190674. lajstromszámú szabadalom • Stabil, vizes polimerdiszperziók, eljárás előállításukra és ilyen diszperziókat tartalmazó készítmények
6 190674 Ugyanazon helyettesítési fok esetén a nagy és töltéssel rendelkező helyettesítők a keményítőn hajlamosak viszonylag stabilisabb diszperziók képzésére, mint a kis és töltéssel nem rendelkező helyettesítők. Bármilyen he- 5 iyettesítö, amelyik nem vesz részt a polimerizációs reakcióban és olyan derivált keményítőt szolgáltat, amely állandó viszkozitással rendelkezik körülbelül 30-45 t% szilárdanyag-tart.alom esetén hidrolizálás után, al- 10 kalmas szubsztituens. A szubsztituensek anionosak, kationosak és nemionosak egyaránt lehetnek. Az előnyös helyettesítők kationos és nemionos típusúak. Nemionos típusú helyettesítésre példaként karbamil-etil-, alkil-, 15 benzil- és benzilalkil-helyettesítésü keményítők említhetők meg. A dialkil-aniino-alk.ilszubsztituenssel rendelkező derivált keményítő a kationos származék példájaként említhető meg. 20 Előnyös derivált keményítők a hidroxi-alkil-, ciano-alkil-, dialkil-amino-etil- és acil-szub3ztituensekkel rendelkező származékok. A legelőnyösebbek a hidroxi-etil-, ciano-etil-, dietil-amino-etil-, karbamil-etil- és 25 acetil-helyettesitésű derivált keményítők. A helyettesítés mértéke hatással van az ojtásos polimerizációval előállított diszperziók viszkozitására is. Olyan nagy helyettesítési fokú diszperziók Í3 készíthetők, amelyeknek 30 a viszkozitása 30 hónap alatt sem növekszik a kétszeresére. Az ipari alkalmazásnál azonban nincs szükség rendkívül stabilis latexekre. Gyakorlatilag az a fontos, hogy a kapott diszperziók ne váljanak olyan viszkó- 35 zussá, hogy kezelésük nehéz legyen vagy túlságosan kis szilárdanyagszintre kelljen hígítani a diszperziókat ahhoz, hogy feldolgozhatok legyenek. A polimer-diszperzió kezdeti viszkozitása függ a keményítö-diszper- 40 ziókat ahhoz, hogy feldolgozhatok legyenek. A polimer-diszperzió kezdeti viszkozitásától és összefüggésben van a keményítő-diszperzió szilárdanyag-tartalmával. A szilárdanyag-tartalom növekedésével növekszik a polimer- 45 diszperzió kezdeti viszkozitása. Következésképpen, ha kis szilárdanyag-tartalom megfelel a kérdéses alkalmazásnak, akkor a polimerdiszperziót kis szilárdanyag-tartalommal készíthetjük, így kis kezdeti viszkozitás na- 50 gyobb viszkozitásnövekedést tesz lehetővé, anélkül, hogy túlságosan viszkózus lenne a diszperzió. A derivált keményítő helyettesítésének mértéke nem arányosan függ össze azokkal a 55 tulajdonságokkal, amelyek a polimer diszperziók stabil viszkozitását biztosítják. Kis fokú (körülbelül 0,02) helyettesítés esetén csak kis mértékű a derivált keményítő - vinil-monomerek ojtásos kopclimerizációjának a befő- 60 lyása a kapott diszperzió viszkozitásának stabilitására. A helyettesítő-típustól függően azonban nagymérvű és előre nem várt javulás mutatkozik a kapott ojtott kopolimer-latex stabilitásában, ha a keményítő helyettesítési 65 foka 0,05 és 0,1 között van. Nagy és/vagy töltéssel rendelkező, körülbelül 0,05 helyettesítési fokú szubsztituens, így a dietil-amino-etil-gyök, gyorsan növeli a stabilitást. Karbami;-etil-gyókkel hasonló növekedést érünk el körülbelül 0,1 helyettesítési fok felett. 0,08 és 0,09 közötti helyettesítési foknál a cianc-etil- és acetil-származékok ugyancsak jelertös mértékben növelik a végső diszperzió stabilitását. A találmány szerinti derivált keményítők helyettesítési foka legalább 0,05. A maximális helyettesítési fokot csupán gyakorlati meggondolások korlátozzák. A polimerizálandó derivált keményítőnek nem szabad nem reagált komponenst, sót és melléktermékeket tarte Imaznia. Ezt leggazdaságosabban úgy érjük el, hogy a derivált keményítőt mossuk, ami könnyebb, ha a keményítő szemcsés formában maradt és nem oldódik a nagymértékű deriválásnál. Mivel nagyobb mérvű helyettesítés általában megnöveli a derivált keményítő oldhatóságát, a helyellesítés mértékét célszerű összehangolni a reagens, a sók és a melle ktermékek eltávolításával. Az előnyös -^helyettesítési tartomány 0,05-tői 0,4-ig terjed, elsősorban pedig 0,06 és 0.2 között van. A találmány szerinti megoldás esetében a gyakorlatban olyan derivált keményítők használhatók, amelyek gélesílhelők őb hidrolizálhatók. A hidrolízist ismert módon, így savas körülmények között vagy enzimes kezeléssel végezzük. Az enzimes kezeléssel, így alfa-amilázzal, való hidrolízis előnyös. A keményítő hidrolizálási foka - amelyet a vtdódi (belső) viszkozitás határoz meg - fontos tényező a találmány szempontjából, mivel meghatározza az ojtott kopolimer-diszperzió kezdeti viszkozitását, ha az egyéb tényezők azonosak. Tapasztalat szerint a kapott ojtott kopolimer-diszperzió kezdeti viszkozitása durván 2-4-szer nagyobb, mint a hidrnlizált derivált keményítő viszkozitása. A hidrolízis befolyásolja a termék szakítási tulajdonságait is, melyek fontosak papírbevonóaryagokkónt és textil-appreLáló anyagokként történő alkalmazás esetén. Ezek a tulajdonságok nagy mértékben leromlanak, ha a hidrolizdlt keményítő valódi (belső) viszkozitása 0,12 dl/g alá csökken, A valódi (belső) viszkozitás felső határát az szabja meg, hogy jó diszperziót és megfelelő keverést biztosítson a politncrizációs reakció folyamán. Jól ismert, hogy ezek a tényezők a polimerizációs reaktornak is függvényei. További tényező - ahogy az előzőekben említettük - a készítendő termék kezdeti viszkozitása. Egyes esetekben azonban fontos, hogy a hidrolízisnél kielégítő termékek előállítása érdekében 25 t’á-os vagy nagyobb összes szilárdanyag-kor.centrácict biztosítsunk. Amint előzőleg említettük, a hidrolízis fokának befolyása van a kapott ojtott kopolimer szakítási tulajdonságaira. így például olyan ojtott kopolimer szabad filmek, amelye5
