196837. lajstromszámú szabadalom • Stabilizátor keverék megnövelt hőállóságú (nagy stabilitású, atoxikus, ill. csökkent toxicitású) vinil-klorid alapú műanyag termékek előállítására és stabilizált vinil-klorid alapú polimer kompozíció
1 2 A találmány tárgya megnövelt hőállóságú vinil-klo- Hd alapú polimer termékkiállításához, valamint stabilizált vjnil-klorid polimer kompozíció. Az emberi szervezettel közvetlenül érintkezésbe kerülő, pl. az élelmiszeriparban csomagolási célokra felhasznált vinil-klorid alapú polimer termékek előállításakor, illetve feldolgozásakor ki kell elégíteni az egészségügyi rendelkezéseket, mind a polimerek, mind az előállításhoz, illetve feldolgozáshoz szükséges adalékanyagok vonatkozásában. Az adalékanyagok közül legfontosabb szerepük a stabilizátoroknak van, amelyek a vinil-polimerek feldolgozásához és tartósságuk biztosításához nélkülözhetetlenek. Élelmiszerek csomagolóanyagai, ivóvíz és üdítő italok tárolására szolgáló palackok, edények vagy játékok stb, előállítására használt vinil-klorid alapú alapú polimerek stabilizátoraiként már régóta alkalmaznak bizonyos fémszappanokat vagy ezek kombinációit, így pl. a kalcium, a cink, a magnézium és más atoxikus fémek karbonsavakkal, továbbá fenolokkal képezett sóit. A gyakorlati tapasztalatok szerint a leggyakrabban alkalmazott kalciúm és cink alapú stabilizátor-keverékek atoxikusak ugyan, de jóval gyengébb stabilizáló hatással rendelkeznek, mint a mérgező hatású báriuméi kadmium-sókat tartalmazó keverékek. Újabban ezért a jóval hatásosabb és egészségügyileg ■ ártalmatlanok minősíthető szerves ón-stabiíizátorokat alkalmazzák, amelyek közül a bizonyos százalékban mono-alkil-ón-származékot is tartalmazó di-n-oktil-ón-, valamint dimetil-ón-vegyü!etek bírnak különös jelentőséggel. Ezek stabilitás tekintetében kiváló hatásúak, azonban más hátrányaik vannak, pl. nincs csúsztató hatásuk, ami a polimer feldolgozhatóságát nehezíti. Leglényegesebb a hátrányok közül az hogy meglehetősen bonyolult eljárásokkal állíthatók elő, nehezebben hozzáférhetőek és így nem gazdaságosak, összehasonlítva a hagyományos csomagolóanyagokkal (papír, cello fán). ' Ezért számos kísérlet történt arra, hogy a többnyire könnyen hozzáférhető és egyszerűen előállítható kalcium-cink alapú fémszappanpárok viszonylag gyenge hatását szinergetikus hatású adalékokkal növeljék. Szinergetikus adalékokatáltalábam kis mennyiségben szükséges adagolni a hatás növelése, elsősorban a polimer termék élettartamának hosszabbítása érdekében. A 15 69 011 sz. Német Szövetségi Köztársaság-beli, az 1 414 513 sz. nagy-britanniai, az 55-13.761 sz. és 54-44.293 sz. japán és a 4 123 400 sz. amerikai egyesül államokbeli szabadalmi leírások ilyen adalékként nagy molekulájú szerves foszfitokat (pl. trisz(nonil-fenil)-foszfitot, oktil-di(2-butoxi-etil) -foszfítot ajánlanak, a fémszappan mennyiségével azonos nagyságrendben alkalmazva. Ez az adalék azonban a termék színét befolyásolja kedvezőtlenül. A szerves foszfitoknál jóval előnyösebb adalékok a különféle poliolok. Erre jó példákat találunk a 4123 399 és a 4 12 400 sz. amerikai egyesült államokbeli, a 26 00 516 sz. Német Szövetségi KÖztársaság-bell vagy az 55-13.761 sz. japán szabadalmi leírásokban. E poliolok jó része nagyipari termék, amelyek könnyen hozzáférhetők és a gazdasági előnyök mellett a velük készíthető termék színét is kevésbé rontják. ‘ * A poliolok mellett rendszerint egy-két további adalék alkalmazását is javasolták már. Ezek általában a feldolgozáskor hő hatására bekövetkező kezdeti elsár* gulás elleni védelmet fokozzák. Fontosak az utóbb errilitetLíernjélcek Közül a különböző 1,3-dikarbonil-vegyületek ()3-diketonok), amelyeket önmagukban vagy esetleg fémkomplexeik alakjában alkalmazzák. Ezekre szemléletes példákat szolgáltatnak a 26 00 516, a 26 45 870, a 26 52 408, a 29 15 439 sz. Német Szövetségi Köztársaság-beli, az 54-56.645, az 54-102.348 és 55-84.341 sz. japán, a 4 123 399, a 4 123 400, a 4 132 703 és a 4 221 687 sz. amerikai egyesült ál'amokbeli szabadalmi leírások. Az előzőekben ismertetett megoldások a kalciumcink fémszappanpár hatását ugyan kisebb-nagyobb mértékben javították, de e kombinációknak megma■ radt több olyan hátrányos tulajdonsága, amelyeket ezideig nem, vagy csak kis mértékben sikerült kiküszöbölni. így a könnyebben hozzáférhető poliolokkal, pl. a pentaeritrittel, nem sikerült a hatásosságot kellően fokozni. A hatás növelése érdekében a pentaeritritet részlegesen észterezték vagy más származékokká alakították át, ami a gyártást ismét csak bonyolította és a gazdaságosság rovására ment. Példákkal erre a 28 49 408 sz. Német Szövetségi Köztársaság-beli, az 55- 69.639 sz., az 55-1 16.745 sz., az 54-127.950 sz. japán és a 4 202 806 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások szolgálnak. Más esetekben apentaeritrit helyett a sokkal nehezebben hozzáférhető di- vagy tri-pentaerltrit alkalmazásával tudtak csak kellő hatásnövekedést elérni, mint pl. a 883 629 sz. belga, a 28 49 408 sz. Német Szövetségi Köztársaság-beii, a 4 123 399 sz.,a4 123 400 sz. és a 4 202 806 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások szerinti megoldásokban, ahol tehát a megfelelőbb stabilitás elérésére bonyolult .rendszereket, technológiailag nehezebben hozzáférhető komponenseket kellett alkalmazni. Nem kevésbé hátrányos az a számos szabadalmi leírás szerinti, teclinikailag körülményes eljárás, amely szerint az említett stabilizátorrendszer hatásának biztosításához 15 órás vagy hosszabb időn át tartó homogenizálás szükséges, Ilyen eljárásokat közölnek pl. a 26 00 516 sz., a 26 45 870 sz. Német Szövetségi, Köztársaság-beli, az 1 511 621 sz. nagy-britanniai, illetve a 4 123 399 sz., a 4 123 400 sz. és a 4 132 703 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások. Célunk az volt, hogy olyan stabilizátor keveréket dolgozzunk! ki, mely a felsorolt hátrányokat kiküszöböli és felhasználásával egészségügyi szempontból kifogástalan műanyag termékek állíthatók elő. Munkánk során sikerült olyan kompozíciót kikísérleteznünk, mely könnyen hozzáférhető, atoxikus anyagokból, egyszerű technológiával készül és a vinilklorid alapú műanyagba az ismert megoldásokkal könnyen bekeverhető. Kísérleteink folyamán megállapítottuk, hogy a minden tekintetben megfelelő stabilizátorok előállításához ilegalkalmasabtn négy különböző összetevőt használni, még pedig karbonsavak kalcium- és cinksóit, pentaeritritet és 1,3-dikarbpnil-vegyüIetet. A találmány lényege az, hogy a vinil-klorid alapú polimer termékek hatásos stabilizálását úgy biztosítjuk, hogy atoxikus vagy csökkent toxicitású stabilizálószerként karbonsavak meghatározott arányú kalcium- és cüiksóinakt, finom szemcsés pentaeritritnek és 0-dlketonnak, az az 1,3-dikarbonil-vegyüIetnek meghatározott arányú, homogén eloszlású keverékét 196.837 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6Ö 2
