CZ20031714A3 - Způsob přípravy latexů - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu přípravy latexů realizovaného s pomocí vsázkové radikálové polymerace jednoho nebo více monomerů.

Dosavadní stav techniky

Odborníkům pracujícím v dané oblasti techniky je známo několik způsobů přípravy latexů realizovaných s pomocí vsázkové radikálové polymerace.

V první řadě je znám proces přípravy latexů spočívaj ící ve vsázkové radikálové polymeraci uskutečňované v nemicelární emulzi za účasti vodorozpustného iniciátoru, případně také s použitím očkovacího latexu. S tímto procesem přípravy latexů se spojuje skutečnost, že kompozice a výrobky připravené z latexů nebo polymerů získaných vysušením těchto latexů a poté rozemletím vysušených produktů vykazují nedostatečné vlastnosti, zejména potom malou tepelnou stabilitu a výrazné počáteční zabarvení.

Pokud jsou navíc emulzní polymerace realizovány bez použití očkovacího latexu, potom:

- v průběhu polymerace dochází k vytváření elementárních částic podle velmi komplexních mechanismů, které se obtížně kontrolují, a

- všechny elementární částice takto připraveného polymeru (polymerů) vykazují malou velikost, přičemž latexy obsahující tyto elementární polymerní částice a plastisolové kompozice obsahuj ící polymerní pryskyřice připravené sušením

těchto latexů a následně mletím vysušených produktů vykazuj i velmi vysokou viskozitu.

Pokud j sou nemicelární emulzní polymerace realizovány s použitím očkovacího latexu, potom:

- v průběhu polymerace jsou přesto obecně vytvářeny elementární částice, což přináší výše zmíněné nevýhody,

- již z tohoto důvodu je nezbytné zajistit přípravu očkovacího latexu, přičemž samotná příprava vhodných očkovacích latexů je ve skutečnosti rovněž komplexním procesem.

Následně je tedy známý způsob přípravy latexů spočívající ve vsázkové radikálové mikrosuspenzní polymeraci uskutečněné s pomocí iniciátoru (iniciátorů) rozpustného •v oleji, kde tento iniciátor je použit ve formě jemné disperze monomeru. Tento proces přípravy latexů lze realizovat tak, že kompozice a výrobky připravené z latexů nebo z pryskyřic získaných sušením těchto latexů a poté mletím vysušených produktů vykazují celkově lepší vlastnosti nežli kompozice a výrobky připravené z latexů a pryskyřic získaných s pomocí způsobů přípravy latexů, při kterých jsou latexy připravovány vsázkovou radikálovou emulzní polymeraci, jak je popsáno výše. Tento způsob přípravy latexů ovšem vykazuje významnou nevýhodu: latexy připravené podle tohoto způsobu vykazují nízkou mechanickou stabilitu, kde pro zlepšení mechanické stability těchto latexů je nezbytné redukovat množství monomeru (monomerů) použitého při polymeraci, což v důsledku vede k nižší produktivitě.

Konečně je v patentu Spojených států amerických ě.

US 4 245 070 popisován proces přípravy latexů tvořených vinylchloridovým polymerem, kde tento způsob spočívá ve

vsázkové radikálové polymeraci realizované ve speciální mikrosuspenzi, při použití_očkovacího latexu obsahujícího iniciátor rozpustný v oleji (zde označovaný jako LB*), jednoho nebo více očkovacích latexů neobsahujících iniciátor a ve výhodném provedení také s použitím komplexního aktivačního činidla. Podle tohoto způsobu přípravy latexů není do polymeračního média přiváděna žádná jemná disperze monomeru. Tento způsob přípravy latexů vykazuje četné nevýhody:

- tento způsob v rámci polymeračního procesu využívá očkovací latex LB*, který lze jen mimořádně obtížně připravit, skladovat a podrobit potřebné manipulaci:

(a) pokud se týká přípravy LB*: odstranění zbytkového LB* monomeru musí být provedeno za mírných podmínek, aby tak nedocházelo ke znehodnocování nerozložených iniciátorů;

(b) pokud se týká skladování a nakládání s LB*: zde jsou potřebná velmi specifická ochranná opatření, zejména udržování dostatečně nízké skladovací teploty a absence kontaktu s atmosférou,

- tento proces, pokud při polymeraci používá aktivační činidlo ve formě komplexu, je obvykle realizován tak, že kompozice a výrobky připravené z latexů nebo z pryskyřic získaných vysušením těchto latexů vykazují nedostatečné vlastnosti, zejména potom malou tepelnou stabilitu a výrazné počáteční zabarvení,

- tento proces, pokud při polymeraci nepoužívá aktivační činidlo ve formě komplexu spolu s LB* latexem ve vysokém množství, je realizován tak, že doba trvání polymerace je mimořádně dlouhá (18 hodin, podle příkladu 1 tohoto patentu).

β β β * · β 9 9 ··

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je tedy způsob přípravy latexů vsázkovou radikálovou polymerací jednoho nebo více monomerů, kde tento způsob umožňuje získat prospěch ze všech výhod procesů známých z dosavadního stavu techniky a současně vyhnout se všem nevýhodám těchto procesů.

Vynález se tedy týká způsobu přípravy latexů vsázkovou radikálovou polymerací jednoho nebo více monomerů, přičemž podstata tohoto postupu spočívá v tom, že při polymerací zahrnuje následující opatření:

(a) jednu nebo více jemných disperzí obsahujících jeden nebo více jemně dispergovaných monomerů, a (b) jeden nebo více očkovacích latexů obsahujících jeden nebo více očkovacích polymerů.

Způsob přípravy latexů podle vynálezu může v rámci procesu polymerace případně rovněž zahrnovat použití jedné nebo více látek jako takových a/nebo jednoho nebo více •roztoků jedné nebo více látek a/nebo jedné nebo více disperzí jedné nebo více látek, kde tyto látky mohou být nezávisle vybrány ze skupiny látek zahrnující: monomery, kapalné dispergační prostředky, iniciátory rozpustné v oleji, iniciátory rozpustné ve vodě, iontové emulgátory, neiontové emulgátory, mechanické stabilizátory, redukční činidla, komplexotvorná činidla, katalyzátory, regulátory kinetiky, činidla pro udržení hodnoty pH, činidla pro prodloužení řetězce a přenosová činidla.

Způsob přípravy latexů podle vynálezu může ve výhodném provedení případně dále zahrnovat použití jedné nebo více látek jako takových a/nebo jednoho nebo více roztoků ····

vybraných ze skupiny zahrnující

- monomery jako takové,

- kapalné dispergační prostředky jako takové,

- roztoky	obsahuj ící	j eden	nebo	více	iniciátorů
rozpustných ve vodě,
- roztoky	obsahuj ící	j eden	nebo	více	iontových
emulgátorů,
- roztoky	obsahuj ící	j edno	nebo	více	redukčních

činidel.

Jemná disperze nebo jemné disperze, očkovací latex nebo latexy, jedna nebo více látek jako takových, roztok nebo roztoky a jedna nebo více disperzí mohou být přivedeny do reaktoru (nebo v případě jemných disperzí a očkovacích latexů může být příprava případně také uskutečněna přímo v reaktoru) nezávisle na sobě před zahájením polymeračního procesu nebo v průběhu polymeračního procesu, kde toto přivedení může být případně provedeno v různých časech a podle programů odděleného přivádění do reaktoru.

Počet jemných disperzí je obvykle ekvivalentní nejvýše počtu jemně dispergovaných monomerů, přičemž ve výhodném provedení je tento počet roven jedné.

Jemná disperze nebo jemné disperze obvykle zahrnují přinejmenším:

- jeden nebo více jemně dispergovaných monomerů,

- jeden nebo více kapalných dispergačních prostředků pro tyto monomery.

Jedna nebo více jemných disperzí může případně navíc nezávisle na sobě zahrnovat: jeden nebo více iniciátorů rozpustných v oleji, jeden nebo více iniciátorů rozpustných ií

ββ 9 99 9

ve vodě, jeden nebo více iontových emulgátorů, jeden nebo více neiontových emulgátorů, jeden nebo více mechanických stabilizátorů, jedno nebo více redukčních činidel, jedno nebo více komplexotvorných činidel, jeden nebo více katalyzátorů, jeden nebo více regulátorů kinetiky, jedno nebo více činidel pro udržení hodnoty pH, jedno nebo více činidel pro prodloužení řetězce, jedno nebo více přenosových činidel a jeden nebo více polymerů.

Obvykle přinejmenším jedna jemná disperze, ve výhodném provedení všechny jemné disperze, obsahuje jeden nebo více iniciátorů rozpustných v olej i.

Žádná jemná disperze obvykle neobsahuje iniciátor rozpustný ve vodě.

Obvykle přinejmenším jedna jemná disperze, ve výhodném provedení všechny jemné disperze, obsahuje jeden nebo více iontových emulgátorů.

Žádná jemná disperze obvykle neobsahuje polymer.

Jemná disperze nebo jemné disperze mohou být připraveny s pomocí jakýchkoli známých postupů. Jemná disperze nebo jemné disperze jsou obvykle připravovány s pomocí zařízení umožňujícího redukci velikosti, jako například za použití vysokotlakého homogenizátoru, koloidního mlýnu, rychloběžného čerpadla, vibračního míchadla nebo ultrazvukového zařízení. Jemná disperze nebo jemné disperze jsou ve výhodném provedení připravovány s pomocí vysokotlakého homogenizátoru nebo koloidního mlýnu, přičemž ve zvlášť výhodném provedení je příprava provedena s pomocí vysokotlakého homogenizátoru.

• · · · · ·

Jemná disperze nebo jemné-disperze jsou obvykle nezávisle na sobě a také nezávisle na očkovacích latexech buď připravovány mimo polymerační reaktor a poté přivedeny do reaktoru, nebo jsou připravovány přímo v reaktoru. Rovněž je možné uskutečnit přípravu jedné nebo více jemných disperzí mimo reaktor a poté přivést tyto disperze do jednoho nebo více očkovacích latexů nebo do jedné nebo více substancí jako takových, které jsou poté v příslušném pořadí přivedeny do polymeračního reaktoru. Jemná disperze nebo jemné disperze jsou ve výhodném provedení připraveny mimo polymerační reaktor a poté přivedeny do tohoto reaktoru.

Jemná disperze nebo jemné disperze přivedené do reaktoru nebo připravené přímo v reaktoru jsou obvykle přiváděny nebo připravovány v příslušném pořadí, nezávisle na sobě a také nezávisle na očkovacích latexech, před zahájením polymeračního procesu nebo v průběhu polymeračního procesu, kde toto přivedení nebo příprava mohou být případně provedeny v různých časech a podle programů odděleného přivádění do reaktoru.

Jemná disperze nebo jemné disperze přivedené do reaktoru nebo připravené přímo v reaktoru jsou ve výhodném provedení přiváděny nebo připravovány v příslušném pořadí před zahájením polymeračního procesu.

Počet očkovacích latexů je obvykle ekvivalentní nejvýše počtu očkovacích polymerů, přičemž ve výhodném provedení je tento počet roven jedné.

Očkovací latex nebo latexy obvykle zahrnují přinej menším:

- jeden nebo více očkovacích polymerů,

- jeden-nebo více kapalných dispergačních prostředků pro tyto polymery.

Jeden nebo více očkovacích latexů mohou případně navíc nezávisle na sobě zahrnovat: jeden nebo více iniciátorů rozpustných v oleji, jeden nebo více iniciátorů rozpustných ve vodě, jeden nebo více iontových emulgátorů, jeden nebo více neiontových emulgátorů, jeden nebo více mechanických stabilizátorů, jedno nebo více redukčních činidel, jedno nebo více komplexotvorných činidel, jeden nebo více katalyzátorů, jeden nebo více regulátorů kinetiky, jedno nebo více činidel pro udržení hodnoty pH, jedno nebo více činidel pro prodloužení řetězce, jedno nebo více přenosových činidel a jeden nebo více monomerů.

Obvykle nejvýše jeden očkovací latex obsahuje jeden nebo více iniciátorů rozpustných v oleji, přičemž ve výhodném provedení žádný očkovací latex neobsahuje iniciátor rozpustný v olej i.

Žádný očkovací latex obvykle neobsahuje iniciátor rozpustný ve vodě přidávaný následně po přípravě očkovacího latexu.

Přinejmenším jeden očkovací latex, ve výhodném provedení všechny očkovací latexy, obvykle obsahuje jeden nebo více iontových emulgátorů.

Žádný očkovací latex obvykle neobsahuj e monomer.

Očkovací latex nebo očkovací latexy mohou být připraveny s pomocí jakýchkoli známých způsobů přípravy

9 ·· ·· 99 9999 ·· 9 «· · « · ' « • 9 · 9 99 999 ········· · • 9 ···· · ·«· ··· 999 99 «· ·· ·· latexů, zvláště potom očkovanými nebo neočkovanými, micelárními nebo nemicelárními polymeračními procesy realizovanými ve vodné emulzi a očkovanými nebo neočkovanými polymeračními procesy realizovanými ve vodné mikrosuspenzi, přičemž očkovací latex nebo očkovací latexy mohou být připraveny s pomocí způsobu přípravy latexů podle vynálezu. Očkovací latex nebo očkovací latexy jsou obvykle připravovány s pomocí neočkovaného polymeračního procesu realizovaného ve vodné emulzi, ve výhodném provedení s pomocí neočkovaného polymeračního procesu realizovaného ve vodné emulzi, při kterém je přinejmenším jeden iontový emulgátor přiveden do polymeračního média před zahájením polymerace, ve zvlášť výhodném provedení s pomocí neočkovaného polymeračního procesu realizovaného ve vodné emulzi, při kterém je přinejmenším jeden iontový emulgátor přiveden do polymeračního média před zahájením polymerace v koncentraci, vyjádřené ve vztahu k vodě, která je ekvivalentní přinejmenším jedné polovině kritické micelární koncentrace daného iontového emulgátorů ve vodě.

Očkovací latex nebo očkovací latexy j sou obvykle nezávisle na sobě a také nezávisle na jemných disperzích buď připravovány mimo polymerační reaktor a poté přivedeny do reaktoru, nebo jsou připravovány přímo v reaktoru. Rovněž je možné uskutečnit přípravu jednoho nebo více očkovacích latexů mimo reaktor a poté přivést tyto latexy do jedné nebo více jemných disperzí nebo do jedné nebo více substancí jako takových, které jsou poté v příslušném pořadí přivedeny do polymeračního reaktoru nebo případně do jedné nebo více přípravných směsí pro jednu nebo více jemných disperzí, které ještě nebyly dotvořeny, kde tyto směsi jsou poté podrobeny obvyklým operacím vedoucím k redukci velikosti (jako například použití homogenizátoru) a následně přivedeny «· 9999 do reaktoru. Očkovací latex nebo očkovací latexy jsou ve výhodném provedení připraveny mimo polymerační reaktor a poté přivedeny do tohoto reaktoru.

Očkovací latex nebo očkovací latexy přivedené do polymeračního reaktoru nebo připravené přímo v reaktoru jsou obvykle přiváděny nebo připravovány v příslušném pořadí, nezávisle na sobě a také nezávisle na jemných disperzích, před zahájením polymeračního procesu nebo v průběhu polymeračního procesu, kde toto přivedení nebo příprava mohou být případně provedeny v různých časech a podle programů odděleného přivádění do reaktoru. Očkovací latex nebo očkovací latexy přivedené do polymeračního reaktoru nebo připravené přímo v reaktoru jsou ve výhodném provedení přiváděny nebo připravovány v příslušném pořadí před .zahájením polymeračního procesu.

Počet monomerů účastnících se jako takových v procesu polymerace může nabývat jakékoli hodnoty, přičemž tento počet může zejména nabývat nulové hodnoty. Počet monomerů účastnících se jako takových v procesu polymerace je ve výhodném provedení ekvivalentní přinejmenším počtu jemně dispergovaných monomerů, přičemž ve zvlášť výhodném provedení je tento počet ekvivalentní počtu jemně dispergovaných monomerů.

Počet kapalných dispergačn-ích prostředků účastnících se jako takových procesu polymerace může nabývat jakékoli hodnoty, přičemž tento počet může zejména nabývat nulové hodnoty. Počet kapalných dispergačních prostředků účastnících se jako takových v procesu polymerace je ve výhodném provedení ekvivalentní přinejmenším počtu kapalných dispergačních prostředků pro jemně dispergované monomery, ·* • » 4 4 • » ·· ·· ··« >

• aa »»· • 4 · · • · ·· přičemž ve zvlášť výhodném provedení je tento počet ekvivalentní počtu kapalných dispergačních prostředků pro jemně dispergované monomery.

Počet roztoků obsahujících jeden nebo více iniciátorů rozpustných ve vodě obvykle vykazuje hodnotu ekvivalentní nejvýše jedné, přičemž ve výhodném provedení tento počet nabývá nulové hodnoty.

Roztok nebo roztoky obsahující jeden nebo více iniciátorů rozpustné ve vodě obvykle obsahují:

- jeden nebo více iniciátorů rozpustných ve vodě, — i* p rb

OZpGLIS 1CÓG1 jpx o Xy 1111LlleLLOiy ,

Počet roztoků obsahujících jeden nebo více iontových emulgátorů je obvykle ekvivalentní přinejmenším počtu iontových emulgátorů obsažených v jemných disperzích, přičemž ve výhodném provedení je ekvivalentní počtu iontových emulgátorů obsažených v jemných disperzích.

Roztok nebo roztoky obsahující jeden nebo více iontových emulgátorů obvykle obsahují:

- jeden nebo více iontových emulgátorů,

- jedno nebo více rozpouštědel pro tyto iontových emulgátory.

Počet roztoků obsahujících jedno nebo více redukčních činidel je obvykle ekvivalentní nejvýše jedné, přičemž ve výhodném provedení tento počet nabývá nulové hodnoty.

Roztok nebo roztoky obsahující jedno nebo více redukčních činidel obvykle zahrnují:

- jedno nebo více redukčních činidel rozpustných ve • · · • · · · vodě ,

- jedno nebo více rozpouštědel pro tato redukční činidla.

Monomer nebo monomery j sou obvykle vybrány ze skupiny ethylenicky nenasycených monomerů.

Ve výhodném provedení je přinejmenším 50% hmotnostních všech monomerů, ve zvlášť výhodném provedení přinejmenším 80% hmotnostních všech monomerů, v nejvýhodnějším provedení potom veškerý obsah monomerů vybrán ze skupiny halogenovaných vinylových monomerů.

Pokud dále jeden nebo více monomerů náleží do skupiny halogenovaných vinylových monomerů, potom monomer nebo monomery j iné než halogenované vinylové monomery j sou ve výhodném provedení vybrány ze skupiny vinylesterů, zejména potom vinylacetátu, a ze skupiny akrylesterů a metakrylesterů.

Halogenované vinylové monomery j sou obvykle vybrány ze skupiny halogenovaných vinylových monomerů obsahujících chlor, přičemž ve výhodném provedení je halogenovaný vinylový monomer představován vinylchloridem.

Tento monomer nebo monomery j sou obvykle představovány:

- jemně dispergovaným monomerem nebo monomery,

- monomerem nebo monomery, které se účastní jako takové v procesu polymerace (označované jako monomery jako takové).

Jemně dispergovaný monomer nebo monomery vykazují

obvykle velmi širokou distribuci kapiček, kde rozsah distribuce kapiček ve výhodném provedení vykazuje hodnotu pohybující se v rozmezí od několika málo setin mikrometru do několika málo mikrometrů, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od několika málo desetin mikrometru do několika málo mikrometrů.

Jemně dispergovaný monomer nebo monomery ve výhodném provedení dále vykazují jednomodální distribuci kapiček.

Hmotnost jemně dispergovaného monomeru nebo monomerů při vztažení na celkovou hmotnost monomeru nebo monomerů je obvykle ekvivalentní přinejmenším 1%, ve výhodném provedení přinejmenším 5%, ve zvlášť výhodném provedení přinejmenším 10%, v nejvýhodnějším provedení potom přinejmenším 15%.

Hmotnost jemně dispergovaného monomeru nebo monomerů, při vztažení na celkovou hmotnost monomeru nebo monomerů, je obvykle ekvivalentní nejvýše 100%, ve výhodném provedení nejvýše 75%, ve zvlášť výhodném provedení potom nejvýše 50%.

Hmotnost monomeru nebo monomerů j ako takových j e obvykle ekvivalentní celkové hmotnosti monomeru nebo monomerů zmenšené o hmotnost jemně dispergovaného monomeru nebo monomerů.

Hmotnost monomeru nebo monomerů j ako takových přivedených do polymeračního reaktoru v průběhu procesu polymerace je při vztažení na celkovou hmotnost monomeru nebo monomerů obvykle ekvivalentní přinejmenším 15%.

Očkovací polymer nebo očkovací polymery jsou obvykle představovány polymery připravenými procesem radikálové

polymerace jednoho nebo více ethylenicky nenasycených monomerů.

Přinejmenším 50% hmotnostních očkovacích polymerů, ve výhodném provedení přinejmenším 80% hmotnostních očkovacích polymerů, ve zvlášť výhodném provedení potom celý obsah očkovacích polymerů obvykle náleží do skupiny halogenovaných vinylových polymerů.

Halogenovaný vinylový polymer nebo polymery j sou obvykle vybrány ze skupiny halogenovaných vinylových polymerů obsahuj ících chlor, ve výhodném provedení ze skupiny vinylchloridových polymerů obsahujících přinejmenším 80% hmotnostních jednotek -CH2-CHCI-, ve zvlášť výhodném provedení potom ze skupiny vinylchloridových homopolymerů.

Očkovací polymer nebo očkovací polymery mohou vykazovat jakýkoli typ distribuce elementárních částic.

Očkovací polymer nebo očkovací polymery vykazuj i takovou distribuci elementárních částic, při které přinejmenším 50% hmotnostních těchto částic vykazuje průměr obvykle menší než 400 nm, ve výhodném provedení menší než 300 nm, ve zvlášť výhodném provedení menší než 200 nm, a podle nejvýhodnějšího provedení potom menší než 130 nm.

Očkovací polymer nebo očkovací polymery dále vykazují takovou distribuci elementárních částic, při které přinejmenším 50% hmotnostních těchto částic vykazuje průměr obvykle větší než 25 nm, ve výhodném provedení menší než 40 nm, ve zvlášť výhodném provedení menší než 55 nm, podle nejvýhodnějšího provedení potom menší než 70 nm.

• ·

Očkovací polymer nebo očkovací polymery dále vykazují takovou distribuci elementárních částic, při které je počet skupin obvykle ekvivalentní nejvýše počtu očkovacích latexů navýšenému o hodnotu jedna, ve výhodném provedení ekvivalentní nejvýše počtu očkovacích latexů, přičemž ve zvlášť výhodném provedení potom počet skupin vykazuje hodnotu jedna.

Očkovací polymer nebo očkovací polymery dále vykazují takovou distribuci elementárních částic, při které obvykle přinejmenším jedna skupina, ve výhodném provedení každá skupina, vykazuje hmotnostně střední průměr obvykle o hodnotě nejvýše 300 nm, ve výhodném provedení nejvýše 200 nm, ve zvlášť výhodném provedení nejvýše 130 nm.

Očkovací polymer nebo očkovací polymery dále vykazují takovou distribuci elementárních částic, při které obvykle přinejmenším jedna skupina, ve výhodném provedení každá skupina, vykazuje hmotnostně střední průměr obvykle o hodnotě přinejmenším 40 nm, ve výhodném provedení přinejmenším 55 nm, ve zvlášť výhodném provedení přinejmenším 70 nm.

Hmotnost očkovacího polymeru nebo očkovacích polymerů vztažená na celkovou hmotnost monomeru nebo monomerů obvykle vykazuje hodnotu přinejmenším 1%, ve výhodném provedení přinejmenším 2%, ve zvlášť výhodném provedení přinejmenším 3%.

Hmotnost očkovacího polymeru nebo očkovacích polymerů, vztažená na celkovou hmotnost monomeru nebo monomerů, obvykle vykazuje hodnotu nejvýše 25%, ve výhodném provedení nejvýše 15%, ve zvlášť výhodném provedení nejvýše 10%.

• «

Kapalný dispergační prostředek nebo prostředky a rozpouštědlo nebo rozpouštědla jsou obvykle vybrány ze skupiny zahrnující vodu a alkoholy vykazující molekulovou hmotnost menší než 80.

Ve výhodném provedení přinejmenším 50% hmotnostních, ve zvlášť výhodném provedení přinejmenším 80% hmotnostních kapalných dispergačních prostředků a rozpouštědel je představováno vodou, přičemž v mimořádně výhodném provedení je celý obsah kapalných dispergačních prostředků a rozpouštědel představován vodou.

Kapalný dispergační prostředek nebo prostředky jsou obvykle:

- kapalný dispergační prostředek nebo prostředky pro jemně dispergovaný monomer nebo monomery,

- kapalný dispergační prostředek nebo prostředky pro očkovací polymer nebo polymery,

- kapalný dispergační prostředek nebo prostředky účastnící se jako takové v procesu polymerace, které jsou označeny jako kapalné dispergační prostředky jako takové.

Hmotnost kapalného dispergačního prostředku nebo prostředků pro jemně dispergovaný monomer nebo monomery vztažená na hmotnost jemně dispergovaného monomeru nebo monomerů obvykle vykazuje hodnotu přinejmenším 1, ve výhodném provedení přinejmenším 1,2.

Hmotnost kapalného dispergačního prostředku nebo prostředků pro jemně dispergovaný monomer nebo monomery vztažená na hmotnost jemně dispergovaného monomeru nebo monomerů obvykle vykazuje hodnotu nejvýše 2, ve výhodném

1Ί provedení nejvýše 1,5.

Hmotnost kapalného dispergačního prostředku nebo prostředků pro očkovací polymer nebo polymery vztažená na hmotnost očkovacího polymeru nebo polymerů obvykle vykazuje hodnotu přinejmenším 1.

Hmotnost kapalného dispergačního prostředku nebo prostředků pro očkovací polymer nebo polymery vztažená na hmotnost očkovacího polymeru nebo polymerů obvykle vykazuje hodnotu nej výše 2.

Hmotnost kapalného dispergačního prostředku nebo prostředků jako takových vztažená na hmotnost monomeru nebo monomerů jako takových obvykle vykazuje hodnotu přinejmenším 0,2, ve výhodném provedení přinejmenším 0,4.

Hmotnost kapalného dispergačního prostředku nebo prostředků jako takových vztažená na hmotnost monomeru nebo monomerů jako takových obvykle vykazuje hodnotu nejvýše 2, ve výhodném provedení nejvýše 1,5.

Iniciátor nebo iniciátory rozpustné v oleji jsou obvykle představovány organickými peroxidy rozpustnými v oleji nebo diazo-sloučeninami rozpustnými v oleji.

Iniciátor nebo iniciátory rozpustné v oleji jsou ve výhodném provedení vybrány ze skupiny organických peroxidů rozpustných v oleji, kde tyto peroxidy obsahují přinejmenším deset uhlíkových atomů, a ze skupiny diazo-sloučenin rozpustných v oleji, kde tyto diazo-sloučeniny obsahují přinejmenším deset uhlíkových atomů, ve zvlášť výhodném provedení ze skupiny organických peroxidů rozpustných v tw oleji, kde tyto peroxidy obsahují přinejmenším dvacet uhlíkových atomů, podlehnejvýhodnějšího provedení potom ze skupiny diacyl-peroxidů rozpustných v olej i, kde tyto peroxidy obsahují přinejmenším dvacet uhlíkových atomů, a ze skupiny dialkyl-peroxodiuhličitanů rozpustných v oleji, kde tyto peroxodiuhličitany obsahují přinejmenším dvacet uhlíkových atomů.

Iniciátor nebo iniciátory rozpustné v oleji jsou obvykle představovány:

- iniciátorem nebo iniciátory rozpustnými v olej i obsaženými v jemné disperzi nebo disperzích,

- iniciátorem nebo iniciátory rozpustnými v oleji obsaženými v očkovacím latexu nebo latexech.

Počet molů iniciátoru nebo iniciátorů rozpustných v oleji obsažených v jemné disperzi nebo disperzích při vztažení na celkový počet molů iniciátoru nebo iniciátorů rozpustných v oleji obvykle vykazuje hodnotu přinejmenším 50%, ve výhodném provedení přinejmenším 75%. Obráceně potom počet molů iniciátoru nebo iniciátorů rozpustných v oleji obsažených v očkovacím latexu nebo latexech při vztažení na celkový počet molů iniciátoru nebo iniciátorů rozpustných v oleji obvykle vykazuje hodnotu menší než 50%, ve výhodném provedení menší než 25%.

Iniciátor nebo iniciátory rozpustné ve vodě jsou obvykle vybrány ze skupiny anorganických peroxidů rozpustných ve vodě, organických hydroperoxidů rozpustných ve vodě a diazo-sloučenin rozpustných ve vodě. Ve výhodném provedení jsou iniciátor nebo iniciátory rozpustné ve vodě vybrány ze skupiny zahrnující peroxodvojsírany rozpustné ve vodě a peroxid vodíku.

Iniciátor nebo iniciátory rozpustné ve vodě jsou obvykle použity ve formě jednoho nebo více roztoků iniciátoru (iniciátorů) rozpustných ve vodě.

Celkový počet molů iniciátoru nebo iniciátorů rozpustných ve vodě, při vztažení na celkový počet molů iniciátoru nebo iniciátorů rozpustných v oleji, obvykle vykazuje hodnotu menší než 100%, ve výhodném provedení menší než 50%.

Veškerý podíl iontového emulgátorů nebo emulgátorů je ;< obvykle vybrán buď ze skupiny zahrnující aniontové

I emulgátory a amfoterní emulgátory nebo ze skupiny zahrnující i¹ kationtové emulgátory a amfoterní emulgátory, kde ve výhodném provedená jsou veškeré emulgátory vybrány ze skupiny aniontových emulgátorů, přičemž ve zvlášť výhodném provedení jsou veškeré emulgátory vybrány ze skupiny zahrnující následující aniontové emulgátory: alkylsulfáty, alkylsulfonáty, alkylarylsulfonáty, dialkylsulfosukcináty a alkylkarboxyláty, kde tyto soli mohou případně být 1 nezávisle na sobě ethoxylovány a jako proti-ion mohou nezávisle na sobě obsahovat sodný, draselný, 1'ithný nebo amonný kation. V mimořádně výhodném provedení jsou veškeré emulgátory vybrány ze skupiny zahrnující následující ne-ethoxylované sodné soli: alkylsulfáty, alkylsulfonáty, alkylarylsulfonáty, dialkylsulfosukcináty a alkylkarboxyláty.

Iontový emulgátor nebo emulgátory jsou obvykle představovány:

- iontovým emulgátorem nebo emulgátory obsaženými v jemné disperzi nebo disperzích • · · ·

- iontovým emulgátorem nebo emulgátory obsaženými v očkovacím latexu nebo latexech

- iontovým emulgátorem nebo emulgátory obsaženými v roztoku nebo roztocích iontového emulgátorů (emulgátorů).

Hmotnost iontového emulgátorů nebo emulgátorů obsažených v jemné disperzi nebo disperzích, vztažená na hmotnost jemně dispergovaného monomeru nebo monomerů, obvykle vykazuje hodnotu přinejmenším 0,5%.

Hmotnost iontového emulgátorů nebo emulgátorů obsažených v jemné disperzi nebo disperzích, vztažená na hmotnost jemně dispergovaného monomeru nebo monomerů, obvykle vykazuje hodnotu nejvýše 3%.

Hmotnost iontového emulgátorů nebo emulgátorů obsažených v očkovacím latexu nebo latexech, vztažená na hmotnost očkovacího polymeru nebo polymerů, obvykle vykazuje hodnotu přinejmenším 0,5%.

Hmotnost iontového emulgátorů nebo emulgátorů obsažených v očkovacím latexu nebo latexech, vztažená na hmotnost očkovacího polymeru nebo polymerů, obvykle vykazuje hodnotu nejvýše 3%.

Hmotnost iontového emulgátorů nebo emulgátorů obsažených v roztoku nebo roztocích iontového emulgátorů (emulgátorů), vztažená na hmotnost monomeru nebo monomerů jako takových, obvykle vykazuje hodnotu přinejmenším 0,2%, ve výhodném provedení přinejmenším 0,4%.

Hmotnost iontového emulgátorů nebo emulgátorů obsažených v roztoku nebo roztocích iontového emulgátorů (emulgátorů), vztažená na hmotnost monomeru nebo monomerů jako takových, obvykle vykazuje hodnotu nejvýše 3%, ve výhodném provedení nejvýše 1,5%.

Redukční činidlo nebo činidla rozpustná ve vodě jsou obvykle vybrána ze skupiny zahrnující kyselinu askorbovou, ve vodě rozpustné redukující soli oxoaniontů síry a ve vodě rozpustné redukující soli kovů VB, VIB, VIIB, VIII, IB a IIB skupiny periodické tabulky, ve výhodném provedení potom ze skupiny ve vodě rozpustných redukujících solí oxoaniontů síry.

e Redukční činidlo nebo činidla rozpustná ve vodě jsou

Γ obvykle použita ve formě jednoho nebo více roztoků redukčního činidla (činidel) rozpustného ve vodě.

Celkový počet molů redukčního činidla nebo činidel rozpustných ve vodě, vztažený na celkový počet molů iniciátoru nebo iniciátorů rozpustných v olej i, obvykle vykazuje hodnotu menší než 50%.

Teplota použitá pro realizaci polymeračního procesu obvykle vykazuje hodnotu přinejmenším -50 °C, ve výhodném provedení přinejmenším 0 °C, ve zvlášť výhodném provedení přinejmenším 30 °C, v mimořádně výhodném provedení potom přinejmenším 45 °C.

í·

Teplota použitá pro realizaci polymeračního procesu obvykle vykazuje hodnotu nejvýše 250 °C, ve výhodném provedení nejvýše 100 °C, ve zvlášť výhodném provedení nejvýše 80 °C, v mimořádně výhodném provedení potom nejvýše 65 °C.

S výjimkou určujících charakteristik specifikovaných

výše se množství látek podílejících se na procesu polymerace a obecné podmínky procesu polymerace realizovaného způsobem, podle vynálezu neodlišují od množství a podmínek obvykle používaných v procesu radikálové polymerace monomerů, zejména halogenovaných vinylových monomerů, zvláště potom vinylchloridu.

Celkové množství monomeru (monomerů) přeměněných na polymer (polymery) obvykle vykazuje hodnotu přinejmenším 50%, ve výhodném provedení přinejmenším 70%, ve zvlášť výhodném,provedení přinejmenším 80%.

Následně po polymeraci jsou latexy obvykle podrobeny procesu čištění od zbytkového monomeru nebo monomerů.

Následně po polymeraci může být k latexům případně dále navíc přidána jedna nebo více látek obvykle vybraných ze skupiny zahrnující emulgátory, tepelné stabilizátory, činidla pro snížení viskozity, antistatické prostředky, plnící materiály a pigmenty.

Následně po polymeraci mohou být latexy případně dále smíchány s jedním nebo více jinými latexy. Ve výhodném provedení podle vynálezu ovšem tyto latexy nej sou míchány s j inými latexy.

Následně po polymeraci jsou latexy obvykle buď použity jako takové nebo jsou zpracovávány tak, aby z těchto latexů byl získán polymerní produkt nebo produkty ve formě pryskyřic.

Ve výhodném provedení podle vynálezu jsou latexy následně po polymeraci zpracovávány tak, aby z těchto latexů © © byl získán polymerní produkt nebo produkty ve formě pryskyřic.

Zpracování pro získání polymerního produktu nebo produktů ve formě pryskyřic může být provedeno s pomocí jakéhokoli známého separačního postupu z dosavadního stavu techniky nebo s pomocí kombinace těchto postupů, přičemž ve výhodném provedení podle vynálezu je toto zpracování provedeno s pomocí následujících postupů nebo jejich kombinací:

- filtrace nebo ultrafiltrace,

- koagulace,

- separace usazováním,

- odvodňování,

- vločkování,

- lyofilizace,

- sušení atomizací.

Zpracování pro získání polymerního produktu nebo produktů ve formě pryskyřic je ve výhodném provedení realizováno procesem sušení atomizací.

Sušení latexů atomizací může být realizováno s pomocí jakéhokoli známého typu atomizačního sušícího zařízení z dosavadního stavu techniky, přičemž ve výhodném provedení podle vynálezu je toto sušení uskutečněno:

- buď s pomocí atomizačních sušáren vybavených zařízením pro rotaci při vysoké rychlosti a perforovaných jemnými otvory kterými jsou latexy vstřikovány do proudu horkého vzduchu,

- nebo s pomocí atomizačních sušáren vybavených jednou nebo více tryskami pro rozstřikování s jednou nebo více tekutinami, kde jednou tekutinou je latex, zatímco dalšími φφ φφφ případně použitými tekutinami (obvykle označovanými jako rozstřikovací tekutiny) jsou vzduch, pára nebo směsi vzduchu a páry, přičemž tyto tekutiny jsou obvykle rozstřikovány do proudu horkého vzduchu.

Následně po získání polymerriího produktu nebo produktů ve formě pryskyřic jsou tyto pryskyřice obvykle buď použity jako takové, nebo jsou zpracovány tak, aby u těchto pryskyřic byla potřebným způsobem nastavena velikost částic.

Následně po získání polymerního produktu nebo produktů ve formě pryskyřic jsou tyto pryskyřice ve výhodném provedení zpracovány tak, aby u těchto pryskyřic byla potřebným způsobem nastavena velikost částic.

Zpracování pro nastavení velikosti částic může být provedeno s pomocí jakéhokoli známého postupu z dosavadního stavu techniky nebo jejich kombinací. Ve výhodném provedení podle předmětného vynálezu je zpracování pro nastavení velikosti provedeno s pomocí jednoho z následujících postupů nebo s pomocí kombinace těchto postupů:

- mletí,

- třídění,

- sítování.

Do rozsahu předmětného vynálezu náleží rovněž latexy vykazující vynikající vlastnosti, kde tyto latexy jsou připraveny mimořádně efektivnám způsobem.

Vynález se tedy rovněž týká latexů připravených způsobem podle vynálezu.

Polymer nebo polymery latexů připravených způsobem ·· ····

podle vynálezu mohou vykazovat jakoukoli distribuci elementárních částic.

Polymer nebo polymery latexů připravených způsobem podle vynálezu vykazují distribuci elementárních částic, při které obvykle nejvýše 50% hmotnostních těchto částic, ve výhodném provedení nejvýše 30% hmotnostních těchto částic, vykazuje průměr menší než 400 nm.

Polymer nebo polymery latexů připravených způsobem podle vynálezu dále vykazují distribuci elementárních částic, při které obvykle přinejmenším 2% hmotnostní těchto částic, ve výhodném provedení přinejmenším 6% hmotnostních těchto částic, ve zvlášť výhodném provedeni přinejmenším 10% hmotnostních těchto částic vykazuje průměr menší než 400 nm.

Polymer nebo polymery latexů připravených způsobem podle vynálezu dále vykazují distribuci elementárních částic, při které počet skupin obvykle vykazuje hodnotu přinejmenším 2.

Polymer nebo polymery latexů připravených způsobem podle vynálezu dále vykazují distribuci elementárních částic, při které je počet skupin obvykle ekvivalentní nejvýše počtu očkovacích latexů navýšenému o hodnotu dvě, ve výhodném provedení ekvivalentní nejvýše počtu očkovacích latexů navýšenému o hodnotu jedna, přičemž ve zvlášť výhodném provedení počet skupin vykazuje hodnotu nejvýše dvě.

Polymer nebo polymery latexů připravených způsobem podle vynálezu dále vykazuj i distribuci elementárních částic, při které obvykle přinejmenším jedna skupina, ve

- 26 » · · I ·· ·· výhodném provedení pouze jedna skupina, vykazuje hmotnostně střední průměr o hodnotě přinejmenším 400 nm.

Polymer nebo polymery latexů připravených způsobem podle vynálezu dále vykazují distribuci elementárních částic, při které obvykle přinejmenším jedna skupina, ve výhodném provedení každá skupina kromě jedné, vykazuje hmotnostně střední průměr o hodnotě obvykle nejvýše 350 nm, ve výhodném provedení nejvýše 250 nm, ve zvlášť výhodném provedení nejvýše 180 nm.

Polymer nebo polymery latexů připravených způsobem podle vynálezu dále vykazují distribuci elementárních částic, při které obvykle přinejmenším jedna skupina, ve výhodném provedení každá skupina kromě jedné, vykazuje hmotnostně střední průměr o hodnotě obvykle přinejmenším 90 nm, ve výhodném provedení přinejmenším 105 nm, ve zvlášť výhodném provedení přinejmenším 120 nm.

Latex nebo latexy připravené způsobem podle vynálezu jsou obvykle buď použity ve formě latexů, zejména pro přípravu inkoustů nebo fólií, nebo dále zpracovány tak, aby byl z těchto latexů získány polymerní produkty, zejména ve formě pryskyřic.

Konečně předmětem vynálezu je také polymerní pryskyřice vykazující vynikající vlastnosti, kde tato pryskyřice je připravena mimořádně efektivnám způsobem.

Vynález se tedy rovněž týká polymerních pryskyřic připravených způsobem podle vynálezu.

Polymerní pryskyřice připravené způsobem podle «

• · ·· I • · · vynálezu jsou obvykle použity pro přípravu změkčovaných nebo nezměkčovaných polymerních kompozic, ve kterých je polymer (polymery) obvykle buď přítomen v práškovité formě, nebo ve formě disperze, nebo případně v rozpuštěné formě (toto je zejména případ kompozic připravených z rozpustných pryskyřic vytvořených z vinylidenchloridových polymerů určených pro aplikace při výrobě fólií). Pryskyřice připravené způsobem podle vynálezu z vinylchloridových polymerů obsahujících přinejmenším 80% hmotnostních jednotek -CH2-CHCI- jsou obvykle použity pro přípravu plastisolových kompozic.

Způsob přípravy latexů podle vynálezu přináší mnoho výhod.

Způsob přípravy latexů podle vynálezu je v první řadě mimořádně produktivní a ekonomicky výhodný:

- tento způsob umožňuje přípravu vysoce koncentrovaných latexů (s obsahem sušiny vyšším než 50%), které vykazují vynikající stabilitu; pro přesnější představu lze uvést, že produktivita procesu přípravy je bez potřeby dodatečných investičních nákladů zvýšena přinejmenším o 25% ve srovnání s procesem přípravy latexů vsádkovou radikálovou polymerací realizovanou v mikrosuspenzi,

- tento způsob nevyžaduje při realizaci polymeračního procesu použití velkého množství očkovacího latexu nebo latexů, které při svém použití zabírají významnou část prostoru v reaktoru a z tohoto důvodu nepříznivě ovlivňují produktivitu procesu.

Způsob přípravy latexů podle vynálezu je dále mimořádně jednoduchý z hlediska realizace:

- tento způsob nevyžaduje při realizaci polymeračního • · '· · procesu použití očkovacího latexu nebo latexů, které jsou náročné na přípravu, manipulaci a skladování,

- v rámci tohoto způsobu může být polymerační proces obvykle uskutečněn s pomocí očkovacího latexu nebo latexů, které jsou nenáročné na přípravu, manipulaci a skladování.

Způsob přípravy latexů podle vynálezu lze dále mimořádně snadno kontrolovat a produkty, tedy latexy a pryskyřice připravené tímto způsobem, vykazují pozoruhodně konstantní charakteristiky a vlastnosti:

- v rámci tohoto způsobu nejsou při polymeraci vytvářeny žádné částice, nebo pouze extrémně malé množství částic, podle komplikovaných mechanismů,

- latex připravený způsobem podle vynálezu obsahuje elementární polymerní částice s pozoruhodně konstantní distribucí.

Konečně způsob přípravy latexů podle vynálezu dále umožňuje přípravu produktů dosahujících mimořádně vysoké úrovně požadovaných vlastností:

- tento způsob umožňuje přípravu latexů, které vykazují mimořádně vysokou mechanickou stabilitu (dokonce i v případě, kdy obsah sušiny je vyšší než 50%)

- tento způsob umožňuje přípravu latexů a pryskyřic, které umožňují přípravu kompozic a výrobků vykazujících vynikající vlastnosti, zejména vysokou tepelnou stabilitu, velmi slabé počáteční zabarvení a nízké reologické charakteristiky pro plastisoly.

Termíny použité v tomto textu budou vysvětleny v dalším.

Termín celkové množství reakční látky je zde použit pro vyjádření součtu množství této reakční látky přivedené do reaktoru, ať už je toto přivedení uskutečněno v jakékoli formě a v jakémkoli čase. Jako příklady forem, ve kterých lze uskutečnit přivedení do reaktoru, je možné zejména zmínit formy jemných disperzí, očkovacích latexů, reakčních látek jako takových a roztoků.

Termín jemná disperze je zde použit pro označení stabilní disperze nebo emulze kapiček přinejmenším jednoho monomeru v přinejmenším jednom kapalném dispergačním prostředku.

Termín latex je zde použit pro označení stabilní disperze nebo emulze elementárních částic přinejmenším jednoho polymeru v přinejmenším jednom kapalném dispergačním prostředku.

Termín látka rozpustná ve vodě je zde použit pro označení látky vykazující při teplotě okolí takovou rozpustnost ve vodě, která je vyšší nežli rozpustnost této látky v olej i.

Termín látka rozpustná v oleji je zde použit pro označení látky vykazuj ící při teplotě okolí takovou rozpustnost v oleji, která je vyšší nežli rozpustnost této látky ve vodě.

Jako příklady ethylenicky nenasycených monomerů mohou být zmíněny vinylestery, jako je například vinylacetát, n-butylakrylát a 2-ethylhexylakrylát, které představují příklady akrylesterů, methyImetakrylát a n-butylmetakrylát, které představují příklady metakrylesterů, dále nitrily a akrylamidy nebo metakrylamidy, styren který představuje

- 30 příklad styrenových monomerů, ethylen, propylen a butadien, které představují příklady olefinických monomerů.

Termín halogenované vinylové monomery je zde použít pro označení ethylenicky nenasycených monomerů obsahuj ících jeden nebo více identických nebo odlišných halogenových atomů a neobsahující jiný heteroatom nežli atom (atomy) halogenu.

Jako příklady halogenovaných vinylových monomerů mohou být zmíněny halogenované vinylové monomery obsahuj ící chlor, halogenované vinylové monomery obsahující fluor a další halogenované vinylové monomery, jako je například vinylbromid.

Jako příklady halogenovaných vinylových monomerů obsahujících chlor mohou být zmíněny vinylchlorid, vinylidenchlorid, trichlorethylen, chloropren a chlortrifluorethylen.

Jako příklady halogenovaných vinylových monomerů obsahujících fluor mohou být zmíněny vinylfluorid, vinylidenfluorid, trifluorethylen, tetrafluorethylen, hexafluorpropylen a chlortrifluorethylen.

Termín halogenované vinylové polymery zde označuje jak homopolymery halogenovaných vinylových monomerů, tak i kopolymery, které tyto monomery vytváří spolu s jedním nebo více dalšími ethylenicky nenasycenými monomery, jako například olefiny, akrylestery, metakrylestery, akrylonitrily, metakrylonitrily, akrylamidy a metakrylamidy, a vinylestery, jako je například vinylacetát.

► · · <

» · · <

·* «·

Jako příklady halogenovaných vinylových polymerů mohou být zmíněny halogenované vinylové polymery obsahující chlor, halogenované vinylové polymery obsahující fluor, jako například vinylidenfluoridové polymery, hexafluorpropylenové polymery nebo chlortrifluorethylenové polymery.

Jako příklady halogenovaných vinylových polymerů i obsahujících chlor mohou být zmíněny vinylchloridové polymery, vinylidenchloridové polymery, chlortrifluorethylenové polymery a chloroprenové polymery.

Jako příklady iniciátorů rozpustných v oleji mohou být zmíněny organické peroxidy rozpustné v oleji, diazo-sloučeniny rozpustné v oleji a další iniciátory rozpustné v oleji, jako jsou například dimethyldifenylalkany.

Organické peroxidy rozpustné v oleji mohou být klasifikovány podle počtu uhlíkových atomů, které tyto peroxidy obsahují. Podle této klasifikace je možné rozlišovat:

(a) organické peroxidy rozpustné v oleji obsahující méně než deset uhlíkových atomů, a (b) organické peroxidy rozpustné v oleji obsahující přinejmenším deset uhlíkových atomů.

Jako příklady organických peroxidů rozpustných v oleji náležejících do skupiny (a) mohou být zmíněny diethylperoxodiuhličitany obsahující šest uhlíkových atomů a diisopropylperoxodiuhličitany obsahující osm uhlíkových atomů.

V rámci skupiny organických peroxidů rozpustných v

oleji náležejících do skupiny (b) je možné dále rozlišit:

(b-l) organické peroxidy rozpustné v oleji obsahující od deseti do dvaceti uhlíkových atomů, a (b-2) organické peroxidy rozpustné v oleji obsahující přinejmenším dvacet uhlíkových atomů.

Jako příklady organických peroxidů rozpustných v oleji náležejících do skupiny (b-l) mohou být zmíněny dibenzoylperoxidy obsahující čtrnáct uhlíkových atomů, terc-butylperneodekanoát obsahující čtrnáct uhlíkových atomů a kumylperneodekanoát obsahující devatenáct uhlíkových atomů.

Jako příklady organických peroxidů rozpustných v oleji náležejících do skupiny (b-2) mohou být zmíněny diacylperoxidy rozpustné v oleji obsahující přinejmenším dvacet uhlíkových atomů, dialkylperoxodiuhličitany rozpustné v oleji obsahující přinejmenším dvacet uhlíkových atomů a další organické peroxidy rozpustné v oleji obsahující přinejmenším dvacet uhlíkových atomů, jako například 2,5-dimethylhexan-2,5-diperoxybenzoát.

Jako příklady diacylperoxidů rozpustných v oleji obsahujících přinejmenším 20 uhlíkových atomů mohou být zmíněny didekanoylperoxid obsahující dvacet uhlíkových atomů a dilauroylperoxid obsahující dvacet čtyři uhlíkových atomů.

Jako příklady dialkylperoxodiuhličitanů rozpustných v oleji obsahujících přinejmenším 20 uhlíkových atomů mohou být zmíněny dimyristylperoxodiuhličitan obsahující třicet uhlíkových atomů a di(4-terc-butyl)cyklohexylperoxo-diuhličitan obsahující dvacet dva uhlíkových atomů.

• · • · frfr

Diazo-sloučeniny rozpustné v oleji mohou rovněž být klasifikovány zejména podle počtu uhlíkových atomů, které tyto sloučeniny obsahují. Podle této klasifikace je možné rozlišovat:

(a) diazo-sloučeniny rozpustné v oleji obsahující méně než deset uhlíkových atomů, a (b) diazo-sloučeniny rozpustné v oleji obsahující přinejmenším deset uhlíkových atomů.

Jako příklad diazo-sloučenin rozpustných v oleji náležejících do skupiny (a) může být zmíněn

2,2’-azobisisobutyronitril obsahující osm uhlíkových atomů.

Jako příklad diazo-sloučenin rozpustných v oleji náležejících do skupiny (b) může být zmíněn azobis(2,4-dimethylvaleronitril),obsahující čtrnáct uhlíkových atomů.

Jako příklady iniciátorů rozpustných ve vodě mohou zejména být zmíněny anorganické peroxidy rozpustné ve vodě, organické hydroperoxidy rozpustné ve vodě, jako například kumylhydroperoxid nebo terc-butylhydroperoxid, organické peroxidy rozpustné ve vodě, jako například sukcinoylperoxid, nebo diazo-sloučeniny rozpustné ve vodě, jako například ammonium-4,4’-azobis(4-kyanovalerát) .

Jako příklady anorganických peroxidů rozpustných ve vodě mohou být zmíněny peroxid vodíku, peroxoboritany rozpustné ve vodě a peroxodvojsírany rozpustné ve vodě.

Jako příklady peroxodvojsíranů rozpustných ve vodě mohou být zmíněny peroxodvojsíran sodný, peroxodvojsíran amonný a peroxodvojsíran draselný.

• ·

- 34 - ·. · * i • · * · « · · • · · · · · ··· ·»· <;<

Jako příklady iontových emulgátorů mohou být zmíněny kationtové emulgátory, amfoterní emulgátory a aniontové emulgátory.

Jako příklady kationtových emulgátorů mohou být zmíněny primární aminohydrochloridy, které mohou případně být ethoxylovány, a kvarterní amonné soli.

Jako příklady aniontových emulgátorů mohou být zmíněny ethoxylované nebo ne-ethoxylované sodné formy monoalkylsulfosukcinátů, ethoxylované nebo ne-ethoxylované sodné nebo amonné formy nonylfenylfosfátů, sodné formy sulfosukcinamátů a také emulgátory ze tříd (I) až (IV) specifikovaných v dalším.

Jako příklady alkylsulfátů (I) mohou být zmíněny ethoxylované nebo ne-ethoxylované, amonné nebo sodné formy lineárních nebo rozvětvených alkylsulfátů obsahujících šest, osm, deset, dvanáct, čtrnáct, šestnáct a osmnáct uhlíkových atomů.

Jako příklady alkylsulfonátů (II) mohou být zmíněny sodné formy primárních nebo sekundárních alkylsulfonátů, p p jako například produkty Mersolat H76 a Hostapur SAS.

Jako příklady alkylarylsulfonátů (III) mohou být zmíněny sodné nebo amonné formy tetrapropylbenzensulfonátů, n-dodecylbenzensulfonátů a ethoxylovaného nonylfenylsulfonátů.

Jako příklady dialkylsulfosukcinátů (IV) mohou být zmíněny sodné formy di(2-ethylhexyl)sulfosukcinátu,

t ·

I« 9999 •4 ·· diisodecylsulfosukcinátu a bistridecylsulfosukcinátu.

Jako příklady alkylkarboxylátů (V) mohou být zmíněny sodné, amonné nebo draselné formy laurátů, myristátů, palmitátů a stearátů.

Jako příklady neiontových emulgátorů mohou být zmíněny kondenzáty ethylenoxidu s mastnými kyselinami nebo s mastnými alkoholy.

Jako příklady mechanických stabilizátorů mohou být zmíněny mastné alkoholy obsahující od šesti do dvaceti uhlíkových atomů, alkany obsahující od šesti do dvaceti uhlíkových atomů, diestery nasycených alifatických alfa,omega-dikarboxylových kyselin, a diestery kyseliny ftalové.

Termín regulátor kinetiky je zde použit pro označení činidla, které reguluje kinetiku polymerace. Jako příklady regulátorů kinetiky (peak suppressant) mohou být zmíněny butylovaný hydroxyanisol a butylovaný hydroxytoluen.

Jako příklady činidel pro prodloužení řetězce mohou být zmíněny diallylmaleát a diallylftalát.

Jako příklady činidel pro přenos řetězce mohou být zmíněny chloroform, trichlorfluormethan a dialkylkarbonáty, kde alkylová skupina obsahuje od dvou do pěti uhlíkových atomů, přičemž těmito alkylovými skupinami mohou být lineární i rozvětvené skupiny.

Příklady provedeni vynálezu

Vynález bude v dalším blíže popsán s pomocí konkrétních příkladů, které jsou ovšem pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah předmětného vynálezu.

Přikladl

Příprava očkovacího latexu.

Příprava očkovacího latexu (očkovací latex S) byla provedena následujícím způsobem. 129,8 kilogramů demineralizované vody, 70 cm vodného roztoku pentahydrátu síranu mědhatého o koncentraci 5,4 gramu/litr a 580 gramů roztoku tetrapropylbenzensulfonátu o koncentraci 180 gramů/kilogram bylo nejprve přivedeno do reaktoru o objemu 300 litrů vybaveného míchacím zařízením a pláštěm. Reaktor byl uzavřen a bylo zapnuto míchání. V reaktoru bylo vytvořeno vakuum.

Do reaktoru bylo přivedeno 95,0 kilogramů vinylchloridu.

Obsah reaktoru byl přiveden na teplotu 51 °C. Jakmile byla tato teplota dosažena, bylo do reaktoru přivedeno 2,38 vodného roztoku amoniaku o koncentraci 40,0 gramů/litr.

a

Následně bylo do reaktoru přivedeno 500 cm vodného roztoku peroxodvojsíranu amonného o koncentraci 66,5 gramů/litr (tento okamžik bývá obvykle označován jako tg).

V průběhu polymerace bylo do reaktoru přivedeno 7,34, kilogramu vodného roztoku tetrapropylbenzensulfonátu o koncentraci 180 gramů/kilogram.

V okamžiku, kdy byl zaznamenán pokles tlaku, to znamená konkrétně v čase tg + 378 minut, byl obsah reaktoru přiveden na vyšší teplotu a bylo provedeno čištění od zbytkového vinylchloridu.

Latex byl vyjmut z reaktoru. Poté byl tento latex zfiltrován s pomocí síta o velikosti oka 1 mm. Následně byl latex umístěn do skladovací nádoby. Nakonec bylo k latexu přidáno 25,0 litrů demineralizované vody.

Vzorek latexu byl odebrán ze skladovací nádoby a měřením obsahu vody hydrometrickým způsobem byl stanoven obsah sušiny v tomto latexu: obsah sušiny v očkovacím latexu S činil 34,1%.

Metodou světelné difrakce byla dále stanovena distribuce elementárních polymerních částic očkovacího latexu, kde toto stanovení bylo provedeno s pomocí zařízení Coulter^ LS230: distribuce elementárních polymerních částic očkovacího latexu S byla jednomodální, střední hodnota průměru těchto elementárních částic vykazovala hodnotu 105 nm.

Příprava jemné disperze (1. část)

Příprava jemné disperze byla provedena následujícím způsobem. 50,6 kilogramu demineralizované vody bylo nejprve přivedeno do míchaného autoklávu o objemu 300 litrů vybaveného míchacím zařízením a pláštěm. Do tohoto míchaného autoklávu bylo dále přivedeno 3,96 kilogramu vodného roztoku tetrapropylbenzensulfonátu o koncentraci 170 gramů/litr, 283,36 gramů dilauroylperoxidu, 80,68 gramů dimyristylperoxodiuhličitanu a 0,948 gramu butylovaného ···· hydroxyanisolu. Míchaný autokláv byl uzavřen a bylo zapnuto míchací zařízení. V míchaném autoklávu bylo následně vytvořeno vakuum.

Plnění reakčních látek do reaktoru (1. část)

Plnění reakčních složek do reaktoru bylo provedeno následujícím způsobem. 50,6 kilogramu demineralizované vody, 3,96 kilogramu vodného roztoku tetrapropylbenzensulfonátu o koncentraci 170 gramů/litr a 18,9 kilogramu očkovacího latexu S (včetně přibližně 6,4 kilogramu očkovacího polymeru a 12,5 kilogramu vody) bylo postupně přivedeno do reaktoru o objemu 300 litrů vybaveného míchacím zařízením a pláštěm. Reaktor byl uzavřen a bylo zapnuto míchací zařízení.

V reaktoru bylo následně vytvořeno vakuum.

Příprava jemné disperze (2. část)

Příprava jemné disperze byla provedena následujícím způsobem. 46,0 kilogramu vinylchloridu bylo přivedeno do míchaného autoklávu a v tomto autoklávu bylo udržováno intenzivní míchání, aby tak byla vytvořena obvyklá homogenní vodná disperze kapiček vinylchloridu obsahuj ící iniciátory rozpustné v oleji a regulátor kinetiky.

Plnění reakčních složek do reaktoru (2. část)

Plnění reakčních složek do reaktoru bylo provedeno následujícím způsobem. 46,0 kilogramu vinylchloridu bylo přivedeno do reaktoru.

Příprava jemné disperze (3. část) a plnění reakčních složek do reaktoru (3. část)

Příprava jemné disperze a plnění reakčních složek do reaktoru byly provedeny následujícím způsobem. Vysokotlaký homogenizátor spojující míchaný autokláv s reaktorem byl uveden do provozu. Bylo provedeno nastavení homogenizačního tlaku. Prostřednictvím tohoto homogenizátoru byl obsah míchaného autoklávu převeden do reaktoru. Provozní podmínky homogenizátoru byly zvoleny takovým způsobem, aby na výstupu z tohoto homogenizátoru byla získána jemná vodná disperze kapiček vinylchloridu obsahující iniciátory rozpustné v oleji a regulátor kinetiky.

Proces polymerace byl realizován následujícím způsobem. Obsah reaktoru byl přiveden na teplotu 51 °C. Jakmile byla tato teplota dosažena bylo do reaktoru přivedeno 1,25 litru vodného roztoku amoniaku o koncentraci 32,7 gramů/litr

V průběhu polymerace bylo do reaktoru přivedeno 42,0 kilogramu vinylchloridu.

Jakmile byl detekován pokles tlaku (delta P = 1 bar (0,1 MPa), byla zaznamenána doba, která uplynula od okamžiku ΐθ a obsah reaktoru byl přiveden na vyšší teplotu.

Dokončovací operace byly provedeny následujícím způsobem. Bylo provedeno čištění od zbytkového vinylchloridu.

Latex byl vyjmut a reaktor byl vyčištěn.

Byla shromážděna vlhká usazenina přítomná uvnitř reaktoru, zejména na stěnách reaktoru a na lopatkách

míchadla. Po zvážení byla vlhká usazenina vysušena v sušárně. Vysušená usazenina byla zvážena.

Latex byl zfiltrován s pomocí síta o velikosti oka 1 milimetr. Vlhké hrudky zachycené na tomto sítu byly shromážděny. Po zvážení byly vlhké hrudky vysušeny v sušárně. Vysušené hrudky byly zváženy.

Byl odebrán vzorek latexu, kde obsah sušiny v tomto vzorku byl stanoven měřením obsahu vody a distribuce elementárních částic latexu byla zjištěna technikou sedimentometrie.

Sušení latexu a regenerace pryskyřice

Sušení latexu a získání pryskyřice bylo provedeno následujícím způsobem. Získaný podíl latexu byla vysušen procesem atomizace. Vysušená pryskyřice vytvořená z vinylchloridového polymeru byla shromážděna a rozemleta. Nakonec bylo podle ISO normy 1628-2 provedeno měření K-čísla polymeru.

Výsledky provedených stanovení byly vyhodnoceny následujícím způsobem. Doba trvání polymeračního procesu měřená od okamžiku ΐθ do zjištění tlakové ztráty delta Ρ = 1 bar (0,1 MPa) činila 363 minut.

Množství vlhké usazeniny, která byla shromážděna ve vnitřním prostoru reaktoru, bylo 2,82 kilogramu. Množství vysušené usazeniny bylo 0,76 kilogramu.

Množství vlhkých hrudek bylo 3,'6 kilogramu. Množství vysušených hrudek bylo 1,95 kilogramu.

·· ··· ·

Obsah sušiny v latexu vykazoval hodnotu 50,6%.

Distribuce elementárních částic polymeru latexu vykazovala následující charakteristiky: bimodální distribuce zahrnuj ící:

- přibližně 83% hmotnostních ve skupině velkých elementárních částic s širokou distribucí, kde tyto částice vykazovaly hmotnostně-střední průměr přibližně 0,83 pm,

- přibližně 17% hmotnostních ve skupině jemných elementárních částic s relativně úzkou distribucí, kde tyto částice vykazovaly hmotnostně-střední průměr přibližně 0,16 pm.

K-číslo vinylchloridového polymeru vykazovalo hodnotu

72,2.

Příklad 2 (Porovnávací příklad)

V tomto příkladu byl použit stejný postup jako v příkladu 1, pouze s tím rozdílem, že :

- do reaktoru nebyl přiveden očkovací latex,

- množství demineralizované vody, která byla na jedné straně přivedena do míchaného autoklávu a na druhé straně do reaktoru, vykazovala vždy hodnotu 56,8 kilogramu,

- množství vinylchloridu, které bylo přivedeno do reaktoru v průběhu polymeračního procesu, vykazovalo hodnotu 48,6 kilogramu.

Množství demineralizované vody a vinylchloridu byla korigována ve vztahu k příkladu 1 tak, aby maximální dosažitelný obsah sušiny (odpovídající teoretickému stupni ¹ · · « ·· ·· konverze 100%) byl identický pro oba testy uvedené v příkladech.

Postup testu a výsledky stanovení byly vyhodnoceny následujícím způsobem. Doba trvání polymeračního procesu měřená od okamžiku ΐθ do zjištění tlakové ztráty delta Ρ = 1 bar (0,1 MPa) činila 402 minut.

Množství vlhké usazeniny, která byla shromážděna ve vnitřním prostoru reaktoru, bylo 5,80 kilogramu. Množství vysušené usazeniny činilo 1,19 kilogramu.

Získaný latex byl částečně koagulovaný: tento latex obsahoval mimořádně vysoké množství hrudek (více než 20 kilogramů), kde tyto hrudky blokovaly filtr. Proces filtrace musel být zastaven, hrudky mohly být kvantifikovány s větší přesností. Získaný latex nemohl být vysušen s pomocí zařízení pro atomizační sušení.

Distribuce elementárních částic latexu (která byla měřena na předem zfiltrovaném vzorku) byla jednomodální: tato distribuce zahrnovala skupinu velkých elementárních částic s širokou distribucí, kde tyto částice vykazovaly hmotnostně-střední průměr přibližně 0,85 gm.

K-číslo vinylchloridového polymeru (připraveného vysušením vzorku latexu v sušárně) vykazovalo hodnotu 71,9.

'jt&r. Mttel VŠEreeK»

Claims (20)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob přípravy latexů vsázkovou radikálovou polymeraci jednoho nebo více monomerů, vyznačující se tím, že tento způsob v rámci procesu polymerace zahrnuje:

   (a) jednu nebo více jemných disperzí obsahujících jeden nebo více jemně dispergovaných monomerů, a (b) jeden nebo více očkovacích latexů obsahujících jeden nebo více očkovacích polymerů.
2. 2. Způsob přípravy latexů podle nároku 1 vyznačující se tím, že přinejmenším jedna jemná disperze obsahuje jeden nebo více iniciátorů rozpustných v oleji.
3. 3. Způsob přípravy latexů podle nároku 1 vyznačující se tím, že nejvýše jeden očkovací latex obsahuje jeden nebo více iniciátorů rozpustných v oleji.
4. 4. Způsob přípravy latexů podle nároku 1 vyznačující se tím, že přinejmenším 50% hmotnostních monomerů je vybráno ze skupiny halogenovaných vinylových monomerů.
5. 5. Způsob přípravy latexů podle nároku 1 vyznačující se tím, že hmotnost jemně dispergovaného monomeru nebo monomerů při vztažení na celkovou hmotnost monomeru nebo monomerů vykazuje hodnotu přinejmenším 1%.
6. 6. Způsob přípravy latexů podle nároku 1 vyznačující se tím, že přinejmenším 50% hmotnostních očkovacích polymerů je vybráno ze skupiny halogenovaných vinylových polymerů.
7. 7. Způsob přípravy latexů podle nároku 1 nebo 6 ·· ···· ·· • ·

   Í1vyznačující se tím, že očkovací polymer nebo polymery vykazují distribuci elementárních částic, při které přinejmenším 50% hmotnostních těchto částic vykazuje průměr menší než 400 nm.
8. 8. Způsob přípravy latexů podle kteréhokoli z nároků 1 a 6 až 7 vyznačující se tím, že hmotnost očkovacího polymeru nebo polymerů, vztaženo na celkovou hmotnost monomeru nebo monomerů, vykazuje hodnotu přinejmenším 1%.
9. 9. Způsob přípravy latexů podle jakéhokoli z nároků 1 a 6 až 8 vyznačující se tím, že hmotnost očkovacího polymeru nebo polymerů, vztaženo na celkovou hmotnost monomeru nebo monomerů, vykazuje hodnotu nejvýše 25%.
10. 10. Způsob přípravy latexů podle nároku 1 vyznačující se tím, že následně po polymeraci jsou latexy zpracovány tak, aby z těchto latexů byl získán polymer nebo polymery ve formě pryskyřic.
11. 11. Způsob přípravy latexů podle nároku 10 vyznačující se tím, že následně po získání polymeru nebo polymerů ve formě pryskyřic jsou tyto pryskyřice zpracovány tak, aby byla upravena velikost jejich částic.
12. 12. Způsob přípravy latexů podle nároku 1 vyznačující se tím, že jedna nebo více jemných disperzí obsahují, navíc a nezávisle na sobě, jeden nebo více mechanických stabilizátorů.
13. 13. Způsob přípravy latexů podle nároku 1 vyznačující se tím, že jeden nebo více těchto latexů obsahuje, navíc a nezávisle na sobě, jeden nebo více mechanických ·· «· ·· ···· stabilizátorů.
14. 14. Způsob přípravy latexů podle nároku 1 vyznačující se tím, že v rámci procesu polymerace navíc zahrnuje jednu nebo více látek jako takových a/nebo jeden nebo více roztoků jedné nebo více látek a/nebo jednu nebo více disperzí jedné nebo více látek vybraných ze skupiny mechanických stabilizátorů.
15. 15. Způsob přípravy latexů podle kteréhokoli z nároků 12 až 14 vyznačující se tím, že mechanické stabilizátory j sou vybrány že skupiny zahrnuj ící alkoholy obsahuj ící od šesti do dvaceti atomů uhlíku, alkany obsahující šest až dvacet atomů uhlíku, diestery nasycených alifatických alfa,omega-dikarboxylových kyselin a diestery kyseliny ftalové.
16. 16. Způsob přípravy latexů podle nároku 15 vyznačující se tím, že mechanické stabilizátory jsou vybrány ze skupiny diesterů nasycených alifatických alfa,omega-dikarboxylových kyselin.
17. 17. Způsob přípravy polymerních kompozic vyznačující se tím, že zahrnuje použití polymerního latexu připraveného způsobem podle kteréhokoli z nároků 1 až 9 a 12 až 16 nebo polymerní pryskyřice připravené způsobem podle nároků 10 nebo 11.
18. 18. Způsob podle nároku 17 vyznačující se tím, že zahrnuje použití polymerní pryskyřice připravené způsobem podle nároku 10 nebo 11, kde tato polymerní pryskyřice je přítomna bud’ v práškovité formě nebo ve formě disperze nebo případně také v rozpuštěné formě.

    re ·» • · • · v * ···· • · • · · ·· ··
19. 19. Způsob podle nároku 18 vyznačující se tím, že touto polymerní pryskyřicí- je vinylchloridový polymer (polymery) obsahující přinejmenším 80% hmotnostních jednotek -CH2-CHCI- a polymerní kompozice je představována plastisolovou kompozicí.
20. 20. Způsob přípravy polymemích výrobků vyznačující se tím, že zahrnuje použití polymerního latexu připraveného způsobem podle kteréhokoli z nároků 1 až 9 a 12 až 16 nebo polymerní pryskyřice připravené způsobem podle nároků 10 nebo 11.