190674. lajstromszámú szabadalom • Stabil, vizes polimerdiszperziók, eljárás előállításukra és ilyen diszperziókat tartalmazó készítmények
4 190674 5 nosított vizes diszperziók abban különböznek a keményítő alapú diszperzióktól, hogy stabilisak és nem gélesednek vagy nem „öregednek". A C. A. 81. 14 943 u; C. A. 83. 81 043 e; C. A. 85. 125 680 h és C. A. 91. 58 646 k referátumok ugyancsak keményítő-tartalmú polimer diszperziókat írnak le. Ezek egyike sem ismerteti azonban hidrolizált keményítő alkalmazását a diszperzió-képzéshez. Egyik fő probléma ezekkel a kompozíciókkal kapcsolatban, hogy tárolás közben instabillá válnak és fázis-szétválás következik be. A találmány szerinti kompozíciók stabilis vizes diszperziók - amelyek homogének és folyékonyak maradnak legalább 60 napig a szokásos tárolási hőmérsékletek mellett - legalább 25 t% ojtott kopoliiner szilárdanyagot tartalmaznak, amelyet legalább egy vinil-monomer és olyan, derivált és hidrolizált keményítő ojtásos kopolimerizálósa útján kaptunk, amelynek a helyettesítési foka 0,05- 4, valódi (belső) viszkozitása pedig 0,12-0,28 deciliter/gramm (dl/g), és az -crjtott kopolimerben a keményítő/monomer tömegarány legfeljebb 4/1. A találmány kiterjed a fenti ojtott kopolimerek előállítására alkalmas eljárásra is. A leírt ojtott kopolimer kompozícióknál nincs olyan fázisszétválás, nem-kívánt viszkozitásnövekedés a tárolás során és gélesedés, mint az ismert eljárásokkal készített kompozíciók esetében. A kompozíciók összetétele olyan, hogy könnyen hígíthatok a kívánt szilárdanyag-tar falómra. Következésképpen ezeknek a kompozícióknak a nagy szilárdanyag-tartalma jelentős gazdasági előnyt biztosít, mivel a tárolással és a szükségtelen mennyiségű víz szállításával kapcsolatos problémák nagy mértékben csökkennek. A találmány szerinti diszperziók appretáló anyagokként használhatók hidrofób szálakhoz, valamint bevonó és ragasztó anyagokként alkalmazhatók papíripari termékekhez, ezenkívül bevonatokban, így festékekhez, adalékanyagokként használhatók. A találmány szerinti ojtott kopolimer-diszperziókat úgy állítjuk elő, hogy derivált és hidrolizált szemcsézett keményítő ojtott kopolimerjét készítjük valamely vinil-monomerrel vagy vinil-monomerekkel olyan szabadgyőkős iniciátor alkalmazása mellett, amely megindítja a polimerizálást a keményítőben és lényegében kizárja a vinil-monomer vagy - monomerek homo- vagy kopolimerjeinek a képződését. Előnyös, hogy a keményítő granulált (oldhatatlan) marad deriválás után. Az ojtott kopolimer diszperziót egymást követő lépések sorozatában állíthatjuk elő, amelyek a következők:- szemcsés derivált keményítőt képezünk;- a keményítőt hidrolizáljuk; és utána- legalább egy vinil-monomert polimeri zálunk a keményítővel olyan, szabad gyökös iniciátor alkalmazása mellett, amelyek az ojtásos polimerizációnak a keményítőben való megindítását, valamint a vinil-monomer vagy -monomerek homo- vagy kopolimerizációjának jelentős mértékű kizárását segíti elő. A legjobb eredmények elérése érdekében a derivált és hidrolizált keményítőnek nem szabad olyan anyagokat tartalmaznia, amelyek zavarják a keményítő ojtásos polimerizációját vagy rontják a kapott diszperzió tulajdonságait. A deriválási lépésben olyan anyagok, sók vagy melléktermékek keletkezhetnek, amelyek az említett hátrányos hatásokat gyakorolhatják. Ezeket az anyagokaL könnyen eltávolíthatjuk, úgy, hogy mossuk a derivált keményítőt, feltéve, hogy a keményítő szemcsés formában marad. Kis mértékű oldhatóság megengedhető a szemcsés keményítőnél, mivel ez könnyen visszaszorítható, ha szerves, vízzel elegyedő folyadékot, így etil-alkoholt adunk a mosóvízhez. A keményítőL kémiai módszerekkel, így savasan hidrolizáljuk, ezt követi a deriválás, eközben a keményítőt szemcsés formában tartjuk. Eljárhatunk úgy is, hogy a keményítőt először deriváljuk, majd a szemcsés terméket ezt követően gélesítjük és hidrolizáljuk. Savas és enzimes hidrolizálés kombinációban ugyancsak alkalmazható. Abban az esetben, ha a deriválás az első lépés, akkor előnyös, ha a hidrolizálást enzimes úton végezzük. ........... További előny, hogy a derivált keményítő könnyen gélesíthető és vízben diszpergálható az ezt követő polimerizációs reakció megkönnyítése érdekében. Ezenkívül - mivel a hidrolizált derivált keményítő hatással van a kapott ojtott kopolimer-diszperzió viszkozitására - a derivált keményítő viszkozitását úgy kell megválasztanunk, hogy a kapott diszperzió viszkozitása megfeleljen a kívánt szilárdanyag-tartalomnak. A találmány szerinti derivált és hidrolizált keményítők készítésére alkalmas keményítők közül a kukoricakeményitöt, a búzakeményítőt és a burgonyakeményítőt említjük, de más keményítők is használhatók erre a célra. Ezek közül a kukoricakeményító alkalmazása előnyös. Derivált keményítők előállítása jól ismert a szakterületen. Azt tapasztaltuk azonban, hogy olyan keményítő készítéséhez, amely vinil-monomerekkel való ojtott polimerizációhoz alkalmas stabil diszperziókhoz vezet, arra van szükség, hogy szabályozzuk a helyettesítési f.’:ot. A helyettesítő típusa hatással van a diszperziók stabilitáséra. Hasonlóképpen szükség van a keményítők hidrolizálási fokának szabályozására is, ha optimális fizikai tulajdonságokat, így jó szakítószilárdságot és dörzsállóságot akarunk biztosítani a kopolimernek. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
