CS219837B1

CS219837B1 - Způsob výroby kopolymerů styrenu

Info

Publication number: CS219837B1
Application number: CS662781A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Kudrna; Karel Polacek
Original assignee: Stanislav Kudrna; Karel Polacek
Priority date: 1981-09-09
Filing date: 1981-09-09
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Vynález se týká způsobu výroby kopolymerů, vzniklých kopolymerací styrenu nebo jeho derivátů a α,/3-etylenicky nenasycených dibasických kyselin nebo jejich anhydridů, určených k ovrstvování světlocitlivých desek tiskových, zejména pro ofsetový tisk, nebo desek určených k vytvoření tiš těných spojů v elektrotechnickém průmyslu.

Description

Vynález se týká způsobu výroby kopolymerů, vzniklých kopolymerací styrenu nebo jeho derivátů a α,/3-etylenicky nenasycených dibasických kyselin nebo jejich anhydridů, určených k ovrstvování světlocitlivých desek tiskových, zejména pro ofsetový tisk, nebo desek určených k vytvoření tištěných spojů v elektrotechnickém průmyslu.

Ke zhotovení tiskových forem pomocí negativní tiskové předlohy se používá světlocitlivé látky, jejíž aktivní složkou je albumin, sensibilisovaný dvojchromanem amonným. Skladovatelncst takto vytvořených desek je pouze několik hodin a tisková výdržnost maximálně 5000 až 7000 výtisků. Rovněž se používá látek, jejichž aktivní částí jsou deriváty celulózy, zejména pak jantar celulózy, síťovaný metylmetakrylát nebo metylakrylát, případně deriváty kyseliny skořicové, ve spojení s polyvinylalkoholem. Společným nedostatkem takto vzniklých desek je především nutnost jejich vyvolávání v organických rozpouštědlech, což je nevýhodné vzhledem k manipulaci a pracovnímu prostředí. Dalším nedostatkem je inhibice systému vzdušným kyslíkem, zejména při světelné exposici, která znehodnocuje ostrost vyvolaného reliéfu. Tisková *

výdržnost takto vyrobených desek je cca 35 000 až 40 000 výtisků.

Použití jako základní složky vrstvy kopolymeru styrenu a maleinanhydridu, případně kopolymeru styrenu s jinou -α,/3-etylenicky nenasycenou kyselinou nebo jejím derivátem, bylo dosud předmětem laboratorních zkoušek, neboť dává perspektivu použití k vyvolání reliéfu slabých vodných roztoků alkálií. V tomto případě se však dosud objevoval -silně rušivý moment právě v samotném působení zředěných vodných roztoků alkálií, kdy některé neosvětlené části kopolymeru jsou obtížně rozpustné i ve více koncentrovaných roztocích alkálií a obtížně -se vymývají, jejich rozpouštění probíhá rychlostí, srovnatelnou s rychlostí bobtnání osvětleného a zesnovaného kopolymeru. Naopak některé nízkomolekulární podíly kopolymeru se rozpouštějí velmi lehce i po osvětlení a zesíťování ve vyvolávacím roztoku a způsobují deformaci kresby a potlačení jemných tiskových detailů.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob výroby kopolymerů styrenu nebo jeho derivátů a α,-S-eiiylenicky nenasycených dibazlckých kyselin nebo jejich anhydridů, určených k ovrstvování -světlocitli-vých desek, který je předmětem vynálezu a jehož pod219837

219337 stata spočívá v tom, že se 1 hmotnostní díl směsi styrenu nebo jeho derivátu a a,jS-etylenicky nenasycené dibasické kyseliny nebo jejího anhydridu, například maleinanhydridu nebo kyseliny itakonové, v molárním poměru 0,8 : 1 až 1,2 : 1 smísí se 6 až 12 hmotnostními díly ketonu, například acetonu nebo cyklohe anonu a za teploty 50 až 70 °C se přidá 0,02 až 0,07 hmotnostního dílu iniciátoru, například azo-N,N‘-bis-lsobutyronitrilu a po 3 až 8 hodinách kopolymerace se směs prudce ochladí, přesráží se trojnásobným až pětinásobným přebytkem vody, nízkovroucího alkoholu, například metylalkoholu nebo etylalkoholu nebo jejich směsi a sraženina se separuje a vysuší.

Vlastní postup výroby podle vynálezu se skládá ze tří technologických, navzájem navazujících a závislých stupňů. V prvém stupni se roztOkovou kopolymeraci připraví kopolymer například styrenu a maleinanhydridu. Dodržení molárního poměru 0,8 :1 až

1,2 :1 zajišťuje dostatečně hydrofilní charakter vznikajícího kopolymeru. Kopolymerace se provádí v prostředí ketonů, s výhodou acetonu nebo metyletylketonu, v němž není nebezpečí interakce monomerů, zejména anhydridů kyselin s rozpouštědlem. Zachování poměru mezi směsí monomerů a rozpouštědla 1:6 až 1:12, tj. použití roztoku o koncentraci 7 až 14 % hmotnostních, je rozhodující pro formu hotového čistého kopolymeru při následném srážení i při regulaci molekulové hmotnošti kopolymeru.

Pro dodržení požadovaných aplikačních vlastností kopolymeru je třeba zajistit poměrně nízkou molekulovou hmotnost kopolymeru při zachování jeho filmotvorných vlastností a nad to malý rozptyl molekulových hmotností po distribuční křivce. Pouze tím se zajisti požadovaný koncentrační a časový interval mezi vyvolatelností osvětleného a neosvětleného kopolymeru, projevující se na jedné straně možností vyvolávání 0,1 až 0,4^!%ními (hmotnostně) vodnými roztoky alkálií s vyvolávací dobou do 4 až 6 minut, na druhé straně pak botnáním neosvětleného kopolymeru při nutnosti dodržení delších vyvolávacích časů. Tento ukazatel je regulován přidáním iniciátoru, například azo-N,N‘-bis-isobu'tyronitrilu, v množství 0,02 až 0,07 hmotnostního dílu, vztaženo na směs monomerů, za teploty 50 až 70 °C. V těchto podmínkách proběhne iniclace okamžitě a následující růst řetězců kopolymeru je spontánní a paralelní. Vede k tvorbě kopolymeru s úzkým rozmezím distribuce molekulové hmotnosti.

Ve druhém stupni se roztok kopolymeru prudce ochladí na teplotu 20 až 25 °C a pomalu se přidává za intensivního míchání do trojnásobného až pětinásobného přebytku vody, nízkovroucího alkoholu, zejména metylalkoholu nebo etylalkoholu, nebo jejich směsi. Vzniklá sraženina se filtruje přes vhodnou tkaninu, koláč sraženiny se promyje a profouká vzduchem do vytvoření polosuché sraženiny.

Ve třetím stupni operace se sraženina suší v proudovzdušné sušárně při 80 až 100 °C do potřebného zbytkového obsahu rozpouštědel. Vzniklý práškový kopolymér je vysoce čistý, prostý výše i nížemolekulárních frakcí, dokonale rozpustný v '0,l%ním vodném roztoku hydroxidu sodného. Zesilovaný po osvětlení aktinickým světlem kopolymer v průběhu až 20 minut působení téhož roztoku nebobtná. Koncentrace roztoku v NaOH je v % hmotnostních.

Způsob výroby kopolymeru podle vynálezu je podrobněji osvětlen v příkladech provedení, jimiž však není předmět vynálezu vyčerpán ani omezen.

Příklad 1

Do reaktoru se předsadí 600 kg acetonu, 48 kg styrenu a 45 kg maleinanhydridu a za míchání se zahřeje na teplotu 55 až 58 °C. Po dosažení této teploty se jednorázově přidá 6,2 kg azo-N,N‘-bis-isobutyronltrilu. Směs se udržuje ve varu pod zpětným chladičem po dobu 5 hodin. Pak se prudce ochladí na 20 °C.

Do druhého reaktoru se předsadí 1800 kg etylalkoholu a za intensivního míchání se pomalu přidává roztok kopolymeru tak, aby vznikala jemná sraženina.

Po vysrážení celého množství kopolymeru se sraženina separuje filtrací přes vrstvu kalika, promyje se 600 kg etylalkoholu a profukuje se 1 hodinu dusíkem. Potě se rozloží na lísky a suší se v proudovzdušné sušárně 2 hodiny při 80 °C.

P ř í k 1 a d 2

Do reaktoru se předloží 1000 kg metyletylketonu, 50 kg a-metylštyrenu a 60 kg kyseliny itakonové a za míchání se zahřeje na teplotu 65 až 68 °C. Po dosažení této teploty se přidá 3,5 kg benzoylperoxidu. Reakčním teplem se směs zahřeje do varu, při němž se udržuje 4 hodiny. Poté se rychle ochladí do 25 ^CC.

Do druhého reaktoru se předsadí 3500 kg vody a za Intensivního míchání se pozvolna přidává roztok kopolymeru. Vzniklá jemná sraženina se odfiltruje, promyje 800 kg vody a vysuší stejným postupem, jako v příkladu 1.

Práškový kopolymér se rozpustí v acetonu na 30%ní (hmotnostně) roztok a pomocí nanášecího zařízení se na hliníkové podložce nanese vrstva roztoku a vysuší při 80 °C 1 hodinu. Vzniklý film se rozpustí v 0,l°/oním (hmotnostně) roztoku hydroxidu sodného ve vodě během 2 minut.

Claims

predmet

Způsob výroby kopolymerů styrenu nebo jeho derivátů a α,/ί-etylenicky nenasycených dibasických kyselin nebo jejich anhydridů, určených k owstvování světlocitlivých desek, vyznačující se tím, že se 1 hmotnostní díl směsi styrenu nebo jeho derivátu a α,β-etylenicky nenasycené dibasické kyseliny nebo jejího anhydridů, například itakonové kyseliny nebo maleinanhydridu, v molárním poměru 0,8 : 1 až 1,2 : 1 smísí s 6 až 12 vynalezu hmotnostními díly ketonu, například acetonu a při teplotě 50 až 70 °C se přidá 0,02 až 0,07 hmotnostního dílu iniciátoru, například azo-N,N‘-bis-isobutyronitrilu a po 3 až 8 hodinách kopolymerace se směs prudce ochladí a přesráží se trojnásobným až pětinásobným přebytkem vody, nízkovroucího alkoholu, například metylalkoholu nebo etylalkoholu, nebo jejich směsi a sraženina se separuje a vysuší.