170930. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kationos poliuretánok előállítására vizes diszperziók formájában
7 170930 8 nagyságát befolyásolhatjuk és durva diszperz, finom diszperz sőt kolloidális rendszereket is előállíthatunk. A találmány szerinti poliuretánok bázicitása általában nagyobb, ha olyan lánchosszabbítókat használunk, amelyeknél a tercier nitrogénatom, illetve az ammónium-nitrogénatom nem közvetlenül a két hidroxil-csoport között a láncban van, egy ilyen vegyületre példa az 1,2-propándiol-3-dimetilamin. A kapott kationos poliuretánok nagy tárolási stabilitással rendelkeznek. Oldatokként, illetve diszperziókként lehet őket feldolgozni. Könnyen elkeverhetők a szokásos hozzátétanyagokkal. Feldolgozhatjuk őket formatestekké, például fóliákká. Alkalmasak a legkülönfélébb műanyagok rétegezésére, illetve bevonására. Különösen meglepő, hogy a találmány szerinti eljárással készített kationos poliuretánok nagyon értékes enyvezőszerek a papírgyártáshoz. A találmány szerinti poliuretánokat a papírenyvezéshez önmagában ismert módszerek szerint lehet felhasználni, így beváltak enyvezőszerként a poliuretánok mind a massza, mind a papír felületi enyvezéséhez. Az is lehetséges, hogy a találmány szerinti poliuretánokkal mindkét eljárást egyidejűleg végezzük el. Végezhetünk masszaenyvezést ismert enyvezőszerekkel, például gyantaenyvekkel is és a találmány szerinti kationos poliuretánokkal ezt követően csak egy felületenyvezést végzünk. A papír enyvezéséről további részleteket például Engelhard, Granich és Ritter „Das Leimen von Papier" című könyvéből vehetünk. (VEB, Fachbuch-Verlag Leipzig, 1972.) A találmány szerinti kationos poliuretánokkal viszonylag széles pH-tartományban lehetséges az enyvezés úgy, hogy töltőanyagként krétát is lehet alkalmazni. A poliuretánok kitűnően elviselik a timsókat. Nagyon jól lehet őket a papír felületnemesítéséhez szokásosan alkalmazott termékekkel, mint a keményítő, amely oxidative, vagy fermentative lebontott, vagy kémiailag modifikált lehet, a cellulózszármazékok, mint a karboximetil-cellulóz és a cellulózéterek, a polivinil-alkohol, az alginátok stb. együtt alkalmazni. A találmány szerinti eljárással készített kationos poliuretánok felhasználásával előállított papírnál igen jó csúszósúrlódást érünk el úgy, hogy a feldolgozás során, például a papír bálázásánál a csúszósúrlódás csökkenése következtében nem lépnek fel nehézségek. Ezenkívül azok a papírok, melyeket a találmány szerinti enyvezőszerekkel enyveztünk, igen kiváló feldolgozási tulajdonságokkal rendelkeznek a feltekercselésnél, vágásnál. A kationos poliuretánokkal nagyon jó enyvezési fokot érünk el. Különösen előnyös, hogy az enyvezési effektus rögtön fellép, és az egyszer elért enyvezési fok nagyon hosszú tárolási időn keresztül konstans marad. Ennek különösen a simított nyerspapírnál van jelentősége, mivel a későbbi feldolgozás során kívánatos, hogy a bevonó festék felvétel mindig állandó maradjon. Sem a poliuretánok előállításánál, sem a poliuretánoknak a papír enyvezésénél való felhasználásánál gyakorlatilag nem lépnek fel szennyvíz-problémák. Különösen kiemelendő, hogy a poliuretánok enyvezőszerként való alkalmazásánál mind a masszaenyvezésnél, mind a felületenyvezésnél a habképződést messzemenően el lehet kerülni. 5 Kiemelendő a termékek jó enyvezőképessége úgy, hogy enyvezésnél lényegesen kevesebb anyagra van szükség, mint az ismert gyártmányoknál. A kiindulási anyagok könnyen hozzáférhetők, miáltal a nagyipari gyártás semmi nehézséget nem jelent. 10 A találmány szerinti kationos poliuretánok felhasználhatók a teljes, a háromnegyedes, a feles és a negyedes enyvezésnél. A találmányt a következő példák közelebbről bemutatják. Az ott említett mérési eljárásokhoz a 15 következő megjegyzéseket adjuk: 1. Enyvezési fok a Hercules Sizing Tester tintájával szemben, az előállító cég, a Hercules Incorporated, Wilmington, Delaware, USA, kezelési 2o utasításának megfelelően. Azt az időt mérjük másodpercekben, ami a remisszió-értékének 80%-ra való csökkenéséig eltelik, ha a vizsgáló-tintát a papírra felvisszük, és az a papíron átüt. A vizsgáló-tinta: papír vizsgáló-tinta, kék, a DIN 25 53 126 szerint. ~! ~ 2. Cobb-test: (DIN szabvány 53/32 - 1 perc) a) Vízre vonatkozó szívóképessége, g/m2 -ben kifejezve. (Vízfelvétel, vízzel való 1 perces érintkezés után.) 30 b) 10%-os Na2 CO 3-oldatra vonatkozó szívóképesség, g/m2-ben kifejezve, 1 perces érintkezés után, mint a 2/a-nál. A mérőmódszerekhez további részleteket Engelhardt és munkatársai fentnevezett könyvéből lehet 35 megismerni. 1. példa 40 Készülékként 500 ml-es, háromnyakú gömblombik szolgál, amit keverővel, szárítócsővel ellátott visszafolyató hűtővel és csepegtetőtölcsérrel szerelünk fel. A lombikba bemérünk 19,5 g (0,0545 mól) ke-45 reskedelmi minőségű glicerin-monosztearátot. Ezután egymást követően 15 mg dibutil-ón-diacetátot, 24 ml vízmentes acetont és egy 2,4- ás 2,6-toluilén-diizocianátból álló keverék (80,20) 16,0ml-ét (0,112 mól) adjuk hozzá. 50 Ekkor a lombikot keverés közben, az oldószer gyenge visszafolyatása mellett 30 percen át melegítjük. Eközben a reakcióelegy hőmérséklete mintegy 65 C°-ot ér el. Ezután 10 perc alatt 6,5 g N-metil-dietanolamin 55 20 ml vízmentes acetonban készített oldatát csepegtetjük hozzá, majd ismét oly módon melegítjük, hogy az enyhe visszafolyatás megmaradjon. 60 perc reakcióidő után az NCO-tartalom 1,5% alá csökken, és a poliuretán mérsékelten viszkózus, 60 víztiszta oldata keletkezik, amit 160 ml technikai aceton hozzáadásával felhígítunk. Sóképzésre ekkor 27,3 ml 2 n sósav-oldatot adunk körülbelül 5 perc alatt a reakcióelegyhez. A sót részben kolloid, részben fehér csapadék formá-65 jában kapjuk. Ezt 140 ml víznek 15 perc alatt a 4
