184133. lajstromszámú szabadalom • Eljárás polimer diszperziók előállítására
184 133 az adott polimerek lágyítására önmagukban alkalmas, általánosan ismert anyagokat használhatjuk fel. Lágyítókként a vizes közegben oldható és a vizes közegben oldhatatlan anyagokat egyaránt alkalmazhatunk. A lágyítót rendszerint a monomerrel vagy a monomerekkel együtt juttatjuk a polimerizációs elegybe. A találmány szerinti eljárással igen könnyen állíthatunk elő nagy mennyiségű (40 —60 súly%, sőt esetenként 70 súly9c) diszpergált fázist tartalmazó, flokkulációval vagy agregációvai szemben megfelelően stabil vizes polimer diszperziókat. A diszpergált polimer részecskék mérete széles határok között változhat; a diszperz részecskék átmérője rendszerint 0,05—5 mikron lehet. Az egyazon diszperzióban lévő egyedi polimer részecskék mérete rendszerint nem azonos; a legnagyobb méretű szemcsék átmérője a legkisebb méretű szemcsék átmérőjének tízszeresét is elérheti. Ezek a diszperziók különösen előnyösen használhatók fel vizes bevonó kompozíciók alapanyagaiként, és ezen a felhasználási területen a hagyományos, emulziós polimerizációval kialakított, elektrosztatikus töltések révén stabilizált diszperziókkal összehasonlítva számos kedvező tulajdonsággal rendelkeznek. így például a találmány szerinti eljárással előállított diszperziók a teljes pH-tartományban stabilak durva flokkulációval szemben; míg a hagyományos diszperziók stabilitása csak viszonylag szűk pH-tartományra korlátozódik. Az újtípusú diszperziók — az ionosán stabilizált diszperziókkal ellentétben — többértékű ionok jelenlétében is stabilok maradnak, és az ionosán stabilizált diszperzióknál nagyobb mértékben ellenállnak fagyasztás és felengedés hatásának. A felsorolt kedvező tulajdonságok következtében az újtípusú diszperziókból igen könynyen állíthatók elő bevonó kompozíciók. További előnyt jelent, hogy az újtípusú diszperziókból előállított bevonó kompozíciók jobb szétterülési és filmképző jellemzőkkel rendelkeznek a hagyományos diszperziókból kialakított bevonó kompozícióknál. A találmány szerint előállított diszperziókból készített bevonó kompozíciók hőre keményedő vagy hőre lágyuló kompozíciók egyaránt lehetnek. A kompozició hőre lágyuló vagy hőre keményedő jellegét az szabja meg, hogy a diszpergált polimer tartalmaz-e olyan reakcióképes csoportokat, amelyekből (adott esetben térhálósítószer, például melamin-formaldehid gyanta hozzáadása után) a kompozició felvitelét követő hőkezelés hatására keresztkötések alakulhatnak ki. Térhálósítószerekként vízben oldódó és vízben oldhatatlan anyagokat egyaránt felhasználhatunk. Kívánt esetben a térhálósítószert már a diszperz részecskék kialakulásához vezető polimerizáció beindítása előtt is bekeverhetjük a vizes közegbe; ekkor azonban csak olyan térhálósítószereket használhatunk fel, amelyek a polimerizáció körülményei között semmiféle reakcióba nem lépnek. Ilyen anyagok például az amino-gyanták, amelyek az akril- vagy vinilmonomerek polimerizációjának szokásos hőmérsékletén rendszerint teljes mértékben reakcióképtelenek. A diszperziókat tartalmazó bevonó kompozíciókhoz kívánt esetben reakcióképes szilicium-vegyületeket is adhatunk, amelyek a diszpergált polimer szemcsék hidroxil-csoportjaival reakcióba lépnek, és ezáltal tartósabb bevonat ki17 alakítását teszik lehetővé. Ilyen szilicium-vegyület például a Dow Corning, Inc. cég által ,,QP8—5314 megjelöléssel forgalomba hozott közbenső termék. A sziliciumvegyületet adott esetben már a polimerizációs lépésben is beadagolhatjuk. A találmány szerinti diszperziókészítési eljárás néhány tekintetben egyszerűbb a hagyományos emulziós polimerizációs műveleteknél. Külön előnyt jelent, hogy a találmány szerinti eljárásban sem a reakcióelegy pH-értékének, sem a keverés sebességének nincs döntő jelentősége. Figyelembe véve, hogy a találmány szerinti eljárás az elegy forráspontján is végrehajtható, igen könnyen biztosítható az állandó reakcióhőmérséklet. A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. A. példa Stabilizáló hatású ojtott kopolimer előállítása 2000 súlyrész, körülbelül 2000-es molekulasúlyú metoxi-(polietilénglikol), 800 súlyrész toluol, 800 súlyrész piridin és 1,5 súlyrész 2,4-dimetil-6-terc-butil-fenol elegyét nitrogén-atmoszférában visszafolyatás közben forraljuk, és az adott esetben jelenlévő vizet azeotrop desztillációval eltávolítjuk. A víz teljes mértékű eltávolítása után az elegyhez 188 súlyrész metakrilsav-anhidridet adunk, és a reakcióelegyet 3 órán át körülbelül 90 C°-on tartjuk. Az elegyből hűtés hatására szemcsés szilárd anyag kezd kiválni. A szilárd anyag kiválását nagy menynyiségű, közepes forráspontú alifás szénhidrogén beadagolásával teljessé tesszük (a szénhidrogén jellegének nincs döntő jelentősége). A kivált szilárd anyagot leszűrjük, 60 C° és 80 C° közötti forráspontú alifás szénhidrogénnel mossuk, majd vákuumban szárítjuk. A termék főtömegében metoxi-(polietiiénglikol)-metakrilsavas észterből áll, és reagálatlan anyagot egyáltalán nem vagy csak csekély mennyiségben tartalmaz. Hasonló eredményhez jutunk, ha a fenti eljárásban piridin helyett 2,6-lutidint, metakrilsav-anhidrid helyett pedig 128 súlyrész metakrilil-kloridot használunk fel. A reakció lezajlása után az elegyet a lutidin-hidroklorid eltávolítása érdekében melegen szűrjük. Az így kapott metoxi-(polietilénglikol)-metakrilsavas észterhez 300 súlyrész, a következő példákban megadott minőségű és arányú monomer-keveréket, 3,8 súlyrész azo-bisz(izobutironitril)-t, 202 súlyrész toluolt, 202 súlyrész etanolt és 45 súlyrész vizet adunk, és az elegyet 2,5 órán át visszafolyatás közben forraljuk. Ekkor az elegyhez újabb 2,2 súlyrész azo-bisz(izobutironitril)-t adunk, és az elegyet további 3 órán át forraljuk. A kívánt kopolimer 40 súly'T-os oldatát kapjuk. 1. példa Hőre lágyuló polimert (elméleti 7)- -érték: 4 C°j tartalmazó latex előállítása 4:1 arányú víztetanol elegyben, a reakcióelegy forráspontján 18 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 10
