172332. lajstromszámú szabadalom • Eljárás módositott, vinilklorid-propilén alapú kopolimerek előállítására
3 172332 4 és a polimerizáció előrehaladása szerint a fennmaradó vinilkloridot kis részletekben adagolják a reakciótérbe. Ilyen megoldással homogénebb mólsúly- és összetételeloszlás jön létre, a termék Teológiai tulajdonságai pedig kedvezőbbek, mint az említett belga szabadalmi leírásban ismertetett eljárásnál. A 269 472 számú osztrák szabadalmi leírásban olyan kétlépcsős eljárást ismertetnek, amelynek során a monomerelegyet az első lépcsőben 30—50 °C-on előpolimerizálják, majd a második lépcsőben 50—75 °C-on polimerizálnak tovább. Az első és a második lépcső polimerizációs idejének arányát 1:2 és 1,5:1 értékek között választják meg. Ennek az eljárásnak az a célja, hogy a kitermelést növelje az azonos reakcióidőt, reakcióhőmérsékletet és iniciátort alkalmazó egylépcsős polimerizáció kitermeléséhez képest. A korábban említett 668 473 számú belga szabadalmi leírásban ismertetett eljárás lényegében a szokásos szuszpenziós vinilklorid-homopolimerizációs receptúrával megegyező, az eltérés csupán abban áll, hogy a vinilklorid egy részét propilénnel helyettesítik. Tekintettel arra azonban, hogy a vinilklorid belépési sebessége a polimerláncba gyorsabb, mint a propiléné, az eljárással előállított kopolimer molekulaszerkezete heterogén. A korábban már ugyancsak említett 264 823 számú osztrák szabadalmi leírásban ismertetett eljárásnál a monomerek arányát a polimerizáció Során konstans értéken tartva biztosítják a propilénnek a polimerláncba való beépülésének egyenletességét. A propilén retarder hatást fejt ki a polimerízáció során, és ez a hatás a konverzió előrehaladásával erősen nő. Ennek következtében a propilén kiindulási koncentrációjától függően adott receptúra esetén a reakciósebesség rohamosan csökken, a polimerizációs idő adott konverzióig lényegesen megnő, sőt a propilén magasabb kiindulási koncentrációja esetén csak nagyságrendileg megnövelt iniciátor-koncentrációval lehet 50—75% konverzió feletti értéket elérni, de a megnövelt iniciátor-koncentráció következtében a polimerizáció kezdeti szakaszában fennáll a polimerizáció megfutásának veszélye. A 269 472 számú, korábban már említett osztrák szabadalmi leírásban ismertetett eljárásnál a reakciósebességet olyan módon növelik, hogy a polimerizációs hőfokot a második lépcsőben jelentős mértékben megemelik. Ennek az a hátránya, hogy az első és a második lépcsőben előállított kopolimer átlagmólsúlya és kémiai szerkezete olyan nagy mértékben eltérő, ami a végtermék minősége szempontjából már nem megengedhető. Célul tűztük ki, hogy az ismert megoldások hátrányait kiküszöböljük, vagyis a polimerizációs eljárásnál a propilén által okozott retardációt csökkentsük, illetve lehetővé tegyük magasabb propiléntartalmú kopolimerek gyártását ipari szempontból elfogadható polimerizációs idő alatt és kielégítő konverziófokkal. Azt találtuk, hogy ha a szokásos szuszpenziós polimerizációs technológiát alkalmazva a kiindulási monomerelegyben a vinilkloridon és propilénen kívül egy akrilsav- (1—10 szénatomot tartalmazó) alkilésztert és/vagy egy metakrilsav(1—10 szénatomot tartalmazó) alkilésztert használunk komonomerként, akkor a polimerizációs rendszerben a polimerizációs idő jelentősen csökken, és kedvező tulajdonságú kopolimerek képződnek. Az azonos konverzióhoz tartozó polimerizációs idő tehát a találmány értelmében használt komonomerek alkalmazása következtében csökken. Ennek bizonyítására szolgál a csatoltan benyújtott 1/1 rajzlap, amelyen a polimerizációs idők (függőleges tengely) vannak ábrázolva a propilénnek a kiindulási monomerelegyre számított százalékos koncentrációjának (vízszintes tengely) a függvényében. Az A görbe arra az esetre vonatkozik, amikor 90% konverziófokig butil-akrilát, vagyis a találmány értelmében alkalmazható egyik komonomer nélkül polimerizálunk, a B görbe arra az esetre vonatkozik, amikor 70%-os konverziófokig butil-akrilát nélkül polimerizálunk, a C görbe arra az esetre vonatkozik, amikor a kiindulási monomerelegyre vonatkoztatva 20% butilakrilát jelenlétében 90%-os konverziófokig polimerizálunk, míg a D görbe arra az esetre vonatkozik, amikor a kikindulási monomerelegyre vonatkoztatva 20% butilakrilát jelenlétében 70%-os konverziófokig polimerizálunk. Látható, hogy a találmány értelmében alkalmazott butilakrilát jelenlétében a polimerizációs idő lényegesen csökken. Meglepőnek kell továbbá tekintenünk, hogy mind az akrilsav-alkilészterek, mind a metakrilsav-alkilészterek alkalmazása esetén a polimerizációs idő csökkenése annál nagyobb méretű, minél nagyobb a propilén mennyisége a kiindulási monomerelegyben. A fentiek alapján a találmány tárgya eljárás módosított, vinilklorid-propilén alapú kopolimerek vagy kopolimer-szuszpenziók előállítására az összmonomer-tartalomra vonatkoztatva 40— 98 súly% vinilkloridból és 1—19 súly% propilénből szabadgyököket biztosító iniciátor jelenlétében önmagában ismert szuszpenziós polimerizálási technológiával. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a kopolimerizáláshoz az összmonomertartalomra vonatkoztatva még összesen 1—41 súly% mennyiségben egy akrilsav- (1—10 szénatomot tartalmazó) alkilésztert és/vagy egy metakrilsav- (1—10 szénatomot tartalmazó) alkilésztert használunk, és kívánt esetben a kapott kopolimer-szuszpenzióból a kopolimert önmagában ismert módon elkülönítjük. Az előző bekezdésben megadott koncentrációtartományokon belül az egyes komonomerek optimális koncentrációja függ a végtermékkel szemben támasztott minőségi követelményektől, illetve az alkalmazott akrilsav-alkilészter és/vagy metakrilsav-alkilészter optimális koncentrációja függ a vinilklorid és a propilén egymás közötti arányától. így tehát az előző bekezdésben megadott koncentrációtartományokon belül alkalmazott komonomerekből különböző tulajdonságú és felhasználási területű kopolimerek állíthatók elő. A találmány szerinti eljárással előállított kopolimerek tehát összetételüktől és átlagos 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
