DE2262468A1

DE2262468A1 - Verfahren zur herstellung eines zusammenhaengenden, organischen polymeren films

Info

Publication number: DE2262468A1
Application number: DE2262468A
Authority: DE
Inventors: Jun Fred Herbert Hammond
Original assignee: Kendall Co
Current assignee: Kendall Co
Priority date: 1971-12-27
Filing date: 1972-12-20
Publication date: 1973-07-05
Also published as: CH563468A5; ZA728748B; FR2165940A1; DK141689C; NO139548B; GT197227323A; NO139548C; AR195579A1; GB1376690A; BR7208883D0; IT973991B; US3753885A; FR2165940B1; DK141689B; CA980720A; JPS4873464A; BE792427A; NL7217218A; AU4984172A; AT337462B

Description

Patentanwälte Dip!.-!ng. W. Sclierrmann Dr.-Ing. R. Roger

76 Eüslingen (Neckar), Fabrikstraßo % Postfach 348

24

Telefon

' Stuttgart (0711) 356539

J59619

1 y . De Z . IJ / 2. Telegramme Patentschutz

Unser Zeichen: PA 36 nana

THE KENDALL COMPANY, 95 West Street, Walpole, Massachusetts 02081, V.St.A. '

Verfahren ,zur Herstellung eines zusammenhängenden, organischen polymeren Films .

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines zusamrnenhängenden,organischen polymeren Films durc.^ fortlaufende elektrolytische Abscheidung von organischen, polymeren Teilchen aus einer wässerig'en Dispersion solcher Teilchen, in die eine Bezugselektrode zumindest teilweise eingetaucht ist.

Es ist bereits bekannt, Gummifilme dadurch zu erzeugen, daß sie aus einer Latexemulsion im Chargen- also intermittierenden Betrieb gleichzeitig elektrolytisch abgeschieden werden» Während dieses Verfahren 'zur Erzeugung gewisser Produkte geeignet ist, bringt es notwendig eine Änderung der Konzentration der festen Teilchen in dem Bad mit sich, woraus sich Schwierigkeiten des Verfahrens ergaben, die vor allem damit zusciiror.snhängen, daß die Erzeugnisse keine Gleichförmigkeit besitzen. Um diese Änderung der Konzentration auszugleichen, ist es notwendig, auf andere Verfahren, z.B. die Dialyse oder die Ultrafiltration, auszuweichen oder

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ein System mit Auffüllbädern zu verwenden, wie es in der galvanischen Industrie allgemein verwendet wird. Bei diesem Verfahren können Dispersionen nicht verwendet werden und die Auffüllung kann nur durch das Zusetzen von festen Stoffen zu dem Bad bewirkt werden. Weiterhin erfordert das Verfahren unter Verwendung der Auffüllbäder eine Einstellung des pH-Wertes und einen kleinen Ionengehalt, um die Identität des Bades aufrechtzuerhalten.

Eine kontinuierliche gleichzeitige elektrolytische Ausfällung, d.h. die Abscheidung auf einer sich bewegenden leitenden Fläche in einer wässerigen Dispersion, die sich in derselben Richtung bewegt wie die Fläche, hat ebenfalls gewisse Nachteile: Die Abscheidung erfolgt zunächst aus einer konzentrierten Dispersion, was eine ausgewähie Ausfällung der kleineren und höher geladenen Teilchen ergibt, wobei .;·.ι. anglich eine Filmschicht erzeugt wird, die einen geringen Wassergehalt besitzt. Diese Schicht besitzt einen verhältnismäßig großen Widerstand und neigt dazu, die Menge des weiterhin abzuscheidenden Materials zu verkleinern, wodurch die Gesamtstärke des Films verringert wird. Weiterhin besitzt das kontinuierliche gleichzeitige elektrolytische Abscheidungsverfahren einen schlechten Wirkungsgrad, weil das gesamte Material in dem Bad nicht in einem einzigen Durchgang wiedergewonnen werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß es bei gleichbleibenden Betriebsbedingungen durchführbar ist, die Verwendung von Dispersionen von Teilchen hohen Molekulargewichts erlaubt, die Erzeugung von Filmen größerer Stärke ermöglicht und das Ablassen des Bades in einem einzigen gleichzeitigen Arbeitsgang zuläßt.

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Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art, die die abgeschiedenen Teilchen aufnehmende, elektrisch leitende Oberfläche, von der ein Teil in die Dispersion eingetaucht ist, fortlaufend durch diese hindurchbewegt, während die Dispersion entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Oberfläche strömt, wobei zwischen der Oberfläche und der Bezugselektrode ein elektrisches Gleichstromfeld aufrechterhalten wird.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine derartige Vorrichtungen einem senkrechten seitlichen Schnitt in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine abgewandelte Vorrichtung, bei der der polymere Film mit einem anderen Material zusammengeführt wird in der gleichen Darstellungsart,

Fig. 3 eine weitere Abwandlung der Vorrichtung gemäß Fig. 1, bei der der polymere Film einem beiderseitigen Beschichtungsverfahren unterworfen wird, ebenfalls in der gleichen Darstellung.sart,und

Fig. 4 eine weiterhin abgewandelte Vorrichtung, bei der die die abgeschiedenen Teilchen aufnehmende leitende Oberfläche durch das Trägermaterial für den polymeren Film gebildet wird, wiederum in der gleichen Darstellungsart.

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Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist einen Behälter 10 auf, der eine Bezugselektrode 12 enthält, welche die Anode darstellt. Diese besteht vorzugsweise aus Graphit oder Platin, jedoch kann auch jedes andere geeignete inerte, nicht erodierende Material verwendet werden. Die Kathode, welche die empfangende leitende Oberfläche enthält, besteht aus einem hohlen oder vollen Metallzylinder 14,der während der elektrolytischen Abscheidung umläuft und wie üblich aus nichtrostendem Stahl oder einem verchromten Metall besteht. Die Bezugselektrode und der Zylinder 14 sind auf übliche V7eise mit einer nicht dargestellten Gleichstromquelle verbunden.

Eine kationische,wässrige Dispersion aus polymeren Teilchen 16 wird von einem Vorratsbehälter 18 aus durch eine Messvorrichtung 20 zugemessen und fließt durch den Spalt zwischen dem Zylinder 14 und der Elektrode 12 entgegengesetzt zur Drehrichtung des Zylinders 14 hindurch. Das elektrische Feld, das zwischen der Bezugselektrode 12 und dem Zylinder besteht, verursacht eine Wanderung der polymeren Teilchen in der Dispersion 16 auf den Zylinder 14 zu, wo die Teilchen ionisch destabilisiert werden und einen zusammenhängenden organischen, polymeren Film 22 auf dein Zylinder bilden. Dieser Film 22 wird von dem Zylinder 14 laufend abgezogen und wird, nachdem er um eine Führungswalze 24 herumgelaufen ist, von einer Aufwickelwalze 26 aufgenommen. Die Ablaufflüssigkeit 28, die im wesentlichen frei von polymeren Teilchen ist, wird iber eine Reihe von Prallblechen 3O und Überläufen 32 , die hinter der Bezugselektrode 12 angeordnet sind, kontinuierlich abgeleitet,

Wenn ein vollständiges Ausbringen der Teilchen aus der Dispersion in einem einzigen Durchgang erwünscht ist, so daß also an dem einen Ende des Behälters 10 eine konzentrierte Dispersion zugeführt wird und an dem anderen 309827/1043

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Ende eine polymerfreie Ablaufflüsaigkeit 28 abgeleitet wird, ist es wesentlich, daß auf dem Wege der elektrolytischen Abscheidung ein Konzentrationsgefälle aufrechterhalten wird. Um dies zu erreichen , muß eine Mischung der Dispersion vermieden werden. Faktoren, die einen Einfluß darauf haben > ob eine Mischung stattfindet, bestehen aus der Größe des Zwischenraums , zwischen der Bezugselektrode 12 und dem Zylinder 14, der Durchflußmenge der Dispersion,, der Größe der Vorrichtung und der Umlaufgeschwindigkeit des Zylinders 14. Vorzugsweise ist der Zwischenraum zwischen der Bezugselektrode 12 und dem Zylinder 14 klein und gleichförmig auf dem Wege der elektrolytischen Abscheidung, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Jedoch ist es auch möglich, ein ' Konzentrationsgefälle aufrechtzuerhalten, wenn sich die Größe des Zwischenraumes zwischen der Bezugselektrode und dem. Zylinder auf dem Wege der Abscheidung ändert. Wenn die Durchflußmenge der Dispersion zu groß wird, kommt eine Wirbelströmung und eine Mischung zustande, während eine geringe Durchflußmenge eine Konzentration der Dispersion ergibt, die derjenigen bei einem intermittierenden Verfahren gleichkommt, bei dem kein Konzentrationsgefälle auftritt. Die Menge des als Dispersion eingebrachten Polymers muß auch gleich sein der Menge des Polymers, die als Film entnommen wird, Vorzugsweise wird die Dispersion in einer konstanten Menge eingebracht, wobei man sie mit einer konstanten Geschwindigkeit strömen läßt und den Zylinder mit einer konstanten Umlaufgeschwindigkeit antreibt.

Im allgemeinen wird eine Spannung von 50 bis 250 V verwendet, we.nn es erforderlich ist, alle dispergierten, polymeren Teilchen als Film herauszuziehen. Vorzugsweise wird innerhalb dieses Bereiches mit der Grenzspannung gearbeitet, die erforderlich ist, um einen Film gewünschter Dicke zu erzeugen. Wenn eine höhere als die Grenzspannung verwendet

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wird, besteht in einigen Bereichen die Neigung, Anhäufungen von abgeschiedenem Polymer zu bilden, was zu einem ungleichmäßigen Film führt. Unterhalb der Grenzspannung ist es unmöglich, den Film in der gewünschten Dicke zu erzeugen und die Dispersion völlig auszuschöpfen. Es ist weiterhin vorzuziehen, die Dispersion auf einer konstanten Temperatur zu halten, um gleichmäßige Arbeitsbedingungen sicherzustellen. Das kann erreicht werden, indem entweder die Dispersion oder der Zylinder mit Hilfe geeigneter Mittel gekühlt v/erden. Vorzugsweise wird in der Dispersion eine konstante Temperatur unter 80 c und insbesondere eine solche zwischen 30° und 60° C aufrechterhalten.

Irgendeine wässerige Dispersion von elektrolytisch ausfällbaren organischen, polymeren Teilchen, d.h. irgendeine Dispersion, welche die folgenden Eigenschaften aufweist, kann verwertetet werden: Zunächst muß die filmerzeugende Temperatur

des dispergieren Pol> es unterhalb von 80° C liegen.

oder das Polymer muß erweicht sein, um die filmerzeugende Temperatur auf diesen Wert herabzusetzen. Zweitens muß die •Dispersion geladene Teilchen enthalten, und, wenn eine Mischung von Ladungen vorliegt, muß eine Ladung vorherrschen. Beispiele von typischen Dispersionen sind solche, in welchen das Polymer die folgenden Monomere enthält:

1. Akryl- und Methakrylester, die zwischen 1 und 28 Kohlenstoffatomen enthalten, wobei das Mittel in der Alkylestergruppe zwischen 1 und 14 Kohlenstoffatomen liegt, z.B. Akrylsäuremethylester, Akrylsäureäthylester, Akrylsäurebutylester, Akrylsäureoktylester und Decylmethakrylsäureester.

2. Vinylester, in denen das Säureradikal mindesten zwei

Kohlenstoffatome enthält, z.B. Vinvlazetat und Vinylpropionat. 309827/1043

3. Vinylaether, in denen die Alkylgruppe mehr als

ein Kohlenstoffatom enthält, z.B. Butylvinylaether und Oktylvinylaether.

4. Polare und aktive Monomere, z.B. Akryl- und Methakrylsäuren; Akrylamide, Methakrylamide und ihre N-substituierten Derivate, z.B. N-Methylakrylamid und N-t- Butylakryl.amid; Monomere,abgeleitet von cL_f ß - ungesättigten Dikarbonsäuren, Säureestern und Säureamiden, z.B. Maleinsäure, Butylsäuremaleat, Hexylsäuremaleat, N-Dodecylmaleinsäureamid und Itakonsäureamid; Viny!monomere die aktive Gruppen, ζ»Β.-Ν- Methylolmethakrylamid, N-Methoxymethylakrylat und Hydroxyaethylmethylakrylat enthalten. ^

5 * Monomere, die CN-Gruppen enthalten, ζ.B.Akrylnytril und Zyanaethylakrylat.

6. Alkylate enthaltende Monomere, z.B. Methoxyaethylakrylat, Äthoxyaethylmethakrylat und Äthoxyaethylvinylaether.

7. Allyl- und Methallylmonomere, z.B. Allylchloride, Allylazetäte und Metallylalkohol.

8. Monomere, die zwei oder mehr Vinylgruppen enthalten, z.B. Allylakrylate, Aethylenglykoldimethakrylat, Glyzerintrimethakrylat.

9. Vinylhalogenide,z.B. Vinylchlorid, Vinylbromid , Vinylidenchlorid und Vinylidenfluorid.

10. Tetrafluoraethylen
ll.UrethaiJbildende Monomere

12. Epoxyd enthaltene Monomere, z.B. Glyzidylmethakrylat und GlyzidylakrylaiaO 9 8 2 7 / 1 0 A 3

Mischpolymere, die zwei oder mehr der obengenannten Monomere enthalten, können ebenfalls verwendet werden.

Während vorzugsweise Dispersionen verwendet werden, die von sich aus zu einer elektrolytischen Abscheidung fähig sind, können Dispersionen von Polymeren, bei denen das nicht der Fall ist, d.h. bei denen das Polymer als solches nicht ionisch geladen ist, durch übliche Mittel zu dieser Fähigkeit gebracht werden, indem man sie z.B. in Gegenwart von anionischen oder kationischen¹Netzmitteln herstellt. Geringe Mengen von nicht ionischen Netzmitteln können hierbei auch zusammen mit einem anionischen oder kationischen Netzmittel verwendet werden, und hierdurch wird oft sine bessere Benetzung der empfangenden leitenden Oberfläche erzeugt.

Dispersionen von Polymeren, die von sich aus zur elektrolytischen Abscheidung fähig sind, können durch eine Ladung des Polymers oder durch ein anionisches oder kationisches Netzmittel oder durch eine Kombination dieser Mittel stabilisiert werden. In deivartige Systeme können auch nicht ionische Netzmittel eingeführt werden.

Größere Mengen von Netzmitteln sollten jedoch vermieden werden, da es erwünscht ist,eine^koaleszierten Film zu erzeugen.

Die Konzentration der wässrigen Dispersion kann zwischen 4 und 40 Gewichtsprozenten liegen. Die Dicke des abgelegten Films, die direkt proportional der Konzentration der Dispersion und der Menge^mit welcher die Dispersion eingemessen wird, und umgekehrt proportional der Geschwindigkeit ist, mit welche sich die empfangende leitende Oberfläche bewegt, kann veränderlich sein, ist jedoch im allgemeinen größer als 0,000 25 mm; vorzugsweise haben die Filme eine Dicke

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zwischen 0,0126 und 0,0506 nun.

Die größte Filmdicke hängt unmittelbar von der Leitfähigkeit des abgeschiedenen Films ab, die ihrerseits von der Art des Polymers und des Netzmittels in der Dispersion abhängt. Je leitfähiger die Filme sind, desto mehr neigen sie dazu dicker zu werden.

Ein besonderer Vorzug ist der Abscheidung von Akrylatpolymeren und- mischpolymeren aus Dispersionen zu geben, die eine Konzentration von 15 bis 30 Gewichtsprozent besitzen, wobei eine Spannung von 75 bis 125 V verwendet wird.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 gleicht derjenigen nach Fig. 1, mit der Ausnahme, daß eine Anordnung getroffen ist, um den Film 22 mit; einem Band 34 zusammenzubringen, das von einer Vorratswalze 36 abgezogen wird. Nachdem das zusarrarcin-

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gesetzte Material/zwischen Führungswalzen 30 und 38 hindurchgelaufen ist, wird es von einer Walze 32 aufgewickelt.

Das Band 34 kann aus irgendeinem geeigneten Material, z.B. einem Faservlies, Papier, einem gewebten oder ungewebten Stoff, einem Kunststoffilm oder einer Metallfolie bestehen.

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung dargestellt, die derjenigen nach Fig. 2 gleicht. Jedoch wird von einer Vorratswalze 44 ein zweites Band 42 abgezogen und dem zusammengesetzten Material 40 angefügt. Nachdem es die Führungswalzen 38 und 46 passiert hat, wird das sich/ergebende Schichtmaterial 48 von der Walze 32 aufgewickelt. Eine solche Vorrichtung wird vorzugsweise dazu verwendet, um einen Akrylatfilm mit zwei Schichten eines Faservlieses zu verbinden.

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Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 4 wird ein Trägermaterial 50 von einer Vorratswalze 52 abgezogen und in die Dispersion 16 und auf den Zylinder 14 gefördert. Die elektrolytische Abscheidung vollzieht sich unmittelbar auf dem Trägermaterial 50, und das beschichtete Trägermaterial 54 verläßt den Zylinder 14 und durchläuft einen Ofen 56, wonach es über eine Führungswalze 58 zur Aufwickelwalze 32 gelangt.

Das Trägermaterial 50 kann aus irgendeinem gewebten oder ungewebten Textilmaterial oder Kunststoff bestehen, das zwischen der Bezugselektrode 12 und dem Zylinder 14 eingebracht wird. Auf diese Weise können Polyzinbänder oder die Rückseiten von gewebten Klebebändern mit einem Film beschichtet oder imprägniert werden. Das Trägermaterial kann auch aus einer Metallfolie oder einem Metalldraht bestehen, die oder der mit einer Stromquelle verbunden ist, wobei das Trägermaterial 50 unmittelbar die empfangende leitende Oberfläche daxdcellt. Auf diese Weise kann die empfangende leitende Oberfläche eine Elektrode sein, von der der Film fortlaufend abgenommen wird, entweder als selbsttragender Film oder als eine Schicht auf einem durchlässigen Trägermaterial, oder die aufnehmende leitende Oberfläche kann sich an einer Elektrode befinden, die als Trägermaterial für den Film dient, wobei das beschichtete Trägermaterial laufend aus dem Bad abgezogen wird.

Gegebenenfalls kann die Vorrichtung gemäß Fig. 4 derart abgewandelt werden, daß das Trägermaterial 50 durch einen hohlen Zylinder hindurchläuft, wenn das Trägermaterial die Elektrode darstellt, an der die Abscheidung stattfindet.

Weiterhin kann,·, obwohl die. Erfindung unter Zugrundelegung 309827/1043

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einer kationischen Abscheidung, erläutert worden ist, die Polarität der Bezugselektrode und der empfangenden leitenden Oberfläche umgekehrt und eine anionische Dispersion verwendet werden, wobei die Anode aus einem inerten, nicht erodierenden Material besteht.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann für die Erzeugung von Filmen verwendet werden, die .auf vielfältige Weise verwendbar sind. So können z.B. Bindematerialien für Faserbänder, unter Druck wirksam'werdende Klebebänder, aus Textilstoff und Film bestehende Schichtmaterialien, metallklebende Bänder und Reifenkorde erzeugt werden.

In den folgenden Ausführungsbeispielen sind alle angegebenen Teile Gewichtsteile, wenn nichts anderes vermerkt ist.

Ausführungsbeispiel· 1

Ein zusammenhängender, organischer polymerer Film wird aus einer kationischen wässrigen Dispersion elektrolytisch abgeschieden, wobei die Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendet wird. Die Dispersion wird aus einem Mischpolymer von 80 Teilen Aethylakrylat, 10 Teilen Butylakrylat und Teilen Akrylnytril erzeugt, die durch Polymerisation einer Emulsion hergestellt wird, in der sich Redoxvorgänge abspielen, wobei 2 Teile einer 25 Gewichtsprozente TRITON X-400 enthaltenden wässrigen Dispersion als Dispergens und 300 Teile Wasser verwendet werden. TRITON X-400 ist Stearyldimethylbenzylamoniumchlorid, das von der Röhm & Haas GmbH vertrieben wird. Die Dispersion wird so eingestellt, daß sie 20 Gewichtsprozente feste Stoffe enthält. Die empfangende leitende Oberfläche befindet sich an einem hochglanzpolierten, aus rostfreien Stahl bestehenden Zylinder (Kathode), der einen Durchmesser von 20 am und eine Länge von 15 cm besitzt. Die Bezugs-309827/1043

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elektrode ist eine statische Anode aus Graphit, die 5 mm von der empfangenden leitenden Oberfläche entfernt angeordnet ist, wobei ein Weg für die elektrolytische Abscheidung zustandekommt, der 25,4 cm lang ist. Die Dispersion wird mit einer Durchflußmenge von 54 ecm /min bei Raumtemperatur in diesen Kanal eingebracht , während die Kathode entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Dispersion mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 2,7 m/min in Drehung versetzt wird. Der Durchgang eines Gleichstroms von 6 A unter Verwendung einer -Spannungvon 100 V erzeugt einen zusammenhängende^ gut koaleszierten Film von O,o25 mm Dicke auf der Kathode. Der Film wird fortlaufend von der Kathode abgenommen und aufgewickelt. Aus dem den Ausgang darstellenden Ende des Kanals zwischen den Elektroden strömt eine Ablaufflüssigkeit aus, die weniger als 0,1 Gewichtsprozent feste Teilchen enthält.

Ausführungsbeigpiel 2

Es wird nach dem Verfahren, mit der Vorrichtung, mit der Dispersion und den Bedingungen gearbeitet, die im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben worden sind, mit der Ausnahme, daß die Dispersion auf 24 Gewichtsprozent feste Stoffe eingestellt wird und in einer Menge von 34 ccm/min eingebracht wird, wobei die Kathode mit einer Umfangsgeschwindigkeit vonO, 305 m/min umläuft. Der Film aus dem abgeschiedenen Polymer ist 0,0145 mm dick und enthält 25 Gewichtsprozente Wasser. Die Ablaufflüssigkeit enthält weniger als 1 Gewichtsprozent feste Stoffe.

Ausführungsbeispiel 3

Das Verfahren, die Vorrichtung, die Dispersion und die Arbeitsbedingungen sind die gleichen wie beim Ausführungs-

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beispiel 2 mit der Ausnahme, daß die Dispersion mit einer Menge von 36 ccm/min eingebracht wird. Der erzeugte Film ist 0,0173 min dick und enthält 22 Gewichtsprozent Wasser. Die Ablaufflüssigkeit enthält weniger als ¹ Gewichtsprozent feste Stoffe.

Ausführungsbeispiel 4

Unter Anwendung des Verfahrens, der Vorrichtung und der allgemeinen Arbeitsbedingungen des Ausführungsbeispiels 3 wird die Dispersion des Ausführungsbeispiels 1 auf 16 Gewichtsprozent feste Teilchen eingestellt und mit einer Menge von 54 ccm/min eingebracht, um einen Film zu erzeugen, der 0,0152 mm dick ist und 25 Gewichtsprozent Wasser enthält. Die Ablaufflüssigkeit enthält weniger als 1 Gewichtsprozent feste Stoffe.

Ausführungsbeispiel 5

Das Ausführungsbeispiel 4 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß die Dispersion auf 20 Gewichtsprozent feste Teilchen eingestellt wird und mit 34 ccm/min eingebracht wird, wobei eine Spannung von 150 V verwendet wird. Es wird ein Film von 0,0191mm Dicke erzeugt.^Die Ablaufflüssigkeit enthält 0,2 Gewichtsprozent feste Stoffe.

Ausführungsbeispiel· 6

Es wird eine wässrige Dispersion eines Polymers hergestellt, wobei das Verfahren verwendet wird und die Monomere zugrungegelegt werden, die im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben sind, wobei jedoch als Dispergens KEMAMINE BQU9742C verwendet wird. . Dieses Dispergens , das von der

Humko Products, Chemical Division, Memphis Tenn., vertrieben

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wird , ist ein Fettdimethylbenzylamoniumchlorid, das ein Minimum von 75 Gewichtsprozent aktivem Material und ein mittleres Molekulargewicht von 420 besitzt. Unter Verwendung der Vorrichtung und der Arbeitsbedingungen, die im Ausführungsbeispiel 1 genannt uind, wird die Dispersion, die 25 Gewichtsprozent feste Stoffe enthält, in einer Menge von 60 ccm/min bei Raumtemperatur eingebracht. Die Kathode wird mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 3,05 m/min in Umlauf gesetzt.Unter Verwendung eines Stromes von 5 A und einer Spannung von 100 V wird ein Film erzeugt mit einer Dicke von 0,0253 mm und einem Wassergehalt von 25 Gewichtsprozent. Die Ablaufflüssigkeit enthält O,8 Gewichtsprozent feste Stoffe. Der Film wird fortlaufend von der Kathode abgezogen.

Ausführungsbeispiel 7

Es wird die im Ausführimgsbeispiel 6 beschriebene Dispersion, die Vorric.. ...ung und die Arbeitsbedingung verwendet, mit der Ausnahme, daß die Dispersion auf einer Temperatur von 50° C gehalten und in einer Menge von 120 ccm/min eingebracht wird. Die Stromstärke beträgt 5 A bei einer Spannung von 75 V. Von der Kathode wird kontinuierlich ein Film mit einer Dicke von 0,0506 mm und einem Wassergehalt von 15 Gewichtsprozent abgezogen. Die Ablaufflüssigkeit enthält 1,1 Gewichtsprozent feste Stoffe.

Ausführungsbeispiel 8

Es wird eine wässrige Dispersion eines Polymers nach dem Verfahren des Ausführungsbeispiels 1 hergestellt und es werden auch die hier angegebenen Monomere verwendet. Es werden jedoch 0,5 Teile des Reaktionsprodukten van.

verwendet.

Epichlorhydrin mit ARMEEN DM18D als Dispergens/ ARMEEN DMl8D, das von der Firma Armour Industrial Chemicals ver-309827/1043

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trieben wird, ist ein Dimethyltriamin. das ein Minimum von 75 Gewichtsprozent tertiären Amin enthält und ein Molekulargewicht von 297 und ein spezifisches Gewicht von 0,781 besitzt. Unter Verwendung der Vorrichtung und der allgemeinen Arbeitsbedingungen des Ausführungsbeispiels 1 wird eine Dispersion mit einem Gehalt von 25 Gewichtsprozent festen Teilchen in einer Menge von 60 ccm/min bei Raumtemperatur eingebracht. Die Kathode ' wird mit einer Umfangsgeschwindigkeit von3,05 m/min in Umlauf gesetzt. Mit einer Stromstärke von 7,5 A und bei einer Spannung von 75 V wird ein Film von 0,0330 mm Dicke und

ein/Wassergehalt von 30 Gewichtsprozent erzeugt. Die Ablaufflüssigkeit enthält weniger als 1 Gewichtsprozent feste Stoffe.

Ausführungsbeispiele 9 - 11

Unter Verwendung des Verfahrens und unter Zugrundelegung der Monomere gemäß Ausführungsbeispiel 1, jedoch unter Verwendung des guartären Aräoniumreaktionsproduktes von .KEMAMINE T99O2D und Epichlorhydrin als Dispergens wird eine wässrige Dispersion eines Polymers hergestellt. KEIiAMINE. T99O2D ist destilliertes Dimethylstearylamin und wird von der Firma Humko Products, Chemical Division, vertrieben. Unter Verwendung der Vorrichtung und der allgemeinen Arbeitsbedingungen-des Ausführungsbeispiels 1 wird eine Dispersion mit 25 Gewichtsprozent festen Teilchen bei Raumtemperatur in Mengen von 16,32 und 72 ccm/min eingebracht. Die Kathode läuft mit Umfangsgeschwindigkeiten von 0,9 bzw. 1,5 bzw. 3,6 m/min um, während bei einer Stromstärke, von 2,5, 4,0 und 9,5 A eines Gleichstroms bei den Ausführungsbeispielen 9-11 Spannungen von 100 bzw. bzw. 100 V verwendet werden. Alle Filme besitzen eine Dicke von 0,0253 mm, und die Ablaufgeschwindigkeit enthält weniger

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als 0,2 Gewichtsprozent feste Stoffe.

Ausführungsbeirpiele 12 - 14

Das Verfahren nach den Ausführungsbeispielen 9-11 wird mit den folgenden Abänderungen wiederholt: Die Kathode läuft mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 0,36, 0,91 und 1,52 m/min um,und der verwendete Gleichstrom besitzt eine Stromstärke von O_r75_f 2_f5 und 5 A bei einer Spannung von 35, 75 und 90 V. Alle erzeugten Filme sind 0,0253 mm dick,und die Ablauffltissigkeit enthält weniger als 0,7 Gewichtsprozent feste Stoffe.

Ausführungsbeispiel 15

Aus einer kationischen Dispersion wird unter Vervrendung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ein zusammenhängender, organischer polymerer Film elektrolytisch abgeschieden. Die Dispersion besteht aus einem Mischpolymer von 70 Teilen Aethylakrylat, 10 Teilen Butylakrylat, 10 Teilen Akrylnytril, 10 Teilen Vinylidenchlorid und 1 Teil Glyzidalakrylat und wird durch Polymerisation einer Emulsion mit Redoxvorgängen hergestellt, wobei ein Teil des quartären Amoniumreaktionsprocluktes, das in den Ausführungsbeispielen 9-il beschrieben worden ist, als Dispergens und 300 Teile entmineralisiertes , sauerstoffreies Wasser verwendet werden. Die Dispersion wird derart eingestellt, daß sie 25 Gewichtsprozent feste Teilchen enthält. Die Kathode wird gekühlt, indem fortlaufend Wasser von 30° C. durch den hohlen Zylinder hindurchgeleitet wird. Die Dispersion wird in einer konstanten Menge von 28 cem/min in den Kanal zwischen den Elektroden eingebracht, während die Kathode mit einer konstanten Umfangsgeschwindigkeit von 1,59 in/min umläuft. Unter Verwendung eines Gleichstroms

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von 7,5 A und etwa 8O V kommt eine beständige Arbeitsbedingung zustande, bei der ein zusammenhängender gut koaleszierter Film von 0,0253 mm Dicke und mit einem Wassergehalt von 19 Gewichtsprozent abgeschieden wird. Der L'ilm wird von der Kathode abgenommen und aufgewickelt. Die Ablaufflüssigkeit enthält weniger als 0,05 Gewichtsprozent feste Teilchen.

Ausführungsbeispiel 16

Das Verfahren nach dem Ausführungsbeispiel 10 wird wiederholt, wobei die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung verwendet wird. Als Führungswalze 38 wird eine Metallwalze, verwendet, die mit FEP-Harz beschichtet ist/ und der Film wird auf ein Hartpapier mit einem Gewicht von 18,1 kg/Ries übertragen.

Ausführungsbeispiel 17

Das Verfahren nach Ausführungsbeispiel 16 wird xvi'ederholt mit der Ausnahme, daß die Walze 38 auf 149° C. aufgeheizt und gegen die Führungswalze 30 mit einem Druck von 1,78 kg/cm angedrückt wird. Der polymere Film wird' mit einem kardierten Rayonfaserband mit einem Gewicht

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von 30 g/m zusammengebracht, so daß ein Faservlies mit einer Zugfestigkeit in der Längsrichtung von 2,68 kg/cm und einer Zügfestigkeit in der Querrichtung¹ von 0,36 kg/cm zustandekommt.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung eines zusammenhängenden, organischen polymeren Films durch fortlaufende elektrolytische Abscheidung von organischen, polymeren Teilchen aus einer wässerigen Dispersion solcher Teilchen,in die eine Bezugselektrode zumindest teilweise eingetaucht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die abgeschiedenen Teilchen aufnehmende, elektrisch leitende Oberfläche, von der ein Teil in die Dispersion eingetaucht ist, fortlaufend durch diese hindurchbewegt wird, während die Dispersion entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung zu der Oberfläche strömt, wobei zwischen der Oberfläche und der Bezugselektrode ein elektrisches Gleichstromfeld aufrechterhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die abgeschiedenen Teilchen aufnehmende leitende Oberfläche sich mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt und eine praktisch von polymeren Teilchen freie Ablaufflüssigkeit kontinuierlich abgeleitet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die abgeschiedenen Teilchen aufnahmende leitende Oberfläche durch die Kathode dargestellt v/ird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der polymere Film fortlaufend von der die abgeschiedenen Teilchen aufnehmenden leitenden Oberfläche abgezogen wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der polymere Film ein bei Druck wirksam werdendes Klebeband ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der polymere Film ein Bindungsmaterial ist.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von der die abgeschiedenen Teilchen aufnehmenden leitenden Oberfläche abgezogene Film mit einem Trägermaterial zusammengeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die abgeschiedenen Teilchen aufnehmende leitende Oberfläche durch ein Trägermaterial für den polymeren Film dargestellt wird, das mit dem Film fortlaufend aus der Dispersion abgezogen wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion auf einer
konstanten Temperatur unter 80° G. gehalten wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion mit einer konstanten Durchflußmenge strömt, die die abgeschiedenen Teilchen aufnehmende
Oberfläche mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt wird und das elektrische Gleichstromfeld von einer
konstanten Gleichstromquelle aufrechterhalten wird.

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