173146. lajstromszámú szabadalom • Eljárás anionos poliuretánok előállítására
5 173146 6 térhálósodás következhet be igen könnyen, vagyis, ha a molekula felépítésénél kizárólag vagy nagyobb részarányban 3 vagy ennél több izocianát-csoportot tartalmazó poliizocianátokat alkalmazunk, akkor a térhálósodási veszély fokozott. A találmány szerint az aromás diizocianátokat részesítjük előnyben. A reakciópartnerek aránya, vagyis a dihidroxivegyületnek a poliizocianáthoz való mólaránya viszonylag tág határok között változhat. így például lehetséges, ha a dihidroxi-vegyületeknek a diizocianáthoz való mólarányát 1:1,1—1:3 között állítjuk be. Különösen alkalmas az 1:1,5-1:2,5 mólarány, mivel ekkor pontosan 1:2 mólarány is beállítható. Számos esetben azonban célszerűbb, hogyha a diizocianát részarányát növeljük és így mintegy 1:2,1-1:2,3 mólarányok között dolgozunk. A kapott előadduktumot alifás diollal reagáltatjuk, amely sóképzésre alkalmas savas csoportot tartalmaz. Ezeket a reakciókat lánchosszabbító reakcióknak nevezzük. A találmány szerint alkalmazható savas csoportok például a szulfonsav vagy karboxil-csoportok lehetnek. Ezeknél a lánchosszabbító reakcióknál olyan poliuretán termék képződik, amely a fent nevezett csoportot tartalmazza. Ezeket a poliuretánokat azután egy bázissal, például nátriumhidroxiddal vagy trietilaminnal semlegesítjük. Emellett a poliuretánt sóvá alakítjuk át, így a poliuretán a molekula anion részét képezi. Lánchosszabbító reakciót azonban olyan alifás dihidroxi-vegyülettel is lefolytathatunk, amely már a megfelelő só alakjában van. Ennek megfelelően olyan lánchosszabbító szert veszünk, amelynek sav, például karboxil-csoportja teljes egészében vagy részben semlegesítve van. Lánchosszabbító szerként különösen bevált a 2,2- -bisz-(hidroximetil)-propionsav, trimetilolpropán-monoborostyánkősavészter, trimetiloletán-monoborostyánkősavészter és hasonló vegyületek. A lánchosszabbítás során a dióit az előadduktumra számítva közel ekvivalens mennyiségben alkalmazzuk. Előnyös azonban, ha az előadduktumra számítva 5—10 mól%nyi diollal kevesebbet viszünk reakcióba. A találmány szerinti eljárással egyszerű és előnyös módszerrel lehet kitűnő tulajdonságokkal rendelkező anionos poliuretánokat előállítani. A vázolt reakciók gyakorlatilag kvantitatív hozammal mennek végbe és melléktermékek képződésével nem kell számolni. Ugyanakkor kedvezőtlen térhálósodás sem történik. Az adott esetben alkalmazott oldószer visszanyerése is igen egyszerű. Az egyes reakciófolyamatok gyorsan mennek végbe, így a találmány szerinti eljárással magas hozamot lehet elérni. Az egymás után következő reakciók a kész anionos poliuretánig bezárólag egymás után különböző reaktorokban hajthatók végre, lehetséges azonban az egyes reakciókat egy reaktorban is lefolytatni. A találmány szerint az anionos poliuretánok előállításánál a szükséges kiindulási anyagokat egyidejűleg is reagáltathatjuk. Különösen a lánchosszabbításnak alávetett terméket lehet un. egyfazék-eljárással előállítani. Rendszerint azonban először az előadduktumot képezzük, majd a lánchosszabbítást folytatjuk le. Megfelelő kiindulóanyagok megválasztásával az anionos poliuretánok tulajdonságai tág határok között változtathatók. Savas csoportok, illetve sócsoportok részarányának változtatásával a poliuretánbán az oldhatóság, illetve a diszpergálhatóság befolyásolható. Az előállított újtípusú anionos poliuretánok jó tárolásállósággal rendelkeznek. Oldatok, illetve diszperziók alakjában dolgozhatók fel. A szokásos adalékanyagokkal könnyen elkeverhetők és alaktestekké, például fóliákká dolgozhatók fel. Alkalmasnak bizonyultak a legkülönbözőbb típusú műanyagok bevonására, illetve rétegzésére. Különösen meglepő tulajdonság az, hogy a találmány szerint előállított poliuretánok papírgyártásnál értékes enyvezőanyagként használhatók. A találmány oltalmi körébe tartoznak az olyan papírenyvező szerek, amelyek az előbb vázolt anionos poliuretánokat tartalmazzák. Ezek az enyvezőszerek a legkülönbözőbb eljárásokkal alkalmazhatók a papír enyvezésénél. így a poliuretánok enyvezőanyagként mind a papír nyersanyagába bekeverve, mind a papír felületének eny ve zésére beváltak. Az enyvezőanyaggal lehetséges mindkét módszer egyidejű alkalmazása. Eljárhatunk azonban úgy is, hogy a papír nyersanyagában való enyvezését ismert enyvezőszerekkel hajtjuk végre, majd azt a találmány szerinti anionos poliuretánok alkalmazásával felületileg enyvezzük. A papír enyvezésének részletei például az Engelhardt, Granich és Ritter „Das Leimen von Papier” című szakkönyvében (VEB, Fachbuchverlag, Leipzig, 1972) találhatók. A találmány szerinti poliuretánoknak igen előnyös sajátszínük van és különösen stabilnak bizonyultak fény- és más sugárforrások behatásának kitéve. A találmány szerinti anionos poliuretánokkal enyvezett papír kiváló optikai tulajdonságokkal rendelkezik és a sárgulási hajlama minimális. Jóllehet a találmány szerinti enyvezőszer minden különösebb intézkedés nélkül kombinálható optikai fehérítőszerekkel, kiemelendő az, hogy minden kereskedelmi forgalomban levő anionos jellegű optikai fehérítőszerrel jól elegyedik anélkül, hogy szétkeveredéssel vagy feldolgozási nehézségekkel kellene számolni. Az optikai fehérítőszerek bevitelével a papír fehérségi foka sem károsodik. Különösen jó az anionos poliuretánok elviselhetősége a papírenyvezésnél szokásos egyéb segédanyagokkal, így a karboxi-metilcellulózzal, alginátokkal, anionos paraffindiszperziókkal. A következő példákban említett mérési eljárásokat az alábbiakban részletezzük: 1. Enyvezési fok: festékkel szemben a Hercules Sizing Tester berendezéssel „Hercules Incorporated” Wilmington, Delaware, USA a gyártó cég használati utasítása szerint. Ebben az esetben azt az időt mérjük másodpercben, amely a papír remissziós értékének 80%-ra való csökkenéséig eltelik, ha a vizsgáló festéket a papírra felhordjuk és a festék a papíron átüt. Vizsgáló festék: kék papírvizsgáló festék (DIN 53 126). 2. Cobb-Test (DIN-szabvány 53/32-1 min.) Szívóképesség vízzel szemben, gramm/m2 -ben kifejezve, vízfelvétel 1 perces vízzel való érintkezés esetén. A mérési módszerekkel kapcsolatos további részletek Engelhardt fenti könyvéből vehetők ki. 3. Határszög mérés: A határszöget az un. Fograhatárszög vetítőberendezéssel képezzük (gyártó cég Prüfbau, dr.-Ing. Herbert Dürner, 8123 Peissenberg/ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
