DE1520728A1 - Polymere Materialien und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Polymere Materialien und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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- C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
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Description
!520728 E. Maemecke Dr. W. Kühl
Berlin-Llchterfelde-West Hamburg 36
opencer Chemical International, Ine,
Beschreibung
Spencer Chemical International, Inc. Apartado 5242, Panama, Panama, ,...
Polymere Ilaterialien und Verfahren zu ihrer Herstellung
Pur diese Anmeldung wird aie. Priorität von 25. Juli 1960
aus üer amerikanischen Patentanmeldung derial ITo. 44*862
beansprucht.
Die vorliegende irfinaung betrifft ünulsionen polymerer
Materialien und insbesonaere neue wässrige stabile nichtionische Emulsionen von Polyäthylen, Verfahren zur Herstellung
derselben und neue Polyäthylenproau>te.
Polyäthylen findet aufgrund seiner wünschenswerten physikalischen
und chemischen Eigenschaften viele bedeutende Anwendungen. Su solchen Anwendungen gehört die
Verwendung von Polyäthylen beim "überziehen von Oberflächen.
Das Polyäthylen wird auf verschiedenen Y/egen,
909884/1570 BAD ORIGINAL
wie Pressen, kl üb en unu in ?oru von -imulsionen uuf uie
Oberfläche c.uf^ebr-icht. -ie bisher verfü^b-..ren PoIyilthylenenulaicnen
sin«:, jedoch './ejen ihrer -jerin^en
Stabilität, u-sr Schwierigkeit ihrer herstellung und
des niedrigen Pesta'soffjehaits nicht be^oi^ers 2a-
!"rieaenstellenu.
iJrii:-'.-.ur.edc;ei..:-.s8 v/eruen neue i oly^tiiyleneiiulsicnen in
•'isser aur Verfi-.^un^ jestellt, uie sich uurch u -ute
^tutilität auszeichnen unu geruchlose, farblose, milchige,
nieurij viskose ■ flüssigkeiten darstellen.
..ie erfinäui-ö-soe;j...üsen neuen roly-uthjleneuulsionen
rerien hergestellt, indei^ ethylen in einen wässrigen
..ediuti bei jeji^nett-r., axe iolynerisatior. herbeifi'-hrenaen
iTe^^ratureii ur... ^rucken mit ei.-.et: rolvr^erisationsinitiator
in -aejenv.'art eir.es nicht-ionischen ^i
j-henoxj-polyozyäü-.yieni.thünol-iEiuioiermitteis aer
formel
poljQerisiert vvirä, VToriia E eine Alkylkette mit 8 oder
S Eohlenstoffatcnen, zr,iecinaäs3igerweise eine verzweigte
Kette, v/ie .beispiels'-veise eine Polypropylen- oder PoIybutylenkette,
una η ira I/urohschniTt 7 bis .etwa 15 bedeuten.
Überraschenderweise sin^ viele andere Emulgatoren
die geprüft v/urden einschliesslich solcher mit ähnlichen
90988^/1570
BADORiÖlNAL
ixit rii
i'-serhauot unbrauchbar ο α er erjecen liinulsionen
t oder nur teilweise!· ota-
fe uer in ue.. Verfahren verv.-endcareu
siiid die fcl.^eiiaen xroüiütes.
Ϊ r it cn Χ-1Ό0 uer i'o'riael
rit on X-1; 14 der Formel
Triton Ii-101 der formel
-1:2S der Poriael
Sergitol HPX der Formel
-0-(GH2-GH2-O)10H
Igep.al,00-730 der- Formel
BAD ORIGINAL
L-ie. in uas Iteaiztions^emisch eingekrachte ke.nge Eiiiulgiermittel
ist nicht in enger ",/"else kritisch, hängt ;}eäoch
etwas Von aera, ^usnaij, zu welchem die: .tolymerisation
durch;; eführt V.-irci». nämlich der "Llenge _-e"bildet"en Polyäthylens,
ab. So sell nelir· Siuul^atcr ver'.renaet weraen,
TVB.ni: die rol^iseria'uticii unter Biluung einer Emulsion
mit einem FestEtoff^eiialt von 20 "bis 25 fa cturchgeführt
wird, als wenn der Feststoffgeha.lt beispielsVieiBe 15 "bis
20 $ betragt ο Unab'h^ii^ig von dem iLtiemaß der Polymerisation
wird jedoch zwecimassigerweise eine !.!enge Emulgiermittel
verv.'endet, "die et"-.va %~$ - 20 Gew»^ und zweekinäBsig 10 - 15
3ew.$" des Peatstoif^ei.alts in dem" erhaltenen Latex oder
der "erhaltenen Emulsion ausmacht. Im allgemeinen können
1 - 5 Gev/o^ Emuläa'tor," bezogen auf aas Gewicht des' flue-.
ai^en ilediums, für" die Polymerisation verwendet werden β
Polymerisation kann zwar leicht in Gegenwart von YZaS---ser
als einzigem flüssigem I.Iedium durchgeführt werden,
doch ist es zweckrr.assig, einen -alkohol, wie beispielsweise
terte-Butäncl, in dieses'einzubringen« Solche'
wässtig-alkoholiscr.en l.iedien können jede -beliebige" Menge
eines ^Ikohols eines £yps«. der eile rolymerisation und
die erhaltene Emulsion Einstig beeinflusst,' enthalten,
£o köniien eis zu etv/a 35 Sew. fi, 'bezögen' auf das' iiewiöiit "
von Alkohol + Wasser^, eines Alkohols, wie beispielsweise
terto-Butanol, ο line weiteres in das Polymer isationsmed.i.um
eingebracht werden, wobei etwa 7 ■- 25 Gre\Y<,fo die geeig-
.:.: , -*-.;-.-; 909884/1670
BAD ORIGINAL
1520723
netste Menge darstellen«.
Die rolynerisatioii wird geeigneterweise bei :JeEiaeraturen
von etwa 60 - 150°C ciurchgef'üirt, wobei aweckmässig eine
Temperatur im Bereich von 70 - 120cC angewendet wird.
Die "bevorzugte Initiierungstemperatur beträgt weniger
als etwa 1000C, zweckmässig etwa 8O0C, wobei die PoIymerisatioii
dann bei einer höheren temperatur, wie beiapielawei.se
etwa 100 - 12O0C oder darüber, beendet wird.
Drucke γοη etwa HO - 1400 at (2000 - ίΟΟΟΟ psi) oder
darüber können angewendet weraen; Drucke von etwa 175 - 315 at (2500 - 4500 psi) sind für die Herstellung
der iniulsienen jedoch besonders geeignet. Selbstverständlich
müssen jedoch besondere ί?βπι_ eratur-Druck-Beaiehungen
gewählt v/eraen» bei welchen die gewünschten
stabilen, wässrigen latices erhalten weruen, und nicht
Bedingungen, welche das angestrebte Ziel nicht erreichen lassen.
Übliche Polymerisationsinitiatoren der Klasse der
Alkalipersulfate, einschliesslich Kalium- und Natrium—
persulfat, können verwendet werden. Im allgemeinen sind
für die Polymerisation 0^08 - 0,50 3ew«% Initiator,
bezogen auf das flüssige Reaktionsmedium, geeignete
Die Polymerisation kann diskontinuierlich durchgeführt
werden. Bei einer diskontinuierlichen Arbeitsweise
_ 5 —
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BAD
1520723
wird das flüssige rceaktionsmeuium in einen Autoklaven
zusammen mit aem nicht-ionischen Emulgator eingebracht.
2er autoklav ist zwec.-.aäosi^erweise mi τ einer Hükr- euer
ochilttelvorrichtung aus-jjeetattet. Ii a eh.. Reinigung ies
Autoklaven, beispielsweise mit; --,tiiylen, wird uie Beschickung
auf >iie xOlyiaeris-öionster-peratur erhitzt
und dann der ivthylendruck auf den Vr'ert erhöht, der fur
die Polymerisation verwenaex -,/ircl. 'Jährend das Gemisch
in Bev/egung gehalten v/ird, wird eine Lösung aes Initiators
in ./'asser eingepunpt. Iiu ",lasse des ?ort3chreicens
aer Polymerisation wird weiteres »thylen kontinuierlich
zugeführt, um den Druck aufrecht zu erhalten. luan ll'.sst
aie xoiymerisatic;- fortsciirei en, bis die Emulsion den
gewünschten feststoffjeh^lt erreicht hat. l^ies ΙϊΛΥΐη daaurch
bestinunt weraen, aa.ss in zeitlichen i.bstär.den i ι
Hasse aes Fortschrei tens der Polymerisation Proben aus dem Autoklaven" entnoE_r::en v.rerden. lae Polymerisation
ist im allgemeinen in etwa 2-5 Stunden ausreichend
weit fortgeschritten, ui\ eine Emulsion mit aem. gewünschten
Peetstoffgehalt zu ergeben. Die direkt, bei der Polymerisation
erzeugte Emulsion-sollte im allgemeinen aus
praktischen Gründen mindestens etwa 14 Grew.$ Feststoffe
enthalten, jedoch gewöhnlich, nicht mehr- als 25 Gew.$,
da höhere Konzentrationen zu Smulsioi-en mit herabgesetzter
Stabilität und vorzeitig ausgeflockteia ouer
nicht amulgiertem Polyäthylen führen,, -als bester ^i
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ein La'tex. Hiit einem.· Fest stoff gehalt von etwa 17 - £2>-;
In federn., PaIIe- soll-tgi"s±xe polymerisation . zweckmts
weise beenuet-v/erdeii..,. wenn uie .Q-esaiiitfeststoffe etwa·
10 - 15- 3-ewc/o des· nicitt-i.Qnis-cuen EEiuigatqrs enthalten«
Die ^eilichengresse α es telytiie-ren liegt gewöhnlich ,im Bereich
von 0,03 - 0,15 >
>Iikrone · . . _
Ivach. der xolymerisation kann etwa vorhana'enes Igsun^smittelit
wie beispielsweise terfc-Butanol, aus dem Iiatex
■·■■"■■- . ■ -- a?: .-abgetrieben
und aer Latex aurch Destillation unter vernindelftem _.ruck ohne nachteilige V.'lrkung auf aie
Stabilität der 3mulsion eingeengt werfen, bis der Pest stoff gehalt bis zu 30 - 50/ό beträgt«
Das Polyäthylenliars kann aus der Emulsion aurch geeignete KoajulIermiüSarbeits'.veisen, wie beispielsweise
durch Verwendung von Iaopropaiicl mit einem iehalt einer
kleinen kenge konzentrierter üalzs^v.re isoliert wer^euo
Das ausgefüllte lolymere kann abfiltriert una mit Isopropanol
und ,"/asser gewaschen werden. Das so erhaltene
Polyäthylen hat - im allgemeinen .eine dichte von zumindest.
C,S28-unä einen Erweichiuigs::unkt über 100°C. . . ·..
3s wurde .„efunaen, uass die' erfinaimgsgemLss hergestellten
neuen Emulsionen neue modifizierte i-olyäthylenharze
enthalten, aie den Emulgator chemisch an die rolyätliylenkatten gebunden enthalten« Es wir α ange-
: ; ....-■.:.. -9098IbZ/ 157 0
BAD OfilGINAU
normen, dass uer Emulgator in beschränktem Hasce als
Letten-.bertrc.jer mit iidul^atorradikalen* uie jindgrup^-en
an cen folyuthvlenketten bilden, v;irkt» Jas Vorhandensein -Ses Polyäthylen-Eiaul^ator-Iiarses wird uurcli Mnenjung
einer erfindun^s^erüclss erzeugten Emulsion zur
üixockne und- wiederholtes ."Extrahieren, der feststoffe,
fceic^ielsweise mit !.!ethanol* Äthanol und anecliliesoend
Hexan, gezeigt» ^o verlor eine Emulsion, aie Peststoffe
Kit 16 fo Triton IT-I01 (bezogen auf !feststoffe) enthielt,
14,4 fs (beKojen auf Feststoffe) des ^ul^ators nach
Lj:tr--L;tion mit Methanol, doch enthielt dae Polyäthylen
nach, jr-ii.slaujen rait --.tlianol und η-Hexan noch 0·74^
jriton IT—101. Idee '.rarde nach einer Jesantextraktionsseit
von 370 ütunden ermittelt. Jurch Auflosen und
viiederausfallen des Polyäthylens v/urae der iiimul^ator
nicLt entfernt, iiie Lierige des an lOlyäthylen gebundenen
Emulgators ist. beträchtlich höher als die nach den Äthanol- und n-Hexah-Extraktioneh vorhandene,
da diese IiC'sun;smittel niedrigmolekulares Polyäthylen
efeenso v/ie den Emulgator extrahieren*
Im allgemeinen sind etwa 3-4 G-ew.^ der (Jesamtfeststöffe
in der Emulsion an !»olyäthylenketten gebundener
Emulgator, doch ändert sieh die Menge natürlich nach
dem Ausaass, bie zu welchea die iölymerieation durchgeführt
ist, und der verwendeten Emulgierinittelmenge.
■ - 8 -
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Das mit Emulgator modifizierte Polyätii/lenharz macht
im allgemeinen etwa 20 - 25 Gew..?» des jeaamtfeststoff
aus. .
Die erfindungajeiaäss vorgesehenen neuen Emulsionen
bilden haftfähige, zähe, glänzende I?iliae auf Papier
(110 - 12O0G), die Dampf gut abhalten. Dünne Filme
auf glatten Oberflächen sind harte, zähe, glänzende r
anhaftende, nicht verschmiedende Überzüge. Die Emulsionen
sind für die Ausrüstung von Textilien, in Polituren, Druckfarben, Gberflächenüberzügen, wie beispielsweise
Farben und technischen Überzügen, brauchbar.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne
sie zu beschränken.
Zu einem Gemisch von 32,66 kg (72 lbs) destilliertem
Wasser und 6,12 kg (13,5 lbs) tert.-Bytanol wurden
1,22 kg (2,7 lbs) "Triton" B-101 in einem Mischbehälter
von 56,8 1 Fassungsvermögen (15 gallons) zugesetzt. Das verrührte Semisch wurde in einen Autoklaven mit einem
Fassungsvermögen von 68 1 (18 gallons), der mit zwei 12,7 cm (5") Propellerrührern ausgestattet war, gepumpt.
Der Autoklav wurde mit Äthylen (bei abgestelltem Rührer)
gereinigt,und die" Beschickung wurde unter Rühren bei
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654 UpIvI auf 800G erhitzt. Jann wurue Äthylen aus einem
Kompressor einjepuiapt, bis der Druck 176 atü (2500 paig)
erreicht hatte. Zu diesem Zeitpunkt wurde, eine Initiatorlösung,
die 99|8 g (0,22 lbs) Kaliumpersulfat in
2 kg (4,5 lbs) destilliertem Wasser enthielt, in den
Autoklaven gepumpt» .Der Äthyl endruck wurde auf 211 atü
(3000 psig) eingestellt und ciuroh ein automatisches
Kontrollsystem auf dieser Höhe gehalten. V/ährenu de3
Verlaufs von 4,5 Stunden wurden kleine Proben in zeitlichen Absf nden entnommen.Der Peststoffgehalt erreichte
17,4 $· Das Produkt wurde in ein Aufnah-.egefäas
bei ^itmo3phärendruck abgelassen. Das Produkt war ein
flatter, weisser Latex mit gleichmässiger Konsistenz,
der kein undispergiertes, festes Polymeres enthielt.
Der pH-Wert des Latex betrug 2,5· Die iCeilchengröSoe
betrug etwa 0,05 bis 0,1 Mikron, wie durch Elektronenmikrophotographie
bestimmt wurde.
Ein Teil des Produkts wurde vom Butanol befreit und
in einem 22 1 - Drehkolben bei vermindertem Druck in einem Heizbad eingeengt. Der endgültige Gresamtfeststoffgehalt
betrug 41,8 56. Während dieser Arbeitsgänge
trat geringe oder keine Abtrennung von Peststoffen auf. Der konzentrierte Late» war gegen Säuren,
Basen, mehrwertige luetallkationen und kräftiges mechanisches Rühren bzw. Schütteln stabil.
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SAD ORIGINAL A
Ein Seil des niclrt von Butanol befreiten Latex wurde
durch "U^abe zn einer Isopropanoliuenge, aie das "ürei-.fache
seines Volumens betrug, mit einem aelia.lt von
1t6 Vol.?» konzentrierter Salzsäure koaguliert. Das Je-■laiseh.
"wuräe auf 6O0G erhitzt, abgekühlt und abgesaugt*-.
Ber i'ilterkuchen wurde in'einem Volumen destilliertem
Wasser, das 84 >& des in der ersten Stufe verwendeten „
Isopropanols gleich war, wieder auf ge schlämmt und er-.;;
netet filtriert. Der abgetrennte Filterkuchen wurde in einem Yakuumofen bei 500G getrocknet. Das so isolierte
Polymere war ein weisses Pulver mit folgenden Eigenschaften:
Bigenviskosität (inlierent viscosity) (0,1 g
in 50 ecm Teträhydronarhthalin bei 135°O) 0*642;
Schmelzindex 475 bei 1900C;
Pichte 0,95
Hit Eing tind Kugel bestimmter Erweichungspunkt (ring and ball softening point) 105-1060Oo
Ein infrarotspektrum eines gegossenen Films wies Absorptionstiattden
bei 6t2f 6,6 und 9,0 Mikron auf, die
eLeji in Sri ton S->-101 vorhandenen Banden entsprechen.,
Biese Banden wurden durch 15-minütige Extraktion mit
siedendem Methanol oder durch 69,5"-3Ί^αΐδβ Extraktion
o- bei Zisaaerteiaperatur nicht entfernt, was
s«igtf dass das Triton N-101 sich mit dem Polymeren
in einem Ausmass von 3 Gew.£ dee Produkts verbunden
- hat·
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BAD
Su 1600 g 'Maser wurden 57 g Triton X-305 (70$ aktiv)
zugesetzt,und die Lösung wurde mit 300 g tert.-Butanol
versetzt. Die Lösung wurde in einen Magne-Dash-Au'toklaven
mit einem Fassungsvermögen von 3»8 1 (1 gallon) eingebracht.
Jer Autoklav wurde verschlossen, evakuiert, zweimal mit üthplen bei H at (200 lb/sq.„in.) gereinigt und
ηit Äthylen auf einen Druck von 70 at (1000 Ib/sq.in.)
gefüllt. Der Rührer wurde eingeschaltet und die Temperatur auf 8O0O erhöht, line Lösung von 3»8 g Kaliumpersulfat
in 76,2 g '"fässer wurde zugesetzt und der Druck
auf 211 at (3000 lb/sq.ein.) eingestellt. Nach 1/2 Stunde
wurden 0,95 g Kaliumpersulfat in 19 g VYasser zugesetzt j
dies wurde nach einer Reaktionszeit von 2 Stunden und 2,5 Stunden wiederholt. Nach 5 Stunden war die Reaktion
beendet. Das -Produkt blieb in Form eines weiseen Latex,
der 19»1 fi Gesamtfeststoffe enthielt, zurück.
60 g Triton X-100 wurden in 1600 g Wasser gelöst,und
300 g tert.-Butanol wurden zugesetzt. Die Lösung wurde in einen Magne-Dash-Autoklaven mit e.inem Fassungsvermögen
von 3,8 1 (1 gallon) eingebracht, der verschlossen, evakuiert, zweimal mit Äthylen bei 14 at (200 Ib/
sq..in.) gereinigt und mit Äthylen bis zu einem Druck
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BAD ORIGINAL
von 70 ät (1000 Ib/sctöln·) gefüllt wurde· Der Rührer
wurde eingeschaltet und das Gefäss auf 800O erhitzt.
Eine Lösung von 3 »8 g Kaliump er sulfat in 76 »2 g Wasser
wurde zugesetzt% und,der Druck auf 211 at (3000 lb/sq..ino)
eingestellt«-"Kaon etwa 1 Stunde wurde eine Lösung von
O»95 g Kaliumpersulfat in 19 g Wasser zugesetzt j dies
wurde nach einer Reaktionszeit von 3,5|- 4*5» 5f5 und
9 Stunden wiederholt« Haoh 10 Stunden war die Reaktion
beendet* Das £rodukt war ein weisser Latex, der 18,4 $>
Gesamtfeststoffe enthielte Der Later wurde von Butanol
befreit und duroh Takuumdestillation auf 34 ^ G-esamtfeststoffe
eingeengt» Das aus diesem Latex isolierte
Polymere besass eine Sigenviskosität von 0,916, einen
Sohmelzindex von 18 und eine Dachte von 0,9341·
80 g (Eriton X-*100 wurden in 1900 g destilliertem Wasser
gelöst..-Die Lösung wurde in einen Magne-Dash-Autoklaven
mit einem !Fassungsvermögen von 5,8 1(1 gallon) eingebracht»
Der Autoklav wurde verschlossen, evakuiert, durch zweimaliges Durchspülen mit Äthylen bei 14 at
(200 lb/sq.·in« )r gereinigt und mit Äthylen auf dinen
Druok von 63 at (900 lb/sq..in.) gefüllt. Der Rührer
wurde eingeschaltet und die temperatur auf 1000O erhöht.
Eine Lösung von 4,8 g Kaliumpersulfat in 95,2 g
- 13 -
9 0 9884/1570
Wasser wurde zugegeben, und der Druck wurde auf 316 at (4500 lb/sq..in,) eingestellt» Nach 2,25 Stunden wurden
1,2 g Kaliumpersulfat in 23,8 g Wasser zugegeben«, iithylen
wurde in der erforderlichen Menge zugeführt, um einen Lruek von 295 - 316 at (4200 - 4500 lb/sq..in.) aufrecht
zu erhalten. Kaeh. 6,75 Stunden war die Reaktion beendet.
Lias Produkt war ein weisser Latex, der 13»7/£Gresamtfeststoffe
enthielt.
60 g Triton X-114 wurden zu 1600 g destilliertem Wasser
zugegeben, und aiese Lösung wurde mit 300 g tert.-Butanol
versetzt. D±& Lösung wurde in einen Magne-Dash-Autoklaven
L-.it einem !Fassungsvermögen von 3,8 1 (1 gallon) eingebracht,
der verschlossen evakuiert, zweimal mit Äthylen
bei 14 at (200 lb/sq^ine) gereinigt und mit Ethylen
bis zu einem Druck von 70 at (1000 lb/sq.,in,) gefüllt
wurde. Oer Rührer wurde eingeschaltet und die Temperatur
auf 800C erhöht» Sine Lösung von 4,8 g Kaliumpersulfat
in 95,2 g Wasser wurde zugegeben, und der Druck wurde
auf 211 at (3000 lb/sq<.in«) eingestellt. Hach i/2 Stunde
wurden 1,2 g Kaliumpersulfat, gelöst in 23,8 g Wasser, zugegeben; dies wurde nach einer Beaktionszeit von 4,
6,3 und 7,1 Stunden wiederholt· Nach 8 Stunden war die !Reaktion beendet. Das Produkt war ein weisser Latex,
- 14 -
90:9 8 84/ 157 0-
BAD ORJQINAt
der 14,8 cß>
uesautfeststoffe enthielt, -er Latex vmrae
vo!L 3uta:,ol Lefreit und uurch Yakuuaiuestilläti-.n auf
Z2,b γό 3esar;itfeGtstoffe ei'i£jeengt. --as aus uiesem Latex
isolierte irolynere wies eine Jü^enviokosität vcn 0,725
mit etwas vorhandenem unlöslichen material una eine
Iielite von 0,9327 g/nl auf,
60 s i'er^itoih HPX wurden zu 1600 g üe^tilliertem Wasser
ati^esetEt, und die Losung vairue axt 300 ^ tert.-Butaiicl
veroetat. .)ie Lösung ν,-urüe in einen -.aane-iJaah.-ivUtoklaven
mit einem Pasüunjsvermöger. von 3,8 1 (1 gallon)
eii\:e"bradht, der verschlossen, evakuiert, zv/eiiaal mit
Ethylen "bei 14 at (200 Ib/sq.. im) gereinigt und mit
ii.thy.len bis au einem Druck voi. 70 at (1000 lb/sqein.)
gefüllt wurde. !Der Rülirer VvOirae eingeschaltet und aas
3-efäss auf 80 C erhitzt. Eine Lösung von 4»8 g Kaliumpersulfat
in 95,2 g Wasser wurde zugegeben, und der Druck wurde auf 211 at (3000 lb/sq..in.) eingestellt.
Nach 1 Stunde wurden 1,2 g Kaliumpersulfat, gelöst in
23,8 g Wasser, zugegeben; dies wurde nach einer Reaktionszeit von 5,4 und 7,3 Stunden wiederholt. Mach
8 Stunden war die Reaktion beendet. Das Produkt war
ein latex, der 17,0 # Gesamtfeststoffe enthielt. Eine
grosse Menge von vorzeitig ausgefloektem iiaterial war
- 15 -
90988 4/1570
BAD ORIGINAL
in dem Heaktor vorhanaen. Das Gewicht aes gewaschenen und
getrockneten, vorzeitig ausjeflockten materials "betrug
122 g. Die Polymerisation war offensichtlich über den
Punkt hinaus, wo zur Stabilisierung des Polymeren ausreichend
Emulgator vorhanden war, durchgeführt.
60 g Igepal 00-730 wurden in 1600 g destilliertem \7asser
gelöst, und 300 g tert.-Butanol wurden zugesetzt. Die
Lösung wurde in einen Hagne-Dash-Autoklaven mit einem
Fassungsvermögen von 3,8 1 (1 gallon) eingebracht, der verschlossen, evakuiert, zweimal mit ivfchylen bei 14 at
(200 lb/sq..in.) gereinigt^ und mit Äthylen bis zu einem
Druck von 70 at (1000 Ib/sq.,in.) gefüllt wurde. Der
Rührer wurde eingeschaltet und das Gefäss auf 80 0 erhitzt. Zs wurde eine Lösung von 4,8 g Kaliumpersulfat
in 95,2 g Wasser zugegeben, und der Druck wurde auf
211 at (3000 lb/sq.in.) eingestellt. Nach 5,2 Stunden
war die .Reaktion beendet. Das Produkt war ein glatter
weisser Latex, aer 15,3 fi Gesamtfeststoffe enthielt.
Ein Teil des Latex wurde vom Butanol befreit und durch
Vakuumdestillation auf 22,4 $> Gesamtfeststoffe eingeengt.
Das aus diesem Latex isolierte Polymere befiss eine Eigenviskosität von 0,716, einen Schmelzindex von 460, eine
Dichte von 0,9421 und einenSchmelzpunkt von 99-1030O.
- 16 -
909884/1570
BAD ORJGfNAL ^
ft
Das allgemeine Verfahren von Beispiel 3 wurde durchgeführt
mit der Ausnahme, dass als Emulgiermittel Triton N-IOI
verwendet und die Alkoholmenge variiert mirde. Die \7assermenge
wurde zur Bereitstellung von 100 Teilen Alkohol + Wasser in allen Versuchen entsprechend- eingestellte ils
wurden folgende Ergebnisse Erzielt!
Versuch
Teile
tert.-Butanol
tert.-Butanol
Reaktions zeit (Std.)
Endg ehält an Gesamtfeststof fen (56)
Polymerisationsgescl-v/indigkeit
(Teile/Std.)
Eigenviskosität des Polymeren
1 7,5
2 22,5
3 30
7,5 7,5 3,3
17,0 23,4 17,2
1,9
2,8
4,4
2,8
4,4
0,440 0,716 0,850
Diese Ergebnisse zeigen, dass die Reaktionsgeschwindigkeit
sowie das Molekulargewicht des Poly-neren mit Erhöhung
der Menge an tert.-Butanol.ansteigen.
- 17 »■
90 988A/157
BAD
Claims (9)
1. Harziges l· ο !„τι er es. von Polyäthylen, das chemisch an
einen Emulgator aer Pormel
R- /
~eb"unäen ist, in aer R. einen Aikylreat mit 8-9 Kohlen
stoff atomen lu.ä η in JurcLsoimitt eine Zahl von 7-15
bedeuten»
2. Harziges polyueros material, enthaltend I-olyäthylen
ir.it bis zu etwa 3 J·^v/.^, bezogen auf d-^s 'j-esaatgewicht
ues I-at-_-ri-.ls, an einen Ξΐ-ui^ator aer Torinel
(22)
in der R eir.en -Ikylrest mit 8 - 9 Koh2ienstoffe.tc:.:en und.
η im liurchserlitt eine 2ahl von 7 - 15 bedeuten.
3. Stabiler, wässriger Polyatlvlen.lat.ea, emul^iert ni
einer Yerbinaui.^ uer SOrnel
in der R einen ^lkylrest ait 8 - 9 kohlenstoffato&en und
.j- DurchscLnitt/
n/sine Zahl von 7 - 15 bedeuten» .
n/sine Zahl von 7 - 15 bedeuten» .
- 18 ^ -909884/157 0
BAD ORIGINAL
4«, ,Stabile iSmuluicn von rol./v.tuylen, e:.::~.l. ,iert in
uurcl: einen 3niul.jator der Formel
in .-or R ei* en .-!.lkylreet i.;it S-
S Kohlensitoff-j.to:..en ur.u
n" i::i-lAiröhschnitt eine ZaLl von 7 - 15 bedeuten, ■ enthaltend
biu sä etwa 50 -ß> o-esantfe&tBtofxe, wob si der iM:.nl,_.itor
etwa 5 - 20 aew'ofo der Polyäthylen- + Snul^ieruittel- .
Peststoffe ausmacht.
5ο stabile- Jämulsicn vci- Polyäthylen, enulo-iert in "Yasser
durch eine Verbindung der I?or::iel
in der R einen ^lkylrest mit 8-9 Kohlenstoff steinen'und .
η im Juranschnitt eine -Zaiii von 7 - 15 bedeuten, enthaltend
bis zu etwa 50 i» G-esamtfeststoffe, wobei der Emulgator
etwa 5 - 20 3-ew.^ der Polyäthylen- + Emulgaiior-Eeetstoffe
ausmacht, und ferner enthaltend ein modifiziertes, harziges
Polymeres eines leils des Polyäthylens, chemisch gelSunden
an einem 2eil des Emulgatorse
6. Emulsion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die dispergierte Phase überwiegend Teilchen von 0,05 0,15
Mikron enthält.
. ■■'■.- 19 -
909884/1 570
BAD ORiOINAU^
7» stabile lämlsion von Pul,,ätliylen, emulgiert in Waswer
durch einen Emulgator der Formel
enthaltend bis zu etwa 50 fo ΰ-esamtfeststoffe, wobei der
Emulgator etwa 5-20 Sevf.fo aer Polyäthylen- + Eiüulga.tor-Peststoffe
ausmacht.
8, .Stabile Emulsion von Polyäthylen, emulgiert in v/asser
durch einen Emulgator der Pormel
-OH2-O)7-8H
enthaltend bis zu etwa 50 <?<>
G-esamtfeststoffe, wobei der
Emulgator etwa 5-20 Gew. ^ der Polyäthylen- + Emulgator-Feststoffe
ausmacht, ,
9· Stabile Emulsion von Polyäthylen, emulgiert in Wasser
durch einen Emulgator der Pormel
enthaltend bis zu etwa 50 $ Gesamtfeststoffe, wobei der
Emulgator etwa 5-20 Gew.^ der Polyäthylen- + Emulgator-Peststoffe
ausmaeht.
1Oo Stabile Emulsion von Polyäthylen, emulgiert in Wasser
- 2-0 --
BADORIßJNAU
durch, einen Emulgator der Formel
enthaltend bis zu etwa 50 $ Gesamtfeststoffe, wobei aer
Emulgator etwa 5 - 20 Gew.^ der Polyäthylen- + ümulgator-Peststoffe
ausmacht.
11. Ütabile Emulsion von Polyäthylen, emul^iert in 'wasser
durch einen Emulgator der Poruel
enthaltend bis zu etwa 50 jO 'iesamtfeststoffe, wobei der
Emulgator etwa 5 - 20 Gew.# der Polyäthylen- + iSmulgator-Feststoffe
ausmacht» , "
12. Stabile Emulsion von Polyäthylen, emuigiert in "Jasser
durch einen Emulgator der JOrmel
enthaltend bis zu etwa 50 $ Gesamtfeststoffe, wobei der
Emulgator etwa 5 - 20 Gew.$ der Polyäthylen- + Emulgator-Feststoffe
ausmacht.
13· Verfahren zur Polymerisation von Äthylen in wässrigem
Medium direkt zu einem stabilen wässrigen Polyäthylen-
909884/15 7 0 - 21 -
BAD ORIGINAL1
latex, dadurch gekennzeichnet, dass man Äthylen mit einem
Polymerisationsinitiator in -Gegenwart einer wässrigen
lösung einer Verbindung der Formel-
R-j^^V-O-
bei einem zur Polymerisation von Äthylen geeigneten Iruck
una einer zur Polymerisation von Äthylen geeigneten rüem-Ieratür
in innigen Kontakt bringt, bis der Gehalt an emulgierten Feststoffen etwa 15 - 25 Gew.^ der Emulsion
beträgt, wobei die Verbindung in einer iienge, die etwa 1-5 Gew.;s des wässrigen Hediums ausmacht, vorhanden ist,
und wobei R einen ülkylrest mit 8-9 Kohlenstoff at einen
und η im durchschnitt eine Zahl von 7-15 bedeuten,
14« Verfahren zur Polymerisation von Äthylen in wässrigem
Medium direkt zu einem stabilen wässrigen Polyäthylenlatex, dadurch gekennzeichnet, dass man Äthylen mit einem
Polymerisationsinitiator in Gegenwart einer wässrigen Lösung einer Verbindung der lOrinel
-Q-(CH2-CH2-O)n-H
bei einem zur Polymerisation von ethylen geeigneten Jruok
und einer zur Polymerisation von 2b Äthylen geeigneten
Temperatur in innigen Kontakt bringt, wobei R einen Aliyl
rest mit 8-9 Kohlenstoffatomen und η im Durchschnitt eine
Zahl von 7 - 15 bedeuten.
- 22 - 9098847 1 570 BAD OFUGINAt
«a
15„ Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
dass man der wässrigen Lösung tert.-Butanol zusetzt.
160 Verfahren sur Polymerisation von ilthylen in wässrigem
Medium direkt zu einem stabilen wässrigen Polyäthylenlatex,
dadurch gekennzeichnet,- dass man ethylen mit einem
l'Lthylenpolymerisationsinitiator in Gegenwart einer wässrigen
Jubsung, die 1-5 Gew.70 eines ümul0ators der Formel
-.0-(0H2-CH2-O)n-H
enthält, bei einem L'ruck von etwa 140 - 1400 at (2000
- 20000 psi) und einer Temperatur von etwa 60 - 15O0O
in innigen Kontakt bringt, bis der..Feststoff gehalt etwa
15-25 G-ew<,{ß der Emulsion beträgt, wobei man das Reaktionsgemisch in Bewegung hält, und wobei η im Durchschnitt
eine Zahl von 7■■■— 15 und R einen -OLkylrest mit 8-9
Kohlenstoffatomen bedeuten.
17« Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man die Polymerisation fortsetzt, bis das Emulgiermittel
etwa 5-20 Gew.^ der Feststoffe ausmacht.
18O Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
dass man eine wässrige Lösung verwendet, die ttwa 7-25
tert.-Butanol enthalte
— 23 —
9 098 84/157 0 BAD
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-
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