SE427282B - Tixotrop polyesterkomposition, forfarande for framstellning herav samt ett organofilt gelbildningsmedel - Google Patents
Tixotrop polyesterkomposition, forfarande for framstellning herav samt ett organofilt gelbildningsmedelInfo
- Publication number
- SE427282B SE427282B SE7902643A SE7902643A SE427282B SE 427282 B SE427282 B SE 427282B SE 7902643 A SE7902643 A SE 7902643A SE 7902643 A SE7902643 A SE 7902643A SE 427282 B SE427282 B SE 427282B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- clay
- carbon atoms
- polyester
- gelling agent
- unsaturated
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/04—Thixotropic paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/36—Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
- C01B33/38—Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
- C01B33/44—Products obtained from layered base-exchange silicates by ion-exchange with organic compounds such as ammonium, phosphonium or sulfonium compounds or by intercalation of organic compounds, e.g. organoclay material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/346—Clay
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
- Y10T428/2991—Coated
- Y10T428/2993—Silicic or refractory material containing [e.g., tungsten oxide, glass, cement, etc.]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Description
15 20 25 30 40 79026 43-1 Sedan det kommersiella införandet av dessa organoleror i början av 1950-talet har det blivit välkänt att uppnå maximal gelbildning (förtjockning) från dessa organoleror genom tillsats av ett polärt organiskt material med låg molekylvikt till kompo- sitionen. Sådana polära organiska material har varit olika be- nämnda dispergeringsmedel, dispergeringshjälpmedel, solvatise- ringsmedel, dispergeringsmedel och liknande.
I den amerikanska patentskriften 3.753 906 angives att vat- ten är ett dispergeringsmedel, när det användes vid ett förfaran- de för framställning av uppvärmt fett. Den amerikanska patent- skriften 3 654 171 beskriver emellertid att vattnet icke är ett dispergeringsmedel vid framställningen av smörjfett, vilket frám- ställes vid en temperatua från omgivningstemperatur till cirka 10S°C (220°F). Dessa polära material kan även påverka andra egenskaper än viskositet och gelstyrka hos de organiska gelerna, såsom mekanisk stabilitet, tíxotropi och lagríngsstabílitet.
De effektivaste och godtagna polära material för användning såsom dispergeringsmedel har visat sig vara alkoholer och ketoner med låg molekylvikt, speciellt metanol och aceton. Dessa disper- geringsmedel har emellertid mycket låga flampunkter och erfordrar användningen av flamsäker apparatur. Dispergeringsmedel med hög- re kokpunkt och högre flampunkt kan användas, men de är mindre effektiva och ger ofta geler med dåliga sekundära egenskaper, så- som mekanisk stabilitet eller lagringsstabilitet.
Den amerikanska patentskriften 3 537 994 beskriver använd- 'ningen av organofila leror, som framställts av metyl-bensyl-di- hexadecylammoniumföreningar såsom gelbildningsmedel för smörjfet- ter. Alla exemplen i denna patentskríft beskriver användningen av ett polärt organiskt dispergeringsmedel för den organofila le- ran vid framställningen av smörjfetterna. _ Det finnes följaktligen ett behov av ett organofilt lergel- bildningsmedel, som är lätt att dispergera i organiska system och som icke erfordrar något dispergeringsmedel annat än kanske mind- re mängder vatten, för gelning av organiska system.
Ett organofilt lergelbildningsmedel med ökad dispergerbar- het i organiska system har oväntat visat sig innefatta reaktions-, produkter av en metyl-bensyl-dialkylammoniumförening eller diben- syl-dialkylammoniumförening, varvid alkylgrupperna har 8-20 kol- atomer och varvid minst S % har 8-14 kolatomer, och en lera av smektit-typ med en katjonbytarförmâga av minst 75 mekv per 100 g 10 15 20 30 40 .7902643-1 lera och varvid mängden ammoniumförening är 100-130 mekv per 100 g lera, räknat på 100 % aktiv lera.
Kompositioner av omättad polyester innefattande polyestrar på basis av omättade syror eller syraanhydrider och dioler i bland- ning med omättade aromatiska monomerer, såsom styren, har förut be- skrivits för framställning av tvärbundna polymerer initierade av peroxider. Vid framställning av glasfiberförstärkta laminat av dessa tvärbundna polymerer.användes tixotropa gelmedel, som mins- kar de icke-tvärbundna polyestrarnas viskositet vid hög skjuvning, såsom den framkallas vid blandning och sprutning, men som ökar de- ras viskositet vid låg eller icke någon skjuvníng för förhindrande av kompositionens avrinníng längs vertikala ytor, på vilka de an- bringas. ' ' Asbest och kiseldioxid med fin partikelstorlek har förut ver- kat såsom effektiva gelmedel för sådana polyesterkompositioner. Så- väl asbest som kiseldioxid, speciellt ångavsatt kiseldioxid, uppvisar hälsorisker; kiseldioxid minskar ofta även kompositionernas klar- het och lagringstid, i vilka kompositioner kiseldioxiden finnes.
I en ansträngning att avvika från användningen av kiseldioxid och asbest såsom gelmedel har vissa organofila leror, vilka hittills varit effektiva gelbildningsmedel för flytande kolvätesystem, an- vänts såsom gelmedel för omättade polyesterkomposítioner. Sådana organofila leror kan beskrivas såsom reaktionsprodukten av en na- turlig eller syntetisk lera och en högre alkyl innehållande, kva- ternär ammoniumförening. För korthets skull benämnes dessa orga- nofila leror såsom föreningar i stället för reaktionsprodukter, t ex dimetyl-dioktadecyl-ammoniumbentonit eller bensyl-metyl-di- talg-ammoniumhektorit.
I den amerikanska patentskriften 3 014 001 beskrives exem- pelvis glansiga, lufthärdade och icke-inhiberade polyesterbelägg- ningar, vilka framställes av en polymeriserbar, omättad polyester- komposition, som innefattar ett alkylharts som härrör från en blandning av maleinsyraanhydrid, ftalsyraanhydrid och en diol samt en sampolymeriserbar omättad monomer, såsom styren, Kompo- sitionen innehåller även en organisk peroxidkatalysator, ett me- tallsaltsickativ, ett kristallint vax och ett organiskt onium- bentonit, såsom dimetyl-dioktadecyl-ammoniumbentonit eller andra\ organiska oníum-bentonit, som försöljes under namnet "BENTONE"\ß.
Polyesterkompositionerna enligt denna patentskrift framställes genom att bentonitet först dispergeras i den omättade aromatiska 10 15 20 25 30 SS 40 79636434 monomeren och dispersionen därefter sättes till en polyesterkompo- sition, som även innehåller vax, sickativ och peroxidkatalysator.
I den amerikanska patentskriften 3 974 125 beskrives tixo- tropa gelmedel för flytande, omättade polyesterkompositioner, vil- ka innefattar (högre dialkyl)-dimetyl-ammoniumleror, vilka inför- livas i polyestern genom ett förgelningsförfarande. Förgelnings- förfarandet innefattar blandning av den kvaternära ammoniumleran med en omättad aromatisk monomer, såsom styren, under hög skjuv- ning för bildning av en förgel, varefter förgelen blandas med en huvudmängd av en omättad polyester, som även kan innehålla ytter- ligare monomerer, för bildning av en klar och stabil, gelad poly- ester med tixotropa egenskaper. De högre dialkylgrupperna i di- alkyl-dimetylammoniumlerbrna innehåller 14-24 kolatomer, företrä- Dioktadecyl- och ditalggrupper angives Lerorna innefattar naturliga och syntetiska dcsvis 16-18 kolatomer. såsom mest effektiva. metall- och ammoniumaluminosilikat, varvid treskiktade montmorillo- niter är lämpligast. Den omättade polyestern innefattar 50-95 viktprocent av den totala kompositionen, varvid den omättade aro- matiska monomeren utgör återstoden. Gelmedelskoncentrationen i den slutliga polyesterkompositionen är 0,25-10 viktprocent av den totala kompositionen. Vid framställning av förgelerna kan mäng- den lergelbildningsmedel vara 0,5-25 víktprocent, företrädesvis 2-12 viktprocent av förgelen.
Ehuru de organofila lergelbildningsmedlen, såsom dímetyl- (högre dialkyl)-ammoniummontmorillonit, såsom beskrivits i angiv- na patentskrifter, ger tixotropa egenskaper åt den slutliga poly- esterkomposition, i vilken de är införlivade, bilda dessa gel- bildningsmedel icke hanterbara förgeler vid hög koncentration av den organofila leran, dvs förgelerna är icke flytbara och är icke homogena blandningar. Förgelerna enligt den amerikanska patent- skriften 3 974 125, vilka exempelvis innehåller cirka 6 % lergel- bildningsmedel, är smörjfettliknande i konsistens och kan icke hanteras ytterligare för tillsats av polyestern utan speciell ut- rustning och kostnad för användaren. Vid större koncentrationer hos gelbildningsmedlet än 6 % är dessa förgeler så styva, att de är verkligt ohanterbara för ytterligare användning. Förgeler bil- dade av hektoritderivat av sådana föreningar bildar godtagbara förgeler, men förlänar icke den önskade reologin åt den slutliga polyesterkompositionen. Detta gäller icke endast lergelbildnings- medlen enligt angivna patentskrifter, utan även andra organofila 10 15 20 25 35 40 790,26 43-1 lcror, såsom trimetyl-(högre a1kyl)- och dimetyl-bensyl-(högre alkyl)-bentonit. Denna begränsning av mängden lergelbildningsme- del, som kan användas för bildning av hanterbara förgeler, be- gränsar i sin tur mängden lergelbildníngsmedel, som kan införli- vas i den slutliga polyesterkompositionen, emedan maximal mängd omättad aromatisk monomer, som kan kombineras med polyestern, Om en polyesterberedning, som innefattar 70 % även begränsas. omättad polyester och 50 viktprocent styren, exempelvis kombine- ras med ytterligare styren och ett förtjockningsmedel, begränsas maximimängden styren, som kan tillsättas, av ett förhållande av 58 viktdelar ester per 42 viktdelar styren. Därför styr gelbild- ningsmedelskoncentrationen i styrenförgelen gelbildningsmedels- koncentrationen i den slutliga polyesterkompositionen; den kan icke ökas genom försök att öka mängden styren.
I den amerikanska patentskriften 3 974 125 begränsade 6 % koncentration av gelbildningsmedlet i styrenförgelen den mängd gelmedel, som kunde införlivas i de omättade polyesterkompositio- nerna enligt exemplen till cirka 1,5 %. När det var önskvärt att framställa tixotropa, omättade polyesterkompositioner med mer än 1,5 % gelmedel, tillgreps den direkta tillsatsen av gelmedel till ett omättat polyesterharts, såsom enligt exempel 7.
Föreliggande uppfinning ger ä andra sidan tixotropa polyes- terkompositioner, som framställes genom förgelningsmetoden och som innehåller nya organofila lergelbildningsmedel, som när de är blandade med omättad aromatisk monomer i höga koncentrationer, bildar mjuka och hanterbara förgeler och samtidigt förlänar utom- ordentlig reologi åt polyesterkompositionerna, i vilka de inför- livas. Polyesterkompositionerna och förgelerna, som bildas med dessa gelbildningsmedel, utmärkes av höga viskositeter vid låga skjuvningsgrader och höga tixotropital. Tixotropitalet, såsom det här definieras, är förhållandet mellan Brookfield-viskositet i cP vid 6 r/min (täljare) och 60 r/min (nämnare); varje mätning göres efter samma tid av omröríng, vid samma temperatur och under användning av samma spindel.
Föreliggande uppfinning avser en tixotrop, tvärbindbar poly- esterkomposition och ett förfarande för framställning av komposi- tionen genom förgelningsmetoden, varvid polyesterkompositionen innefattar en omättad polyester och en omättad aromatisk monomer, vari är dispergerat ett organofilt lergelbildningsmedel, som in- nefattar reaktionsprodukten av en lera av smektit-typ med en kat- 10 15 20 25 30 35 40 7902645--1 jonbytarförmåga av minst 75 mekv per 100 g lera och en metyl-ben- syl-dialkylammoniumförening eller en dibensyl-dialkylammoniumfö- rening, varvid alkylgruppen innehåller 8-20 kolatomer och varvid minst 5 % har 8-14 kolatomer, och varvid mängden ammoniumföreníng, som reagerat med leran, är 100-130 mekv per 100 g lera, räknat på 100 %-aktiv lera.
Föreliggande polyesterkomposition framställes genom förgel- ningsmetoden, som innebär att det organofila lergelbildningsmedlet blandas med omättad aromatisk monomer under hög skjuvning för bild- ning av en tixotrop förgel och att denna förgel kombineras med en vätskeformig omättad polyester, som även kan innehålla ytterligare omättad aromatísk monomer, under låg skjuvning för bildning av'den tixotropa polyesterkomposítionen. Den slutliga polyesterkomposi- tionen kan därefter tvärbíndas för bildning av beläggníngar eller glasfiberarmerade laminat,-såsom är i och för sig välkänt.
I ett typiskt förfarande blandas lergelbildningsmedlet och en omättad aromatisk monomer, såsom styren, i en dispergeringsan- ordning enligt Cowles eller någon annan anordning med hög skjuv- ning och omröres under 10 minuter vid 200 r/min för bildning av en mjuk och hanterbar förgel. Denna förgel sättes därefter till en omättad polyester och ytterligare styren under låg skjuvning för bildning av en polyesterkompositíon med högt tixotropital och utomordentlig reologi.
De leror som användes för framställning av de organofila lergelbildningsmedlen enligt uppfinningen, är leror av smektit- typ vilka har en katjonbytarförmåga av minst 75 mekv per 100 g ' lera. Speciellt lämpliga typer av lera är de naturligt förekome mande Wyoming-varieteterna av svällande bentonit och liknande leror samt hektorit, en svällande magnesíum-litíumsilikatlera.
Lerorna, speciellt leror av bentonit-typ, överföras före- trädesvis till natriumform, om de icke redan är i denna form.
Detta kan lämpligen ske genom framställning av en vattenhaltig leruppslamning och passage av uppslamningen genom en bädd av katjonbytarharts i natriumform. Alternativt kan leran blandas med vatten och en löslig natriumförening, sâom natriumkarbonat, natriumhydroxíd och liknande, och blandningen skjuvas med en knådare eller sprutmaskin. ' Leror av smektit-typ, vilka framställts syntetiskt genom antingen ett pneumatolytiskt eller företrädesvis ett hydroter- malt syntesförfarande, kan även användas för framställning av 10 15 20 lv 1:1 7 90.126e4fz- 1 föreliggande organofila leror. Typiska sådana leror är montmorillo- nit, bentonit, beidellit, hektorit, saponit och stevensit. leror kan syntetiseras hydrotermalt genom bildning av en vattenhal- tig reaktionsblandning i form av en uppslamning, som innehåller blandade vattenhaltiga oxider eller hydroxider av de önskade metal- lerna med eller utan, alltefter fallet, natríumfluorid (eller al- ternativ jonbytbar katjon eller blandning därav) i mängder för det Uppslamningen ínföres där- Dessa speciellt önskade syntetiska smektítet. efter i en autoklav och uppvärmes under autogent tryck till en tem- perewr ev cirka 1oo-szs°c, företrädesvis z74-soo°c, under :111- räcklig tid för bildning av önskad produkt. Typiska hydrotermala förfaranden för framställning av syntetiska smektit beskríves i de amerikanska patentskrífterna 3 252 757, 3 586 478, 3 666 407, 3 671 190, 3 844 978, 3 844 979, 3 852 405 och 3 855 147, vilka nu här ingår såsom hänvisning.
Smektitleronms katjonbytarförmåga kan bestämmas genom den välkända ammoniumacetatmetoden.
Kvaternära ammoníumföreningar, som bringas att reagera med dessa leror av smektit-typ, är metyl-bensyl-dia1kyl- eller diben- syl-dialkyl-ammoníumsalter, varvid alkylgrupperna innefattar sådana med 8-20 kolatomer och varvid minst 5 % har 8-14 kolatomer och före- trädesvis minst 20 % har 12 kolatomer. Saltanjonen utgöres företrä- desvis av klorid eller bromid eller blandningar därav och är fram- förallt klorid, ehuru andra anjoner, såsom acetat, hydroxid, nitrit, etc., kan vara närvarande i det kvaternära ammoniumsaltet för neut- ralisering av den kvaternära ammoníumkatjonen. Dessa kvaternära ammoniumsalter kan âskådliggöras av formeln: 7 i* ä *h i _ i Rz m----R4 ¿M š RS Ü vari R1 betecknar CH3 eller C6H5CH2~, R2 betecknar CÖHSCHZ- och RS och R4 betecknar alkylgrupper innehållande alkylgrupper med lang kedja med 8-20 kolatomer och vari M betecknar klorid, bromid, nitrat, nitrit, hydroxyl, acetat, metylsulfat ellerb1amhüngn~därmn Lämpliga kvaternära ammoniumsalter är metyl-bensyl-dikokos- nötfettsyraammoniumklorid och dibensyl-dikokosnötfettsyraammonium- 10 15 20 35 40 7952643-1 klorid. Kommersiellt framställd kokosnötfettsyra visar vid ana- lys på ett typiskt sätt 5-9 få 08-; 4-10 al, C10-, 44-51 a. C12-, 13-18 % C14-, 7-10 % C16- och 1-4 % C18-alkylgrupper.
De organofila lerorna enligt uppfinningen kan framställas genom blandning av leran, kvaternär ammoniumförening och vatten, företrädesvis vid en temperatur av 36°C (100°F)-82°C, företrädes- vis 60-77°C, under tillräcklig tid för den organiska kvaternära ammoniumföreningen att reagera med lerpartiklarna, varefter filt- reras, tvättas, torkas och males. Om de organofila lerorna an- vändes í emulsioner, kan torknings- och malningsstegen utelämnas.
Vid blandningen av leran, kvaternär ammoniumförening och vatten i sådana koncentrationer¿ att en uppslamning icke bildas, kan filtrerings- och tvättníngsstegen utelämnas.
Företrädesvis dispergeras leran i vatten vid en koncentra- tion av cirka 1-7 viktprocent, uppslamningen centrifugeras even- tuellt för avlägsnande av icke-lerföroreningar, som utgör cirka 10-cirka 50 viktprocent av utgångslerkompositionen. Uppslamning- en omröres och uppvärmes till en temperatur av 60-77°C. Det kva- ternära aminsaltet tillsättes i önskat milliekvivalentförhållande, företrädesvis såsom en vätska i isopropanol eller dispergerat i vatten, och omröringen fortsättes för åstadkommande av reaktionen.
Mängden kvaternär ammoniumförening, som tillsättes för leran i föreliggande uppfinnings syfte, måste vara tillräcklig för att förläna leran de önskade förbättrade dispergeringsegenskaperna.
Milliekvivalentförhållandet definieras såsom antalet milliekviva- lenter kvaternär ammoniumförening i den organofila leran per 100 g lera, räknat på 100 % aktiv lera. De organofila lerorna enligt uppfinningen har ett milliekvivalentförhâllande av 100-130. Vid lägre milliekvivalentförhållanden är de organofila lerorna overk- samma gelbildningsmedel, även om de kan vara effektiva gelbild- ningsmedel, när de är'dispergerade på konventionellt sätt med ett Vid högre millíekvivalentförhållanden är Lämpligt milli- polärt tíllsatsmedel. de organofila lerorna dåliga gelbildningsmedel. ekvivalentförhâllande inom intervallet 100-150 kommer emellertid att variera beroende på egenskaperna hos det organiska system, som skall gelas av den organofíla leran.
De omättade aromatiska monomererna enligt uppfinningen är aromatiska föreningar, vid vilka är bundna en eller flera ete- niskt omättade grupper, såsom en vinylgrupp, en substituerad vi- nylgrupp eller en allylgrupp. Lämpliga monomerer innefattar 10 15 20 30 35 40 2902643- 1 styren,1i-metylstyren, divinylbensen och allylbensen. Styren är lämpligast på grund av sin effektivitet, vidsträckta användning och tillgänglighet. Sådana monomerer användes vid tvärbindning av polyestrar och verkar även såsom spädningsmedel för minskning av viskositeten.
Omättade polyestrar, som är lämpliga vid framställningen av tixotropa kompositioner enligt uppfinningen, är polyestrar av en dikarboxylsyra och en diol med en huvudmängd av olefinisk omättnad, företrädesvis 10-75 olefingrupper per 100 estergrupper.
Den olefiniska omättnaden härrör företrädesvis från karboxylsyran, ehuru díolen även kan vara omättad. Typiska dioler är etylengly- kol och propylenglykol. 'Typiska omättade syror innefattar malein- syra, fumarsyra och ftalsyra. Anhydrider av dessa syror användes även vanligen. Sådana polyestrar framställes genom konventionell teknik för förestring, såsom är i och för sig välkänt. Polyestrar med molekylvikter av cirka 400-10 000 och syratal i intervallet 35-45 mg KOH per g harts är í allmänhet lämpliga för framställning av tixotropa kompositioner enligt uppfinningen. 0 Mängderna organofila lergelbildningsmedel, som användes vid bildning av förgeler enligt uppfinningen, kan vara 0,25-40 vikt- procent av förgelen. Vid styren är den övre gränsen cirka 20 viktprocent av förgelen. Företrädesvis är mängden lergelbildnings- medel 6-14 viktprocent av förgelen. Inom dessa intervall bildas mjuka förgeler, som lätt kan hanteras för ytterligare tillsatser till den omättade polyestern. Genom att uppnå sådana höga gel- bildningsmedelskoncentrationer i förgelerna kan mängderna lergel- bildníngsmedel i polyesterkompositionerna vara upp till 4 viktpro- cent av den totala kompositionen eller mer, medan utomordentlig reologi âstadkommes i systemet.
Mängderna omättad polyester i den slutliga polyesterkompo- sitionen kan vara minst 40 % och företrädesvis cirka 50-95 vikt- procent, varvid återstoden är omättad aromatisk monomer.
Förgeler på basis av organofila bentonítleror, speciellt mctylbensyl-(dekokosnötfettsyra)-ammoníumbentonít, ger utomordent- liga förgeler och förlänar polyesterkompositionerna den bästa reo- login. Organofila leror på basis av hektorit ger mjuka förgeler, men reologin är något sämre än vid lergelbildningsmedel på bento- nitbas.
Uppfínningen beskrives närmare i följande exempel, i vilka alla procenthalter betecknar viktprocent, såvida intet annat an- 10 15 20 25 30 79Û2643~1 10 gives.
Exempel 1 Cirka 1500 g av en 2,9-procentíg uppslamning av Wyoming-ben- tonit i vatten, vilken i förväg har behandlats genom centrifugering för avlägsnande av alla icke-lerföroreningar och jonbytts för över- förande av leran till natriumform, uppvärmdes till cirka 65°C och kombinerades med 25,7 g metyl-bensyl-(dikokosnötfettsyra)-ammonium- klorid med aktiviteten 90,0 %. filtrerades för avlägsnande av fast substans, torkades vid 65°C Blandningen omrördes i 45 min, och maldes slutligen för åstadkommande av ett organofilt lergel- bildningsmedel innehållande 113,3 mekv kvaternär ammoniumföreníng per 100 g lera. ' En styrenförgel framställdes genom blandning av Z4 viktdelar av det framställda metyl-bensyl-(dikokosnötfettsyra)-ammoniumben- tonitet (MBDCA-bentonit) med 276 viktdelar styren i en disperge- ringsanordning (enligt Cowle) vid 2000 r/min under 10 min. Den erhållna förgelen var en mjuk pasta innehållande 8 viktprocent lergelbildningsmedel. 75 g av denna förgel sattes till 225 g av en omättad polyesterberedning innehållande 64 % av ett omättat polyesterharts och 36 % styren (Polyester E-440) i en disperge- ringsanordning (Cowle) och omrördes under 10 min vid 2000 r/min.
Den erhållna polyesterkompositionen innehöll 48 % polyester och 52 % styren, vari var dispergerat 2 % lergelbíldningsmedel.
För jämförelseändamål sattes 6 g kiseldioxid med fin parti- kelstorlek till 219 g av angiven beredning av 70 % polyester och 30 % styren och 75 g styren i en dispergeringsanordning (Cowle) och omrördes vid 2000 r/min under 10 för bildning av en förtjock- 0 ad polyesterkomposítion innehållande 2 a kiseldioxid. Kiseldioxi- den kunde icke sättas till styrenen enbart för bildning av en för- gel pâ grund av dess voluminösitet. I i TABELL 1 Brookfield-viskosite- Tixotropital (förhål- Organofilt lergel- ter (cP) vid olika lande mellan viskosite- bíldningsmedel omröringshastigheter terna vid 6 & 60 r/min) 7 6 r/min 60 r/min MBDCA-bcntonit 775 325 2,4 Kiscldíoxld 820 328 2,5 ,Exempel 2 Cirka 1500 g av en 2,9-procentig uppslamning av Wyoming- bentonit i vatten, vilken i förväg hade behandlats genom centri- 10 15 20 30 ?902643-1 ll fugering för avlägsnande av alla icke-lerföroreningar och jonbytts för överföring av lerjonen till natriumform, uppvärmdes till cirka 65°C och kombinerades med 28,0 g av en metyl-bensy1-(dikokosnöt- fettsyra)-ammoniumklorid med aktiviteten 90,0 %. Blandningen om- rördes under 45 min, filtrerades för avlägsnande av fast substans, torkades vid 65°C och maldes slutligen för åstadkommande av ett organofilt lergelbildningsmedel innehållande 123,0 mekv kvaternär ammoniumförening per 100 g lera.
En styrenförgel'framställdes genom blandning av 24 viktdelar av det framställda metyl-bensyl-(dikokosnötfettsyra)-ammoniumben- tonitet (MBDCA-bentonit) med 276 viktdelar styren i en disperge- ríngsanordning (Cowle) vid 2000 r/min under 10 min. Den erhållna förgelen var en mjuk pasta innehållande 8 viktprocent lergelbild- ningsmedel. 75 g av denna förgel sattes till 225 g omättad poly- esterberedning innehållande 64 % av ett omättat polyesterharts och 36 % styren (Polyester E-440) i en dispergeringsanordning (Cowle) och omrördes under 10 min vid 2000 r/min. Den erhållna polyesterkompositionen innehöll 48 % polyester och 52 % styren, vari var dispergerat 2 % av lergelbildningsmedlet.
Denna förgel jämfördes med en på liknande sätt framställd förgel, vilken såsom organofilt lergelbíldningsmedel innehöll dimetyl-(dihydrogenerad talg)-ammoniumbentonit (DMDTA-bentonit).
Vískositetsvärden för båda polyesterkompositíonerna visas i tabell II. Viskositetsbestämningarna utfördes under användning av en Brookfield-viskosimeter (Brookfield RVT) under användning av en spindel nr 5.
Tabell II visar att det organofila lergelbildningsmedlet enligt uppfinningen (MBDTA-bentonit) förlänar högre viskositoter åt polyesterkompositionerna, högre tixotropital oçh bättre reolo- gi än jämförelseexemplen. De förgeler, som bildas under använd- ning av lergelbildníngsmedlet enligt uppfinningen, är dessutom mjukare och mer lätthanterbara än någon av de andra gelbildnings- medlen, vilka är antingen för styva, för svåra att bilda genom blandning eller bildar häl under blandningen, vilket sålunda gör dom ohanterbara för framställning av de slutliga polycstcrkompo- sitionerna. 7 91126- 4 3* 1 12 umpfimoMwfi> muma www xæmnmw wH> nmumufl>mM .wmnnoucmso .>>pw umxuæå nmnmësm .hmnhwuflma .xöhå amßmxwsømm umfiwmnmm c«s\» oo Q Q wfi> mcnopwwflmox |mH> cmflfiøs mwflwflfiwn unmmv Hmpflmonuoxflæ HH Nßm mqß ßmw mmm :fie\~ GQ =fia\~ @ Hmuwzmfiummzmmcfih næfiao mxfifio wH> ñmuv uwuHmoxwfl>|wHwfimoonm AAmm ufiCouGon| ufiGopdmn| Hwwmëmmfiflflwfifin |HmmuuH pfifimocmmuo
Claims (3)
1. 2 79026 43- 1 Patentkrav 1. Tixotrop, tvärbindbar polyesterkomposition, k ä n n e - t e c k n a d av en omättad polyester och en omättad aromatisk monomer, vari är dispergerat ett organofilt lergelbildningsmedel, som utgör reaktíonsprodukten av en lera av smektit-typ med en katjonbytarförmåga av minst 75 millíekvivalenter per 100 g lera och en metyl-bensyl-dialkylammoniumförening eller dibensyl-di- alkylammoniumförening, varvid alkylgrupperna innehåller 8-20 kol- atomer och minst 5 % har 8-14 kolatomer och varvid mängden ammo- níumförening, som reagerat med leran, är 100-130 milliekvivalen- ter per 100 g lera, räknat på 100 % aktiv lera.
2. Polyesterkomposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k'- n a d därav, att den omättade aromatiska monomeren är styren.
3. Polyesterkomposition enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att leran är hektorít eller natriumbento- nit. 41 Polyesterkomposition enligt något av krav 1-3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att åtminstone 20 % av alkylgrupperna har 12 kolatomer. 5. Polyesterkomposition enligt något av krav 1-4, k ä n - n e t e c k n a d därav, att den omättade polyestern utgör minst 40 % av kompositionen. 6. Polyesterkomposition enligt något av krav 1-5, k ä n - n e t e c k n a d därav, att det organofila lergelbildníngsmed- let utgör upp till 4 viktprocent av kompositionen. 7. Förfarande för framställning av en tixotrop, omättad polyesterkomposition, k ä n n e t e c k n a d därav, (a) att en förgel bildas av en aromatisk omättad monomer och ett organofilt lergelbildningsmedel, som innefattar reak- tionsprodukten av en lera av smektit-typ med en katjonbytarför- måga av minst 7É millíekvivalenter per 100 g lera och en metyl- bensyl-dialkylammoniumförening eller en dibensyl-día1kylammonium- förening, varvid ulkylgrupperna innehåller 8-20 kolatomer och minst 5 % har 8-14 kolatomer och varvid mängden ammoniumföreníng, som reagerat med leran, är 100-130 milliekvivalenter per 100 g lera, räknat på 100 % aktiv lera, och (b) att denna förgel kombineras med en vätskeformig, omät- tad polyester för bildning av en tixotrop komposition. 8. Förfarande enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t där- av, att lergelbildníngsmedlet utgör 0,25-40 víktprocent av för- 14 79-.02643-1 gelen. 9. Organofílt lergelbíldningsmedel med ökad dispergerbarhet i organiska system, k ä n n e t e c k n a d av reaktíonsproduk- ten av en mety1-bensyl-díalkylammoniumföreníng eller dibensyl- díalkylammoniumförening, varvid alkylgrupperna har 8-20 kolato- mer och minst 5 % har 8-14 kolatomer, och en lera av smektít-typ med en katjonbytarförmåga av minst 75 milliekvivalenter per 100 g lera, varvid mängden ammoniumföreníng är 100-130 millíekvivalen- ter per 100 g lera, räknat på 100 % aktiv lera. 10. Organofilt lergelbildningsmedel enligt krav 9, k ä n ~ n e t e c k n a t därav, att det innefattar reaktíonsprodukten av en ammoniumförening med formeln: I I' Q _ + l| RZi-ï R4 M- l vari R1 betecknar CH3 eller CÖHSCHZ-, R2 betecknar CÖHSCHZ- och R5 och R4 betecknar alkylgrupper med 8-20 kolatomer och varvid minst 20 % har 12 kolatomer, räknat på 100 %, och M betecknar kloríd, bromid, nítrat, hydroxyl, acetat, metylsulfat eller blandningar därav och varvid leran av smektit-typ utgöres av _: FU--2--W hektorit eller natriumbentonít. 79=02~6 4 3 - 1 Sammandrag Organofíla leror och tixotropa tvärbindbara polyesterkompo- sitioner, som innehåller dem, innefattar en omättad polyester och en omättad aromatisk monomer, såsom styren, vari är dispergerat ett organofilt lergelbildningsmedel, som utgöres av reaktions~ produkten av en lera av smektittyp med en katjonbytarförmàga av minst 75 milliekvivalenter per 100 g lera och en mety1-bensyl- dialkylammoniumförening eller en dibensyl-dialkylammoniumförening, varvid alkylgrupperna innefattar alkylgrupper med lång kedja och med 8-22 kolatomer och varvid minst S % av dessa långa kedjor innehåller 8-14 kolatomer och företrädesvis minst 20 % har 12 kolatomer och varvid mängden ammoniumförening, som reagerat med leran, är 100-130 milliekvivalenter per 100 g lera, räknat på 100 % aktiv lera. Polyesterkompositionerna framställes genom en förgelningsmetod, vid vilken det organofila lergelbildnings- medlet blandas med den omättade aromatiska monomeren under hög skjuvning för bildning av en förgel och varvid förgelen därefter kombineras med en omättad polyester för bildning av de tixotropa kompositionerna.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/890,213 US4216135A (en) | 1978-03-27 | 1978-03-27 | Organophilic clays and thixotropic polyester compositions containing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE7902643L SE7902643L (sv) | 1979-09-28 |
SE427282B true SE427282B (sv) | 1983-03-21 |
Family
ID=25396399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE7902643A SE427282B (sv) | 1978-03-27 | 1979-03-23 | Tixotrop polyesterkomposition, forfarande for framstellning herav samt ett organofilt gelbildningsmedel |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4216135A (sv) |
JP (2) | JPS5513774A (sv) |
AU (1) | AU519755B2 (sv) |
BR (1) | BR7901825A (sv) |
CA (1) | CA1105798A (sv) |
DE (1) | DE2912070A1 (sv) |
FR (1) | FR2421211A1 (sv) |
GB (1) | GB2018231B (sv) |
IT (1) | IT1113448B (sv) |
NL (1) | NL7902317A (sv) |
NO (1) | NO790744L (sv) |
SE (1) | SE427282B (sv) |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE419236B (sv) * | 1979-06-01 | 1981-07-20 | Eka Ab | Ytmodifierat pigment av naturligt kaolinmaterial, samt for dess framstellning |
US4314919A (en) * | 1980-03-12 | 1982-02-09 | Engelhard Minerals & Chemicals Corporation | Method of thickening liquid polyester system with clay |
US5110501A (en) * | 1980-10-03 | 1992-05-05 | Southern Clay Products, Inc. | Process for manufacturing organoclays having enhanced gelling properties |
US4412018A (en) * | 1980-11-17 | 1983-10-25 | Nl Industries, Inc. | Organophilic clay complexes, their preparation and compositions comprising said complexes |
US4391637A (en) * | 1981-10-19 | 1983-07-05 | Nl Industries, Inc. | Rheological additive for non-aqueous fluid systems |
US4517112A (en) * | 1982-02-18 | 1985-05-14 | Nl Industries, Inc. | Modified organophilic clay complexes, their preparation and non-aqueous systems containing them |
FR2538303B1 (fr) * | 1982-12-27 | 1989-01-13 | Gigon Michel | Procede pour la realisation d'un produit composite pourvu d'une couche de surface en resine polyester et produit ainsi obtenu |
US4473675A (en) * | 1983-02-01 | 1984-09-25 | Southern Clay Products, Inc. | Thixotropic cross-linkable unsaturated polyester compositions and method of production |
US4473407A (en) * | 1983-06-07 | 1984-09-25 | Georgia Kaolin Company, Inc. | Rheological control of polyester-styrene resin compositions by addition of an organoclay and preparation thereof |
GB8329299D0 (en) * | 1983-11-02 | 1983-12-07 | Ici Plc | Coating compositions |
TR22515A (tr) * | 1984-04-27 | 1987-09-17 | English Clays Lovering Pochin | Bir organik vasat icinde kolayca dispersiyon hale getirilebilir bir organo-kilin hazirlanmasi |
US4582866A (en) * | 1984-04-30 | 1986-04-15 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Flame retardant thermoplastic multi-block copolyester elastomers |
US4695402A (en) * | 1985-08-20 | 1987-09-22 | Nl Chemicals, Inc. | Organophilic clay gellants and process for preparation |
US4742098A (en) * | 1985-08-20 | 1988-05-03 | Nl Chemicals, Inc. | Organophilic clay gellants and process for preparation |
US4664820A (en) * | 1985-10-28 | 1987-05-12 | Nl Industries, Inc. | Preactivated organophilic clay gellant lubricating grease thickened with preactivated organophilic clay gellant and process for preparing preactivated organophilic clay gellants |
JPS63234011A (ja) * | 1986-10-23 | 1988-09-29 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | 耐黄変性にすぐれた易染性ボタンブランク |
US4929644A (en) * | 1986-10-24 | 1990-05-29 | Rheox, Inc. | Thickened organic composition having biocidal activity and an additive for thickening and imparting biocidal activity to an organic composition |
DE3706860A1 (de) * | 1987-03-04 | 1988-09-15 | Byk Chemie Gmbh | Thixotrope zubereitungen, verwendung von polycarbonsaeureamiden zu ihrer herstellung und mit polycarbonsaeureamiden beschichtetes siliciumdioxid |
JPH0778089B2 (ja) * | 1987-03-26 | 1995-08-23 | 株式会社豊田中央研究所 | 複合材料の製造方法 |
US5296284A (en) * | 1988-04-05 | 1994-03-22 | J. M. Huber Corporation | Dyed hectorite pigments and applications |
JPH0535958U (ja) * | 1991-10-16 | 1993-05-18 | ユハラ工業株式会社 | 屋根足場支持具 |
US5645537A (en) * | 1993-04-20 | 1997-07-08 | Advanced Cytometrix, Inc. | Aspiration needle and syringe for use therewith, apparatus incorporating the same and kit for use in fine needle aspiration cytology, and method |
US6635108B1 (en) | 1995-11-07 | 2003-10-21 | Southern Clay Products, Inc. | Organoclay compositions for gelling unsaturated polyester resin systems |
US6015816A (en) | 1996-02-29 | 2000-01-18 | The Research Foundation Of State University Of New York | Antimicrobial compositions |
US6350804B2 (en) * | 1999-04-14 | 2002-02-26 | General Electric Co. | Compositions with enhanced ductility |
US6271298B1 (en) | 1999-04-28 | 2001-08-07 | Southern Clay Products, Inc. | Process for treating smectite clays to facilitate exfoliation |
US6787592B1 (en) | 1999-10-21 | 2004-09-07 | Southern Clay Products, Inc. | Organoclay compositions prepared from ester quats and composites based on the compositions |
JP4696346B2 (ja) * | 2000-09-20 | 2011-06-08 | Dic株式会社 | エネルギー線硬化型印刷インキ組成物及びその製造方法 |
US6849680B2 (en) | 2001-03-02 | 2005-02-01 | Southern Clay Products, Inc. | Preparation of polymer nanocomposites by dispersion destabilization |
JP2005290060A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Sanyo Chem Ind Ltd | 樹脂組成物 |
US20060271019A1 (en) * | 2004-10-15 | 2006-11-30 | The Regents Of The University Of California | Drainage system |
US20100036029A1 (en) * | 2007-02-22 | 2010-02-11 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Polymer-(organo)clay composite, composition comprising the composite, sheet-like material comprising the composite or the composition, and process for production of polymer-(organo)clay composite |
TWI447180B (zh) * | 2007-11-13 | 2014-08-01 | Tomoegawa Co Ltd | 黏土分散液及其製造方法,以及黏土薄膜 |
PL226833B1 (pl) * | 2014-01-31 | 2017-09-29 | Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Łukasiewicza | Sposób modykacji bentonitu |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2531427A (en) * | 1946-05-03 | 1950-11-28 | Ernst A Hauser | Modified gel-forming clay and process of producing same |
US3537994A (en) * | 1967-07-25 | 1970-11-03 | Nat Lead Co | Organophilic clay greases |
US3974125A (en) * | 1974-09-27 | 1976-08-10 | Exxon Research And Engineering Company | Higher dialkyl dimethyl ammonium clay gelling agents for unsaturated polyester compositions |
US4105578A (en) * | 1976-12-10 | 1978-08-08 | N L Industries, Inc. | Organophilic clay having enhanced dispersibility |
US4081496A (en) * | 1977-06-27 | 1978-03-28 | N L Industries, Inc. | Thixotropic polyester compositions containing an organophilic clay gellant |
-
1978
- 1978-03-27 US US05/890,213 patent/US4216135A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-03-06 IT IT20783/79A patent/IT1113448B/it active
- 1979-03-06 NO NO790744A patent/NO790744L/no unknown
- 1979-03-14 CA CA323,396A patent/CA1105798A/en not_active Expired
- 1979-03-14 AU AU45093/79A patent/AU519755B2/en not_active Ceased
- 1979-03-23 NL NL7902317A patent/NL7902317A/xx not_active Application Discontinuation
- 1979-03-23 SE SE7902643A patent/SE427282B/sv unknown
- 1979-03-26 BR BR7901825A patent/BR7901825A/pt unknown
- 1979-03-26 FR FR7907574A patent/FR2421211A1/fr not_active Withdrawn
- 1979-03-26 JP JP3446279A patent/JPS5513774A/ja active Granted
- 1979-03-27 DE DE19792912070 patent/DE2912070A1/de not_active Withdrawn
- 1979-03-27 GB GB7910715A patent/GB2018231B/en not_active Expired
-
1985
- 1985-08-07 JP JP60172537A patent/JPS6143657A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1105798A (en) | 1981-07-28 |
JPS5513774A (en) | 1980-01-30 |
SE7902643L (sv) | 1979-09-28 |
FR2421211A1 (fr) | 1979-10-26 |
JPS6143657A (ja) | 1986-03-03 |
NL7902317A (nl) | 1979-10-01 |
JPS615492B2 (sv) | 1986-02-19 |
JPS6132347B2 (sv) | 1986-07-26 |
BR7901825A (pt) | 1979-11-27 |
IT1113448B (it) | 1986-01-20 |
GB2018231B (en) | 1982-07-07 |
US4216135A (en) | 1980-08-05 |
AU519755B2 (en) | 1981-12-17 |
DE2912070A1 (de) | 1979-10-11 |
AU4509379A (en) | 1979-10-04 |
GB2018231A (en) | 1979-10-17 |
NO790744L (no) | 1979-09-28 |
IT7920783A0 (it) | 1979-03-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE427282B (sv) | Tixotrop polyesterkomposition, forfarande for framstellning herav samt ett organofilt gelbildningsmedel | |
US4081496A (en) | Thixotropic polyester compositions containing an organophilic clay gellant | |
US4623398A (en) | Organo-clays | |
US4287086A (en) | Viscous organic systems containing an organophilic clay gellant without an organic dispersant therefor | |
NL192042C (nl) | Toevoegmiddel ter verhoging van de viscositeit van vloeibare niet-waterige systemen. | |
US6787592B1 (en) | Organoclay compositions prepared from ester quats and composites based on the compositions | |
US4695402A (en) | Organophilic clay gellants and process for preparation | |
EP0267341B1 (en) | Process for the preparation of resin composition comprising organoclays of improved dispersibility | |
SE454700B (sv) | System med icke vattenhaltigt fluidum innefattande reaktionsprodukten av en organisk katjonisk forening och en lera av smektittyp | |
US4804416A (en) | Organophilic compositions | |
JPS609068B2 (ja) | スメクタイト型粘土を含有する合成ゲル化剤及びその製造方法 | |
JP2988826B2 (ja) | 非水組成物の増粘方法と該方法によって増粘された組成物 | |
EP0135564B1 (en) | Thixotropic cross-linkable unsaturated polyester composition and method for production | |
US11091684B2 (en) | Organoclay compositions and oil-based drilling fluid comprising the clays | |
GB1602187A (en) | Method of increasing the viscosity of liquid organic systems and organophilic clay having enhanced dispersibility therein | |
JPH05147923A (ja) | プロピレンカーボネートにより予備活性化された親有機性粘土類 | |
GB2158053A (en) | Organo-clays | |
WO1997031873A1 (en) | High performance dry process organoclay compositions, and methods of use therefor |