190962. lajstromszámú szabadalom • Kompozíció és eljárás PVC alapú keményített lemez, illetve formatest előállítására
1 190 962 2 A találmány tárgya kompozíció és eljárás keményített, tömör vagy habszerkezetű lemez, illetve formatest előállítására, PVC-alapú plasztiszolból kiindulva. PVC-alapú kemény lapok, lemezek vagy formatestek előállítására számos eljárás ismert. A legelterjedtebben alkalmazott eljárás szerint a PVC-t segédanyagokkal, leginkább lágyítókkal elegyítik és a kapott kompozíciót kalanderezéssel vagy extrudálással alakítják lapszerű termékké vagy sajátos kialakítású formatestté. Ezekben a kompozíciókban lágyítóként ftálsav-észtereket, epoxidált olajokat, stb. alkalmaznak. Az eljárások hátránya, hogy a feldolgozhatóság javítására bevitt lágyító a késztermék keménységét károsan csökkenti, illetve sok esetben a lágyító migrálása a felhasználási területet korlátozza. Ismertek olyan eljárások, amelyben a PVC lágyítására monomer lágyítót alkalmaznak. Ezen eljárások hátránya az, hogy a lágyítót tartalmazó rendszert a megfelelő formakialakítás után még külön lépésben kell ki keményíteni. A 67 16 421 számú japán szabadalmi leírás olyan PVC-alapú kompozíciót ismertet, amelyben biciklo (2,2,1 )-heptán-5-dikarbonsav-2,3-diallil-észter lágyítót alkalmaznak. A formatest kialakítása után annak kikeményítésére ionizáló sugárzást kell alkalmazni. A 77 26 957 számú japán szabadalmi leírás olyan eljárást ír le, amelyben a rendszer keményítését aminosavakat és ként vagy kéndonor vegyületet tartalmazó eleggyel végzik. Az 1 426 988 számú nagy-britanniai szabadalmi leírásban a lapszerű terméket lágy PVC, és kettőskötést tartalmazó kopolimer lágyító elegyéből alakítják ki. A formázást követően külön műveletben keményítik a terméket. Az ismertetett eljárásokkal általában jó mechanikai tulajdonságú habszerkezetü termék nem állítható elő. Olyan kompozíció és eljárás kidolgozását tűztük ki célul, mely lehetővé teszi PVC-alapú plasztiszolokból, az eddig ismerteknél lényegesen keményebb, tömör vagy habosított lemez és formatest előállítását. Kísérleteink során megállapítottuk, hogy a fenti követelményeket olyan PVC-alapú plasztiszol kompozícióval lehet kielégíteni, amely az ismert komponenseken kívül reaktív lágyítót is tartalmaz. Találmányunk tárgya tehát PVC-alapú, tömör, illetve habszerkezetű, egy vagy több rétegből felépülő - részben kémiai úton térhálósított és ezáltal javított tulajdonságú - lemez vagy formatest előállítására alkalmas kompozíció és a lemez vagy formatest gyártási eljárása. A találmány szerinti kompozíciót alkamazva lehetővé válik, hogy a felvitel után, a zselizálást, kikeményítést és adott esetben a habosítást egyetlen munkaműveletben végezzük, mivel optimális viszkozitási körülmények alakulnak ki és nem kell számolnunk károsító hatású nyiróerők fellépésével. A találmány szerinti kompozíció tartalmaz:- emulziós polimerizációval előállított PVC-t vagy PVC kopolimert,- adott esetben az emulziós PVC kopolimer, illetve kopolimer tömegére vonatkoztatva 5-30 tömeg%, szuszpenziós polimerizációval előállított PVC-t,- a PVC- össztömegére vonatkoztatva 3-60 tömeg%, előnyösen 5-50 tömeg%, legalább két telítetlen kettőskötést tartalmazó, (I), (II), (III), (IV), (V) általános képletű vegyületeket, továbbá 2-10 szénatomos alkánpoliolok poliakrilátjait, illetve polimetakrilátjait és trimellitsav - allil- vagy metallil-észtereit, mint reaktív lágyítókat,- a reaktív lágyítóra vonatkoztatva 0,1-10 tömeg%, önmagában ismert iniciátort,-a reaktív lágyítóra vonatkoztatva 0,1-10 tömeg%, önmagában ismert polimerizációs inhibitort,- a tömör- és habszerkezetű PVC formatestek előállításánál szokásosan felhasznált adalékés/vagy segédanyagokat 100 tömegrész PVC-re vonatkoztatva legfeljebb 150 tömegrész összmennyiségben. Az (I), (II), (III), (IV), és (V) általános képletű vegyületekben R jelentése hidrogénatom, vagy metilcsoport, R, jelentése metilcsoport, R2 jelentése metil- vagy etilcsoport, R4 jelentése 2-10 szénatomszámú alkilén- vagy 2-10 szénatomszámú poliolból származó kétértékű csoport, Rs jelentése 1-5 szénatomszámú alkilcsoporttal szubsztituált fenilcsoport, R7 jelentése 2-10 szénatomszámú alkiléncsoport, Rq jelentése 2-3 szénatomszámú alkiléncsoport, R)0 jelentése 2-10 szénatomszámú alkíléncsoport, vagy 2-10 szénatomszámú poliolból származó kétértékű - a láncvégeken —CH2— csoportot tartalmazó - csoport, Ar jelentése 1,4-fenilén- vagy difenil-metánból származó 4,4'-feniléncsoport, m = 2 és 4 közötti, n = 1 és 5 közötti, k = 0 és 20 közötti, n' = 1 vagy 2, x = 2 és 4 közötti, n" = 0 és 8 közötti egész szám, azzal a megszorítással, hogy x-n' > 1. A kompozícióban használt emulziós vagy szuszpenziós PVC K-értéke 50 és 80 közötti lehet. A találmány szerinti kompozícióban a reaktív lágyító kettős funkciót tölt be. Egyrészt lágyítja a PVC-alapú kompozíciót és könnyíti a feldolgozhatóságot. Másrészt a kettőskötések jelentése miatt képes beépülni a polimerláncba, majd az iniciátor hatására térhálósodni tud és ezzel a késztermék mechanikai tulajdonságait javítja, továbbá adott esetben annak hőállóságát is növeli. A legalább két telítetlen kötést tartalmazó reaktív lágyítóként a találmány szerinti kompozícióban az alábbi vegyületeket használjuk :- Alifás poliolok di- vagy poliakrilátjait, illetve di- vagy polimetakrilátjait, pl. neopentilglikoldimetakrilátot,- három karboxilcsoportot tartalmazó aromás karbonsavak poliallil-, illetve polimetallilésztereit, pl. trimellitsav-dimetallilészterét,- az (I) általános képletű vegyületeket akrilsavból és metakrilsavból, valamint poli(alkilén-oxid)ok és biszfenol A vagy biszfenol B addíciós termékeiből állítjuk elő,- a (II) általános képletű vegyületeket akril- vagy metakrilsavból és poli/alkilén-oxidok, valamint fenol-novolak addíciós termékéből állítjuk elő,- a (III) általános képletű vegyületeket polioloól, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
