202900. lajstromszámú szabadalom • Javított tulajdonságú bevonóanyag
1 HU 202 900 B 2 A találmány tárgya, jó időjárásállóságú (csökkentett vízfelvétellel rendelkező) javított mechanikai tulajdonságú bevonóanyag. A találmány szerinti bevonóanyag kötőanyagként javított tulajdonságú, klórozott szénhidrogénekkel együtt polimerizált vinil monomerekből felépülő kopolimert, adott esetben cellulóz-nitrátot, továbbá pigmentet, adalékanyagokat és kívánt esetben töltőanyagot tartalmaz. A festékiparban számos olyan bevonóanyagot ismernek, amelynek kötőanyaga akrilát-, metakrilát polimer. A 151 048 számú magyar szabadalmi leírásban olyan akrilát, illetve metakrilát kopolimer előállítását írják le, melyet előzetesen magasabb szénatomszámú alkohollal részlegesen átészterezett monomerből állítanak elő. A 156 384 számú magyar szabadalmi leírásban bevonóanyag kötőanyagként akrilsav-, metakrilsav-, maleinsav-klórhidrinészter kopolimert használnak. A 173 565 számú magyar szabadalmi leírás szerint szerves ón vegyület katalizátor jelenlétében maleinsav vagy fumársav oligomereket építenek be az akrilát kopolimerbe. A 178 860 számú magyar szabadalmi leírás olyan kötőanyag előállítását ismerteti, melyet vinil-klorid kopolimerek és akrilsav-észterek ojtásos polimerizációjával állítanak elő. A 1 210 966 számú angol szabadalmi leírás szerint nem vizes oldatban karboxil csoportot tartalmazó lineáris akril kopolimert állítanak elő alumínium-alkoxid komplex katalizátor jelenlétében. A 2 101 121 számú angol szabadalom E-prolaktonnal módosított hidroxi-metakrilát kopolimert állít elő. A 4 107 235 számú amerikai szabadalmi leírás két eltérő üvegesedési pontú akrtilát kopolimer előállítását írja le, melyeket megadott mennyiségi arányban keverve használnak kötőanyagként. A 2 851 613 számú német-szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás szerinti kopolimer komponenseként alfa-, béta-, telítetlenségű monokarbonsavnak monoglicidil vegyülettel képezett addíciós termékét alkalmazzák. Az 583 754 számú svájci szabadalmi leírás szerinti akrilát kopolimer 2,3-epoxi-propil-akrilát monomert is tartalmaz. Az ismert akrilát kopolimerek hátránya az, hogy más filmképzőkkel így elsősorban cellulóz-nitráttal nem fémek össze, rugalmasságuk, tapadásuk sok esetben nem kielégítő és pigment nedvesítő képességük sem megfelelő. Célul tűztük ki olyan bevonóanyag előállítását, amely új akrilát- , illetve metakrilát ojtott kopolimeralapú és javított mechanikai tulajdonsággal, jobb időjárásállósággal (csökkentett vízfelvétellel) rendelkezik. Ezt a célt úgy tudjuk elérni, hogy olyan kötőanyagot alkalmazunk a bevonóanyagban, amely az ismerthez képest viszonylag szűkebb móltömeg eloszlású, kisebb móltömegű, illetve ugyanazon szárazanyagtartalom mellett kisebb viszkozitási értékkel rendelkezik. Az alkalmazott kötőanyag előnyös tulajdonsága a fentiek mellett, hogy még cellulóz-nitráttal is összefér. Az ilyen kombinációban előnyösen 11-12,5 tömeg% nitrogéntartalmú és 2,0-3,0 tömeg% hidroxilcsoportot tartalmazó cellulóz-nitrát használható fel. A találmány szerinti kötőanyagban 0,3-7 tömeg% klórt tartalmazó akrilát, illetve metakrilát kopolimert alkalmazunk. Ezt úgy állítjuk elő, hogy metakrilát-, sztirol-, és adott esetben akrilát monomert tartalmazó elegyet szerves peroxid katalizátorral - 100 tömegrész monomer elegyre - 0,5-10 tömegrész 12-52 szénatomszámú, 50-70 tömeg% klórtartalmú szénhidrogén, valamint 0,01-3 tömegrész 15-18 szénatomszámú szerves alifás karbonsav cinksó és 1,2-5 tömegrész epoxivegyület jelenlétében polimerizálunk szerves oldószeres közegben, 60-180 °C hőmérsékleten. Az így előállított kopolimer, az ismert akrilát kopolimereknél kisebb móltömegű, illetve viszkozitású. Ez annak tulajdonítható, hogy a polimerizáció során a klórozott szénhidrogén lánczáróként ráojtódik a keletkező kopolimerre és így megakadályozza a polimerlánc tömegének növekedését. A hagyományos eljárásban keletkező akrilát kopolimerek móltömege ugyanis viszonylag széles tartományban változik. A találmány szerinti eljárásban, a klórozott szénhidrogén lánczáró ráojtásával sikerül viszonylag egyenletesen alacsony móltömegű kopolimert előállítani. Monomerként célszerűen etil-akrilát, butil-akrilát, metil-metakrilát, izobutil-metakrilát, etil-hexil-akrilát, hidroxi-etil-akrilát, hidroxi-etil-metakrilát, hidroxipropil-metakrilát, sztirol, vinil-benzol, alfa-metil-sztirol monomerből legalább kettőt alkalmazunk. Klórtartalmú szénhidrogénként célszerűen 16-32 szénatomszámú 50-70 tömeg% klórt tartalmazó szénhidrogént használunk. A polimerizációt 20-60 tömeg% oldószer jelenlétében 60-180 °C hőmérsékleten végezzük. Oldószerként aromás szénhidrogéneket, ketonokat, észtereket, illetve ezek keverékét használjuk, mely esetenként alifás szénhidrogéneket és alkoholokat is tartalmazhat. A polimerizációt az oldószerkeverék forráspontjától függően terc-butil-hidroperoxid, metil-amil-keton-peroxid, acetil-poroxid, lauril-peroxid, ciklohexil-hidroperoxid, benzoil-peroxid, terc-butil-peracetát, p-klórbenzoil-peroxid, di-terc-butil-peroxid katalizátor jelenlétében folytatjuk. Eljárásunk szerint a polimerizáció gyorsítása céljából a monomerkeverékre számítva 0,01-3 tömegrész 15-18 szénatomszámú szerves sav cinksóját adagoljuk a keverékbe. További adalékanyagként, savakceptor gyanánt a 100 tömegrész monomerkeverékre számítva 0,2-5 tömegrész epoxi-vegyületet (epoxi gyantát, epoxidált zsírsavésztert, előnyösen zsírsav-glicidil-észtert) használunk. Az így előállított kopolimer a következő előnyös tulajdonságokkal rendelkezik:- javított tapadóképesség és rugalmasság,- csökkentett móltömeg, illetve viszkozitás,- kiváló pigment nedvesítőképesség,- gyors száradás, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
