196080. lajstromszámú szabadalom • Eljárás egységes szemcseméretű gyöngypolimerizátumok előállítására
1 2 süli Államok beli szabadalmi leírásban a 2. hasáb 65, sorától a 3. hasáb 5. soráig teijedő szövegrészt), A 3 577 515 számú Egyesült Államok beli szabadalnú leírásban foglalt, a 3 429 827 számú Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás hátrányainak elkerülésére megadott módosítások sem vezetnek egységes nagyságú kapszulákhoz, mivel a cseppek, még mielőtt stabilis kapszulafal képződhet, a rájuk ható nyíróerő következtében összeolvadás és osztódás által a legkülöntiözubb nagyságot veszik fel, és ennek következtében különböző nagyságú kapszulákká alakulnak. Úgy találtuk, hogy egységes részecskenagyságú és egységes minőségű gyöngypolimereket nyerünk úgy, hogy a polimerizálandó monomerből, illetve poli merizációs keverékből a minomernek, illetve a polímeriz.ációs keveréknek a monomerrel, illetve polinrerizációs keverékkel lényegében nem elegyedő folyadékba (folyamatos, kontinuus fázis) való beporlasztása által egységes részecskenagyságú inonorner-cseppek, illetve polimerizációs-elegy-cseppeket állítunk elő, ezeket az egységes nagyságú cseppeket a mikrokapszulázás önmagában ismert eljárásai szerint a polimerizáciö feltételei között stabilis burkolattal kapszulázzuk, ezt követően a kapszulázott cseppeket polimerizáljuk, és h cseppek előállításának és a cseppek kapszulázásának eljárási lépései során meghatározott feltételeket megtartunk. A találmány tehát gyöngypolinrerek előállítására vonatkozik mono vagy poliviuil-vegyiileteknek vizes oldatokban képzett szuszpenziós polimerizálásával. 'a) a poiimerizációs elegyet 5 70 C hőmérsékleten egyenáramban vezetjük a folyamatos fázisként alkalmazott 0,01-10 t% stabilizátort tartalmazó vizes oldatba amikor a V* riV ; ahol Vk . jelentése a folyamatos fázis télfogata és V no jelentése a monomer, illetve a poiimerizációs elegy térfogata - arány 0,1 és 60 közötti, b) a poiimerizációs elegynek a vizes oldatba való beporlasztása útján kapóit, a vizes oldatban lévő, egységes méretű poiimerizációs elegy cseppeket a monomer cseppeknek és a vizes oldatnak a sűrűsége közötti különbség révén hidrodinamikai irton a reakcióedény beporlasztásí területéről a kapszulázási területre vezetjük és itt a mikrokapszulázás területéről ismert koacerválással, komplex koacerválással vagy fázis határfelületi reakcióval folyamatosan kapszulázzuk, és c) a kapszulázott poiimerizációs elegy cseppeket vizes szuszpenzióban 40 95 °C hőmérsékleten történő melegítéssel polimerizáljuk, A polímerizáció feltételei mellett stabil burkolattal való kapszulázást ezután két részlépésben hajtjuk végre, amennyiben a mikrokapszulázás önmagában ismert eljárásai szerint a cseppek körül létesített burkolat a nyíróerőkkel szemben stabil ugyan, azonban a polimerizáciö körülményei között már nem stabil. Ebben az esetben a burkolatokat egy második eljárási lépésben, mely kivitelezhető folyamatosan vagy nem folyamatosan, olyan burkolatokká kell keményíteni, amelyek a polímerizáció körülményei között stabilak. A keményítési lépés végrehajtható külön munkamenetben, külön reakcióedényben, előnyösen azonban ugyanabban a reakcióedényben végezzük. Amennyiben azonban a mikrokapszulázás eljárása után a cseppek körül létesített burkolat a polimerízáció körülményei között is stabil, akkor a keményítés lépése elmarad, és a polimerizáciö körülményei stabil burkolattal való kapszulázást egyetlen lépésben hajtjuk végre. A találmányi eljárás keretében nyíróerökkel szemben akkor nevezzük a burkolatot stabilnak, ha károsodás nélkül elleiuillöak olyan erősségű keverőmozgásnak, amilyent a szokásos szuszpenziós polimerizációk körülményei között alkalmazunk egyenlő nagyságú cseppek létesítése céljából, Annak segítségével, hogy a találmány értelmében kombináljuk egységes méretű monomer-, illetve polimerizációs-keverék-cseppek létrehozását, ezen cseppek stabilizálását kapszuiázással, és a polimerizáció körülményei között stabil burkolattal bevont cseppek noliinerizáclóját, továbbá mindezek végrehajtását meghatározott' feltételek megtartásával, olyan gyöngypolímprizátumokat kapunk, amelynek gyöngyszemcséi kitűnnek megközelítőleg azonos részecskenagyságukkal, és fizikai sajátságaik, így például szemcsestabilitásuk, törési szilárdságuk stb, által. A találmány szerinti eljárás alkalmas egységes részecskenagyságű gyöngy poli merek előállítására a legkülönbözőbb monomerekből. Az eljárás alkalmazhatóságának feltétele mindössze az, hogy a poiimerizációs keverék a beporlasztás körülményei között cseppfolyós legyen, A találmány kereteiben poiimerizációs keveréknek tekintjük a polimerizálandó, szokásos pilimerizációs adalékokkal kevert monomert, illetve minonierelegyet. A szokásos poiimerizációs adalékanyagokra példaként felhozhatjuk mindenekelőtt a poiimerizációs iniciátoranyagokat (gyökképzők, így például az azo-izobutilnitril és dibenzoíl-peroxid), a politnerizációt gátló anyagokat, továbbá közömbös folyadékokat és olyan polimereket, amelyek a polirnerizádó során a polimer szerkezetét, így például annak makroporozitását megváltoztatják. A poiimerizációs keverékek tartalmazhatnak továbbá színezékeket, és, amennyiben a gyögypolirnereknek extrahálószert kell bepolimerizálva tartalmazniuk a folyadék-folyadék-extrakcióra, a folyadék-folyadék «-xtiakció céljára szolgáló extrahálószert is. A poiimerizációs keverékek olyan vegyületeket is tartalmazhatnak, amelyek más vég)'öletekkel reagálnak a kapszula falának képződése közben. A találmány szerinti eljárás alkalmas mind gélformájú, mind makroporózus gyöngy polimerek előállítására. A találmány szerinti eljárásban alkalmazható monomerekre a következő példákat hozzuk fel:egyszerű telítetlen vegyületek, így például mono-vinil-vegyületek, például sztirol, vinil-toluol, etil-sztiro, a-metU- sztirol, és ezek magban halogénezett száramazékai, például klór-sztirol, továbbá viníl-benzil-klorid, akrilsav, ennek sói és észterei, elsősorban a metil és etil•észtere, metakrilsav, ennek sói és észterei, elsősorban a metil-észtere, továbbá az akrilsav és metakrilsav nitrilje és amidjai. Többszörösen telítetlen vegyületekre példaként említhetők elsősorban a következők: polivinil-vegyülete, így például a ci nil-ben zol, divi nil-toluol, trivínil-benzol, divinil-naftalin, trivinil-naftalin, dietlén-glikol-divinil-éter, trivinil-ciklohexán, 1,7-oktadién, 1,6- -heptadién, 1,5-hexadién, többértékű alkoholok metakrilsavas észtere, így például az etilénglikol-dimetakrilát és a metilén-N.N -bisz-akrilaniid. 196.080 & 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
