202892. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vinil kopolimer előállítására
1 HU 202 892 B 2 A találmány tárgya, eljárás csökkentett móltömegű és viszkozitású, fokozottan javított tapadóképességgel rendelkező vinil kopolimer előállítására. A találmány szerinti eljárással kapott kopolimer a fenti javított tulajdonságok mellett még kiváló pigment nedvesítő képességgel rendelkezik és más kötőanyagokkal is jól összefér - ezért javított tulajdonságú bevonóanyagok kötőanyagaként használható. A találmány szerint előállított kopolimer metakrilátsztirol - és adott esetben akrilát monomer alapú. A festékiparban a bevonóanyagok kötőanyagaként elterjedten használnak, akrilát- illetve metil-metakrilát polimereket. Az akrilát-, metakrilát polimerek előállításával számos szabadalmi leírás foglalkozik. A 151 048 számú magyar szabadalmi leírásban olyan akrilát, illetve metakrilát kopolimer előállítását írják le, melyet előzetesen magasabb szénatomszámú alkohollal részlegesen átészterezett monomerből állítanak elő. A 158 384 számú magyar szabadalmi leírásban bevonóanyag kötőanyagként akrilsav-, metakrilsav-, maleinsav-klórhidrin-észter kopolimert használnak. A 173 565 számú magyar szabadalmi leírás szerint szerves ón vegyület katalizátor jelenlétében maleinsav vagy fumársav oligomereket építenek be az akrilát kopolimerbe. A 178 860 számú magyar szabadalmi leírás olyan kötőanyag előállítását ismerteti, melyet vinil-klorid kopolimerek és akrilsav-észterek ojtásos polimerizációjával állítanak elő. A 1 210 966 számú angol szabadalmi leírás szerint nem vizes oldatban karboxil csoportot tartalmazó lineáris akril kopolimert állítanak elő alumínium-alkoxid komplex katalizátor jelenlétében. A2101 121 számú angol szabadalom E-kaprolaktonnal módosított hidroxi-metakrilát kopolimert állít elő. A 4 107 235 számú amerikai szabadalmi leírás két eltérő üvegesedési pontú akrilát kopolimer előállítását írja le, melyeket megadott mennyiségi arányban keverve használják kötőanyagként. A 2 851 613 számú német-szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás szerinti kopolimer komponenseként alfa, béta-telítetlenségű monokarbonsavnak monoglicidil vegyülettel képezett addíciós termékét alkalmazzák. Az 583 754 számú svájci szabadalmi leírás szerinti akrilát kopolimer 2,3-epoxi-propil-akrilát monomert is tartalmaz. Az ismert akrilát kopolimerek hátránya az, hogy más filmképzőkkel így elsősorban cellulóz-nitráttal nem fémek össze rugalmasságuk, tapadásuk, sok esetben nem kielégítő és pigment nedvesítő képességük sem megfelelő. Célul tűztük ki olyan akrilát kopolimer előállítását, amely a fenti hátrányoktól mentes. Feladatul tűztük ki továbbá, hogy az ismertnél kisebb móltömegű, szűkebb móltömeg eloszlású, illetve ugyanazon szilárdanyagtartalom mellett kisebb viszkozitású kopolimert állítsunk elő. így lehetővé válik egyetlen felhordási művelettel nagyobb vastagságú réteg kialakítása. Ugyanis, ha a kopolimer viszkozitása eleve kisebb, kisebb mértékben kell felhígítani ahhoz, hogy szórással vagy ecseteléssel felhordható legyen. A találmány szerint úgy járunk el, hogy metakrilát, sztirol, és adott esetben akrilát monomert tartalmazó elegyet szerves peroxid katalizátorral - 100 tömegrész monomer elegyre számítva - 0,5-10 tr 12-52 szénatomszámú, 50-70 tömeg% klóratomtartalmú szénhidrogén, valamint 0,01-3 tömegrész 15-18 szénatomszámú szerves alifás karbonsav cinksó és 0,2-5 tömegrész epoxivegyület jelenlétében polimerizálunk szerves oldószeres közegben, 60-180 °C hőmérsékleten. Az így előállított kopolimer, az ismert akrilát kopolimereknél kisebb móltömegű, illetve viszkozitású. Ez annak tulajdonítható, hogy a polimerizáció során a klórozott szénhidrogén lánczáróként ráojtódik a keletkező kopolimerre és így megakadályozza a polimerlánc tömegének növekedését. A hagyományos eljárásban keletkező akrilát kopolimerek móltömege ugyanis viszonylag széles tartományban változik. A találmány szerinti eljárásban, a klórozott szénhidrogén lánczáró ráojtásával sikerül viszonylag egyenletesen alacsony móltömegű kopolimert előállítani. Monomerként célszerűen etil-akrilát, butil-akrilát, metil-metakrilát, izobutil-metakrilát, etil-hexil-akrilát, hidroxi-etil-akrilát, hidroxi-etil-metakrilát, hidroxi-propil-metakrilát, sztirol, vinil-benzol, alfa-metil-sztirol monomerből legalább kettőt alkalmazunk. Klórtartalmú szénhidrogénként célszerűen 16-32 szénatomszámú 50-70 tömeg% klórt tartalmazó szénhidrogént használunk. A polimerizációt 20-60 tömeg% oldószer jelenlétében 60-180 °C hőmérsékleten végezzük. Oldószerként aromás szénhidrogéneket, ketonokat, észtereket, illetve ezek keverékét használjuk, mely esetenként alifás szénhidrogéneket és alkoholokat is tartalmazhat. A polimerizációt az oldószerkeverék forráspontjától függően terc-butil-hidroperxid, metil-amin-keton-peroxid, acetil-peroxid, lauril-peroxid, ciklo-hexil-hidroperoxid, benzoil-peroxid, terc-butil- peracetát, p-klór-benzoil-peroxid, di-terc-butil-peroxid katalizátor jelenlétében folytatjuk. Eljárásunk szerint a polimerizáció gyorsítása céljából a monomerkeverékre számítva 0,01-3 tömegrész 15-18 szénatomszámú szerves sav cinksóját adagoljuk a keverékbe. További adalékanyagként, savakceptor gyanánt a 100 tömegrész monomerkeverékre szémítva 0,2-5 tömegrész epoxi-vegyületet (epoxi gyantát, epoxidált zsírsavésztert, előnyösen zsírsav-glicidil- észtert) használunk. Az így előállított kopolimer a következő előnyös tulajdonságokkal rendelkezik:- javított tapadóképesség és rugalmasság,- csökkentett móltömeg, illetve viszkozitás,- kiváló pigment nedvesítőképesség,- gyors száradás,- összeférhetőség más kötőanyagokkal,- sokoldalú és könnyű feldolgozhatóság. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
