190865. lajstromszámú szabadalom • Ataktikus polipropilén alapú ömledékes hézagtömítő, ragasztó és korrózió ellen védő, bevonó kompozíció
1 190.865 2 A találmány tárgya ataktikus polipropilén alapú hézagtömítő, ragasztó és korrózió ellen védő, bevonó kompozíció. Ismeretes, hogy a polipropilén-gyártás melléktermékeként képződő ataktikus polipropilén (APP) izotaktikus hányada igen magas lehet, elérheti a 15 tömeg%-ot is, amely felhasználhatóságát korlátozza. Útépítési célra, ill. útépítési bitumen nemesítésére 3 tömeg%-nál több izotaktikus polipropilént tartalmazó típusai már nem alkalmazhatók (J. Kudrna, J. Zavrel: Die Strasse 22 [7], 230 [1982]). Ennek az az oka, hogy az APP-ben, illetve az APP alapú kompozícióban lezajló - főként fizikai jellegű - öregedési folyamatok utókristályosodáshoz, izotaktikus polipropilént eredményező átkristályosodáshoz vezetnek. Ezt az átkristályosodási folyamatot az APP-ben levő izotaktikus gócok gyorsítják. Mivel pedig az izotaktikus polipropilén lineáris hőtágulási együtthatója széles hőmérséklet-tartományban közel 1 nagyságrenddel kisebb az ataktikusénál (a Tiszai Vegyi Kombinát Tipplen és Tipplen APP gyártmányismertetői) az átkristályosodás során az APP-ben, ill. az APP alapú kompozícióban olyan belső feszültségek ébrednek, amelyek a záró-, tömítő- vagy ragasztóréteg megrepedéséhez, felszakadásához vezetnek. A fizikai öregedést kiváltó átkristályosodási, valamint az APP egyébként is nagymérvű térfogat-kontrakcióját bitumen alapú lágyítók bevitelével (2 202 644 sz. NSZK-beli nyilvánosságra-hozatali irat; J. Kudrna, J. Zavrel: Die Strasse 22 [7], 230. [1982]), folyékony kaucsukok alkalmazásával (82. 102 977 sz. japán nyilvánosságra-hozatali irat), ill. folyékony kaucsukok és bitumenek együttesével (T 22 462 sz. közzétett magyar szabadalmi bejelentés - Szabadalmi Közlöny 87 [5], 407. [1982]) próbálták kiküszöbölni. E módosítások célja a tömítő- és/vagy ragasztóanyag térfogat-változásainak anyagon belül történő kiegyenlítése volt. Ennek érdekében került sor a felhasználható APP molekulatömegének korlátozására is, amelynek célja az izotaktikus hányad lehető legalacsonyabb szinten való tartása volt (T 22 462 sz. közzétett magyar szabadalmi bejelentés-Szabadalmi Közlöny 87 [5], 407 [1982]). E kompozíciók alkalmazása nem bizonyult azonban biztonságosnak, mivel az APP-ben jelenlévő vagy benne kialakult izotaktikus rögök az ismétlődő hőmérséklet-változásokkal együttjáró térfogatváltozások következtében repedéseket okoztak, meggátolván így a hermetikus tömítést, zárást. Az ömledékes tömítőanyagokban ezért az APP-t polimer kötőanyagként önállóan nem alkalmazzák, alkalmazásának célja elsősorban a tömítőanyag ömledékviszkozitásának módosítása. Az ömledékes ragasztó- és tömítőanyagok legfőbb polimer alkotója az etilén/vinilacetát, az etilén/etil-akrilát, az etilén/butil-akrilát kopolimer, valamint a butilkaucsuk (A. R. Bullmann: Adhesives Age 19 [11], 25 [1976]; 82. 59 979 sz. japán nyilvánosságrahozatali irat). Az APP tartalmú kompozíciók gyártásakor igen hátrányos az, hogy a benne oldott illékony szénhidrogének (pentán, hexán, heptán stb.) miatt fokozott tűzveszéllyel kell számolni. Mivel az APP gyulladáspontja - típustól függetlenül - 293-298 °C az MSZ 094042-77 sz. szabvány szerint, ezért a gyártó üzem C tűzveszélyességi osztályba sorolandó. A C osztály biztonsági követelményeinek kielégítése pedig igen költséges. A jelenleg ismert építőipari rendeltetésű ömledékes hézagtömítő- és ragasztóanyagok egyik nagy hátránya, hogy nedves beton esetében nem alkalmazhatók. Ez idáig nem ismert olyan ömledékes tömítő- és ragasztóanyag, amely kiküszöbölné a hézagokból kiinduló felfagyásveszélyt, profilírozott formában is kiszerelhető lenne, s amelynek gyártása D tűzveszélyességi osztályba sorolt üzemben történhetne. Hasonlóképp nem ismert olyan olcsó korrózió ellen védő bevonóanyag, amely APP felhasználásával készülne. A találmány célja az ismert megoldások hátrányainak kiküszöbölésével olyan ömledékes hézagtömítő, ragasztó és korrózió ellen védő bevonó kompozíció gazdaságos előállítása, amelynek fizikai öregedése nem jár repedések kialakulásával, jól tapad az összes építőanyaghoz - ezek nedves állapotában is -, a hézagokba bejutó víz által előidézett fagyásveszélyt kiküszöböli, ill. amely egyben korrózió elleni védelemre is használható. A találmány alapja az a felismerés, hogy a zeolitot tartalmazó ataktikus polipropilén alapú kompozíció fizikai öregedésekor nem következik be repedezés, és a gyulladási hőmérséklet 300 °C fölé nő. A találmány további alapja az a felismerés, hogy a zeolit minőségének célszerű megválasztásával az elektrokémiai korrózió háttérbe szorítható. Ezek a felismerések a szakember számára azért meglepőek, mert a zeolit az izotaktikus polipropilén kristálygócképző adalékaként ismert (74. 23 245 sz., 75. 16 774 sz., 79. 29 352 sz. japán és a 26 911 sz. európai nyilvánosságrahozatali iratok), azaz jelenlététől éppen az lenne várható, hogy az ataktikus polipropilénben az izotaktikus kristályok képződését, és az ennek következtében fellépő repedezést elősegíti. Hasonlóképp nem várható az, hogy a zeolit növeli az ataktikus polipropilén gyulladási hőmérsékletét, mivel a zeolitok az ataktikus polipropilénben jelenlévő n- és izo-alkánokat (C(,-Cm frakció) nem szorbeálják (D. W. Breck: Zeolite Molecular Sieves, Wiley, New York, 1975, p. 16-17). Nem várt jelenség az sem, hogy a zeolit kationcserélő képessége kihasználható az elektrokémiai korróziós folyamatok meggátlására, mivel a zeolitok ioncserélő kapacitása csekély, és mind a kationcsere, mind pedig az elektrokémiai korrózió diffúziókontrollált folyamat. Végül az a felismerés, hogy a zeolitot tartalmazó kompozíció tapadása jobb az azt nélkülözőnél, szintén nem indokolható a technika jelenlegi állása alapján, hiszen a polimer kötőanyaggal körülvett zeolit a szubsztrátfelülettel nem lép semmiféle kapcsolatba. A fentiek alapján a találmány ataktikus polipropilén alapú ömledékes hézagtömítő, ragasztó és korrózió ellen védő, bevonó kompozíció, amely 50-99 tömegrész, célszerűen 60-95 tömegrész, előnyösen 80-90 tömegrész ataktikus polipropilént, amelynek szám szerinti átlagos molekulatömege (3—8)xl0^ g, polidiszperzitása pedig 5-30 közötti, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
