190673. lajstromszámú szabadalom • Stabil, vizes polimerdiszperziók és eljárás előállításukra
4 190673 5 mer kompozícióknak az előzőleg ismerteiéit keményítőkből való előállításánál, ahogyan a 3 984 361. számú amerikai szabadalmi leírásban leírják. E leírás szerint vizes diszperziók készítésére vinil-monomerrel polimerizált gélesített keményítőket ultrahanggal stabilizálnak, a 4 029 616. számú amerikai szaba^ dalmi leírásban pedig azt közük, hogy etílénvegyülettel polimerizált, elszappanosítotl vizes diszperziók abban különböznek a keményítő alapú diszperzióktól, hogy stabilisak és nem gélesednek vagy nem „öregednek". A találmány szerinti kompozíciók stabilis vizes diszperziók - amelyek homogének és folyékonyak maradnak legalább 60 napig a szokásos tárolási hőmérsékletek mellett legalább 25 t% amilopektin-keményító ojtott kopolimer szilárdanyagot tartalmaznak, amelyet legalább egy vinil-monomer és olyan, derivált és hidrolizált aroilopektin-keményitc ojtásos kopolimerizálása útján kaptunk, amelynek a helyettesítési foka legalább 0,01 és előnyösen legfeljebb 0,4, valódi (belső; viszkozitása pedig legfeljebb 0,12 deciü-ter/gramm (dl/g), előnyösen legfeljebb 0,28 dl/g és az ojtott kopolimerben a kémé - nyitó/monomer arány legfeljebb 4/1. Az „amílopektin-kemónyílő” megjelölés azt jelenti, hogy az ilyen keményítők egészen vagy csaknem egészen amilopektinből állnak. Ilyen keményítők például azok a keményítők, amelyeket viaszos magvakból, így viaszos kukoricából, viaszos kölesből, viaszos árpából és viaszos rizsből kapunk, vagy olyan keményítőfrakciók, amelyekben a keményítő egészét az amilopektin teszi ki. A találmány szerinti ojtott kopolimsr kompozícióknál nincs fázisszétválás, nem-kívánt viszkozitásnövekedés a tárolás során és gélesedés, mint az ismert eljárásokkal készített kompozíciók esetében. A kompozíciók könnyen hígíthatok a kívánt szilárdanyag-tartalomra. Következésképpen, ezeknek a kompozícióknak a nagy szilárdanyag-tartalma jelentős gazdasági előnyt biztosít, mivel a tárolással és felesleges mennyiségű víz szállításával kapcsolatos problémák nagy mértékben csökkennek. A találmány szerinti stabilis diszperziók appretálóanyagokként használhatók hidrofób szálakhoz, valamint bevonó és ragasztó anyagokként alkalmazhatók papíripari termékekhez, ézenkívül bevonatokban, így festékekben, adalékanyagokként használhatók. A találmány szerinti ojtott kopolimer diszperziókat úgy állítjuk elő, hogy derivált és hidrolizált keményítő ojtott kopolimerjét állítjuk elő vinil-monomerrel vagy vinil- monomerekkel, olyan szabadgyökös iniciálor alkalmazásával, amely megindítja a polimerizálást a keményítővel és lényegében kizárja a vinil-monomer vagy -monomerek homo- vagy kopolimerjeinek a képződését. Optimális eredmények elérésére a stabilis vizes ojtott kopolimer diszperziók előállításánál a keményítőnek mentesnek kell lennie olyan anyagoktól, amelyek zavarják a poümerizációs reakciót vagy kedvezőtlen hatással vannak a kapott diszperzióra. A deriválási lépésben olyan anyagok, sók vagy melléktermékek keletkezhetnek, amelyeknek ilyen hatásuk van. Az ilyen anyagokat könnyen eltávolíthatjuk úgy, hogy mossuk a derivált amilopektin-keményítől, feltéve, hogy a keményítő szemcsés formában marad. Kis mértékű oldhatóság megengedhető a szemcsés keményítőnél, mivel ez könnyen visszaszorítható, ha vízzel elegyedő Bzerves folyadékot - például etilalkoholt - adunk a mosóvízhez. Az amilopektin-keményító kémiai módszerekkel, például savas hidrolízissel hidrolizálható, ezt követi a deriválás, eközben a keményítőt szemcsés formában tartjuk. Eljárhatunk úgy is, hogy a keményítőt először deriváljuk, majd a szemcsés terméket ezt követően gélesítjük és hidrolizáljuk. Savas és enzimes hidrolizálás kombinációban ugyancsak alkalmazható. Abban az esetben, ha a deriválás az első lépés, akkor előnyös, ha a hidrolizálást enzimes úton végezzük. Ez a sorrend előnyös derivált és hidrolizált keményítők előállításánál. További előny, hogy a derivált keményítő könnyen gélesíthető és vízben diszpergálható az ezt követő polimerizációs reakció megkönnyítése érdekében. Ezenkívül - mivel a hidrolizált derivált keményítő hatással van a kapott ojtott kopolimer diszperzió viszkozitására - a derivált keményítő viszkozitását úgy kell megválasztani, hogy a kapott diszperzió viszkozitása megfeleljen a kívánt szilárdanyag-tartalomnak. Viaszos kukoricakeményitö előnyösen alkalmazható amilopektin-keményí tőként. Derivált keményítők előállítása jól ismert a szakterületen. Azt tapasztaltuk azonban, hogy olyan amilopektin-keményító készítéséhez, amely vinil-monoinerekkel ojtott polimerizációhoz alkalmas stabil diszperziókhoz vezet, arra van szükség, hogy szabályozzuk a helyettesítési fokot. A helyettesítő típusa hatással van a diszperziók stabilitására. Hasonlóképpen szükség van a keményítők hidrolizálási fokának szabályozására is, ha optimális fizikai tulajdonságokat, így jó szakítószilárdságot és dörzsállóságot akarunk biztosítani a kopolimereknek. Ugyanazon helyettesítési fok esetén a nagy és töltéssel rendelkező helyettesítők a keményítőn hajlamosak viszonylag stabilabb diszperziók képzésére, mint a kis és töltéssel nem rendelkező helyettesítők. Bármilyen helyettesítő, amelyik nem vesz részt a polimerizóciós reakcióban és olyan derivált keményítőt szolgáltat, amely stabilis viszkozitású körülbelül 30-45 t% szilárdanyag-lartalom esetén hidrolizálás után, alkalmas szubsztituens. A szubsztituensek anionosak, kationosak és nemionosak egyaránt lehelnek. Az előnyös helyettesítők kationos és nemionos típusúak. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
