186391. lajstromszámú szabadalom • Eljárás plasztiszolként vagy organoszolként feldolgozható keverékek előállítására
3 186391 4 A találmány tárgya eljárás plasztiszolként vagy organoszolként feldolgozható keverékek előállítására. Plasztiszol- vagy organoszol-keverékeket fóliabevonatokként és a legkülönfélébb termékekhez rétegek készítéséhez használnak. Ezek a plasztiszol-keverékek általában úgy definiálhatók, mint termoplasztikus polimerek finom részecskéinek folyékony, nem illékony lágyítószerrel készült diszperziói, ahol a polimerek a lágyítószerben szobahőmérsékleten oldhatatlanok, magasabb hőmérsékleten azonban lényegében teljesen szolvatálódnak úgy, hogy homogén oldat jön létre, amely lehűtéskor többé-kevésbé szilárd géllé merevedik. Abban az esetben, ha a keverék még hígítószert is tartalmaz, amely nem, vagy alig oldja, organoszolról beszélünk. Ha a következőkben a „plasztiszol” kifejezést említjük, azon értelemszerűen „organoszolt” is értünk. Plasztiszolok (amelyeket paszta névvel is illetnek) előállítására például olyan vinil-klorid-polimereket alkalmaznak, amelyeket kifejezetten erre a célra vízben végzett emulziós polimerizációval és azt követő porlasztásos szárítással állítanak elő. Újabban az úgynevezett mikroszuszpenziós eljárást is alkalmazzák olyan vinil-klorid-polimerek előállítására, amelyekből plasztiszolok készülnek. Ennél a módszernél a vinil-kloridot a polimerizáció előtt emulgeátorok jelenlétében vízben diszpergálják, majd olajban oldódó gyökképzők segítségével polimerizálják. Az így kapott „poli(vinil-klorid)-polimer paszták” átlagos részecskeátmérője általában 0,2—4 jim, azonban ezek a részecskék laza másodlagos agglomerátumokat képezhetnek, amelyek részecskemérete körülbelül 10—30 p.m. Általában arra törekednek, hogy ezek a másodlagos agglomerátumok a lágyítószerekben történő diszpergáláskor gyorsan szétessenek, mivel ilyen módon kevéssé viszkózus paszták nyerhetők. Ismeretes továbbá, hogy a fentebb leírt vinil-klorid-polimerekből viszonylag kevés lágyítószerrel készült plasztiszolok viszkozitása csökkenthető olyan vinil-klorid-polimerek hozzáadásával, amelyek részecskemérete mintegy 30—200 jzm. Ezeket a polimereket „paszta-töltőanyag”-nak vagy egyszerűen „töltőanyag”polimernek is nevezik. Az előállításuk általában szuszpenziós polimerizációval történik. A 16 45 668. sz. német szövetségi köztársaságbeli közrebocsátási irat eljárást ismertet vinil-klórid vízben történő szuszpenziós polimerizációjára, ahol egyetlen diszpergálószerként metil-hidroxi-propil-cellulózt alkalmaznak, és a polimerizációt a monomerben oldódó katalizátorok jelenlétében végzik. Az ismert eljáráshoz olyan metil-hidroxi-propil-cellulózt használnak, amelynek a 2 súly%-os oldata 50—500 mPa • s viszkozitású 20 °C- on. Adott esetben a vinil-kloriddal elegyedő vinilés/vagy akrilvegyületek — előnyösen vinil-acetát — is polimerizálhatok a vinil-kloriddal együtt, ez utóbbi mennyiségére vonatkoztatott legfeljebb 10 súly% menynyiségben. így olyan termékek állíthatók elő, amelyeknél az öszszes részecskének legalább 80 súly%-a 100 um-nél kisebb méretű. Jóllehet viszonylag jók az ilyen módon nyert polimerek viszkozitáscsökkentő tulajdonságai, az ezekben a polimerekben jelen levő, 100 um-nél nagyobb részecskék problémákat okoznak a feldolgozásnál, például kiülepednek. A durva részecskéket tartalmazó polimerek nem alkalmasak a jelenleg szokásos sima felületű, vékony bevonatok készítéséhez. A 16 94 312. sz. német szövetségi köztársaságbeli közre bocsátási iratban olyan plasztiszol-keverékeket ismertetnek, amelyek a folyékony, nem illékony lágyítószer mellett polimerek keverékét tartalmazzák. A polimerkeverék egyik komponense szuszpenziós polimerizációval előállított vinil-klorid-homopolímerből vagy legalább 80 súly% vinil-klorid egységet tartalmazó vinil-klorid-kopolimerből áll, az átlagos részecskemérete 80—180 p.m, s a belső viszkozitása 0,5—1,2 (K-értéke körülbelül 50—80). A polimerkeverék másik alkotórésze olyan vinil-Idorid-homopolimerből vagy legalább 95 súly% vinil-klorid egységet tartalmazó vinil-klorid-kopolimerből áll, amelynek az átlagos részecskeátmérője körülbelül 0,25 (xm-nél kisebb és a belső viszkozitása mintegy 0,9 alatti (K-értéke körülbelül 66). Ez a második komponens legalább 5 súly%, előnyösen 10—30 súly% mennyiségben van jelen a polimerkeverékben. A nagy részecskeméret következtében ez az ismert plasztiszol-keverék sem tesz eleget a vékony rétegek felvitelét célzó modem követelményeknek, s hosszabb ideig tartó tárolás után nem kívánt üledék képzésére hajlamos. Amint azt a későbbiekben ismertetésre kerülő C) öszszehasonlító kísérletnél (I. táblázat) kimutatjuk, a szuszpenziós polimerizációval előállított vinil-kloríd-homopolimernél kis részecskeméretek érhetők el, ha a polimerizációnál bizonyos mennyiségű emulgeátort adunk az elegyhez. Az így kapott polimer nem hajlamos ülepedésre, és vékonyabb rétegek felvitelére is alkalmas, azonban csak kevéssé csökkenti a belőle előállított plasztiszol viszkozitását — vö. : E) összehasonlító kísérlet, II. táblázat — és csekély a térfogatsúlya. A 130 260 sz. német demokratikus köztársaságbeli szabadalmi leírásból ismert egy olyan poli(vinil-klorid) töltőanyagkeverék, amely plasztiszolok hoz használható, s 10—60% szuszpenziós poli(vinil-kIorid)-ból (amelynek lágyítószer-felvétele 5—25%, részecskemérete 150 [xm-nél kisebb), 20—80% emulziós poli(vinil-klorid)-ból (amelynek metanollal extrahálható része 1— 3%, részecskemérete 5—60 p.m) és 10—50% mikroszuszpenziós poli(vinil-klorid)-ból (részecskemérete 0,2—3 [um) áll. A fenti ismert polimerkeverék előállítására vonatkozólag pontosabb adatokat a szabadalmi leírás nem tartalmaz. Ez a szabadalmi leírás is megmutatja azonban, hogy milyen nehezen biztosítható a töltőanyag-polimereknél a nagyobb mértékű viszkozitáscsökkentés, a durvább részecskék nélkül kis részecskeméret, valamint íz, hogy ne következzen be ülepedés. Az ülepedéssel kapcsolatos probléma még három különböző polimer kevéssé gazdaságos összekeverésével sem oldható meg teljesen, amint azt e leírásban a találmány szerinti eljárást bemutató 1. és 2. példa szemlélteti. Meglepő módon azt találtuk, hogy ha töltőanyagpolimerként egy meghatározott összetételű ojtásos vinil-klorid-kopolimert adunk a plasztiszol- vagy organoszolkészítéshez használatos keverékekhez, olyan plasztiszolokat, illetve organoszolokat kapunk, amelyeknél nem tapasztalhatók a fentebb ismertetett hátrányok. A találmány tehát olyan új eljárás plasztiszolként vagy organoszolként feldolgozható keverékek előállítására, 30—100 súlyrész legalább egy ismert vinil-klorid-polimer-lágyítószer és 40—90 súlyrész legalább egy 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
