortrinnsvis av samme klasse som den t.il den ikke-solvatiserte polymere komponent i stabilisatoren.

Vi har nå funnet at i organiske væsker kan disse masse-avhengige forenings-krefter mellom stabilisator og disperse polymerer suppleres eller endog erstattes av sterke krefter frembragt mellom visse typer av polare grupper.

Vi har skaffet tilveie stabile dispersjoner av partikler av en syntetisk polymer i en inert organisk væske hvori polymeren er uoppløselig, hvor dispersjonen inneholder en polymer stabilisator som er oppløselig i den organiske væske og som rundt de polymere partikler tilveiebringer en stabiliserende sterisk barriere minst 12 Å tykk, hvor stabilisatoren er bundet til de polymere partikler ved en sterk spesifikk gjensidig påvirkning mellom polare grupper i stabilisatoren og komplementære polare grupper i den disperse polymer.

Vi har også tilveiebragt en fremgangsmåte for fremstilling av stabile dispersjoner av partikler av en syntetisk polymer i en inert organisk væske hvori polymeren er uoppløselig, ved å danne partiklene i væsken i nærvær av en oppløsning i væsken av en polymer stabilisator som inneholder polare grupper, hvor den disperse polymer er en som inneholder polare grupper fremskaffet av en mohomer som er istand til å

ta del i en sterk spesifikk gjensidig påvirkning med polare

grupper i stabilisatoren for å forårsake at stabilisatoren blir bundet til de polymere partikler og frembringer rundt dem en stabiliserende sterisk barriere som er minst 12 Å tykk.

Partiklene kan dannes ved å utfelle polymeren i væsken fra en oppløsning, for eksempel ved å blande et ikke-oppløsnings-middel med en oppløsning av polymeren i et oppløsningsmiddel eller ved å inndampe oppløsningsmidlet fra en oppløsning av polymeren i en blanding av et oppløsningsmiddel og et ikke-oppløsningsmiddel.

Men fortrinnsvis fremstilles partiklene ved å polymerisere en monomer i den organiske væske for å frembringe polymeren, som, dersom den er uoppløselig i væsken, danner disperse partikler som blir stabilisert av stabilisatoren.

Vi tilveiebringer derfor også en fremgangsmåte til fremstilling av stabile dispersjoner av partikler av en syntetisk polymer i en inert organisk væske hvori polymeren er uoppløselig, ved å polymerisere monomeren i den organiske væske i nærvær av en oppløsning i den organiske væske av en polymer stabilisator som inneholder polare grupper, hvor i det minste deler av monomerene er slike som tilveiebringer polare grupper som er istand til å ta del i en sterk spesifikk gjensidig påvirkning med polare grupper i stabilisatoren for å binde den til de polymere partikler frembragt ved polymeriseringen og således tilveiebringe rundt partiklene en stabiliserende sterisk barriere som er minst 12 Å tykk.

Med en inert organisk væske mener vi en som ikke hindrer den spesifikke gjensidige påvirkning mellom stabilisatoren og den disperse polymer. Og dersom den disperse polymer er fremstilt ved polymerisering av monomeren i væsken, er væsken inert med hensyn til polymeriseringsreaksjonen.

Ved sterk spesifikk gjensidig påvirkning mener vi

at bindings-energien mellom parene av gjensidig påvirkende, polare grupper skal være minst omkring den som tilsvarer bindings-energien mellom esterkarbonyl-grupper i gjensidig påvirkning med nitril-grupper i en alifatisk hydrokarbonvæske.

Når bindingsenergien er omkring dette nivå eller

noe høyere, det vil si den til en esterkarbonyl-gruppe i gjensidig påvirkning med alifatiske hydroksyl- eller karboksyl-grupper i en alifatisk hydrokarbon-væske, bør stabilisator-

molekylet inneholde i gjennomsnitt minst 50 polare grupper,,

og fortrinnsvis minst 100 polare grupper, for å være sikker på at tilstrekkelig mange grupper påvirkes av komplementære grupper i den disperse polymer for å tilveiebringe tilstrekkelig stabiliserende bindings-energi. Ved denne utførelse av oppfinnelsen skaffer selve de polymere kjeder av stabilisatoren tilveie den steriske barriere i form av tilfeldige utstrakte haler, spiraler eller sløyfer som er solvatisert av den organiske væske i dispersjonen. Halene, spiralene eller sløyfene er da festet ved den ene eller begge ender til de polymere partikler ved spesifikk gjensidig påvirkning av polare grupper. ikke alle polare grupper i stabilisatoren vil påvirkes ved dette arrangement. Største-delen vil være plasert i de utstrakte haler, spiraler eller sløyfer ute av kontakt med de polymere partikler. Tykkelsen av den steriske barriere bestemmes av den effektivt utstrakte lengde av slike haler, spiraler eller sløyfer. Som påpekt ovenfor, må barrieren være minst 12 Å tykk, og i praksis er den ved dette arrangement vanligvis ikke mindre enn 30 Å på grunn av den polymere natur til stabilisatoren. Denne grad av tykkelse blir tilveiebragt av de solvatiserte haler, spiraler og sløyfer.

Desto høyere bindingsenergien til de polare grupper er, desto høyere er den andelen som gjensidig påvirkes av polymeren, og videre utgjørhver binding et større bidrag til den totale stabiliserende bindingsenergi. En konsekvens av dette er at ettersom bindingsenergien øker, kan stabilisatoren inneholde færre polare grupper pr. molekyl, og med et bindings-energinivå på omkring det.som tilsvarer den gjensidige påvirkning mellom et nitril og et nitril eller mellom et alkyl-hydrogen-fosfat og et amin i et alifatisk hydrokarbon, kan stabilisatoren inneholde i gjennomsnitt så få som 10, men fortrinnsvis ikke mindre enn 20, polare grupper pr. molekyl, hvorav de fleste vil gjensidig påvirkes av den polymere overflate. Når derfor den steriske barriere skal tilveiebringes av halene, spiralene eller sløyfene i selve den polymere kjede i stabilisatoren, vil vanligvis halene, spiralene eller sløyfene være relativt fri for sterkt virkende polare grupper. Generelt bør, ved anvendelse av stabilisatorer av denne type og ved dette arrangement, to polare grupper tjene som forankring for minst

50 Å av solvatisert kjede, dvs. at i gjennomsnitt bør den stabiliserende polymere kjede tilveiebringe minst 50 Å av solvatisert kjede mellom polare grupper. Denne lengde tilsvarer en minimal molekylvekt på tilnærmet 1.000.

Ved enda sterkere bindingsenergi, det vil si over omkring den som tilsvarer den gjensidige påvirkning mellom mono-eller di-alkylfosfatgrupper og amin-grupper i et alifatisk hydrokarbon, kan stabilisatoren inneholde endog færre grupper, vanligvis er fra 1-10 egnet, selv om anvendelse av stabilisatorer som inneholder mer enn noen få polare grupper, ved enkelte omstendigheter kan føre til fortykning av dispersjonen. På nytt er det de solvatiserte haler, spiraler eller sløyfer tilveiebragt av selve de polymere kjeder i stabilisatoren, som sørger for den steriske barriere, og på nytt er i praksis barrieren vanligvis ikke mindre enn omkring 30 Å, som tilveiebringes av en polymer kjede med molekylvekt ikke mindre enn flere tusen.

Det primære krav er i alle tilfelle at stabilisatoren som en helhet må være oppløselig i den organiske væske i dispersjonen, og følgelig må den i det minste delvis bestå av kjedelignende segmenter eller komponenter som solvatiseres av væsken. Disse solvatiserte segmenter eller komponenter som be-finner seg i en utstrakt stilling i væsken, tilveiebringer den solvatiserte steriske barriere rundt de polymere partikler.

Den grad, til hvilken et kjedelignende segment eller

en kjedelignende komponent solvatiseres av en spesiell organisk væske, avhenger av polariteten til segmentet eller komponenten i forhold til polariteten til væsken, og dens polaritet avhenger igjen av arten av leddene i selve kjeden og av atomene eller gruppene festet til disse. Dersom segmentet eller komponenten bg væsken har lignende polariteter, vil vanligvis segmentet eller komponenten solvatiseres av væsken og vil bli fritt utstrakt i væsken. I slik en væske kan en stabilisator forenet med uoppløselige polymere partikler, tilveiebringe en stabiliserende sterisk barriere av solvatiserte segmenter eller komponenter. Dersom de har en ulik polaritet i forhold til væsken, vil segmentene eller komponentene bli relativt ikke-solvatisert, om solvatisert i det hele tatt, og vil bli i en sammenfalt eller spiralformet tilstand hvori de ikke kan tilveiebringe en sterisk barriere som holder mål til å hindre sammenfnokking av partiklene.

Valget av det kjede-lignende segment eller den kjedelignende komponent bestemmes derfor av arten av den organiske væske hvori polymeren dispergeres. Når f.eks. den organiske væske i dispersjonen er ikke-polar, f.eks. et alifatisk eller aromatisk hydrokarbon, bør det kjedelignende segment eller den kjedelignende komponent også være ikke-polar, og når den organiske væske er polar, f.eks. et keton, en ester eller en eter, bør det kjede-lignende segment eller den kjedelignende komponent også være lignende polar.

Arten av den organiske væske er i sin tur avhengig

av arten av polymeren som skal dispergeres i den, siden væsken må være et ikke-oppløsningsmiddel for polymeren. Dette innebærer generelt at den organiske væske må ha en annen polaritet enn polymeren, selv om enkelte polymerer som har en høy krystallinsk struktur, er uoppløselige i de fleste organiske væsker uten hensyn til polariteten.

De polare og komplementære polare grupper kan være

sure og basiske grupper. Bindingen mellom stabilisatoren og de disperse partikler er resultatet av en protolytisk reaksjon mellom de to grupper. Uttrykket "sure grupper" og "basiske grupper" er som definert av Bronsted og Lowry, dvs. en sur gruppe er en art som har en tendens til å avgi et proton og en basisk gruppe er en art som har en tendens til å oppta et proton. Den protolytiske reaksjon mellom de to typer av grupper frem-kaller spesifikke forenings-krefter mellom stabilisatoren og de polymere partikler. Slike protolytiske reaksjoner innbefatter de som vanligvis refereres til som hydrogenbinding.

I de sterkere protolytiske reaksjoner er bindings-energien resultatet av spesifikke gjensidige påvirkninger mellom adskilte fikserte ladninger, en med en polar gruppe og en annen med den komplementære polare gruppe. Ved en annen ut-førelse av denne oppfinnelse, fremkalles lignende spesifikke gjensidige påvirkninger mellom et par med motsatte ladninger,

dvs. en dipol, med en polar gruppe og et par med motsatte ladninger, dvs. en dipol med den komplementære polare gruppe.

Når reaksjonen mellom stabilisatoren og den disperse polymer er protolytisk, innbefatter egnede typer polare grupper -COOH, -S03H, -S04H, -PO^, -P04H og -PO^. De basiske polare grupper vil vesentlig være av den type man finner i organiske baser, f.eks. vil de av typen nitrogenbaser generelt ha formelen

hvor og R_ kan være aryl, aralkyl, alkyl, cykloalkyl eller hydrogen, eller de kan sammen danne en ringformel som valgfritt kan inneholde et heteroatom og valgfritt kan være mettet eller umettet. Slike basiske grupper innbefatter dimetylamin, diisopropylamin, diheksylamin, morfolin, piperidin, N-metyl-benzylamin og N-metylfenylamin. Andre typer av basiske grupper er slike som forekommer i kvartære ammonium-baser, substituert guanidin, substituert dicyandiamid og substituert pyridin.

Når den gjensidige påvirkning mellom stabilisatoren

og den disperse polymer er mellom dipoler, innbefatter egnede dipolare grupper de som er tilstede i nitril-, sulfon-, nitro-og eteroksygen-grupper, cykliske anhydrider og fosfat og sulfonatestere og ionepar som forekommer i salter, f.eks. fosfat- og sulfonat-salter, metallsåper av fettsyrer og metallsåper eller kvartære ammoniumsalter av sulfaterte eller fosfa-terte fettalkoholer eller Zwitter-ioner.

Bindingsenergien til par av gjensidig påvirkede grupper vil ikke bare avhenge av den spesifikke art av de polare grupper, men også av arten av væsken hvori den gjensidige påvirkning foregår. Følgende er en oppstilling av representative systemer arrangert tilnærmet i henhold til økende grad av bindingsenergi bestemt som reaksjonsvarme pr. mol gruppe-par

ved den metoden som senere beskrives.

En indikasjon på styrken av foreningskreftene som er tilgjengelige ved den gjensidige påvirkning mellom stabilisatoren <p>g den disperse polymer, er gitt ved den effektive molare gjensidige påvirknings-varme for gruppen i stabilisatoren og gruppen som skal anvendes i de polymere partikler. Dette blir bestemt under de reaksjonsforhold hvorved dispersjonen skal dannes, stabilisatoren blir løst i væsken og blir gjensidig påvirket av en oppløselig forbindelse som inneholder gruppen som skal anvendes i den disperse polymer. Når gruppen som skal anvendes i den disperse polymer viser tydelig selvforening eller forening med væsken i dispersjonen, bør verdien som bestemt ovenfor bli korrigert for dette ved på en blindprøve å bestemme den tilsynelatende gjensidige påvirkningsvarme (som kan være negativ) under de samme forhold, men i fravær av stabilisatoren, og trekke dette fra den første bestemte verdi.

Den oppløselige forbindelse bør være slik at den

polare gruppe under prøven er i et miljø så likt som mulig, med hensyn til nabogrupper i molekylet, til miljøet i den disperse polymer. Når f.eks. den polare gruppe skal være tilstede i en dispers polymer fremstilt ved addisjonspolymerisering, vil en egnet oppløselig forbindelse for anvendelse i den ovennevnte prøve være produktet av en hydrogenering av dobbeltbindingen i monomeren som skal anvendes ved addisjons-polymeriseringen. Når den disperse polymer skal fremstilles ved kondensasjons-polymerisering, vil på lignende måte en egnet oppløselig forbindelse være reaksjonsproduktet av et enkelt molekyl og de kondensasjons-reaktive grupper av den anvendte monomer eller komer brukt ved kondensasjons-polymeriseringsreaksjonen. F.eks. kan en diol som inneholder den polare gruppe forestres med eddiksyre.

Den minimale bindingsenergi som er nyttig ved de gjensidige påvirkninger omfattet av denne oppfinnelse, er omkring den som representeres av det første system som er gitt i oppstillingen ovenfor, og når den bestemmes ved den ovennevnte prøve, tilveiebringer denne en bindingsenergi på omkring 0,5 kilokalorier pr. mol gruppepar. Men fortrinnsvis bør bindings-energien være minst omkring 1,0 kilokalori pr. mol gruppepar,

og dette blir f.eks. tilveiebragt ved den gjensidige påvirkning av esterkarbonyl-grupper og karboksylsyre i et alifatisk hydrokarbon.

Som det fremgår tydelig av oppstillingen ovenfor, er den gjensidige påvirkningsenergi av et spesielt par av polare grupper avhengig av arten av væsken hvori gruppene gjensidig påvirkes. Generelt avtar bindingsenergien ettersom polariteten til væsken øker, og derfor som påpekt ovenfor, må væsken til dispersjonen ikke være så polar at den hindrer den gjensidige påvirkning og således hindre binding av stabilisatoren til dé

disperse partikler.

Selv om oppstillingen ovenfor, på grunn av praktiske vanskeligheter som følger med kalorimetrien, ganske enkelt oppstiller forskjellige representative systemer i en tilnærmet relativ rekke av bindingsenergier, uten referanse til absolutte verdier som bestemt ved hvilket som helst spesielt laboratorium, kan hvilket som helst system som ikke er spesielt nevnt i oppstillingen lett prøves og sammenlignes med det oppstilte system etter metoden beskrevet ovenfor.

De spesifikke foreningskrefter som resulterer fra

den gjensidige påvirkning mellom polare grupper i stabilisatoren og den disperse polymer, kan være og er vanligvis, utelukkende eller i stor utstrekning ansvarlig for foreningen mellom stabilisatoren og den disperse polymer. Men i noen spesielle typer av stabilisator-strukturer, f.eks. slike hvor relativt ikke-solvatiserte segmenter ér plasert langs en polymer ryggrad, kan relativt ikke-solvatiserte segmenter tilveiebringe en supplerende masseavhengig foreningskraft av den type beskrevet med referanse til tidligere teknikk.

De disperse polymerer kan være avledet fra etylenisk umettede monomerer. Moderate polare polymerer er f.eks. de som stammer fra, som en hovedmonomer, estere av umettede syrer med lavere alkoholer, f.eks. akryl-, metakryl-, etakryl- og itakon-syreestere av metyl-, etyl- og butylalkohol. Høyere estere, slik som oktyl og lauryl, gir mindre polare polymerer, men dette kan oppveies med kopolymerisering med monomerer som inneholder høy-polare grupper, f.eks. akryl-, metakryl-, itakon-, malein-, fumar- og kroton-syrer. Lignende moderat polare polymerer er fremstilt fra, som en hovedmonomer, en ester eller eter av en umettet lavere alkohol, f.eks. vinylalkohol. Esterne kan være av hydrofluorsyre og lavere syrer, f.eks. eddiksyre, kloreddiksyre, propionsyre og maursyre. Når høyere syrer anvendes, kan de være dikarboksylsyrer, slik som oksalsyre,

den andre karboksylgruppe forblir fri, eller en del blir for-estret med en lavere alkohol, f.eks. metyl- eller etyl-alkohol. De umettede etere kan være enkle etere av lavere 1-4 C alkanoler, f.eks. metyl-, etyl-, propyl- og butylvinyl-etere.

Mindre polare polymerer er"fremstilt fra høyere

estere av umettede syrer eller alkoholer, f.eks. laurylmeta-

krylat eller vinylstearat, eller fra umettede hydrokarboner, slik som vinylbenzener og isopren.

Mer høy-polare polymerer kan fremstilles ved polymeri-sasjon eller kopolymerisasjon av høy-polare monomerer, slik som de ovenfor umettede syrer selv eller deres polare derivater, slik som syreklorider, amider eller metylolamider.

Polymerer som er krystallinske og derfor uoppløselige

i de organiske væsker som skal anvendes i samsvar med denne oppfinnelse, er de av vinylklorid, vinylidenklorid, akrylnitril, metakrylnitril, etylen og propylen (stereo-regulære polymerer).

Når den gjensidige påvirkning mellom stabilisatoren

og den disperse polymer er protolytisk, kan den disperse polymer inneholde enten den sure gruppe eller den basiske gruppe, og selv om polymeren kan være en homopolymer av en monomer som inneholder slik en gruppe, er det mer enkelt å innføre gruppen i en mindre andel ved kopolymerisering med en egnet andel av en ko-monomer som inneholder gruppen. Gruppen må være tilstede i den disperse polymer i en mengde som tilveiebringer tilstrekkelig med reaktive steder til å feste stabilisatoren, og selv om det nødvendige minimum som trenges vil variere med arten av stabilisatoren og muligens med arten av hoved-ko-monomeren, behøves det i praksis vanligvis ikke mer enn 25 vekt-% av ko-monomer som innlemmer den reaktive gruppe, fra 0,5 - 5 vekt-% av ko-monomer foretrekkes.

Egnede ko-monomerer til å innføre sure reaksjons-grupper for forening med stabilisatoren innbefatter, i tillegg til de ovennevnte monomerer som inneholder en karboksylgruppe, slike som inneholder en sulfon-gruppe, f.eks. vinylsulfonsyre og styrensulfonsyre, og slike som inneholder en fosfatgruppe, slik som vinylfosfat og fosfonestere av umettede OH-inneholdende forbindelser slik som fosfonesteren av hydroksyisopropyl-meta-, krylat. Egnede ko-monomerer for innføring av basiske reaksjons-grupper innbefatter vinylpyridin, vinyldimetylamin, N,N-dimetyl-aminoetyl-metakrylat og tertiær-butylaminoetyl-(met)-akrylat.

Som i tilfelle med de andre polare grupper, innføres også de dipolare grupper lett i den disperse polymer ved en egnet ko-monomer, og i noen tilfeller kan den disperse polymer vesentlig bestå av en polymerisert monomer som inneholder en

dipolar gruppe.

Egnede ko-monomerer innbefatter akrylnitril, akrylamid, maleinsyreanhydrid, vinylmetyl-sulfon, metylester av vinylsulfonsyre, dimetylester av vinylfosfonsyre, dimetylester av vinylfosfat, para-nitro-benzosyreester av vinylalkohol. I noen tilfeller kan den disperse polymer være en homopolymer av en dipol-inneholdende monomer, slik som akrylnitril.

Polymerer fremstilt ved kondensasjonspolymerisering, inneholder vanligvis dipolare grupper og/eller avsluttende polare grupper som et resultat av kondensasjons-reaksjonen, og disse kan bli gjort nytte av ved bindingen av stabilisatoren til de disperse partikler av slike polymerer. Men når dispersjonen er fremstilt ved polymerisering av monomerer eller komerer i nærvær av stabilisatoren, er det vanligvis ikke mulig å dra nytte av protolytiske gjensidige påvirkninger for å tilveiebringe den stabiliserende bindings-energi på grunn av sannsynligheten av at de polare grupper i stabilisatoren blir innblandet i kondensasjons-reaksjonen. Under disse omstendigheter bør gjensidige påvirkninger av dipoler anvendes for å feste stabilisatoren til de polymere partikler ettersom de dannes.

En dispersjon av en kondensasjonspolymer kan f.eks. fremstilles ved å omsette heksametylendiamin med en ekvimolar mengde adipoylklorid i en blanding av alifatiske og aromatiske hydrokarboner i nærvær av en stabiliserende tilfeldig ko-polymer av okta-decyl-metakrylat og akrylnitril (molforhold 1:1, molekylvekt omkring 20,000). I dette tilfelle blir stabilisatoren bundet til de disperse partikler ved gjensidig påvirkning mellom nitrilgrupper i stabilisatoren og amidgrupper i den disperse polymer.

En dispersjon av en polyester kan oppnåes ved å omsette tereftaloylklorid og etylenglykol i et aromtisk hydrokarbon i nærvær av en stabiliserende tilfeldig kopolymer av oktadecyl-metakrylat og dimetylaminoetyl-metakrylat (molforhold 1:1, molekylvekt omkring 35,000) som er blitt overført til et sulfo-betain-derivat ved omsetning med propansulton). I dette tilfelle blir stabilisatoren bundet ved gjensidig påvirkning mellom sulfobetain-Zwitter-ioner i stabilisatoren og esterkarbonyl-grupper i den disperse polymer.

I det tilfelle at foreningen innebærer medvirkning av sure og basiske grupper, og når den protolytiske reaksjon er sterk, som representert ved reaksjonen mellom en sur fosfatgruppe og en amingruppe i et alifatisk hydrokarbon, kan en sur eller basisk gruppe pr. stabilisatormolekyl være passende for å tilveiebringe den nødvendige foreningskraft. I tilfelle av svakere protolytiske reaksjoner, som representert ved den gjensidige påvirkning mellom en karboksylgruppe og en amin-gruppe i et alifatisk hydrokarbon, vil det være nødvendig å innføre mer enn en sur eller basisk gruppe i stabilisator-molekylet for å tilveiebringe tilstrekkelig forenings-bånd mellom stabilisatoren og partiklene. Lignende betraktninger passer for tilfellet med dipol-forening. Når stabilisatoren inneholder mer enn en polar gruppe er det likevel ikke alltid tilfelle,

ved omsetning med de disperse partikler,' at den resulterende forenings-kraft er summen av foreningskreftene utviklet av gruppene adskilt. De mest effektive grupper sett med hensyn til bindingsstyrke, er slike som ikke er utsatt for innblanding fra tilstøtende lignende grupper og som er orienterbare for omsetning med komplementær gruppe i den polymere partikkel. Når flere reaktive grupper er tilstede i et stabilisator-molekyl,

bør følgelig disse så langt som mulig være således plasert i molekyloppbygningen at de unngår gjensidig innblanding.

Stabilisatoren kan f.eks. vesentlig bestå av en solvatisert homopolymer eller en tilfeldig eller ordnet kopolymer kjede langs hvilken de polare grupper er plasert. Polymer-kjeden kan være forgrenet, i hvilket tilfelle de polare grupper kan være plasert langs en solvatisert, avsluttende kryss-forgrening eller side-forgrening, forutsatt at hovedkjeden strekker seg den nødvendige minimale lengde fra en slik forgrening til å tilveiebringe den solvatiserte steriske barriere.

Ved en annen alternativ utførelse kan stabilisatoren bestå vesentlig av polymer-segmenter. Underlagt den begrensningen at stabilisatoren som helhet må være oppløselig i den organiske væske i dispersjonen, kan ett eller flere av segmentene være relativt ikke-solvatiserte. Disse segmenter veksler med eller er fordelt langs solvatiserte segmenter.

Ved en foretrukken form av oppfinnelsen, er stabilisator-oppbygningen slik at en flerhet av utoverhengende solvatiserte kjede-lignende komponenter er festet til en polymer ryggrad som har fordelt langs seg en flerhet av polare grupper for gjensidig påvirkning med den disperse polymer. De polare grupper kan danne en del av ryggraden eller være festet til den. En fordel ved denne oppbygning er at når de polare grupper er slike at de tilveiebringer, sammen med komplementære polare grupper i polymeren, bindingsenergier på fra omkring den som tilsvarer den gjensidige påvirkning av en nitril-gruppe med en nitrilgruppe i et alifatisk hydrokarbon til omkring den som tilsvarer den gjensidige påvirkning av alkylhydrogen-fosfat og et amin i et alifatiske hydrokarbon og er fordelt langs ryggraden med en gjennomsnittlig plasering av ikke mer enn 10 kovalente (eller ekvivalente) bindinger, er konfigura-sjonen til den foretrukne oppbygning slik at det vesentlig er de solvatiserte segmenter som er utoverhengende fra ryggraden, som tilveiebringer den stabiliserende solvatiserte steriske barriere og derfor kan ha en molekyl-lengde så kort som 12 Å.

I utstrakt tilstand, og dette er den ønskelige tilstand til

den solvatiserte kjede-lignende komponent av stabilisatoren når den er i bruk, er en lengde på 12 Å ekvivalent til en kjede på omkring 12 kovalente bindinger. Den solvatiserte kjede-lignende komponent har fortrinnsvis en lengde på minst 16 Å og dette er ekvivalent til omkring 16 kovalente bindinger. De solvatiserte kjedelignende komponenter som er festet til ryggraden, kan ha molekylvekter opp til 1.000, og spesielt i de tilfeller hvor ryggraden er relativt solvatisert, kan molekylvekten være høyere. De kjedelignende komponenter festet til ryggraden er ikke alle nødvendigvis av samme lengde. Det egnede mellomrom mellom de solvatiserte komponenter langs ryggraden vil avhenge av deres lengde. Mellomrommet til de solvatiserte komponenter bør generelt være ordnet etter deres gjennomsnittlige tverrsnittsdimensjoner ved roten, fortrinnsvis fra en halv til to ganger denne dimensjon. Når f.eks. de solvatiserte komponenter er hydrokarbon-kjeder, og således har en utstrakt lengde på omkring 12 - 15 Å i en hydrokarbon-væske, vil disse ha gjennomsnitts tverrsnittsdimensjoner ved roten på omkring 6 Å og således være fordelt langs ryggraden med et gjennomsnittlige mellomrom på omkring 4-6 ledd, dvs. når ryggraden er fremstilt ved addisjonspolymerisering, vil hyppigheten av de solvatiserte kjeder i gjennomsnitt være en pr. 2 eller 3 av monomer-enheter

som danner ryggraden.

På lignende måte, når de solvatiserte komponenter er kondensasjonsprodukter av 12-hydroksystearinsyre og stearinsyre i et mol-forhold på 2:1, henholdsvis, og har en molekylvekt på omkring 1.000, vil deres utstrakte lengde være omkring 50 Å og deres effektive gjennomsnittlige tverrsnittsdimensjon ved roten vil være omkring 20 Å. De bør derfor være fordelt langs ryggraden med et gjennomsnittlig mellomrom på omkring 20 Å,

dvs. omkring en gjennomsnittlig fordeling på en solvatisert komponent pr. 10 monomer-enheter når ryggraden er fremstilt ved addisjonspolymerisering.

En foretrukken stabilisator av denne type er en som har minst 10 solvatiserte komponenter med gjennomsnittlig molekylvekt på ikke mer enn 1.000 festet til ryggraden som bærer minst 10 polare grupper, antallet av solvatiserte komponenter til polare grupper er i forholdet av fra 1:3 til 3:1.

De polare grupper og solvatiserte komponenter er vanligvis adskilte vesener, de solvatiserte komponenter er festet til ryggraden og de polare grupper blir båret i eller på ryggraden. Men i noen tilfeller kan de polare grupper og de solvatiserte komponenter være festet til hverandre. De solvatiserte komponenter kan f.eks. være festet til ryggraden ved ione-bindinger, hvilke også tilveiebringer en dipol for spesifikk gjensidig påvirkning med den disperse polymer.

Generelt er utførelsen ved å bruke en stabilisator som omfatter en ryggrad som bærer en flerhet av polare grupper og av solvatiserte komponenter, foretrukket, på grunn av dens større effektivitet. Effektiviteten kan ytterligere forbedres ved å anvende de kortere solvatiserte komponentene når polymeren er fin-dispergert, f.eks. med partikkel-størrelser på mindre enn 0,1 - 1, 0/ u. og de lengre solvatiserte komponentene når de polymere partikler er større, f.eks. på størrelse større enn 0,1 - 1, 0JlL , og en tykkere sterisk barriere er nødvendig for å hindre samménfnokking av partiklene.

Ved denne utførelse av oppfinnelsen, er arten av ryggraden selv ikke skarpt kritisk, dens primære funksjon er å sørge for en understøttende oppbygning for de kjedelignende komponenter og polare grupper. Den viktige faktor er at den ikke må inneholde atomer eller ha festet til seg grupper eller substituenter som, til tross for nærværet av de solvatiserte, kjedelignende komponenter langs ryggraden, forårsaker at ryggraden blir i en sammenfalt eller nær spiralformet tilstand i den organiske væske i dispersjonen. Hyppigheten av inndelingen av de solvatiserte kjeder langs ryggraden sikrer at selv om ryggraden selv er relativt ikke-solvatisert av den organiske væske i dispersjonen, så vil den steriske reaksjon mellom de solvatiserte kjeder som er festet til denne ha en tendens til å holde ryggraden i en tilstrekkelig utstrakt stilling til vesentlig å redusere interferens mellom polare grupper som er festet dertil. Den foretrukne stabilisator-oppbygning er slik at de polare grupper fritt er i stand til å orientere seg. De foretrukne forhold for mangfoldig gjensidig påvirkning av polare grupper vil man f.eks. ikke møte med en blokk- eller podekopolymer-stabilisator, av tidligere kjent type, hvor en solvatisert polymer komponent er festet til en relativt ikke-solvatisert polymer komponent som er forenet med de polymere partikler. I dette tilfelle er den forenede polymere komponent, som er relativt ikke-solvatisert av den organiske væske i dispersjonen, i en sammenfalt eller spiralformet tilstand, og hvilke som helst polare grupper på denne polymere komponent vil være fast relativt orientert i umiddelbar nærhet av hverandre. Dette vil resultere i gjensidig interferens mellom gruppene og de fleste av den vil være berøvet for anledning til gjensidig påvirkning med komplementære grupper i den disperse polymer.

Siden væsken i dispersjonen er organisk, er ryggraden fortrinnsvis en organisk polymer kjede, selv om uorganiske polymere kjeder kan anvendes dersom de er passende modifisert med organiske grupper som er festet til dem. Således kan kjeden, som kan være lineær eller forgrenet, bestå av karbonatomer alene eller karbonatomer forbundet med ett eller flere hetero-atomer, spesielt oksygen, nitrogen, svovel, fosfor, silisium og bor. Alternativt kan den bestå av serier av par av P-0 grupper, Si-0 grupper, Ti-0 grupper eller B-0 grupper. Den kan være dannet ved addisjonspolymerisering eller ved kondensasjons-reaksjoner eller ved spesifikk polar gjensidig påvirkning.

Som påpekt ovenfor er hovedkravene i alle tilfeller

at stabilisatoren som en helhet må være oppløselig i den inerte væske, og følgelig må den i det minste delvis bestå av kjede-

lignende segmenter eller komponenter som er solvatisert av væsken, og at den inneholder polare grupper med en slik kon-figurasjon at de kan gjensidig påvirkes av komplementære polare grupper i den disperse polymer.

Når den organiske væske i dispersjonen av natur hovedsaklig er et alifatisk hydrokarbon, f.eks. pentan, heksan, heptan og oktan, er følgende eksempler på egnede kjede-lignende komponenter som vil solvatiseres av væsken:

lange parafiniske kjeder, slik som forekommer i stearinsyre,

selv - polyestere av -0H fettsyrer, slik som 12-OH,

stearinsyre eller polyestrene som forekommer i karnaubavoks, polyestere av di-syrer med dioler, f.eks. polyestere av sebasin-syre med 1,12-dodecane-diol eller av adipinsyre med neopentyl-glykol,

polymerer av lang-kjedete estere av akryl- eller metakryl-syre, f.eks. stearyl-, lauryl-, oktyl-, 2-etylheksyl- og heksyl-

estere av akryl- eller metakrylsyre,

polymere vinylestere, polymerer av butadien og isopren og ikke-krystallinske polymerer av etylen og propylen.

Den organiske væske kan selvfølgelig være en kommersielt tilgjengelig hydrokarbon-blanding, slik som mineral spirit og white spirit som også er egnet. Når den organiske væske av naturen hovedsaklig er aromatiske hydrokarboner, f.eks. xylen og xylen-blandinger, benzen, toluen og andre alkyl-benzener og oppløst nafta, kan lignende solvatiserbare komponenter anvendes og i tillegg analoger med kortere kjeder, f.eks. polymerer av etoksy-etyl-metakrylat, metyl-metakrylat og etylakrylat.

Andre komponenter som er egnede ved denne type av organiske væsker, innbefatter: aromatiske polyestere, f.eks. ikke-tørrende, olje-modifiserte alkydharpikser,

aromatiske polyetere>

aromatiske polykarbonater, og

polymerer av styren og vinyltoluen.

Når den organiske væske er svakt polar av natur,

f.eks. en høyere alkohol, et høyere keton eller en høyere ester, innbefatter egnede solvatiserbare komponenter: alifatiske polyetere, polyestere av kort-kjedete syrer og alkoholer.

polymerer av akryl- eller metakryl-estere av kort-kjedete alkoholer.

Når man bare husker på at den organiske væske må være inert, kan den også velges fra væsker med høyere polaritet, f.eks. en lavere alkohol, et lavere keton eller en lavere ester. Når den gjensidige påvirkning mellom stabilisatoren og den disperse polymer er protolytisk, bør væsken være en som ikke er vesentlig innblandet i reaksjonen, og som fortrinnsvis er en aprotisk væske. Når den gjensidige påvirkning er mellom dipoler, bør dipol-momentet til gruppen i den organiske væske være lavt sammenlignet med dipol-momentet til gruppene innblandet i den gjensidige påvirkning mellom stabilisatoren og den disperse polymer.

Når væsken er polar, bør også den kjede-lignende komponent som skal solvatiseres være polar. Men ved igjen å huske på det faktum at den vil inneholde polare grupper, bør den velges med det syn for øyet å unngå alvorlige innblandinger av disse polare grupper ved den gjensidige påvirkning mellom stabilisatoren og den disperse polymer. De mest egnede polare komponenter er slike som i deres molekyler inneholder et stort antall av svakt polare grupper, f.eks. poly(lavere-alkyleter), poly(lavere-alkylvinyleter), polyvinylalkohol, poly(hydroksy-alkyl-metakrylater), poly(akrylestere av glykol-mono-alkyletere) og cellulose-etere og -estere.

Stabilisatorer som inneholder en solvatiserbar polymer kjedelignende komponent og en sterkt reaktivt polar gruppe, kan f.eks. fremstilles ved prosessen ifølge patent application No. 154.218, ved hvilken, som et eksempel, polylauryl-metakrylat med en avsluttende karboksyl-gruppe fremstilles ved å polymerisere monomeren i nærvær av H",^ -azobis (tf-cyano-valerinsyre) og tio-glykollsyre. Karboksyl-gruppen kan overføres til det korresponderende syreklorid, og dette kan så omsettes med en amino-sulfonsyre, slik som meta- eller para-amino-benzen- sulfonsyre, amino-naftalen-sulfonsyre eller N-metyl-taurin. Alternativt kan en korresponderende hydroksyl-avsluttet polymer kjede sulfateres for å fremstille en avsluttende sur gruppe. En lignende stabilisator med en avsluttende sur gruppe kan for eksempel fremstilles ved å polymerisere dodecyl-metakrylat som en dispersjon i vann, ved anvendelse av et persulfat-salt som initiator, hvoretter dispersjonen blir surgjort med svovelsyre for å koagulere den disperse polymer og overføre sulfatende-gruppene til frie syregrupper.

Videre kan prosessen ifølge ovennevnte patent application anvendes til å fremstille polymer-kjeder avsluttet med basiske grupper, f.eks. ved å polymerisere monomeren i nærvær av ca-azobisCJf-amino-a.lf-dimetyl-valeronitril) og B-merkapto-etylamin-hydroklorid.

Stabilisatorer kan også fremstilles ved tilfeldig kopolymerisering av en hovedmonomer som vil tilveiebringe den kjedelignende komponent, og en mindre andel av en monomer som inneholder den ønskede reaktive gruppe. Ved en egnet justering av molekylvekt og ko-monomer andeler, kan det fremstilles stabilisatorer som inneholder statisk en eller, om man vil, flere reaktive grupper pr. molekyl. Egnede hovedmonomerer for fremstilling av solvatiserbare polymerer er gitt eksempler på ovenfor. Ko-monomerer som vil tilveiebringe sure eller basiske polare grupper er generelt sett lik slike, som beskrevet ovenfor, som er anvendbare til innføring av disse polare grupper i disperse polymerer fremstilt- ved addisjons-polymerisering. Ko-monomerer som vil tilveiebringe basiske reaktive grupper innbefatter f.eks. dimetyl-aminoetyl-metakrylat, 4-vinyl-pyridin og t-butyl-aminoetyl-akrylat, ved eksempelvis å anvende azodiiso-butyronitril som initiator. Polymeriseringen kan også utføres i nærvær av et kjedeoverføringsmiddel, slik som oktylmerkaptan. Sure grupper kan innføres ved å anvende passende ko-monomerer.

En annen metode er å anvende som ko-monomer en som inneholder en gruppe som kan omsettes med en annen forbindelse til å innføre den ønskede sure eller basiske polare gruppe. En kan f.eks. anvende en ko-monomer som inneholder en epoksygruppe, f.eks. glycidyl-metakryiaÆp og så forestre epoksy gruppene med en aminosyre, f.eks. meta-eller para-amino-benzosyre eller u) - amino-kaproinsyre. Alternativt kan man anvende en ko-monomer som inneholder en sur gruppe, f.eks. akryl- eller metakryl-syre, eller et derivat, slik som en syreklorid-gruppe, disse grupper blir så omsatt med en amino-forbindelse, slik som N,N-dimetyl-aminoetanol eller N',N<1->dimetyl-etylendiamin. Korresponderende stabilisator som inneholder en eller flere sure polare grupper pr. molekyl kan fremstilles på analog måte ved utvelging av en passende ko-monomer. For eksempel kan kopolymeren som inneholder en eller flere hydroksyl-grupper, bli sulfatert med oleum,

eller kopolymerer som inneholder en eller flere epoksy-grupper, kan behandles med fosforsyre eller svovelsyre-mono-hydrat for å innføre den sure, reaktive, polare gruppe. Som et ytterligere alternativ kan en kopolymer som inneholder syre-anhydrid grupper, ; f.eks. et vinyltoluen/ maleinsyreanhydrid kopolymer, omsettes med en amino-sulfonsyre, eller en kopolymer som inneholder en eller flere benzen-grupper, f.eks. ét dodecyl-metakrylat/styren kopolymer, kan sulfoneres for å tilveiebringe sure reaktive grupper.

Lignende generelle betraktninger anvendt for fremstilling av stabilisatorer i hvilke den polare gruppe er en dipol, og spesielt stabilisator-kjeder som inneholder en flerhet av dipolare grupper, kan gjøres ved tilfeldig kopolymeriserings-metoder ved å anvende ko-monomerer som inneholder dipoler som beskrevet ovenfor med referanse til metoder for innføring av slike grupper i den disperse polymer.

Når den solvatiserbare polymere kjede-lignende komponent er fremstilt ved kondensasjons-reaksjoner, kan den f.eks. være en selv-polyester av 12-hydroksy-stearinsyre med molekylvekt omkring 3.000, denne blir så omsatt med propansulton for å innføre en avsluttende sulfonsyre-gruppe. En lignende stabilisator som inneholder to sterkt polare grupper pr. molekyl, kan fremstilles ved å kondensere adipinsyre med et overskudd av 1,12-dodecan-diol for å fremstille en lineær polyester med molekylvekt omkring 5.000, de avsluttende hydroksylgrupper blir så omsatt med et svoveltrioksyd/pyridin kompleks for å over-føre dem til sulfonsyre-grupper.

En solvatiserbar kondensasjonspolymer-kjede som inneholder en flerhet av polare grupper, kan fremstilles ved a kondensere en blanding av maleinsyreanhydrid og ravsyreanhydrid (molforhold 1:4) med dodecan-diol, polymeren blir så behandlet med natriumhydrogensulfit for å innføre sulfon-gruppene.

Når stabilisatoren inneholder en flerhet av solvatiserte komponenter og polare grupper fordelt langs en polymer ryggrad, kan ryggraden være fremstilt ved kondensasjons-reaksjon, spesifikk polar gjensidig påvirkning eller, fortrinnsvis, addisjonspolymerisering.

En ryggrad forsynt med både de kjede-lignende komponenter og de polare grupper som er nødvendige til den protolytiske reaksjon med de disperse polymere partikler, kan fremstilles ved å kopolymerisere en blanding av -etylenisk umettede monomerer, hvorav en monomer inneholder den kjedelignende komponent og en annen inneholder den polare gruppe.

For eksempelkan en solvatiserbar polymer kjedelignende komponent som har en avsluttende umettet gruppe som er egnet til kopolymerisering med en monomer som inneholder den polare gruppe, fremstilles etter metoden beskrevet i det ovennevnte patent application. Egnede monomerer som inneholder den reaktive gruppe er det gitt eksempler på ovenfor. Alternativt kan det anvendes en monomer som inneholder både polare grupper og solvatiserte komponenter, f.eks. mono-oktadecyl-itakonat, om ønskes sammen med en monomer blottet for slike reaktive grupper og solvatiserte komponenter, f.eks. styren.

Ved en annen metode kan de solvatiserbare komponenter og/eller de polare grupper festes etter at ryggraden er dannet. Denne festingen kan utføres etter en stor mangfoldighet av reaksjoner, slik som:

En metode som er spesielt egnet når den polare gruppe dessuten er en som kan delta i kondensasjons-reaksjonen, f.eks.

-COOH, er å danne en polymer ryggrad som har festet til seg polare grupper i overskudd av de andeler som trengs til den protolytiske reaksjon, og så, ved. en kondensasjons-reaksjon, å feste solvatiserte kjedelignende komponenter til en del av disse grupper. For eksempel kan en polymer ryggrad som bærer karboksyl-grupper, fremstilles ved å polymerisere en umettet syre, slik

som metakryl-, itakon- eller malein-syre, om ønskes sammen med

en annen monomer, slik som en akryl- eller metakryl-ester eller en vinyl-benzen, de solvatiserte kjedelignende komponenter blir så festet ved å omsette en del av karboksyl-gruppene med et høyere alkyl-, f.eks. et C18, amin eller en høyere alkyl-, f.eks. en C,Q, alkohol, hvorav den lange kjede er solvatisert av den

lo

organiske væske i dispersjonen. Alternativt kan den polymere ryggrad inneholde syreanhydrid-grupper, f.eks. ved kopolymerisering av malein- eller itakonsyreanhydrid, den solvatiserte komponent blir festet ved å omsette en høyere alkyl-alkohol

eller et høyere alkyl-amin, f.eks. med en C-^g-alkyl-gruppe, med anhydrid-gruppene.

Som et annet alternativ kan den solvatiserte kjede-lignende komponent tilveiebringes ved å omsette en egnet solvatisert addisjons-polymer som har en avsluttende reaktiv gruppe, med grupper på ryggraden, f.eks. en addisjonspolymer

som består av en epoksy- eller amin-avsluttet polylaurylmetakrylat-polymer, fremstilt etter metoden i henhold til det ovennevnte patent application. Alternativt kan solvatiserbare kondensasjonspolymerer, slik som selv-polyestere av hydroksy-syrer, omsettes med grupper på ryggraden.

En annen metode, som beskrevet ovenfor, er å anvende

i ryggraden en ko-monomer som kan omsettes med en annen forbindelse for å innføre de ønskede sure eller basiske polare grupper.

På den annen side kan de polare grupper som er nød-vendige til den protolytiske reaksjon, bli festet til en polymer ryggrad som bærer de solvatiserte kjede-lignende be-standdeler. For eksempel kan styren når den er kopolymerisert til ryggraden, sulfoneres for å tilveiebringe en stabilisator som inneholder sulfon-grupper.

Forutsatt at ryggraden er i stand til å tilpasse

et tilstrekkelig antall av solvatiserte kjedelignende komponenter og spesifikt gjensidig påvirkende polare grupper, kan den fremstilles ved en kondensasjons-polymerisering. Således er egnede polymere ryggrader kondensasjonsprodukter av polykarboksylsyrer og polyoler, polykarboksylsyrer og polyaminer, kaprolaktam-kondensater av nylon-6-type, polyesteramider, poly-uretaner som omfatter reaksjonsprodukter av polyisocyanater og polyoler, polyetere, polyestere, epoksy-harpikser, polyamider, polyurea, polysulfider, polysulfoner, polyoksymetylener. Enda en annen egnet ryggrad kan dannes fra ioniske polymerer, slik som nylon-66-salt. Men det skal forståes at stabilisatorene avledet fra slike ryggrader, må forbli oppløselige i det ikke-vandige medium.

Ved å velge egnede monomerer eller komerer, kan ryggraden fremstilles ved kondensasjons-prosesser som på samme tid tilveiebringer de solvatiserte komponenter og de polare grupper til stabilisatoren. For eksempel vil glycidylstearat omsatt med ftalsyreanhydrid frembringe en lineær kondensasjonspolymer-kjede som bærer polare grupper (esterkarbonyl) i kjeden og solvatiserbare C1g-komponenter festet til kjeden. Om ønskes kan sterkere polare grupper bli tilveiebragt på ryggraden ved å anvende 4-nitroftalsyreanhydrid eller 4-cyano-ftalsyreanhydrid istedenfor ftalsyreanhydrid. Alternativt kan de solvatiserbare komponenter og/eller polare grupper bli festet til en kondensasjonspolymer-ryggrad etter metoder analoge til de beskrevet ovenfor.

Stabilisator-ryggraden selv kan dannes ved spesifikke polar gjensidig påvirkning. Når en substans, slik som magnesium-stearat, som inneholder en polar gruppe og en solvatiserbar kjede-lignende komponent, blir solvatisert av en ikke-polar, ikke-vandig væske, kan det vises ved kalkulering av den forenede molekylvekt ved måling av frysepunkt-senkningen, at magnesium-stearat molekylene forenes ved spesifikk polar gjensidig påvirkning til kjeder. Tilstrekkelig polar-krefter blir værende ved de polare stedene langs ryggraden til gjensidig påvirkning med passende polare grupper i den disperse polymer. Dette tilveiebringer en enkel og effektiv måte til å danne en stabilisator som bærer en flerhet av polare grupper og en flerhet av solvatiserbare kjede-lignende komponenter. Lignende foreninger forekommer med mono-alkylfosfater. Av de to resterende hydroksyl-gruppene i molekylet, forenes den ene med hydroksyl-grupper i andre molekyler for å danne en struktur som bærer en flerhet av polare grupper (de gjenværende hydroksyl-grupper) og en flerhet av solvatiserte kjede-lignende komponenter (alkyl-gruppene).

Dispersjonene ifølge oppfinnelsen er fremstilt ved

å danne de disperse partikler av polymerene i den organiske væske i nærvær av stabilisatoren.

Fortrinnsvis fremstilles partiklene ved å polymerisere monomerene eller komerene i den organiske væske for å frembringe polymeren som, idet den er uoppløselig i væsken, danner disperse partikler som blir stabilisert av stabilisatoren.

Generelt kan konvensjonelle katalysatorer, initiatorer, kjedeoverføringsmidler osv. anvendes ved polymeriserings-prosessene. i tilfelle av addisjons-polymeriseringer, kan det anvendes fri-radikal initiatorer, slik som organiske peroksyder, hydroperoksyder og bis-nitriler, eller ioniske initiatorer, slik som Ziegler-katalysatorer, (forutsatt at de polare gruppene i stabilisatoren eller den disperse polymer ikke hindrer innvirk-ningen av den ioniske initiator). I tilfelle av kondensasjons-polymeriseringer, foretrekkes raske ikke-likevektige reaksjoner, f.eks. omsetningen av syreklorider med amino- eller hydroksyl-forbindelser i nærvær av en egnet syre-akseptor eller selv-polymeriseringen av laktoner, laktamer og cykliske etere.

Mengden av monomerer eller komerer som skal polymeri-seres i den organiske væske vil avhenge av det ønskede polymer-innhold i den endelige dispersjon. Dette kan være så lavt som noen få vekt-% av dispersjonen, men et viktig trekk ved denne oppfinnelse er at den kan være i området fra 25 til 65 vekt-% av dispersjonen og endog høyere. Andeler på 25% og høyere er spesielt nyttige når dispersjonen skal anvendes til belegningskomposisjoner.

Som det vil fremgå klart fra utførelse av den tidligere beskrevne prøve på gjensidig påvirknings-varme ved forskjellige temperaturer, har den bestemte verdi en tendens til å avta med økende temperatur. Stabiliseringen av de disperse partikler bør derfor ikke forsøkes ved temperaturer over 200°C, ellers vil bindingsstyrken mellom stabilisatoren og de disperse partikler ikke være tilstrekkelig. Fortrinnsvis ut-føres stabiliseringen, og spesielt dispersjons-polymerisering, ved en temperatur som ikke er høyere enn 100°C, og bekvemt utføres den under tilbakeløp i en væske som renner tilbake ved en temperatur som ikke er høyere enn denne.

De resulterende dispersjoner er spesielt nyttige fordi væsken hvori polymeren er dispergert, er sist til å fordampes,

og dette er vanligvis et krav ved bruken av dispersjonen til forskjellige anvendelser, slik som fremstilling av belegningskomposisjoner, klebemidler, sprøyte-tørrede polymerpulvere osv.

Mengden av stabilisator som trengs i dispersjonen,

vil variere med størrelsen av de disperse partikler, desto mindre partikkel-størrelse, desto større overflateareal blir frembydd for stabilisering og desto større bruk av stabilisator. Generelt ligger andelen av stabilisator som trengs i området 0,1 til 25 vekt-% av den disperse polymer, fra 5 - 10% er f.eks. passende for partikler på omkring 0, 1^ 1* på størrelse og fra 0,5 - 2% er f.eks. passende for partikler på omkring Ijul på størrelse.

Ved dispersjons-polymeriseringer kan monomerene og hvilken som helst ko-monomer som er nødvendig for å tilveiebringe de polare grupper i den disperse polymer, og/eller stabilisatoren tilsettes ved begynnelsen av reaksjonen eller deler kan tilsettes etter intervaller eller kontinuerlig under reaksjonen.

Oppfinnelsen illustreres av de følgende eksempler,

i hvilke alle deler er vektsdeler.

EKSEMPEL 1

En blanding av 19,6 deler metylmetakrylat, 0,4 deler dimetylaminoetylmetakrylat, 150 deler alifatiske hydrokarboner (kokepunkt 60 - 80°C), 50 deler alifatiske hydrokarboner (kokepunkt 150 - 170°C), 10 deler oktadecyldihydrogen-fosfat og 0,5 deler azodiisobutyronitril ble behandlet under tilbakeløp i 20 minutter. Det ble dannet en fin, stabil, særegen dispersjon av polymetylmetakrylat/dimetylamino-etylmetakrylat. Til denne tilbakeløpsblanding ble tilsatt en blanding av 176,4

deler metylmetakrylat, 3,6 deler dimetylamino-etylmetakrylat og 0,4 deler azodiisobutyronitril over en periode på 1 1/2 time på en slik måte at tilførselen ble godt fortynnet av tilbake-løpsstrømmen. Tilbakeløpsbehandlingen ble fortsatt i ytterligere

1/2 time. Det ble således oppnådd en dispersjon med 40% faste stoffer av polymetylmetakrylat/dimetylaminoetylmetakrylat i fine partikler med omkring 0,2yU- i diameter, amino-gruppene i den disperse polymer ble gjensidig påvirket av syregruppene i det tilknyttede fosfat og partiklene ble stabilisert av de solvatiserte oktadecylkjedene i det dertil festede fosfat.

EKSEMPEL 2

Lignende polymere dispersjoner ble oppnådd når oktadecyl-syrefosfatet i eksempel 1 ble erstattet med oktadecen-9-yl-dihydrogenfosfat.

EKSEMPEL 3

Lignende polymere dispersjoner ble oppnådd når okta-decyl-syrefosfatet i eksempel 1 ble erstattet med kommersielt lauryl-syrefosfat.

EKSEMPEL 4

En blanding av 98 deler metylmetakrylat, 2 deler 4-vinylpyridin, 5 deler kommersielt stearyl-syrefosfat, 2 deler azodiisobutyronitril og 400 deler av alifatiske hydrokarboner (kokepunkt 80 - 100°C) ble behandlet under tilbakeløp i 2 timer. Det ble fremstilt en dispersjon av fine partikler av polymetyl-metakrylat/4-vinylpyridin.

EKSEMPEL 5

En blanding av 226 deler oktadecylmetakrylat, 174 deler metakrylsyre, 2 deler azodiisobutyronitril, 12 delér oktylmerkaptan og 100 deler xylen ble tilsatt over en periode på 4 timer til 350 deler butanol, som var under tilbakeløp. Tilbakeløps-behandlingen ble fortsatt i 4 timer til. Det ble oppnådd en oppløsning med 42% faste stoffer av kopolymeren. Denne ble fortynnet med metanol, og ga en oppløsning med 33% faste stoffer av kopolymeren. Oppløsningen inneholdt et stabilisator-materiale med molekylvekt omkring 30.000 fra hvilket det var utoverhengende en flerhet av C-^g-kjeder og en flerhet av COOH grupper.

En blanding av 74,4 deler av oppløsningen med kopolymeren, 21,4 deler metylmetakrylat, 0,44 deler dimetylamino-etylmetakrylat, 365,2 deler av alifatiske hydrokarboner (kokepunkt 60 - 80°C), 47,7 deler av alifatiske hydrokarboner (kokepunkt 180 - 200°C) og 1 del azodiisobutyronitril ble behandlet under tilbakeløp i 20 minutter. Det ble dannet en fin partikkeldispersjon. Til denne ble tilsatt 3,,2 deler av en 10% oppløsning av oktylmerkaptan i alifatiske hydrokarboner (kokepunkt 60 - 80°C), alt på en gang. Dette ble etterfulgt av en blanding av 469 deler metylmetakrylat, 9,56 deler dimetylamino-etylmetakrylat, 7,2 deler av en 10% oppløsning av oktyl-merkaptan i alifatiske hydrokarboner (kokepunkt 60 - 80°C) og 1 del azodiisobutyronitril tilsatt over en periode på 3 timer på en slik måte at tilførselen ble godt fortynnet av tilbakeløps-strømmen. Tilbakeløpsbehandlingen ble fortsatt i ytterligere 2 timer. Det ble dannet en dispersjon med et innhold av 50% faste stoffer av polymetylmetakrylat/dimetylamino-etylmetakrylat i fine partikler på omkring 0,2 i diameter, amin-gruppene i den disperse polymer ble gjensidig påvirket av karbok-sylgruppene i stabilisatoren.

Lignende dispersjoner ble fremstilt når dimetylamino-etylmetakrylatet ble erstattet med 4-vinylpyridin.

EKSEMPEL 6

Eksempel 5 ble gjentatt ved å øke de 226 delene oktadecyl-metakrylat til 286 deler og erstatte metakrylsyren med 196 deler dimetylamino-etylmetakrylat ved fremstillingen av oppløsningen med stabilisator-kopolymeren, og erstatte dimetylamino-etylmetakrylatet med metakrylsyre ved fremstillingen av den disperse polymer. En lignende dispersjon ble fremstilt.

EKSEMPEL 7

Kondensatet av glycidylmetakrylat og karboksyl-avsluttet polylaurylmetakrylat, med et gjennomsnittstall for molekylvekten på 10.000, fremstilt etter metoden beskrevet i eksempel 1 i patent application referert til foran, ble kopolymerisert med butylmetakrylat og vinylpyridin i forholdet 50:45:5 for å fremstille en forgrenet oppløselig kopolymer med molekylvekt omkring 50.000. Denne polymer ble omsatt med di-metylsulfat og så med natriumhydroksyd, og produktet ble iso-lert som det kvartære ammoniumhydroksyd, de basiske polare grupper

ble festet til en av de solvatiserte kjedene i kopolymeren.

En blanding av 100 deler av kopolymeren inneholdende kvartære ammoniumhydroksyd-grupper, 98 deler metylmetakrylat, 2 deler metakrylsyre, 2.000 deler av alifatiske hydrokarboner (kokepunkt 60 - 80°C), 500 deler av alifatiske hydrokarboner (kokepunkt 150 - 170°C) og 3 deler azodiisobutyronitril ble behandlet under tilbakeløp i 20 minutter. En blanding av 18 deler metakrylsyre, 884 deler metylmetakrylat og 3 deler azodiisobutyronitril ble så tilsatt i løpet av 3 timer via til-bakeløps-strømmen slik at tilførselen ble godt fortynnet før den nådde reaksjonssonen. Tilbakeløps-behandlingen ble fortsatt i ytterligere 2 timer.

Det ble fremstilt en fin stabil dispersjon, stabilisatoren ble bundet til de disperse partikler ved gjensidig påvirkning av de kvartære basiske grupper og karboksylgrupper.

EKSEMPEL 8

En polymer av 12-hydroksy-stearinsyre med molekylvekt omkring 1000 som var kondensert med glycidylmetakrylat for å innføre en polymeriserbar dobbeltbinding, ble kopolymerisert med butylakrylat og vinyl-dimetylfosfat i forholdet 50:25:25. Molekylvekten til kopolymeren var omkring 60.000.

En blanding av 100 deler av denne kopolymer', 50 deler metylmetakrylat, 50 deler akrylnitril, 500 deler av alifatiske hydrokarboner (kokepunkt 150 - 170°C), 500 deler benzen, 1500 deler av alifatiske hydrokarboner (kokepunkt 60 - 80°C) og 3 deler azodiisobutyronitril ble behandlet under tilbakeløp i 30 minutter. Det ble så tilsatt en blanding av 450 deler metylmetakrylat, 450 deler akrylnitril og 3 deler azodiisobutyronitril over en periode på 3 timer via tilbakeløpsstrømmen slik at tilførselen ble godt fortynnet før den nådde reaksjonssonen. Tilbakeløpsbehandlingen ble fortsatt i ytterligere 1 timé.

Det ble oppnådd en fin stabil dispersjon, stabilisatoren ble bundet til de disperse partikler hovedsaklig ved gjensidig påvirkning mellom de polare fosfatester-gruppene i stabilisatoren og de dipolare nitrilgruppene i den disperse polymer.

EKSEMPEL 9

Kondensatet av poly-12-hydroksy-stearinsyre med glycidylmetakrylat, som anvendt i eksempel 8, ble kopolymerisert med butylakrylat og vinylpyridin i forholdet 50:40:10. Kopolymeren som hadde en molekylvekt på omkring 40.000, ble så omsatt med metylbromid for å fremstille det kvartære ammonium-salt.

Det ble dannet en fin stabil dispersjon ved å utføre dispersjons-polymeriseringen fra eksempel 8 ved å anvende oppløsningen av kopolymeren inneholdende det kvartære ammonium-salt istedenfor den kopolymere oppløsning fra eksempel 8.

EKSEMPEL 10

120 deler maleinsyreanhydrid og 130 deler styren,

5 deler azodiisobutyronitril, 2,5 deler t-dodecyl-merkaptan-oppløsning (10%), 250 deler butylacetat og 10 deler aceton ble tilsatt kontinuerlig i løpet av 2 timer til 150 deler toluen og 350 deler butylacetat ved tilbakeløpstemperatur. Blandingen ble oppvarmet i en time. Til den resulterende oppløsning av polymer (molekylvekt 10.000) ble tilsatt 800 deler kommersielt dioktadecylamin. Denne blanding ble oppvarmet ved 120°C i en time for å omsette aminet med karboksylsyreanhydrid-gruppene. 12 deler av stabilisator-oppløsningen ovenfor, 36,4 deler metylmetakrylat, en del tertiært-butylamino-etyl-metakrylat, 0,5 deler azodiisobutyronitril, 80 deler alifatiske hydrokarboner (kokeområde 60 - 80°C) og 20 deler alifatiske hydrokarboner (kokeområde 150 - 200°C) ble oppvarmet til tilbake-løp og holdt i 15 minutter. Så ble en blanding av 62 deler metylmetakrylat, 2 deler tertiært-butylamino-etylmetakrylat og 0,7 deler azodiisobutyronitril tilført og ble fortynnet med den tilbakevendende tilbakeløpsstrøm over en periode på 3 timer.

Det ble oppnådd en dispersjon med fin partikkelstør-relse av metylmetakrylat-kopolymer, stabilisatoren ble for-

enet med den ved gjensidig påvirkning av dens karboksyl-grupper med amingruppene i den disperse polymer, og partiklene ble stabilisert av den solvatiserte steriske barriere som ble tilveiebragt av C1q - C16 alkyl-kjedene.

EKSEMPEL 11

Lignende resultater ble oppnådd, som de i eksempel

10, ved å anvende en stabilisator fremstilt ved å forestre en oktadecen-l/maleinsyreanhydrid-kopolymer med molekylvekt omkring 20.000 med heksadecanol for å danne halvestere med anhydrid-gruppene. I dette tilfelle var den disperse polymer en tilfeldig kopolymer av metylmetakrylat/dimetylamino-etylmetakrylat (vektforhold 100/3). Ved en videre dispersjons-polymerisering av denne kopolymer, frembragte også en stabilisator fremstilt ved halv-forestring av en kopolymer av tetradecen-l/maleinsyreanhydrid med dodecanol, en stabil dispersjon.

EKSEMPEL 12

En kopolymer av oktadecen-1 og maleinsyreanhydrid (molforhold 1:1 og molekylvekt omkring 20.000) ble anvendt som en stabilisator ved dispersjonspolymeriseringen av metylmetakrylat og akrylnitril (vektforhold 1:1) i alifatiske hydrokarboner ved en prosess generelt som beskrevet i eksempel 8.

Det ble oppnådd en stabil dispersjon av polymere partikler, stabilisatoren ble forenet med den disperse polymer ved gjensidig påvirkning mellom anhydrid-gruppene i.stabilisatoren og nitril- og estergruppene i den disperse polymer, den steriske barriere ble tilveiebragt av de solvatiserte oktadecen-kjedene.

EKSEMPEL 13

En stabilisator som anvendt i det foregående eksempel, ble også anvendt til å stabilisere disperse partikler fremstilt ved polymerisering i et alifatisk hydrokarbon inneholdende stabilisatoren, en blanding av metylmetakrylat og metakrylsyre (vektforhold 100:4) ved en prosess generelt som beskrevet i eksempel 7. I dette tilfelle er den gjensidige påvirkning mellom anhydrid-gruppene i stabilisatoren og karboksyl- og estergruppene i den disperse polymer.

EKSEMPEL 14

En kopolymer av oktadecen-1 og maleinsyreanhydrid

med molekylvekt omkring 25.000 ble halv-forestrot med en 1:1 molar blanding av heksadecanol og en mstoksypolyetylenglykol

(molekylvekt 325). Dette produkt ble med hell anvendt som stabilisator ved en dispersjons-polymerisering i alifatiske hydrokarboner av metylmetakrylat og dimetylamino-etylmetakrylat (vektforhold 100:3) ved en prosess generelt som beskrevet i eksempel 7.

EKSEMPEL 15

Den alternerende kopolymer fra det foregående eksempel ble omsatt med et kondensasjonsprodukt av nonylfenol og etylenoksyd (molforhold 1:9). Produktet ble med hell anvendt som en stabilisator ved en dispersjonspolymerisering av metyl-metakrylat og akrylnitril (vektforhold 1:1) i et alifatisk hydrokarbon ved en prosess generelt som beskrevet i eksempel 8.

EKSEMPEL 16

Det ble fremstilt en kopolymer med molekylvekt omkring 40.000 ved å polymerisere en blanding av stearylmetakrylat, polyetylen-glykolmetakrylat og butylmetakrylat (mol-forhold 5:5:1, henholdsvis) i oppløsning i en blanding av B-etoksyetylacetat og etylacetat (1:4 etter vekt). Polyetylen-glykolen hadde en molekylvekt på 325. Produktet ble med hell anvendt som en stabilisator ved en dispersjons-polymerisering i alifatiske hydrokarboner av metylmetakrylat og akrylnitril (vektforhold 2:1).

Det ble fremstilt en lignende kopolymer ved å polymerisere en blanding av de samme monomerene i molforhold på 2:1:1, henholdsvis, som med hell ble anvendt ved en dispersjons-polymerisering i alifatiske hydrokarboner av metylmetakrylat og akrylnitril (vektforhold 1:2).

EKSEMPEL 17

En kopolymer av ceto-stearylmetakrylat og dimetylamino-etylmetakrylat (molforhold 1:1) med molekylvekt omkring 30.000 ble behandlet i oppløsning i en blanding av etylacetat og butanol (vektforhold 1:1) med 1,1 molekvivalent propahsulton. Sultonet omsattes med amin-gruppene i kopolymeren for å fremstille svært sterkt dipolare sulfo-betain-grupper. Den omsatte kopolymer (tilsatt som oppløsningen) ble med hell anvendt som en stabilisator ved en dispersjons-polymerisering av metyl-

metakrylat i alifatiske hydrokarboner.

Den gjensidige påvirkning som bandt stabilisatoren til den disperse polymer var mellom sulfo-betain-gruppene og ester-karbonyl-grupper i den disperse polymer.

EKSEMPEL 18

En tilfeldig kopolymer av laurylmetakrylat og glycidylmetakrylat (vektforhold 97:3) med molekylvekt omkring 35.000 ble behandlet i oppløsning med 98% svovelsyre for å fremstille sulfat-halv-esteren av glycidyl-gruppene. Polymeren inneholdt i gjennomsnitt omkring seks slike halv-ester-grupper pr. molekyl.

Polymeren ble anvendt som en stabilisator ved en dispersjons-polymerisering av metylmetakrylat og dimetylamino-etylmetakrylat (vektforhold 99,8:0,2) i alifatiske hydrokarboner. Det ble oppnådd en fin stabil dispersjon, sulfat-halv-estergruppene i stabilisatoren ble gjensidig påvirket av amin-grupper i den disperse polymer.

EKSEMPEL 19

Et lignende resultat som i eksempel 18 ble oppnådd når den tilfeldige kopolymer ble behandlet med fosforsyre for å innføre i gjennomsnitt omkring seks hydrogen-fosfatgrupper pr. molekyl. Denne behandlede kopolymer ble så brukt i dispersjons-polymeriseringen.

EKSEMPEL 20

En blanding av 224 deler dioktadecylamin, 78 deler av en kopolymer av maleinsyreanhydrid og vinylmetyleter (molforhold 1:1(1^^ 0,1 i butanon-2 ved 23°C) og 300 deler butanon-2 ble varmet til 50°C. Ved denne temperatur forekom det en eksoterm reaksjon. Når reaksjonen avtok, ble opp-varmingen fortsatt og blandingen ble behandlet under tilbakeløp ved 80°C i 15 minutter. Mens den ennå var varm, ble blandingen fortynnet med 300 deler av alifatiske hydrokarboner (kokeområde 80 - 100°C).

150 deler av denne oppløsning ble anvendt som et forråd for stabilisator ved en dispersjons-polymerisering som beskrevet i eksempel 5. Det ble oppnådd en stabil dispersjon

med fine partikler. Stabilisatoren ble bundet av dens karboksyl-grupper til amin-grupper i den disperse polymer.

Det ble fremstilt en lignende stabilisator ved å behandle under tilbakeløp en blanding av 93,3 deler cetylalkohol, 62 deler av kopolymeren av maleinsyreanhydrid/ vinylmetyleter og 400 deler butanon-2 i 12 timer. Denne ble med hell anvendt ved en lignende dispersjons-polymeriseringsprosess.

EKSEMPEL 21

Stearinsyre ble omsatt med et lite overskudd av glycidylmetakrylat, og produktet ble kopolymerisert med metylmetakrylat med et vekt-forhold på 1:1 for å fremstille en kopolymer med molekylvekt omkring 20.000. Denne omfattet en akrylisk ryggrad med tilknyttede C-^g-solvatiserte komponenter og en hydroksyl-gruppe ved tilknytningspunktet til hver komponent.

Kopolymeren ble anvendt som en stabilisator ved en dispersjonspolymerisering av metylmetakrylat i alifatiske hydrokarboner for å gi en stabil grov partikkel-dispersjon med omkring 30% innhold av polymerer. Bindingen av stabilisatoren var ved gjensidig påvirkning av hydroksylgrupper og ester-karbonyl-grupper, men på grunn av den relativt svake gjensidige påvirkning ble bare en liten andel av hydroksyl-gruppene påvirket.

EKSEMPEL 22

En kopolymer av stearylmetakrylat og glycidylmetakrylat (vektforhold 2:1, molekylvekt omkring 20.000) ble omsatt med en molar ekvivalent (med hensyn til epoksy-gruppene) av eddiksyre. Der ble således fremstilt en akrylisk polymerkjede som bar en flerhet av C18-solvatiserbare komponenter og en flerhet av hydroksyl-grupper. Denne kunne anvendes som en stabilisator ved en dispersjons-polymerisering av metylmetakrylat i alifatiske hydrokarboner.

EKSEMPEL 23

En blanding av vinyltoluen og vinylsulfonsyre (vekt-forhold 98:2) ble kopolymerisert i oppløsning i en toluen/ butanol blanding (vektforhold 1:1) til en molekylvekt på omkring 30.000. Den resulterende polymer var oppløselig i en benzen/ toluen blanding (vektforhold 1:1) og inneholdt høypblare sulfonsyre-grupper fordelt gjennomsnittlig omkring 100 Å fra hverandre langs den polymere kjede.

Kopolymeren ble anvendt som stabilisator ved en dispersjons-polymerisering av akrylnitril og dimetylaminoetyl-metakrylat (vektforhold 98:2) i benzen/toluen (1:1). Det ble fremstilt en stabil polymer-dispersjon, stabilisatoren ble bundet til den disperse polymer ved gjensidig påvirkning av sulfonsyre-gruppene og amin-grupper.

EKSEMPEL 24

Stabilisatoren fra eksempel 6 ble anvendt ved en dispersjons-polymerisering av vinylacetat/akrylsyre (vektforhold 98:2) i alifatiske hydrokarboner ved å følge den generelle polymeriserings-fremgangsmåte beskrevet i eksempel 5. Det ble fremstilt en stabil dispersjon med omkring 50% faste stoffer.

EKSEMPEL 25

En blanding av 263 deler stearylmetakrylat, 127 deler akrylnitril, 12,9 deler oktylmerkaptan og 1,19 deler azodiiso-butyronitril ble tilsatt over et tidsintervall på tre timer til en tilbakeløps-blanding av 400 deler benzen og 200 deler etylacetat. Tilbakeløps-behandlingen ble fortsatt i ytterligere 2 timer. Etter avkjøling ble kopolymeren utfelt ved å helle den resulterende oppløsning i 10 ganger dens volum med metanol. Kopolymeren, som var et hvitt, voksaktig, fast stoff, hadde

en molekylvekt på omkring 20.000 og inneholdt i gjennomsnitt en solvatiserbar C-^g-komponent for to polare nitrilgrupper.

En blanding av 260 deler heksan, 90 deler cykloheksan, 90 deler alifatiske hydrokarboner (kokepunkt 180 - 200°C), 27 deler akrylnitril, 2,7 deler av den ovennevnte kopolymer og 5,4 deler azodiisobutyronitril ble behandlet under tilbakeløp i 10 minutter. En blanding av 165 deler akrylnitril, 33 deler av ovennevnte kopolymer, 1,32 deler azodiisobutyronitril, 0,42 deler oktylmerkaptan og 50 deler cykloheksan ble tilsatt over et tidsrom på 1 1/2 time til den tilbakevendende tilbakeløps-strøm. Denne blanding ble behandlet under tilbakeløp i ytterligere en halv time. Det ble oppnådd en dispersjon med fine partikler av polyakrylnitril, stabilisatoren ble bundet til de disperse partikler ved gjensidig påvirkning nitril/nitril.

EKSEMPEL 26

3 deler natrium-metall ble omsatt med 30 deler kaprolaktam løst i 250 deler toluen. 35 deler av denne opp-løsning, 20 deler kaprolaktam, 60 deler toluen og 2 deler av kopolymeren beskrevet i eksempel 25 ble behandlet under til-bakeløp iiåtte timer.

Det ble oppnådd en stabil, finpartiklet dispersjon

av polykaprolaktam. Den stabiliserende kopolymer var bundet, til de disperse partikler ved gjensidig påvirkning av nitril-grupperi kopolymeren og amid-grupper i den disperse polymer.

EKSEMPEL 27

En oppløsning av 5 deler av en kopolymer av metyl-metakrylat og dimetylamino-etylmetakrylat (vektforhold 98:2, molekylvekt 40.000) i 50 deler toluen ble sakte tilsatt til en godt omrørt oppløsning av 0,6 deler av en kopolymer av stearylmetakrylat og metakrylsyre (fremstilt som beskrevet i eksempel 5) i 500 deler av alifatiske hydrokarboner (kokeområde 130 - 150°C) ved 80 - 90°C.

Produktet var en tydelig grov, men stabil dispersjon.

EKSEMPEL 28

Et polyamid ble fremstilt ved å omsette i en 1:1 blanding av benzen og dimetylformamid ved 40°C, en blanding av ekvimolekylære vekter av pyromelittsyreanhydrid og et di-sekundaert amin fremstilt ved å redusere nitrilet i en dimerisert tørrende-olje-fettsyre i nærvær av metylamin. Den resulterende polymer ble så blandet ved rom-temperatur med et lite overskudd av kommersielt dioktadecylamin for å danne saltet av de frie karboksylgrupper.

Produktet ble anvendt som stabilisator ved en dispersjons-polymerisering av metylmetakrylat og akrylnitril (vektforhold 1:1) ved en prosess generelt som beskrevet i eksempel 8. Det ble oppnådd en fin-partiklet, stabil dispersjon, den gjensidige påvirkning stabilisator/dispers polymer var mellom amid-grupper og nitril-grupper.

Claims (12)

1. Stabil dispersjon av partikler av en syntetisk polymer i en inért organisk væske i hvilken polymeren er uoppløselig, hvor dispersjonen inneholder en polymer stabilisator som er oppløselig i den organiske væske og som tilveiebringer en stabiliserende sterisk barriere på minst 12 Å rundt de polymere partikler, karakterisert ved at stabilisatoren er bundet til de polymere partikler ved sterk spesifikk gjensidig påvirkning mellom polare grupper i stabilisatoren og komplementære polare grupper i den disperse polymer.

2. Dispersjon i henhold til krav 1, karakterisert ved at stabilisator-molekylet omfatter en solvatisert polymer kjede som bærer en eller flere polare grupper som er gjensidig påvirket av den disperse polymer for å binde stabilisatoren dertil.

3. Dispersjon i henhold til krav 1, karakterisert ved at stabilisator-molekylet omfatter en flerhet av utoverhengende, solvatiserte, kjede-lignende komponenter som er festet til en polymer ryggrad som har fordelt langs seg en flerhet av polare grupper for gjensidig påvirkning av dendisperse polymer for å binde stabilisatoren dertil.

4. Dispersjon i henhold til krav 3, karakterisert ved at stabilisator-molekylet omfatter minst 10 solvatiserte komponenter med lengder større enn 12 Å, fortrinnsvis større enn 16 Å, men med molekylvekt i gjennomsnitt mindre enn 1000, og minst 10 polare grupper for gjensidig påvirkning av komplementære polare grupper i den disperse polymer, hvor andelen av solvatiserte komponenter til polare grupper er fra 1:3 til 3:1.

5. Dispersjon i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den gjensidige påvirkning mellom polare grupper i stabilisatoren og komplementære grupper i den disperse polymer, er en protolytisk reaksjon.

6. Dispersjon i henhold til hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at den gjensidige påvirkning mellom polare grupper i stabilisatoren og komplementære grupper i den disperse polymer, er en dipol-dipol gjensidig påvirkning.

7. Fremgangsmåte til fremstilling av stabile dispersjoner, i henhold til krav 1, av partikler av en syntetisk polymer i en inert organisk væske i hvilken polymeren er uoppløselig, ved å danne partiklene i væsken i nærvær i oppløsning i væsken av en polymer stabilisator, karakterisert ved at det anvendes en stabilisator som inneholder polare grupper, og en dispers polymer som inneholder polare grupper som er istand til å inngå i en sterk spesifikk gjensidig påvirkning med de polare grupper i stabilisatoren for å forårsake at stabilisatoren blir bundet til de polymere partikler og tilveiebringe rundt dem en stabiliserende sterisk barriere som er minst 12 Å tykk.

8. Fremgangsmåte i henhold til krav 7, karakterisert ved at det anvendes en stabilisator som omfatter en solvatisert, polymer kjede som bærer minst 50, og fortrinnsvis minst 100, polare grupper som er i stand til å inngå i sterk gjensidig påvirkning med de polare gruppene i polymeren.

9. Fremgangsmåte i henhold til krav 7, karakterisert ved at det anvendes en stabilisator som omfatter en solvatisert polymer kjede som bærer minst 10. og fortrinnsvis minst 20, polare grupper som er i stand til å gjensidig påvirke polare grupper i polymeren med en bindings- energi på fra omkring den som tilsvarer den gjensidige påvirkning mellom nitril-grupper og nitril-grupper i alifatiske hydrokarboner til omkring den som tilsvarer den gjensidige påvirkning mellom alkyl-hydrogen-fosfat-grupper og amingrupper i alifatiske hydrokarboner, hvorved de polare grupper blir fordelt langs den polymere kjede med et gjennomsnittlige mellomrom på minst 50 Å.

10. Fremgangsmåte i henhold til krav 7, karakterisert ved at det anvendes en stabilisator som omfatter en solvatisert polymer kjede som bærer fra 1 til 10 polare grupper som er istand til gjensidig påvirkning med de polare gruppene i polymeren med en bindings-energi på over omkring den som tilsvarer den gjensidige påvirkning mellom mono-eller di-alkylfosfat-grupper og amingrupper i alifatiske hydrokarboner .

11. Fremgangsmåte i henhold til krav 7, karakterisert ved at det anvendes en stabilisator som omfatter en flerhet av utoverhengende, solvatiserte, kjede-lignende komponenter som er festet til en polymer ryggrad som har fordelt langs seg en flerhet av polare grupper som er i stand til gjensidig påvirkning med de polare grupper i polymeren.

12. Fremgangsmåte i henhold til krav 11, karakterisert ved at det anvendes en stabilisator som omfatter minst 10 solvatiserte komponenter med lengder større enn 12 Å, og fortrinnsvis større enn 16 Å, men med molekylvekt i gjennomsnitt ikke større enn 1.000 og minst 10 polare grupper som er i stand til gjensidig påvirkning med polare grupper i polymeren med en bindingsenergi på fra omkring den som tilsvarer den gjensidige påvirkning mellom nitril-grupper og nitril-grupper i alifatiske hydrokarboner til omkring den som tilsvarer den gjensidige påvirkning mellom alkylhydrogen-fosfat-grupper og amingrupper i alifatiske hydrokarboner, hvor forholdet mellom solvatiserte komponenter og polare grupper i stabilisatoren er fra 1:3 til 3:1.