162312. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vizes polimer-diszperziók előállítására papirmázolóanyagban való felhasználás céljára
3 162312 4 Azt találtuk, hogy olyan diszperziókat állíthatunk elő1 , amelyek ezeket a követelményeket teljesítik, ha a diszperziókat 70-95 súlyrész vinilacetátnak 5-30 súlyrész etakriláttal és/vagy legfeljebb 12 szénatomos egyenesláncú monokarbonsavak vinilesztereivel, előnyösen vinilpropionáttal, és/vagy ezek elegyeivel, adott esetben legfeljebb 5 súly%, eló'nyösen körülbelül 2 súly% vinilszulfonsav vagy sztirolszulfonsav együtt történő' alkalmazása melletti emulzióspolimerizációja útján állítjuk elő mimellett emulgátorként olyan elegyet használunk, amely I. 5-95 súiy% 6-20 szénatomos egyenes vagy elágazó szénláncú alkilcsoporttal szubsztituált és etilénoxid- vagy propilénoxid egységet tartalmazó szulfonált polietoxivagy polipropoxi-alkilfenolból és II. 0-95 súly% 6-20 szénatomos egyenes vagy elágazó szénláncú alkilcsoporttal szubsztituált és 1-40 etilénoxidvagy propilénoxid- egységet tartalmazó polietoxi- ill. polipropoxi-alkilfenolból és 111.0 95 súly* alábbi általános képletű vegyület HO-(CH2 -CH 2 0-) a -(-CH-CH 2 -0-)b-(-CH 2 -CH 2 ;0-)c -H CH3 | "e képletben a=2-40, b = 6-35, c=2-40 értékű szám -keverékéből áll, mimellett az emulgátorok összege önmagukban 100 súly%-ot tesz ki, és polimerizációs katalizátorként valamely redox-rendszert alkalmazunk. Azok a papírmázolóanyagok amelyek ezt a találmány szerint előállított polivinilacetát-diszperziót tartalmazzák még ' 50% feletti szilárdanyagtartalom esetén is kis viszkozitással rendelkeznek. A viszkozitás 24 óra hosszat tartó raktározási idő után is csak kismértékben változik. A mázolóanyagok ezenkívül hő-, raktározás- és elektrolitállóak. Különösen ellenállóak nyíróigénybevétellel szemben. Ezek -az anyagok különösen hengeres és kaparókéses papírmázológépeken való felhasználásra alkalmasak. E diszperziók egy különleges előnye abban van, hogy keményítővel, mint a legolcsóbb és ezért leggazdaságosabb természetes kötőanyaggal is előállíthatók kedvező reológiai tulajdonságokkal rendelkező papírmázolóanyagok. Meglepő volt ezenkívül az is, hogy ilyen mázolóanyaggal bevont papírnak nemcsak a - különösen a nyíróigénybevétellel szembeni - ellenállóképessége, hanem a feltépődési szilárdsága is még tovább javult anélkül, hogy a kedvező viszkozitási viszonyok keményító'tartalmú mázolóanyagoknál hátrányosan befolyásolódnának, ha a diszperziók a monomerelegyre vonatkoztatva vinilszulfonsavat vagy sztirolszulfonsavat 0,1 -5%, eló'nyösen körülbelül 2% mennyiségben együttpolimerizálva tartalmaznak. A vinilszulfonsav és|vagy sztirolszulfonsav bepolimerizálása diszperziók előállításánál önmagában ismert (például a 253 349 számú osztrák szabadalmi leírás ismerteti), de nem volt előrelátható, hogy ezeknek a vegyületeknek a leírt diszperziókban való együtt történő adagolása éppen az ilyen diszperziókból készített mázolóanyagokkal bevont papírok feltépődési szilárdságát lényegesen megjavítják anélkül, hogy ezzel a reológiai tulajdonságokat, mindenekelőtt keményítőnek, mint természetes kötőanyagnak az alkalmazásánál, hátrányosan befolyásolnák. Komonomerekként a vinilacetáthoz vinüpropionát vagy legfeljebb 12 szénatomos egyenesláncú monokarbonsavak vinüészterei vagy etakrilát vagy ezek keverékei jönnek számításba. A vinilacetát és a komonomerek közötti mennyiségi arány 70:30 és 95:5 között lehet, előnyösen azonba 80:20 és 90:10 között van. Vinilészterekként például vinilbutirát, vinilkapronát és vinillaurát jönnek tekintetbe. A találmány szerinti diszperziók előállításánál emulgátorokként alifásán alkilezett és polioxietilezett aromás hidroxi-vegyületek, mint fenolok, naftolok és hasonló vegyületek szulfátjainak alkáli- és ammóniumsói alifás alkilezett és polioxietilezett aromás hidroxi-vegyületekkel vagy az alábbi általános képletű polipropilénglikol polioxietilátokkal kombinálva HO-(CH2 -CH 2 -0-( a - (-CH -CH 2 -0-) b -(-CH. CH2 -0-) c -H CH3 - e képletben a = 2-4, b = 6-35 és c = 2-40 értékű szám alkalmasak. A találmány szerinti diszperziók polimerizációjánál alkalmazott katalizátorok eló'nyösen alkáliperoxodiszulfátokkal 5 kombinált redox-rendszerek. Különösen alkalmasnak mutatkoztak ammónium- vagy alkáliperoxodiszulfátból és ammónium- vagy alkálibiszulfitból vagy nátriumditionitból álló redox-renszerek. A találmány szerinti eljárással minden reakciópartner 10 emuigálható. Az emulzió egy részét a reakcióedénybe visszük, a redox-rendszer peroxidját hozzáadjuk és a keveréket reakcióhőmérsékletre melegítjük. Az emulzió maradékát a redox-rendszer második komponensével összekverjük és ezt a keveréket folyamatosan hozzáadjuk az előbbi keverékhez. 15 Ilyen kiviteli módon olyan diszperziókat kapunk, amelyek keményítővel kombinálva is nagyon kisviszkozitású papírmázolóanyagokat adnak. A mázolóanyagok előnyösen 25-55% szilárdanyagtartalommal rendelkeznek. A polimer-hányad 2 és 30% 20 között van, a pigmenttartalom az összes - a mázolóanyagban lévő - szilárdanyag 50-95%-át teszi ki. Természetes kötőanyagot illetően a papírmázolóanyagok a szilárdanyagtartalomra vonatkoztatva legfeljebb 40%-ban tartalmazhatnak feltárt keményítőt, kazeint vagy polivinilalkoholt vagy 26 ezeknek az anyagoknak a keverékét. Azokhoz a használatos pigmentekhez, amelyeket a mázolóanyagok tartalmaznak, tartoznak a kaolin, china clay siaténfehér, kálciumkarbonát titándioxid, stb. Ezenkívül még további adalékanyagok, így pigment-diszpergáló szerek, op)p tikai fehérítők, színezékek, habzasgátló szerek, viaszok vagy lágyítók lehetnek a mázolóanyagban. Diszpergálószerekként például a poliakrilsav sói, nagymolekulájú vízoldható foszfátok, stb. jönnek számításba. A találmány szerinti diszperziók papírmázolóanyagok 36 pigment-kötőanyagaiként történő felhasználásán kívül alkalmazhatók más fátyolbundák bevonásánál is pigment-kötőanyagként. A következő példák a találmány bemutatására szolgálnak anélkül, hogy a találmány oltalmi körét korlátoznák. A 40 részek súlyrészekben vannak megadva. /. A találmány szerinti polimer-diszperzióik előállítása 46 1-15. példák A mennyiségi adatok az (1) táblázatban vannak össze-50 foglalva. Valamely keverőberendezésben 700 rész vizet, az emulgátorelegyet és a monomereket emuigáljuk. 180 rész ilymódon előállított emulziót egy polimerizáló-keveró'be viszünk, 2 rész ammóniumperoxodiszulfátot adunk hozzá és 55 az egészet 60 C*-ra melegítjük. Az emulziónak az emulgálókészülékben lévő főtömegéhez 2 rész nátriumbiszulfitot adunk (a 12. példánál a nátriumbiszulfitot 2 rész aszkorbinsavval helyettesítjük) és az emulziót 90 percleforgása alatt hozzáfolyatjuk, miközben a 60 reakcióhőmérsékletet lassan 75 C*-ra növeljük. A hozzáadás befejezése után 0,5 rész kVUiumperoxodiszulfátot adunk 40 perc alatt az elegyhez, miközben a hőmérsékletet lassan 90 C*-ra emeljük. Végül még 30 percig levegőátfuvatás közben 85 C*-on tartjuk az elegyet. Lehűtés után nagyon tartós» 65 körülbelül 50% szárazanyagtartalmú diszperziót kapunk. Az I. táblázatban alkalmazott jelölések magyarázata a következő: 1—7 emulgátor: 70 1. oktilfenol, 2 mól etilénoxiddal reagáltatva és ezt követően szulfatálva 2. oktilfenol, 3 mól etilénoxiddal reagáltatva és ezt követően 76 szulfatálva
