180893. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hidrofil tulajdonságú polimerelegy előállítására
5 180893 6 A táblázat Fólia minták nyúláspróbája (SMA és PVAc polimerötvözet). A csíkok megfelelnek a minták hosszanti irányának, méretük 1,5 x 10 cm. A nyújtási sebesség 3 cm/perc, a minták vastagsága kb. 0,1 mm. Fólia összetétel Folyási feszültség kg/cm2 Törőfeszültség kg/cm* Rugalmassági modulus kg/cm2 Törési nyúlás (%) a/b — SMA/PVAc Átlag S. A.* Átlag S. A* Átlag S. A.* Átlag S. A.* 10 számú kopolimer 10/90 138 9 113 8 7,000 2,000 250 40 20/80 211 8 139 5 11,000 1,200 90 40 30/70 425 15 410 80 17,000 2,500 6 3,0 40/60 — — 487 4 15,000 3,000 2,3 0,2 9 számú kopolimer 10/90 97,0 3,0 101 3 6,500 2,000 294 8 20/80 185 9 134,5 1,5 10,500 1,300 220 25 30/70 343 9 201 10 16,500 2,000 35 9 40/60 — — 470 40 20,800 1,200 2,6 0,3 * S. A. = standard deviáció (Ebben a vonatkozásban lásd az 1. reakcióegyenletet.) A dehidratálódás csökkenti az asszociációt, és ismét bekövetkezhet a fázisok szétválása. Ezért a szárítási műveletet pontosan megszabott feltételek között kell végrehajtani. Meglepő módon úgy találtuk, hogy a szárítás ideje alatt bizonyos paraméterekben nemhogy csökkenést, de inkább növekedést érhettünk el. 3. Ahogy ezt meg is tettük, a szárítás kombinálható a hidratálással vagy a hidrolízissel. A szárítás alatt megnő a víztartalom, minthogy a butanon 80 °C-on, a víz pedig 100 ’C-on forr. Bizonyos frakcionálódás megy végbe. Zárt rendszerben a szárítás alatti gyors hőmérsékletnövelés hatására azonnali átalakulás kezdődik, melynek során az anhidridcsoportok karboxilcsoportokká alakulnak át. A szárító berendezésben a hőmérséklet és a gyanta állapota, között az alábbi kapcsolat van: Hőmérséklet (°C) A szóban forgó polimerötvözetek a következő tulajdonságokkal rendelkeznek: termoplasztikusak, tiszták, sűrűségűk 1,2—l,3g/cm3, lágyulási és feldolgozási hőmérsékletük 100—200 °C, kitűnő ellenállóképességük van alifás szénhidrogénekkel, olajokkal és zsírokkal szemben, alacsonyabb szénatomszámú alkoholokban és ketonokban oldhatók, aromás szénhidrogénekben megduzzadnak. A találmány szerinti polimerötvözetek mechanikai tulajdonságai a két polimer egymáshoz viszonyított arányától [(a)/(b)] és a komponensek molekulasúlyától függenek. Például a magas PVAc-tartalom csökkenti a rugalmassági modulust és növeli a törési nyúlást (lásd A táblázatot). Lágyítók és/vagy modifikálok hozzáadásával a rugalmassági modulus (vagy a ridegség) tovább csökkenthető (lásd B táblázatot). B táblázat Lágyítók hatása; Polimerek aránya kb. 1:1 (50/50); lágyítótartalom kb. 30%. 25 30 35 40 50 80 100 120 150 170 45 száraz végtermék A víz általi gyors protolízis következményeképp 100 °C felett a kritikus hőmérséklet emelkedik. 4. A 3. ponthoz kapcsolódóan nyilvánvaló, hogy a visszamaradt anhidridcsoportok a szárítás alatt kémiai kötéseket 55 létesíthetnek mindenféle hozzáadott reaktív anyaggal, például alkoholokkal. Ebben a vonatkozásban lásd a 2. reakcióegyenletet, amely a szárítás alatt a berendezésben megemelt hőmérsékleten lejátszódó protolízist írja le, melynek során egy fél-észter képződik. 60 5. Természetesen az is lehetséges, hogy a szárítás előtt a legkülönbözőbb anyagokat adagoljuk az oldathoz: lágyítókat, modifikálókat, segédanyagokat, töltelékanyagokat, festékeket és színezékeket, nedvesítőszereket, biológiailag aktív anyagokat stb. 65 PVAc/SMA oldat —» tiszta zavaros > tiszta ■ 20 °C-on T = 100 °C kr víztartalom nő Lágyító Törőfeszültség Folyási feszültség Rugalmassági modulus Törési nyúlás PPA* 135 71 3000 220% SPA* 133 152 5000 59% polietilén összehasonlító anyag 150 120 2400 400% * PPA=pentaeritrit-diacetát-dipropionát * SPA = szorbit-triacetát-tripropionát A találmány szerinti új típusú polimerötvözetek feldolgozása a szokásos olvadékokból történő extrudálással vagy szerves oldószerekből történő öntéssel történhet. A fóliák az ismert fólia-fúvatásos eljárásokkal gyárthatók. Extrudált termékek és granulátumok a szokásos extrudáló műveletekkel állíthatók elő. Szálas termékek a szokásos eljárásokkal gyárthatók, melyek során a szálakat olvadékból nyerjük ki száraz vagy nedves szálképzésí technológiák alkalmazásával. Az eljárás alapja az anyag közvetlen koagulációja, amely a szerves 3
