Verfahren zur Herstellung von Dispersionen. Im Hauptpatent ist ein Verfahren zur Herstellung von Dispersionen, insbesondere Emulsionen von Polymerisations- und Kondensationsprodukten, wie beispielsweise Latex aus natürlichen oder künstlichen Kautschukarten, Emulsionen von Natur- und Kunstharzen, insbesondere auch Emul sionen von Polyvinyl- bezw. Polyacryl verbindungen und von Mischpolymerisaten entsprechender Monomerer, beschrieben,
bei dem man als Dispergierungsmittel solche wasserlösliche Derivate des Polyvinyl- alkohols verwendet, deren 20%ige wässerige Lösungen eine niedrige Viskosität besitzen, das heisst eine Viskosität, die nach der Ku- gelfallmethode bei 20' und 20 cm Kugel fallmethode gemessen weniger als 30 Sekun den beträgt, wobei man Dispersionen erhält, die trotz eines hohen Festgehaltes von 40 bis 74% eine relativ niedrige Viskosität,
nämlich unter 100 Sekunden (gemessen unter den angegebenen Bedingungen nach der Ku- gelfallmethode) besitzen. Es wurde nun gefunden, dass eine analoge willkürliche Beeinflussung der Viskosität mit Sicherheit zu erreichen ist, in dem Sinne, dass man hochviskose Dispersionen erhalten kann, deren Viskosität nach der Kugelfall methode gemessen, oberhalb 200 Sekunden liegt, wenn man an Stelle der oben genann ten Derivate des Polyvinylalkohols solche Derivate anwendet, deren 10%ige wässerige Lösungen eine hohe Viskosität aufweisen, das heisst eine Viskosität,
die bei 20' und 20 cm Kugelfallstrecke gemessen 40 bis 50 Sekunden beträgt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist also ein Verfahren zur Herstellung von Dispersionen, insbesondere Emulsionen, von Polymerisations- und Kondensationsproduk ten, bei welchem als Dispergierungsmittel Derivate des Polyvinylalkohols verwendet werden, die so viel freie Hydrogylgruppen enthalten, dass sie noch wasserlöslich sind, welches dadurch gekennzeichnet ist, .dass man als Dispergierungsmittel solche Deri- vate des Polyvinylalkohols verwendet,
deren 10 ö ige iv ässerige Lösungen, nach der Ku- gelfallmethode bei 20' und 20 ein Kugelfall strecke gemessen, eine Viskosität von 40 bis 50 Sekunden aufweisen, und dass man dem zu dispergierenden Stoff ein solches Disper- gierungsmittel in einer Konzentration von mindestens<B>3%,</B> berechnet auf die Gesamt menge des zu dispergierenden Gemisches, zu setzt, so dass man Dispersionen erhält, deren Viskosität,
bei einem Festgehalt von 40 bis 70/'0, unter den angegebenen Verhältnissen nach der Kugelfallmethode bemessen, ober halb 200 Sekunden liegt.
Die Viskosität wird dabei wie folgt ge messen: Die Dispersion :wird in ein Viskositäts- rohr von 20 cm Länge und ? cm -2' gefüllt und in einem Ständer so über einen Spiegel estellt, dass man den Boden des @i@hositäts- g <B>o</B> rohres im Spiegel gut beobachten kann. Es wird dann eine polierte Stahlkugel von 3 mm Z im Gerichte von<B>0,1098</B> g mit einer Pinzette in der Mitte des Rohres auf die Emulsion gebracht.
Darauf wird die Zeit in Sekunden gestoppt, die die Kugel zum Durchfallen der Strecke von 20 ein benötigt, das heisst bis sie am Boden des Gefässes im Spiegelbild erscheint. Die Temperatur der Emulsion soll etwa. 20' G betragen.
Versuche haben nämlich gezeigt, dass wenn man von den dispergierend wirkenden Polyvinylderivaten die mit höheren Viskosi- täten auswählt, das heisst die durch Versei- fung von Polyviny lestern, - Aeetalen oder -Äthern, deren Lösungen höhere Viskosi- täten im oben angegebenen Sinne aufweisen, gewonnenen, man im Vergleich zum Fest gehalt überraschend hochviskose Disper sionen erhalten kann.
Während durch die Auswahl des Viskositätsgrades des Disper- gierungsmittels die Grobeinstellung der Viskosität bewirkt werden kann, kann man eine feinere Anpassung an das gewünschte Ergebnis durch Verwendung von Dispergie- rungsmitteln mit verschiedenem Gehalt an freien Hydroxylgruppen erzielen, indem man z.
B. bei Verwendung von partiell ver- seiften Polyvinylacetat solches mit weniger als<B>80%</B> Hydroxylgehalt, oder solches mit einem Hy droxylgehalt von 80 bis 9 verwendet. Im ersteren Fall genügt dann schon ein Zusatz des Dispergierungsmittels von 3%' an, während im letzteren Fall die Menge des zuzusetzenden 1)i"2pergieruiigs- mittels mindestens 4' betragen muss, um Dispeisionen der genannten hohen Viskosität zu erhalten.
Vei-uclie haben gezeigt, dass diese selbst bewusst ausgew;#ihlten Dispergierungsmittel die gewünschten überraschend hohen Emul- sionsviAkositä ten sowohl bei ihrer Verwen dung während der auf irgendeine Art be wirkten Polvnici-isation bezw. Kondensation der Monoineren in Dispersionen als auch bei der Dispergierung halbfertiger oder fertiger
Polynierisate bezw. Kondensate und infolge dessen z. B. auch bei der Bereitung von Emulsionen aus natürlichen oder künstlichen Kautschukarten und Natur- oder Kunst barzen verschiedenster Art ergeben.
Bei der Anwendung der ausgewählten Dispergierungsmittel gemäss der oben be- achriebenen Arbeitsregel während der Poly- merisation bezw. Kondensation ergeben -ich weitere Vorteile.
Beispielsweise wird es da durch möglich, mit beringen Mengen von Poly merisationsbeschleuni ;ern und mässigen Temperaturen eine rasche und infolge dieser schonenden Bedingungen besonders unge störte Polymerisation herbeizuführen, bei der die Bildung von Abbau- und sonstigen Nebenprodukten weitgehend zurückgedrängt ist. Man kann so hervorragend gleichmässige Polymerisate von ausserordentlich hohen Viskositätsgraden erhalten.
Neben der Er höhung der Dispersioirsviskosität kann also zubleicli. eine Erhöhung der Eigenviskosität der Festsubstanz herbeigeführt werden.
Dlan erhält nach dem beschriebenen Ver fahren Dispersionen, die sich z. B. mit be sonderem Vorteil zum Verkleben von lUa- terialien aller Art verwenden lassen.
Beispiele: 1. 500 kg einer 12 % igen wässrigen Lö sung eines partiell mit Essigsäure verester- ten Polyvinylalkohols, der noch 85 % freie Ifydrogylgruppen enthält und aus einem Polyvinylacetat hergestellt wurde, das in 20%iger Lösung in Es@sigsäure-äthylester bei 20' nach der Kugelfallmethode (polierte Stahlkugel von 3 mm Durchmesser und 25 cm Kugelfallhöhe) eine Viskosität von 40 Sek.
aufwies und selbst in 10%iger wässeriger Lösung bei 20' und 20 cm Kugel fallstrecke eine Viskosität von 40 Sek. besass, -erden mit 500 kg Vinylacetat kalt zu einer Emulsion verrührt und nach Zugabe von 500 cc 30%igem Wasserstoffsuperoxyd auf 50 bis<B>60'</B> erwärmt und nach Einsetzen der Polymerisation des Vinylacetates ohne wei tere MTärmezufuhr polymerisiert.
Nach voll endeter Polymerisation des Vinylacetates wird die Emulsion durch Wasserzusatz auf 507o Trockensubstanz eingestellt. Die Ku- gelfallmethode ergibt für diese 50%ige Emulsion eine Viskosität von 500 Sek. Dieses Erzeugnis eignet sich infolge seiner Dickflüssigkeit beispielsweise besonders zum wirtschaftlichen Verkleben von Materialien aller Art, weil es auch von saugfähigen Stoffen nur in dem Masse oberflächlich auf genommen wird, wie es für eine gute Ver- klebung erforderlich ist. Dadurch ist es im Verbrauch sehr sparsam.
2. 400 kg einer 10 % ixen w ässrigen Lösung eines partiell mit Essigsäure veresterten Polyvinylalkohols, der nur noch 77 % freie Hydroxylgruppen enthält und aus einem Polyvinylacetat hergestellt wurde, das in 20 % ige-r Lösung in Essigsäureäthylester bei 20 nach der Kugelfallmethode (polierte Stahlkugel von 3 mm Durchmesser und 25 cm Kugelfallhöhe) eine Viskosität von 40 Sek.
aufwies und selbst in 10%iger wässriger Lösung bei 20' und 20 cm Kugel fallstrecke eine Viskosität von 40 Sek. besass, werden unter ständiger Rührung innerhalb von drei Stunden mit 800 kg Vinylacetat versetzt. Der dabei entstandenen Emulsion werden 400 co 30%iges Wasserstoffsuper oxyd zugesetzt. Anschliessend wird die Masse auf 50 bis<B>60'</B> erwärmt. Dabei setzt die Po- lymeri@sation des Vinylacetates ein und schreitet ohne weitere Wärmezufuhr fort, bis das gesamte monamere Vinylacetat poly merisiert ist.
Gegebenenfalls kann, um die Polymerisation zu vervollständigen, zum Schluss noch etwas Wa@sserstoffsuperogyd zu gegeben werden.
Man erhält auf diese Weise eine Emul sion, deren Trockengehalt 70 % ist. Nach dem Verdünnen auf<B>60%</B> beträgt die Visko sität nach der oben beschriebenen Kugelfall methode 800 Sek.
3. Ein Gemisch von 6000 g Vinylacetat und 12 000 g Vinylcblorid, in dem 36 g Benzolsuperoxyd gelöst sind, wird im Rühr autoklaven mit<B>18000</B> g einer 10%igen wässrigen Lösung eines Polyvinylalkohol- derivates, wie es in Beispiel 1 verwendet wurde, emulgiert. Die Emulsion wird so lange auf<B>36'</B> erwärmt, bis die Druckabnahme das Ende der Polymerisation anzeigt.
Durch die niedrige Polymerisationstemperatur ist der Polymerieationsgrad des der Emulsion zu grunde liegenden Festkörpers ausserordent lich hoch. Die Viskosität der 45 % ixen Emul sion beträgt nach der Kugelfallmethode 240 Sek.