DE1117867B

DE1117867B - Waessrige Polypropylendispersion

Info

Publication number: DE1117867B
Application number: DEM35522A
Authority: DE
Inventors: Achille Bosoni
Original assignee: E H KARL ZIEGLER DR DR; Montedison SpA
Current assignee: E H KARL ZIEGLER DR DR; Montedison SpA
Priority date: 1956-10-09
Filing date: 1957-10-05
Publication date: 1961-11-23
Also published as: BE561459A; CH380945A; GB874173A; ES237978A1

Description

Die erfindungsgemäße wäßrige Polypropylendispersion zum Überziehen oder Imprägnieren von porösen und nicht porösen Stoffen, insbesondere Papier, Kabeln, Seilen, Textilprodukten, Metallen, Asbest u. dgl., enthält 50 bis 95 Gewichtsprozent an kristallinem Polypropylen und gegebenenfalls Dispergiermitteln oder Emulgatoren.

Die erfindungsgemäße wäßrige Polypropylendispersion kann in beliebiger Weise hergestellt werden. Beispielsweise kann man zerteiltes Polypropylen mit einem Gehalt von 50 bis 95 Gewichtsprozent an kristallinem Polymeren, dessen Teilchen eine Größe von 0,1 bis 20 μ aufweisen, in Gegenwart oder Abwesenheit von Dispergiermitteln oder Emulgatoren in Wasser dispergieren. Im Gegensatz zu anderen polymeren Stoffen läßt sich ein solches zerteiltes Polypropylen direkt durch Polymerisation des Monomeren gewinnen. Wenn Polypropylen mit einer Teilchengröße von über 20 μ zur Verfügung steht, kann man die Teilchengröße durch Vermählen, beispielsweise in einer Walzenmühle, herabsetzen, vorzugsweise unter Anwendung von Hitze und in Gegenwart von öligen Materialien oder anderen nichtlösenden Modifizierungsmitteln.

Als Alternative zum Vermählen kann man Verfahren anwenden, bei denen das Polymere in einem Lösungsmittel gelöst wird, bevor man es im Wasser dispergiert. Ein zweckmäßiges Verfahren dieser Art besteht darin, daß man eine Lösung von Polypropylen in einem organischen Lösungsmittel herstellt, das mit Wasser nicht oder nur wenig mischbar ist, worauf man die Lösung in Wasser emulgiert und das Lösungsmittel durch Verdampfen entfernt. Nach einem anderen Verfahren stellt man eine Lösung in einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel her, fällt das Polypropylen durch Zusatz von Wasser aus und entfernt das Lösungsmittel durch Verdampfen.

Bei allen Verfahren wird die Herstellung und Stabilität der wäßrigen Dispersion durch das Vorliegen von Dispergierangsrnitteln oder Emulgatoren, die im Wasser oder im Polymeren enthalten sind oder bei dem Vermischen der Komponenten gebildet werden (beispielsweise in Anwesenheit von verseifbaren Ölen im Polymeren und von Natriumhydroxyd im Wasser), begünstigt. Die Dispersion kann mit Hilfe von Schutzkolloiden in üblicher Weise stabilisiert werden.

Die erfindungsgemäßen Dispersionen sind zum Überziehen oder Imprägnieren verschiedenartiger poröser und nichtporöser Materialien, beispielsweise von Papier, Kabeln, Seilen, Garnen, Textilprodukten.

Wäßrige Polypropylendispersion

Anmelder:

Montecatini Soc. Gen. per l'Industria
Mineraria e Chimica, Mailand (Italien),

und Dr. Dr. e. h. Karl Ziegler,
Mülheim/Ruhr, Kaiser -Wilhelm -Platz 1

Vertreter: Dr.-Ing. A. v. Kreisler,

Dr.-Ing. K. Schönwald,

Dipl.-Chem. Dr. phil. H. Siebeneicher

und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,

Körn 1, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität:
Italien vom 9. Oktober 1956 (Nr. 14 826)

Achille Bosoni, Mailand (Italien),
ist als Erfinder genannt worden

Metallen (z. B. Drähten, Platten und Folien) und Asbest geeignet. Durch eine solche Behandlung kann man den Materialien einige der Eigenschaften des Polypropylens erteilen, beispielsweise seine Undurchlässigkeit für Gase und Wasser, seine chemische Beständigkeit, seine Korrosionsfestigkeit und Helligkeit, oder man kann ihre Eigenschaften, beispielsweise die Knitterfestigkeit von Geweben, verändern oder verbessern oder ihnen auch neue nützliche Eigenschaften verleihen, beispielsweise die Fähigkeit der Verschweißbarkeit mit sich selber oder mit anderen Materialien, beispielsweise Papier auf Papier oder Metall auf Gewebe.

Die Bildung von Schutzüberzügen mit Hilfe der erfindungsgemäßen Dispersion erfolgt durch Auftragen mit einer Rakel, einer Walze oder einer Bürste oder durch Besprühen oder Eintauchen. Der Überzug läßt sich durch Anwendung von mechanischem Druck mit Hilfe von Preßplatten oder anderen geeigneten Vorrichtungen unter Anwendung von Temperaturen über dem Erweichungspunkt des Polymeren (nach

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dem Austrocknen der Dispersion, vorzugsweise bei Temperaturen wenig unterhalb 100° C) verfestigen und egalisieren. Die Hauptmenge des vorliegenden Dispergierungsmittels, das die mechanische und chemische Beständigkeit des Überzuges herabsetzen könnte, läßt sich durch Eintauchen des fertigen Gegenstandes in warmes Wasser entfernen.

Poröse Materialien, wie Asbest und Kork, können durch Imprägnieren in feste Materialien umgewandelt werden, die sich zu Körpern mit vollständig neuen Eigenschaften verformen lassen.

Die Dispersionen geben sehr gute Resultate als Schichtstoffklebemittel, beispielsweise für geschichtete Lagen aus absorbierenden Materialien, wie Textilfasern. Nach der Vereinigung der einzelnen Lagen mit den dazwischenliegenden Dispersionen wird das Ganze ausgetrocknet und gleichzeitig oder vorzugsweise anschließend unter mechanischem Druck auf Temperaturen oberhalb der Erweichungstemperatur von Polypropylen erhitzt.

Schließlich sei noch die Möglichkeit zur Herstellung von Fäden, Filmen und anderen Profilartikeln durch Auspressen der Dispersion durch eine geeignete Öffnung in ein Koagulierungsbad erwähnt.

Polypropylen läßt sich mit einem 800 000 überschreitenden, sehr hohen Molekulargewicht herstellen. Es vereinigt in sich in einmaliger Weise Eigenschaften, die einzeln auch bei anderen thermoplastischen Harzen auftreten. Es ist z. B. transparent, biegsam, leicht, gas- und wasserundurchlässig, ungiftig, geruchlos und hitzebeständig. Es kann geschweißt und mit transparenten oder opaken Farbstoffen gefärbt werden. In einigen Eigenschaften, z. B. seiner Hitzefestigkeit und seiner Gasundurchlässigkeit, ist es allen anderen thermoplastischen Materialien überlegen.

Eine Dispersion gemäß der Erfindung läßt sich rasch und in wirtschaftlicher Weise herstellen. Sie kann in sehr konzentrierter Form zubereitet werden, wodurch Versand- und Lagerungskosten herabgesetzt werden, und nachträglich verdünnt werden. Die bisher bekannten und vorgeschlagenen Methoden zur Herstellung von konzentrierten Harzdispersionen ergeben keine Konzentrationen von mehr als 50 Gewichtsprozent, selbst dort, wo die Dispersion in Form einer Paste erhalten wird. Mit Polypropylen lassen sich wesentlich höhere Konzentrationen erzielen, die 95% erreichen können.

Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen wäßrigen Dispersionen lassen sich durch Zugabe von Modifizierungsmitteln, wie Füllstoffen, Pigmenten und Weichmachern, modifizieren. Die Zugabe kann zur fertigen Dispersion oder in irgendeinem Zeitpunkt während ihrer Herstellung erfolgen.

In den nachfolgenden Beispielen beziehen sich alle Angaben über Verhältnisse auf Gewichtsverhältnisse.

Beispiel 1

In einen horizontalen Mischer gibt man 30 Teile Wasser, 10 Teile einer 12%igen wäßrigen Ammoniumpolymethacrylatlösung und 100 Teile Polypropylenpulver (Molekulargewicht 90 000) in der Form, wie es bei der Polymerisation direkt anfällt. Die nach 30 Minuten Vermischen erhaltene Paste wird durch eine Scheibenmühle von der für Firnisse verwendeten Art geführt. Das Vermischen und Beschicken der Mühle kann kontinuierlich erfolgen.

Man erhält eine stabile homogene Paste, die sofort eine gute Polymerendispersion liefert, wenn man sie zum Gebrauch mit Wasser verdünnt.

Beispiel 2

Man bringt 100 Teile körniges Polypropylen (Molekulargewicht 100 000) in einer dampfbeheizten Walzenmühle in plastischen Zustand und vermischt mit 10 Teilen Ölsäure. Das Vermischen wird unter Kühlen und Walzen fortgesetzt. Die pastöse Masse wird unter Bildung eines feinen Pulvers schwach zerteilt. Man vermischt 10 Teile eines Kondensationsproduktes von Äthylalkohol (lMol) und Äthylenoxyd (17 Mol) sowie 100 Teile Wasser mit diesem Pulver und fügt schließlich 10 Teile einer 12«/oigen wäßrigen Ammoniummethacrylatlösung zu.

Man erhält eine stabile Dispersion in Form einer Paste, deren dispergierte Teilchen einen mittleren Durchmesser von 10 μ aufweisen.

Beispiel 3

Man vermischt 200 Teile grobes Polypropylenpulver (Molekulargewicht 150 000), 25 Teile Stearinsäure, 6 Teile des Kondensationsproduktes von Cetylalkohol (1 Mol) und Äthylenoxyd (4 Mol) sowie 2000 Teile Trichloräthylen und erhitzt unter Rückfluß auf 70 bis 80° C, bis das Polymere vollständig gelöst ist.

In die warme Lösung gießt man unter Rühren eine auf 80° C erhitzte Lösung von 5,5 Teilen Kaliumhydroxyd in 1500 Teile Wasser. Aus der so erhaltenen Emulsion entfernt man das Trichloräthylen durch Destillation bei 70° C unter einem Druck von 735 mm Hg. Das Destillat wird durch einen kontinuierlich arbeitenden Abscheider geleitet, während das Wasser in die Blase zurückkehrt.

Nach dem Abdestillieren des Trichloräthylens stellt der Rückstand eine stabile wäßrige Dispersion von Polypropylen dar. Der mittlere Durchmesser der Teilchen beträgt 5 μ.

Beispiel 4

Ein gepulvertes Polypropylen (Molekulargewicht 90 000) wird in der Form, wie es direkt bei der Polymerisation anfällt, der Entlüftung unterworfen, um die gröberen Teile von den feineren Teilen zu trennen. 10 Teile dieses feinverteilten Polypropylens werden mit 2 Teilen Wasser vermischt und dann durch eine Scheibenmühle der für Firnisse verwendeten Art geführt. Man erhält eine homogene Paste, die sofort eine für 4 bis 5 Stunden stabile Polymerdispersion liefert, wenn man sie zum Gebrauch mit Wasser verdünnt.

Claims

Patentansprüche:

1. Wäßrige Polypropylendispersion zum Überziehen oder Imprägnieren von porösen und nicht porösen Stoffen, insbesondere Papier, Kabeln, Seilen, Textilprodukten, Metallen und Asbest, enthaltend 50 bis 95 Gewichtsprozent an kristallinem Polypropylen und gegebenenfalls Dispergiermitteln oder Emulgatoren.

2. Dispersion nach Anspruch 1, enthaltend 1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polypropylen, eines Dispergiermittels oder Emulgators.

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3. Dispersion nach Anspruch 1 und 2, enthal- durch gekennzeichnet, daß man zunächst das tend das Polypropylen in einer Teilchengröße von Polypropylen in einem Lösungsmittel löst, die 0,1 bis 20 μ. Lösung in Wasser emulgjert und das Lösungs-

4. Dispersion nach Anspruch 1 und 2, enthal- mittel durch Abdampfen entfernt.

tend ein vorher in An- oder Abwesenheit von 5

öligen Substanzen bis zu einer Teilchengröße von

0,1 bis 20 μ gemahlenes Polypropylen. ¹^ Betracht gezogene Druckschriften:

5. Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Belgische Patentschriften Nr. 508 835, 511115;
Polypropylendispersionen nach Anspruch 1, da- kanadische Patentschrift Nr. 464 489.

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