196617. lajstromszámú szabadalom • Eljárás javított időjárásállóságú és egyben fokozott oldószerállóságú poliészter gyanták előállítására
1 196 617 2 A találmány tárgya, eljárás telítetlen poliésztergyanta alapú kompozíció előállítására telítetlen poliésztergyanta olvadékának vagy vinilmonomerekkel képzett oldatának magnézium-oxiddal való reagáltatása révén. Ismeretes, hogy telítetlen poliészterek vinil-monomerekkel képezett térhálós kopoiimerjei szerkezeti Inliomogcnitásokat és ennek következtében a kikeményített késztermékben feszültség helyeket tartalmaznak. A feszültség helyeken különböző behatásokra, pl. az időjárás vagy poláris oldószerek hatására repedezések lépnek fel. A térhálós gyanta szerkezeti inhomogenitása elsősorban a pojiészter komonomerrel képezett oldatának inhomogén voltára vezethető vissza. A tömény oldatban ugyanis főleg sztirol esetében a poliészter molekulák asszociálódnak. Exakt vizsgálatokkal kimutatták (Demniler K., Bergmann K., Schuh E.: Kunststoffe 62, 845 [1978], hogy az asszociátumok mérete 100 nm-t is elér, és a kopolimerizáció után is számottevő inhomogenitás mutatható ki. A poliészter molekulák asszociálódása nem küszöbölhető ki teljes mértékben. Főleg sztirol komonomer alkalmazása kedvez a poláris csoportokban gazdag poliészter molekulák tömörülésének, mely esetenként az oldatból történő kicsapódásig vezethet. Metil-metakrilát komonomer poláris molekulái növelik az oldat homogenitását, de nem küszöbölik ki teljesen a poliészter molekulák asszociációját. Mint ismeretes, a sztirol és/vagy metil-metakrilát a leggyakrabban alkalmazott komonomerek a szóban forgó területen. Ismeretesek olyan próbálkozások, hogy a telítetlen poliésztergyanta oldatok tulajdonságait MgO hozzáadásával módosítják. A J. Polym Sei. A. - 1 1971. 2233. (CA 76 15268 m) cikke szerint szabad — COOH végcsoportokat tartalmazó telítetlen poliésztergyantához egy mólnyi láncvégi — COOH csoportra számítva 0,99-10,0 mól MgO-t adagolnak módosító ágensként. A 158 §92 lj, számú szabadalmi leírás szerint is a szabad karboxil végcsoportokat tartalmazó telítetlen poliésztergyantához tulajdonságainak módosítására a gyanta tömegére vonatkoztatva 2-3 tömeg% MgO-t adagolnak. A viszonylag nagy mennyiségű MgO alkalmazása a telítetlen poliésztergyantánál jelentős viszkozitásnövekedést eredményez. Ennek követkzetében a néhány száz mPa-s viszkozitású gyanta viszkozitásértéke több millió mPa-s értékre nő. Ugyanis a gyantában - a szabad karboxil - és hidroxilcsoportok, valamint a fém-oxid összekapcsolódása révén - keresztkötések, illetve egy „kvázi-térháló” alakul ki. Ez eredményezi a gyanta viszkozitásának nagymértékű növekedését. Ez a viszkozitásnövekedés rendkívül hasznos, ha sajtolóanyag gyártáshoz kívánják a poliésztergyantát felhasználni. Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy ha a telítetlen poliésztergyantához csak igen kis mennyiségű — tömegére számítva 0,1-P,7 tömeg% — MgO-t keverünk, a gyanta eredeti viszkozitása nem növekszik, viszont a kikeményített poliésztergyanta időjárásállósága és szerves oldószerekkel szembeni ellenállóképessége nagy mértékben megnő. Ugyanis ilyen kis mennyiségű MgO adagolása nem elegendő a már ismertetett keresztkötések kialakulásához, viszont elő tudja segíteni, hogy a telítetlen poliésztergyanta a térhálósító komonomerben (pl. sztirolban, metilmctnkriláthan) homogénebben legyen elosztva. A homogénebb eloszlás azáltal lehetséges, hogy a kismennyiségű MgO hatására - valószínűleg gyanta szabad — COOH csoportjaival való sóképzés révén — kisebb mértékben jönnek létre molekula asszociátumot mint a MgO-t nem tartalmazó gyantában. A vinilmonomerekben homogénebben eloszlott asszociátumokat kevésbé tartalmazó oldat pedig a kikeményedés után is egyenletesebb szerkezetű terméket eredményez, mint a MgO módosító ágenst nem tartalmazó gyanta. Ez a nagyobb szerkezeti homogenitás pedig a késztermék időjárással és a szerves oldószerekkel szembeni jobb ellenállásában mutatkozik meg. A homogénebb szerkezet csökkenti a feszültség helyeket a térhálós, kemény gyanta termékben. A homogenitás növekedése mind az oldatban, mind a keményed ési reakció után kisszögű röntgenvizsgálatokkal követhető volt. Pl. maleinsav. ftálsav, 1,2-propándiol és etilén-glikol komponensekből álló telítetlen poliésztergyanta sztirolos oldatában 20—48 nm átmérőjű diszkontinuitásokat mutattunk ki. 0,5 tümeg% magnézium-oxiddal történő reakció után a diszkontinuitások mérete 2—10 nm-re csökkent. A molekuláris szerkezet homogenitásának javulása következtében a térhálós gyanta termékben fellépő feszültségek is csökkentek. Ez a hatás röntgen vizsgálatokkal szintén kimutatható volt. A fentiek alapján a talámány tárgya, eljárás telítetlen poliésztergyanta alapú kompozíció előállítására szabad karboxil-végcsoportoí tartalmazó telítetlen poliés/.tergyanta-olvadékának vagy vinil-monomerekkel képezett oldatának magnézium-oxiddal való reagáltatása révén. A találmány szerint úgy járunk el, hogy A) 30—100 savaszámú telítetlen poliésztergyanta 130—150 °C hőmérsékletű olvadékához 0,1—0,7 tömeg% magnézium-oxidot keverünk, majd az így nyert clcgyct 0,5—2 óráig ezen a hőmérsékleten, tartjuk, ezután az elegyet 60—70:40—30 tömegarányban vinilmonomer(ek)ben oldjuk, B) 30-100 savszámú telítetlen poliésztergyantát 60-70:40-30 tömegarányban vinilmonomer(ek)bcn oldjuk, majd a gyanta tömegére számítva 0,1—0,7 tömeg% magnézium-oxidot keverünk hozzá 20— 70 °C hőmérsékleten és az elegyet ezen a hőfokon tartjuk keverés mellett 0,5—5 óra hosszáig, ezután az így előállított terméket ismert módon, aktivátor, illetve aktivátor és iniciátor, valamint adott esetben töltőanyag hozzáadása után feldolgozzuk. Az így nyert termék az időjárással és a szerves oldószerekkel szemben fokozottabban ellenáll, mint a módosítás nélküli termék. A találmány szerint előállított gyantaoldatot nem 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
