DE1234195B

DE1234195B - Verfahren zum UEberziehen von festen Teilchen mit einer polymeren UEberzugsschicht

Info

Publication number: DE1234195B
Application number: DEN22766A
Authority: DE
Inventors: Frank B Cramer
Original assignee: North American Aviation Corp
Current assignee: North American Aviation Corp
Priority date: 1962-02-19
Filing date: 1963-02-18
Publication date: 1967-02-16
Also published as: GB1025694A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

BOIj

Deutsche Kl.: 12 g-1/01

Nummer: 1234 195

Aktenzeichen: N 22766IV a/12 g

Anmeldetag: 18. Februar 1963

Auslegetag: 16. Februar 1967

Die Erfindung befaßt sich mit der Herstellung von mit einer polymeren Überzugsschicht versehenen festen, kleindimensionierten Teilchen.

Oft ist es notwendig, kleindimensionierte, feste Teilchen einer bestimmten Substanz bereits in ein Milieu zu bringen, in welchem sie nicht zu früh reagieren oder physikalisch angegriffen oder auch bestrahlt werden dürfen, bevor sie ihrem eigentlichen Verwendungszweck zugeführt werden. In diesem Zusammenhang wurde bekannt, solche Teilchen mit einer Schutzschicht zu überziehen, durch welche sie entweder vollständig geschützt werden oder von der sie vor Eintritt ihres eigentlichen Verwendungszweckes wieder befreit werden können. Im allgemeinen sind solche Überzüge durch Ausfällen der Überzugsmasse aus einer Lösung oder durch Inberührungbringen der zu schützenden Teilchen mit der Überzugsmasse aufgebracht worden. Geschieht das Aufbringen durch Ausfällen aus einer Lösung, so ist es oft schwierig, das Lösungsmittel vollständig aus der Uberzugsschicht zu entfernen. Das Inberührungbringen der Teilchen mit der Überzugsmasse selbst weist den Nachteil auf, daß sich die überzogenen Teilchen selbst in relativ großer Menge miteinander zu agglomerieren neigen.

Die USA.-Patentschrift 2 799 241 beschreibt eine Verfahrensweise zum Überziehen fester Teile in einem Wirbelbett mit anderen Substanzen. Hier handelt es sich konkret um die Beschichtung von Feststoffen, und zwar großdimensionierten Feststoffen, nämlich Tabletten, Kaugummi, Nüssen usw., mit einem Pulver und zwei Lösungen, wobei die Gegenstände durch einen Luftstrom in Schwebe gehalten werden.

Der Wirbelzustand von festen Teilchen in Gasen kann jedoch mit dem Wirbelzustand fester Teilchen in einer Flüssigkeit nicht ohne weiteres gleichgesetzt werden. Es lag für den Fachmann nicht nahe, die bekannten Maßnahmen auf das ihn beschäftigende Problem zu übertragen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Überziehen von kleindimensionierten festen Teilchen mit einer polymeren Überzugsschicht ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Teilchen und eine polymerisierbare Flüssigkeit in Gegenwart eines inerten, keine Lösungseigenschaften besitzenden, flüssigen Dispersionsmittels, das in einem Gewichtsverhältnis polymerisierbare Flüssigkeit zu Dispergiermittel von 1:20 bis 1:1 angewendet wird, unter Aufrechterhaltung einer Wirbelströmung miteinander vermischt und dann unter weiterer Aufrechterhaltung der Wirbel-Strömung die polymerisierbare Flüssigkeit zu einem festen Produkt polymerisiert.

Verfahren zum Überziehen von festen Teilchen
mit einer polymeren Überzugsschicht

Anmelder:

North American Aviation, Inc.,

El Segundo, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dr. E. v. Pechmann, Patentanwälte,
München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Frank B. Cramer, Granada Hills, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. Februar 1962
(173 872)

Der polymerisierbaren Flüssigkeit können Härter, Katalysatoren und andere Bestandteile zugesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Überziehen der festen Teilchen mit der polymerisierbaren Flüssigkeit in dem inerten Dispersionsmittel kann auf verschiedene Weise erfolgen. Die polymerisierbare Flüssigkeit und die festen Teilchen können dem inerten Dispersionsmittel unter konstantem Rühren zugesetzt werden. Eine andere bevorzugte erfindungsgemäße Durchführungsweise besteht in der kontinuierlichen Zugabe von bestimmten Mengen der festen Teilchen und der polymerisierbaren Flüssigkeit in einen Umlaufstrom des inerten Dispersionsmittels und anschließendem Abtrennen vom Dispersionsmittel.

Eine andere erfindungsgemäße Durchführungsweise besteht in der vorherigen Aufschlämmung eines der Bestandteile, vorzugsweise der festen Teilchen in dem inerten Dispersionsmittel und in der anschließenden Zugabe der anderen Komponente unter dauerndem Rühren der Aufschlämmung. Diese Durchführungsweise kann kontinuierlich ablaufen, wobei die eine Komponente in bestimmten Mengen in einem

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Umlaufstrom einer Aufschlämmung der anderen Um einer Agglomerierung der überzogenen Teil-Komponente zugesetzt wird. Eine weitere erfindungs- chen vorzubeugen, werden vorzugsweise Teilchen gemäße Durchführungsweise besteht schließlich in von im wesentlichen gleichmäßiger Größe verder Herstellung von getrennten Aufschlämmungen wendet.

der beiden Komponenten und in der Vereinigung der 5 Die festen Teilchen können in dem keine Lösungs-Ströme dieser Aufschlämmungen auf diskontinuier- mitteleigenschaften aufweisenden inerten Disperliche oder kontinuierliche Weise. sionsmittel vordispergiert werden. Das Gewichtsver-

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hältnis der dispergierten, festen Substanz zu dem

vermischt man eine Suspension von festen Teilchen Dispersionsmittel liegt dabei im Bereich von ungefähr

mit einer Größe von nicht mehr als 1 mm in dem io 1:20 bis 1:1. Es können auch verdünntere Disper-

Dispersionsmittel mit zumindest einer Emulsion der sionen verwendet werden. Dies geschieht jedoch ge-

polymerisierbaren Flüssigkeit in einem Dispersions- wohnlich nicht wegen der dann zu verarbeitenden

mittel miteinander, wobei die beiden Dispersions- hohen Lösungsmittelmengen. Das Dispersionsmittel

mittel miteinander vermischbar sind. ist mit dem Medium vermischbar, das für die Disper-

Werden zwei Dispersionen verwendet, von denen 15 sion der polymeren Substanz verwendet wird. Die die eine ein dispergiertes Polymer und/oder Harz und dispergierten festen Teilchen werden dann mit den die andere die dispergierten festen Teilchen enthält, anderen Komponenten in Gegenwart des inerten Diso wird erfindungsgemäß zuerst eine Emulsion der spersionsmittels vermischt. Das erhaltene Gemisch polymerisierbaren Flüssigkeit dem keine Lösungs- wird gerührt, geschüttelt oder auf andere Weise bis eigenschaften aufweisenden inerten Mittel und eine 20 zur Erhaltung einer gleichmäßig dispergierten Masse zweite Dispersion von festen und voneinander ge- vermengt. Die Temperatur, bei der die Dispersionstrennten Teilchen in einem ebenfalls keine Lösungs- bildung und die Vermischung erfolgen, ist keine krimitteleigenschaften aufweisenden inerten Disper- tische Größe. Diese Arbeitsschritte werden gewöhnsionsmittel hergestellt und die beiden miteinander lieh bei Raumtemperatur durchgeführt, obschon auch vermischbaren Dispersionen zusammengegeben. Die 25 eine Temperatur bis zum Siedepunkt des Dispersionsbeiden genannten Dispersionen werden unter Auf- mittels angewandt werden kann. Die für die Durchrechterhaltung einer Wirbelströmung miteinander mischung erforderliche Zeitdauer ist ebenfalls keine vermischt, so daß die festen Teilchen mit einer kritische Größe und kann von wenigen Minuten bis Schicht der polymerisierbaren Flüssigkeit überzogen zu einer Stunde oder mehr betragen. Anschließend werden. Anschließend wird die polymere Überzugs- 30 wird so lange weitergerührt, bis der Aushärtungsmasse zu einer festen Masse ausgehärtet, ohne daß Vorgang beendet ist. Die überzogenen festen Teilchen die überzogenen Teilchen agglomerieren. Das Aus- bilden eine neue Dispersion, aus der sich die Teilhärten kann bei normaler Raumtemperatur oder auch chen abscheiden, wenn das Rühren nicht fortgesetzt bei einer höheren Temperatur erfolgen, je nach dem wird. Nach vollständigem Aushärten wird das die im besonderen verwendeten Polymer. 35 obere Schicht bildende Dispersionsmittel durch De-

Zu den obengenannten polymerisierenden Flüssig- kantieren, Verdampfen oder auch auf andere, be-

keiten gehören ein Polymer bildende, harzartige und kannte Weise abgetrennt. Die mit dem festen Polymer

plastische, organische Massen, die zu Beginn flüssig überzogenen festen Teilchen können anschließend

sind und nach ihrem Aushärten auf chemische Weise weiterverarbeitet werden, falls dies für eine Verwen-

oder durch Zufuhr von Hitze oder auch beiden feste, 40 dung zu bestimmten Zwecken, wie etwa als Zusatz

zusammenhängende Überzugsmassen bilden. in Raketentreibstoffen, notwendig ist. Wenn das er-

Die polymerisierbare Flüssigkeit kann in Form der fmdungsgemäße Verfahren auch diskontinuierlich Monomeren oder einer partiell polymerisierten Sub- durchgeführt werden kann, so wird es vorzugsweise stanz zur Anwendung kommen, die in Form einer doch kontinuierlich unter Herabsetzung der aufzu-Emulsion in einer nicht mischbaren und keine Lö- 45 wendenden Energiemenge durchgeführt. Dies gesungseigenschaften aufweisenden Flüssigkeit ver- schieht durch die Vereinigung von getrennten wendet wird. Dabei liegt das Gewichtsverhältnis der Strömen der polymeren Substanz und der Dispersion emulgierten, polymerisierbaren Flüssigkeit zu dem der festen Teilchen zu einem gemeinsamen Strom Emulsionsmittel im Bereich von 1: 20 bis 1:1. Ein und Vermischung mit Hilfe der an der Stelle der Verdiesbezügliches Beispiel ist die Emulsion eines 50 einigung der beiden Ströme hervorgerufenen Wir-Di-(thioäthoxy)-methylenpolymers, das ein durch- belströmung. Auch das Aushärten kann auf diskonschnittliches Molekulargewicht von ungefähr 2000 tinuierliche oder kontinuierliche Weise erfolgen,
und eine Viskosität bei gewöhnlicher Temperatur von Für eine nähere Erläuterung sei Bezug auf die im wesentlichen 1000 cSt besitzt, in n-Heptan. Die Figuren genommen. In

Herstellung der Emulsion erfolgt in bekannter Weise 55 F i g. 1 wird eine Apparatur veranschaulicht, geunter Rühren so lange, bis die Masse sich dem Zu- maß welcher zwei verschiedene Dispersionen miteinstand einer Emulsion nähert. Diese Polymerdisper- ander vereinigt und in Form eines Vermischungssion wird anschließend mit einer Dispersion der stromes in ein Sammelgefäß geleitet werden;
festen Teilchen, etwa mit einer Dispersion von festem F i g. 2 gibt eine Anlage wieder, gemäß welcher das Ammoniumperchlorat in n-Heptan, vermischt. Das 60 Dispersionsmittel und jede Komponente einzeln in als Schicht aufgebrachte Polymer wird unter weiterem eine Vermischungszone geleitet und das erhaltene Rühren ausgehärtet. Gemisch anschließend unter Rühren in einem beheiz-

Die festen Teilchen, die vorher dispergiert werden ten Auffanggefäß gesammelt wird;

können, werden in Form von feinverteilten Teilchen Fig. 3 gibt eine Anordnung wieder, gemäß welcher

mit einem Durchmesser von ungefähr 1 bis 1000 μ 65 eine Komponente mit der Trägersubstanz vorver-

verwendet. Eine solche Teilchengröße wird gege- mischt und die andere Komponente der dabei gebil-

benenfalls erst durch Zerkleinern der ursprünglichen deten Aufschlämmung in einer Vermischungszone

Teilchen erreicht. zugesetzt wird.

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Gemäß F i g. 1 ist eine Dispersion einer polymeri- Gefäße können dann in jedem Gefäß die überzogenen

sierbaren Flüssigkeit in einem keine Lösungsmittel- Teilchen der Reihe nach ausgehärtet werden,

eigenschaften aufweisenden, inerten Dispersionsmittel Die erfindungsgemäß überzogenen Teilchen kön-

im Behälter 10 und eine Dispersion von festen, von- nen eine beliebige organische oder anorganische,

einander getrennten Teilchen in einem ebenfalls 5 natürlich vorkommende oder auch synthetisch her-

keine Lösungsmitteleigenschaften aufweisenden und gestellte feste Substanz sein.

inerten flüssigen Dispersionsmittel im Behälter 11 Zu den verwendbaren hitzehärtbaren polymeren

enthalten. Die beiden Dispersionsmedien sind mitein- Substanzen gehören solche Kunststoffe und Harze,

ander vermischbar. Die Dispersion im Behälter 10 die durch Zufuhr von Wärme und gegebenenfalls

wird über die Leitung 12 in die Leitung 13 in einer io unter Einwirkung eines chemischen Härters zu einer

Menge eingeleitet, die durch das Ventil 14 in der festen Substanz ausgehärtet werden. Beispiele solcher

Leitung 12 geregelt wird. Gleichzeitig wird die Di- Produkte sind unter anderem Polyurethanharze,

spersion aus dem Behälter 11 über die Leitung 15 in Epoxyharze, Polyesterprodukte und Thioplaste oder

die Leitung 13 in einer Menge eingeleitet, die gleich- Polysulfidpolymere. Ferner können Elastomere, wie

falls durch das Ventil 16 bestimmt wird. Die Di- 15 natürlicher und synthetischer Kautschuk in Form von

spersionen aus den Behältern 10 und 11 werden an festen Teilchen, verwendet werden,

der Vereinigungsstelle 17 der Leitungen 12 und 15 Im allgemeinen können feste kondensationsartige

miteinander in Kontakt gebracht. Die Strömungs- Kohlenwasserstoffpolymere, Aminosäuren-Konden-

geschwindigkeit wird so einreguliert, daß die an dei sationspolymere, synthetische, lineare Kondensations-

Vereinigungsstelle hervorgerufene Wirbelströmung 20 polymere einschließlich Polyamiden und Polyestern,

eine wirksame Vermischung der beiden Ströme her- lineare Additionspolymere, wie Kohlenwasserstoff-

beiführt, so daß die festen Teilchen bei ihrem Kon- und vinylartige Polymere sowie Vernetzungspolymere

takt mit dem Polymer von demselben überzogen und verwendet werden.

in Form einer Dispersion in dem Dispersionsmittel Solche kondensationsartige Polymere sind Zelluüber Leitung 13 in das Gefäß 18 geleitet werden. Das 25 lose, Nitrozellulose und modifizierte Nitrozellulosen, Gefäß 18 ist mit einer Rührvorrichtung, wie etwa Zelluloseacetate, Zelluloseacetat-butyrat, Äthylzellueinem Kreiselmischer 19, ausgestattet, damit die über- lose und die Zelluloseäther, wie Methylcarboxyzogenen Teilchen nicht agglomerieren. Weiterhin ist methyl-, Hydroxyäthyl-, Cyanäthyl- und Benzyles mit einer Aufheizvorrichtung, ζ. B. einem Heiz- Zellulose. Zusätzlich können Kohlenwasserstoffpolymantel 20, für das Aushärten des Polymers ausge- 30 mere, wie Stärke, Chitin und Formaldehydpolymere, stattet. verwendet werden.

Die in der F i g. 2 eingezeichneten Behälter 21, 22 Beispiele von festen Aminosäurekondensationsund 23 enthalten das Dispersionsmittel, die polymeri- polymeren sind regenerierte Proteine, wie Kasein sierbare Flüssigkeit, wie auch die festen Teilchen. und pflanzliche Globuline. Zu den erfindungsgemäß Aus diesen Behältern werden die Substanzen über 35 verwendbaren synthetischen linearen Kondensationsdie Leitungen 24, 25 und 26 jeweils in die Ver- polymeren gehören Polyamide, wie Nylon und PoIymischungszone 27 geleitet. Die Menge der in die urethanharze, Polyester, Polyester- und Polyester-Vermischungszone geleiteten verschiedenen Sub- amidkautschuke.

stanzen wird durch die Ventile 28, 29 und 30 oder Zu verwendbaren, festen und linearen Additionsdurch andere geeignete Regelvorrichtungen bestimmt. 40 polymeren gehören natürliche und vulkanisierte Dabei werden die entsprechenden Geschwindigkeiten Kautschuke, wie Guttapercha, Balata und Chicle, so eingestellt, daß die an der Vermischungsstelle auf- cyclisierte oder isomerisierte Kautschuke, Kautschuktretende Wirbelströmung für eine wirksame Durch- hydrochlorid, Polybutadienkautschuke einschließlich mischung der Komponenten ausreicht. Die über- Nitrilkautschuken, Polychloropren und dessen Mischzogenen Teilchen gelangen aus der Vermischungs- 45 polymere, Polysulfidkautschuke, Polyisobutylen und zone 27 in Form einer gleichförmigen Dispersion in die Butylkautschuke, die verschiedenen Polyäthylene die Reaktionsleitung 39, in welcher infolge Wärme- einschließlich von chlorosulfoniertem Polyäthyleneinwirkung, z. B. mittels des mit einer Flüssigkeit 41 kautschuk, Polytetrafluoräthylen, Polystyrol, Polygefüllten Heizmantels 40, die Aushärtung erfolgt. vinylcarbazol und Polyacenaphthylen, Inden- und Nach ihrem Austritt aus der Reaktorleitung werden 50 Cumaron-Inden-Harze, Polyvinylacetat, Polyvinyldie überzogenen Teilchen von dem Dispersionsmittel alkohol, Polyvinylpyrrolydon, Polyvinylformal, PoIyabgetrennt. vinylacetat und Polyvinylbutyral, Polyvinylchlorid,

Gemäß F i g. 3 wird eine Dispersion der festen Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymere, Polyacryl-

Substanz aus dem Behälter 31 über die Leitung 32 in nitril, Vinylchlorid-Acrylnitril-Mischpolymere, PoIy-

eine Vermischungszone 33 geleitet und in einen auf- 55 vinylidenchlorid und seine Mischpolymere, PoIy-

geheizten Behälter 34 geführt. Die polymerisierbare methylmethacrylat und verwandte Polyacrylate,

Flüssigkeit wird in bestimmten Mengen über die Lei- Keton-Aldehyd-Polymere und Polyacrylatkautschuke.

tung 35 in die Vermischungszone 33 geleitet und mit Zu erfindungsgemäß verwendbaren festen Vernet-

der Dispersion der festen Substanz vermischt, wobei zungspolymeren gehören weiterhin vernetzungsartige letztere mit einer Überzugsschicht versehen wird. Die 60 Polyesterharze, verschiedene Epoxyharze, polymeri-

überzogenen festen Teilchen werden über die Leitung sierte trocknende Öle, Anilin-Formaldehyd-Harze,

36 in das Gefäß 34 weitergeleitet. Das Gefäß 34 wird Sulfonamid-Formaldehyd-Harze, Harnstoff -Form-

durch die Ummantelung 37 aufgeheizt und sein In- aldehyd-Harze, Melamin-Formaldehyd-Harze und

halt durch den Kreiselmischer 38 dauernd weiterge- die verschiedenen Phenol-Formaldehyd-Kondensarührt. Damit ein vollständig kontinuierlicher Verfah- G5 tionsharze.

rensablauf sichergestellt ist, können mehrere Gefäße Weiterhin können feste organische Polymere ver-

34 vorgesehen werden, die der Reihe nach über die wendet werden, die außer Kohlenstoff, Wasserstoff,

Leitung 36 aufgefüllt werden. Nach Auffüllen der Sauerstoff und Stickstoff auch andere Elemente ent-

,halten. Erfindungsgemäß werden vorzugsweise siliciumhaltige Polymere verwendet, z. B. Siloxane. Die siliciumhaltigen Substanzen enthalten oft ein Halogenmolekül.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Teilchen werden in feinverteilter Form mit einer Teilchengröße von ungefähr 1 bis 1000 μ Durchmesser verwendet. Für viele Anwendungen kann mehr als eine Substanz in Form von festen Teilchen verwendet werden, wobei die Teilchen unterschiedliche Dimensionen aufweisen können. Diese festen Teilchen können Farbstoffe, Pigmente und Verdünnungsmittel, Asbestfasern, gepulverte Metalle, anorganische Verbindungen, wie Salze, Metalloxyde u. dgl. oder beliebige andere und geeignete feste Teilchen sein. Zu solchen festen, anorganischen Substanzen gehören beispielsweise Pigmente, wie Titandioxyd, Bleidioxyd, Eisen(III)-oxyd, Kohlenruß, Metallpulver, wie Aluminium, Kupfer, Lithium und Natrium, verschiedene anorganische Salze, starke reaktionsfähige anorganische Substanzen, die in Treibstoffen und Explosivstoffen verwendet werden können, Düngemittelbestandteile u. dgl.

Die als inertes Dispersionsmittel benutzten flüssigen Substanzen dürfen keine Lösungsmittel sein und dürfen weiterhin keine Reaktion mit den erfindungsgemäß miteinander zu vermischenden Substanzen eingehen.

Das gleiche Dispersionsmittel kann sowohl für die festen Teilchen als auch für die polymerisierbaren Flüssigkeiten verwendet werden. Umgekehrt können für die Herstellung des Vorpolymerisats verschiedene Dispersionsmittel verwendet werden, wie auch für jede feste Komponente, wenn diese Komponenten vor ihrer Vermischung vordispergiert werden. Es ist lediglich erforderlich, daß die jeweiligen Dispersionsmittel der Komponenten keine Reaktion mit den verwendeten Substanzen eingehen und daß sie miteinander vermischbar sind.

Zu Dispersionsmitteln, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden können, gehören Wasser, aliphatische und olefinische Kohlenwasserstoffe mit ungefähr 3 bis 16 Kohlenstoffatomen. Beispiele hiervon sind Propan, Butan, Hexan, Heptan, Octan, Dodecan und Hexadecan, wie auch 2-Octan, 1-Dodecan, 1-Hexadecan usw. Beispiele von cyclischen Kohlenwasserstoffen sind Cyclohexan, Methylcyclohexan. Beispiele von aromatischen und alkylaromatischen Verbindungen, die als Dispersionsmittel verwendet werden, sind unter anderem Verbindungen mit ungefähr 6 bis 16 Kohlenstoffatomen, wie Benzol, Toluol, Xylol, 2,4-Dipentylbenzol, Phenyldecan, Decalin, 1-Hexyldecalin usw. Auch die Halogenderivate der obengenannten Kohlenwasserstoffe werden als Dispersionsmittel verwendet. Hierzu gehören beispielsweise Äthylendichlorid, Trichloräthylen, Methylendichlorid, Chlorbenzol, Brombenzol, Jodbenzol. Auch Verbindungen aus der Freonreihe, wie Dichlordifluormethan, Dichlortetrafluoräthan usw. können Verwendung finden.

Auch die flüssigen, niederen Alkylsiloxane können erfindungsgemäß als Dispersionsmittel verwendet werden. Die verwendbaren Alkylsiloxanverbindungen besitzen die allgemeine Formel

[Si(R₃)OL-[Si(R₂)O]_n-[Si(R₃)L
in welcher R ein niederer Alkyl- oder Kohlenwasserstoffrest mit bis zu ungefähr 8 Kohlenstoffatomen, η eine ganze Zahl von 0 bis 6 und m 1 oder 0 ist, wobei die Verbindung eine cyclische Struktur aufweist. Andere verwendbare Dispersionsmittel sind Alkohole mit 1 bis ungefähr 12 Kohlenstoffatomen und einer bis ungefähr drei Hydroxylgruppen. Beispiele hiervon sind Methylalkohol, Äthylalkohol, Isopropylalkohol, Benzylalkohol, Glycerin, Dodecylalkohol usw. Auch Amine mit ungefähr 2 bis 12 Kohlenstoffatomen und mit ungefähr 1 bis 3 Stickstoffatomen können verwendet werden. Hierzu gehören Verbindungen, wie Äthylendiamin, Diäthylentriamin, Dodecalaman, Pyridin, Chinolin usw. Auch Äther, Ketone, Aldehyde und Ester mit ungefähr 2 bis 16 Kohlen-Stoffatomen können verwendet werden. Beispiele hiervon sind Äthyläther, Aceton, Propionaldehyd, Äthylacetat, Butyldodecanoat, Butylcellosolve usw. Erfindungsgemäß werden gewöhnlich nichtwäßrige Dispersionsmittel und insbesondere organische, eine niedrige Viskosität aufweisende und keine reaktionsfähigen Gruppen besitzende organische Dispersionsmittel verwendet. Ist das Dispersionsmittel bei gewöhnlicher Temperatur stark viskos, so kann die Dispersion unter Zufuhr von Wärme gebildet werden.

Die Verfahren für die Herstellung von Dispersionen selbst sind bekannt.

Die polymerisierbaren Flüssigkeiten, die erfindungsgemäß für die Aufbringung einer Überzugsschicht auf die festen Teilchen verwendet werden, sind im allgemeinen wärmehärtbare Massen, die im flüssigen Zustand entweder in Form ihrer Monomeren oder partiellen Polymeren vorliegen und weiterhin entweder durch Selbstaushärten oder durch Aushärten in Gegenwart eines Katalysators oder in Verbindung mit einem oder mehreren mischpolymerisierbaren flüssigen Vorpolymeren oder Monomeren zu einer festen Masse aushärten.

Für die Abänderung der Eigenschaften der für das Aufbringen eines Überzuges auf die festen Teilchen verwendeten polymerisierbaren Flüssigkeiten können außerdem Weichmacher und Verdünnungsmittel verwendet werden. Verwendbare Weichmacher sind flüssige Substanzen mit Solvatierungs-, Verdünnungs- oder Gelierungseigenschaften gegenüber den verwendeten festen Teilchen. Zu solchen Weichmachern gehören im allgemeinen die organischen Ester von zweibasischen organischen Säuren, die Ester von organischen Diolen und Triolen und organischen Säuren, die Ester von Polyalkylenglykolen und organischen Säuren, Polyoxyalkylen-Diolalkylen-Oxyde, flüssige Kohlenwasserstofföle, organische Phosphate, Phosphite und Phosphonate, Polyester, Ester höherer Fettsäuren wie auch andere Produkte. Die erfindungsgemäß verwendbaren Weichmacher sind bei ihrer Verwendungstemperatur während der Vermischung mit der neutralen Trägersubstanz flüssig und im allgemeinen ebenfalls flüssig bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis 150° C.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich z. B. für die Herstellung von neutralen oder Pigmente enthaltenden Gießharzen, für die Verkapselung von reaktionsfähigen Substanzen, für die Gewinnung von Deckfarbpigmenten und nach und nach auflösbaren Substanzen in feinverteilter Form, für das Überziehen von Pigmentfarben und anderen Produkten, die in Systemen benutzt werden, in denen sie ohne Schutzschicht unverträglich sind, verwenden.

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οία
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Ί-ol
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Soll ein vollkommen undurchlässiger Überzug wie im Falle von eingekapselten reaktionsfähigen Substanzen aufgebracht werden, so ist hierfür ein hohes Verhältnis der polymeren Masse zu den zu überziehenden festen Teilchen notwendig. Werden auf der anderen Seite Überzüge aus allmählich auflösbaren Polymeren hergestellt, so muß ein niedriges Verhältnis der polymeren Masse zu den festen Teilchen vorliegen. Die Durchlässigkeit der Überzugsschicht hängt außerdem von dem im besonderen verwendeten Polymer ab.

Der Erfindungsgegenstand wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert, in denen sämtliche Teile und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen sind, falls etwas anderes nicht ausdrücklich bestimmt wird.

Beispiel 1

Ammoniumperchlorat mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von ungefähr 20 μ wurde in Hexamethyldisiloxan in einer 10 gewichtsprozentigen Dispersion dispergiert. Aus einem flüssigen Polybutadien mit endständigen Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht im Bereich von 2000 bis 8000 wurde in dem gleichen Dispersionsmittel eine zweite Dispersion hergestellt und ein Polyarylen-Polyisocyanat-Polymer mit einem niedrigen Molekulargewicht von 350 bis 375 gebildet. Die zweite Dispersion wies einen Gehalt von insgesamt 10% an dispergierter Substanz auf, wovon 97% PoIybutadienpolymer waren. Die beiden Dispersionen wurden unter Rühren in einem mit einer Aufheizvorrichtung ausgestatteten Reaktionsgefäß vermischt und das Gemisch unter Rühren während 2 bis 4 Stunden auf eine Temperatur von 82° C erhitzt. Nach dieser Zeitdauer wurde das Aufheizen und Rühren eingestellt. Die mit dem Polymer überzogenen festen Teilchen von Ammoniumperchlorat wurden sich absetzen gelassen, so daß die obere Schicht von Hexamethyldisiloxan abdekantiert werden konnte. Die so erhaltenen, mit einer Schutzschicht überzogenen festen Teilchen können als Komponente von festen Raketentreibstoffen verwendet werden.

Beispiel 2

Ähnlich kann man vermahlenen Harnstoff zu einem langsam wirkenden Düngemittel verarbeiten.

Beispiel 3

Eine Aufschlämmung von 100 Teilen pigmentierter Polyamidfasern einer ungefähren Länge von 1 mm in 2000 Teilen Hexan wurde kontinuierlich mit einer Dispersion von 100 Teilen eines niedermolekularen Polymers aus Tetramethylendiamin-

bernsteinsäure vermischt, zu dessen Herstellung auf 1 Mol Säure 1,1 Mol Diamin verwendet wurden, und das ein Molekulargewicht von 500 bis 2000 besaß. Die Polymeraufschlämmung enthielt weiterhin 3% eines niedermolekularen Polyacrylen-Polyiso-

cyanat-Harzes mit einem Molekulargewicht von ungefähr 350. Die Polymeraufschlämmung wurde aus insgesamt 100 Teilen Polymerbestandteilen und ungefähr 2000 Teilen Hexan hergestellt. Die Aufschlämmungen wurden kontinuierlich in einer Vorrichtung mit den in Fig. 2 dargestellten charakteristischen Merkmalen in einer solchen Weise vermischt, daß das am Ende erhaltene Gemisch 85% pigmentierte Polyamidfasern und 15% Polymer enthielt. Nach ihrem Durchgang durch die Vermischungszone wurde das Gemisch bei hoher Wirbelströmung und Aufrechterhaltung einer Temperatur im Reaktionsgefäß von 37,8° C durch einen rohrförmigen Reaktor geleitet. Die Verweilzeit im Reaktionsgefäß betrug ungefähr 5 Minuten, wonach sich die polymere Uberzugsschicht in einem nichtklebrigen Zustand befand. Nach ihrer Ableitung aus dem rohrförmigen Reaktor wurden die mit einer Überzugsschicht aus einem partiell polymerisierten Polymer versehenen, noch dispergierten Teilchen in einem mit einem Rührer versehenen Sammelgefäß aufgefangen und während einer weiteren Stunde bei 37,8° C gehalten. Nach Ablauf einer Stunde war das Polymer vollständig ausgehärtet, wonach das Rühren eingestellt wurde. Anschließend wurden die mit einer polymeren Überzugsschicht versehenen Polyamidfasern von der Hexanträgersubstanz abgetrennt. Die auf diese Weise überzogenen Fasern konnten mit Hilfe eines Epoxydklebstoffes fest mit einem Baumwollgewebe abgebunden werden, wobei der Effekt eines gefärbten synthetischen Filzes erreicht wurde.

80 Teile Kupferphthalocyanin von Pigmentreinheitsgrad und 20 Teile eines Mischpolymers aus 90 Molprozent Äthylacrylat, 5 Molprozent Glycidylmethacrylat und 5 Molprozent Acrylsäure mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1000 bis 3000 wurden nacheinander langsam in einem Reaktionsgefäß miteinander vereinigt und in einem Gefäß mit 500 Teilen l,l,2-Trichlor-l,2,2-trifluoräthan gerührt. Während der Zugabe des Pigments und der Polymeren wurde das Rühren fortgesetzt, und auch nach vollständiger Zugabe wurde weitergerührt. Der auf diese Weise durchmischte Inhalt des Reaktionsgefäßes wurde während ungefähr 3 Stunden auf 66° C erhitzt. Die dabei gebildeten, mit einer polymeren Überzugsschicht versehenen Teilchen von Kupferphthalocyanin konnten anschließend nach Abtrennung der Dispersionsmittel als Bestandteil von Farben und Druckfarben verwendet werden und erbrachten den Vorteil, daß kein Kupferphthalocyanin in die Farbstoffträger- oder Druckfarbenträgersubstanz hineinsickern konnte.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Überziehen von festen, kleindimensionierten Teilchen mit einer polymeren Überzugsschicht, dadurch gekennzeichnet, daß man die Teilchen und eine polymerisierbare Flüssigkeit in Gegenwart eines inerten, keine Lösungseigenschaften besitzenden, flüssigen Emulsionsmittels, das in einem Gewichtsverhältnis polymerisierbare Flüssigkeit zu Emulsionsmittel von 1:20 bis 1:1 angewendet wird, unter Aufrechterhaltung einer Wirbelströmung miteinander vermischt und dann unter weiterer Aufrechterhaltung der Wirbelströmung die polymerisierbare Flüssigkeit zu einem festen Überzug polymerisiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Vermischungszone kontinuierlich arbeitet und anschließend die so überzogenen Teilchen von dem Dispersionsmittel abtrennt.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Suspension von festen Teilchen mit einer Größe von nicht mehr als 1 mm in dem Dispersionsmittel mit mindestens einer Emulsion der polymerisierbaren Flüssigkeit in einem Dispersionsmittel mit-

einander vermischt, wobei die beiden Dispersionsmittel miteinander vermischbar sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als polymerisierbare Flüssigkeit eine hitzehärtbare, organische Substanz verwendet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen