FI66629C - Omaettade polyesterkompositioner foerfarande foer framstaellning av dessa samt foerfarande foer framstaellning av elastiska polymerer genom att haerda dessa kompositioner - Google Patents

Description

66629

Tyydyttämättömiä polyesteriseoksia, menetelmä niiden valmistamiseksi sekä menetelmä elastisten polymeerien valmistamiseksi kovettamalla näitä seoksia Tämä keksintö koskee tyydyttämätöntä polyesteriseosta, joka on käyttökelpoinen sellaisissa kohteissa kuten esimerkiksi sementeissä, sidosaineissa, päällystysseoksissa, erityisesti kattoja varten, eristysaineissa ja liukumisen estoaineis-sa, ja joka muodostuu vinyylimonomeerista ja sellaisesta tyydyttämättömästä polyesteristä, jonka happoluku on 5-60 ja hydroksyyliluku 0-30 ja jonka molekyylit on muodostettu pääosaltaan ryhmistä, jotka ovat peräisin diolikomponenteista ja dikarboksyylihappokomponenteista.

Tyydyttämättömien polyestereiden seoksia reaktiivisten mono-meerien kanssa tiedetään voitavan kovettaa initiaattori/ joudutin-, initiaattori/korkea lämpötila- tai initiaattori/ valo-yhdistelmien vaikutuksen avulla. (Poly)hydroksyyliyh-disteiden ja/tai (poly)karboksyylihappojen, jotka ovat polyesterin raaka-aineita, tulisi kovettamisen aikaansaamiseksi sisältää kaksoissidoksia, esimerkiksi ryhmiä, jotka ovat peräisin maleiini- tai fumaarihaposta.

Muunmuassa patenttijulkaisuista US 2 801 945 ja US 3 153 005 tiedetään, että joustavampia kovetettuja polyesteriosia voidaan saada pienentämällä peruspolyesterin valmistuksen aikana lisätyn tyydyttämättömän komponentin (komponenttien) prosentuaalista moolimäärää.

Edelleen tiedetään, että hydroksyyliin päättyvien oligo-estereiden (hollantilainen NL-patenttihakemus 7014514) tai hydroksyyliin päättyvien polyestereiden, jotka eivät sisällä tyydyttämätöntä dikarboksyylihappoa ketjussa (Revue Generale Caoutchouc et Plastique, ödition plastique 3, 41 (1966)), reaktio maleiinihappoanhydridin kanssa johtaa sellaisten tyydyttämättömien polyestereiden muodostumiseen, 66629 jotka monottieerin läsnäollessa tapahtuneen kovettamisen jälkeen ovat laadultaan joustavampia.

Brittiläisessä patenttijulkaisussa GB 1 040 780 on lisäksi esitetty kovien esineiden valamiseen tarkoitettuja tyydyttämättömiä polyesteriseoksia, jotka dikarboksyylihappo-aine-osana sisältävät pääasiassa 1,2-alkeeni-dikarboksyylihappoa (maleiini- ja fumaariryhmiä). Esimerkkien perusteella käytetään alkeeni-dikarboksyylihappoa vähintään 80 mooli-% tai ei lainkaan.

Näillä alan polyestereillä on joukko haittoja, jotka käyvät ilmi edellä mainitusta kirjallisuudesta. Käytännön kannalta on erityisen tärkeää, että niiden laatu pysymisen kannalta (varastointikestävyys) näyttää olevan riittämätön ja että kovettuminen, myös läpikotaisin on ollut huono, samalla kun näiden polyestereiden geeliytymisaika on pitkä. Esimerkiksi käytännössä tuotteelta vaaditaan 6 kuukauden säilytysaikaa 20°C mikä vastaa noin vähintään 16 tunnin säilytysaikaa 80°C:ssa. Nämä haitat voidaan suurelta osalta välttää käyttämällä keksinnön mukaista tyydyttämätöntä polyesteriseosta, jolle on tunnusomaista se, että tyydyttämättömän polyesterin pääteasemassa sijaitseva 1,2-alkeenidikarboksyylihappo muodostaa 1-25 mooli-% dikarboksyylihapon kokonaismäärästä ja että ketjussa sijaitsevat dikarboksyylihapporyhmät sisältävät 1-8 mooli-% trans-1,2-alkeenidikarboksyylihappoa ja 92-99 mooli-% tyydyttämättömiä alifaattisia, aromaattisia, sykloalifaattisia tai alkeenidikarboksyylihappoja, joilla ei ole trans-1,2-konfiguraatiota. Tyydyttämättömän polyesterin happoluku on edullisesti 16-30 ja hydroksyyliluku edullisesti 0-20.

Tyydyttämättömässä polyesterissä on edullisesti 3-15 mooli-% alkeeni-dikarboksyylihappo-ketjunpysäytintä karboksyyliha-pon kokonaismäärästä. Ketjussa oleva dikarboksyylihappo sisältää edullisesti 2,5-6 mooli-% trans-1,2-alkeeni-dikarb-oksyylihappoa.

Edellä mainittujen ominaisuuksien lisäksi keksinnön mukaisesti valmistetuilla polyestereillä on tavallisesti seuraa-vat arvokkaat ominaisuudet: 3 66629 1) kovettaminen, myös alhaisessa lämpötilassa (0-20°C) voidaan suorittaa normaalilla kovetussysteemillä (esimerkiksi bentsoyyliperoksidi/amiini)} 2) voidaan toteuttaa lyhyet geeliytymisajat (10-20 minuuttia) alhaisessa lämpötilassa, samalla kun säilytetään} 3) hyvät säilymisominaisuudet: alhaisessa lämpötilassa (esim. 20°C yli 6 kuukautta) korkeassa lämpötilassa (esim. 80°C yli 16 tuntia) 4) reaktiiviseen monomeerin liuotetun polyesterin viskositeettiä voidaan säätää tämän monomeerin avulla välillä 0,35-1 Pa.s (20°C) vaikuttamatta haitallisesti kovetetun polyesterin ominaisuuksiin. Tämän etuna on että tätä polyesteri tyyppiä voidaan työstää ja soveltaa monin eri tavoin (suihkuttaa, harjata, injisoida, puristaa jne.).

Keksinnön mukaisilla polyestereillä on kovettamisen jälkeen ja käytetyistä raaka-aineista riippuen parempi mekaanisten ominaisuuksien yhdistelmä kuin alalla tunnetuilla kovetetuilla polyestereillä.

Diolikomponentti koostuu pääasiallisesti dihydroksiyhdis-teistä, mutta se voi sisältää, esimerkiksi 20 mooli-%:iin asti myös triolia, jossa tapauksessa on usein tarkoituksenmukaista kompensoida keskimääräinen funktionaalisuus, esimerkiksi lisäämällä sama moolimäärä monohydroksiyhdistettä. Voidaan käyttää alifaattisia alkoholeja, syklo-alifaattisia alkoholeja ja aromaattisia alkoholeja. Erittäin sopivia esimerkkejä ovat: etyleeniglykoli, propyleeniglykoli-1,2, pro-pyleeniglykoli-1,3, dietyleeniglykoli, trietyleeniglykoli, dipropyleeniglykoli, neobentyyliglykoli, 1,4-sykloheksaani-dimetanoli, 1,6-heksaanidioli, 1,5-pentaanidioli, 1,4-butaa-nidioli, 1,3-butaanidioli, 1,2-butaanidioli, pinakoli, 2,2-bis|4-(2-hydroksi-propoksi)-fenyyliJpropaani ja muut bisfe-noli A:n additiotuotteet useiden propyleenioksidi- tai ety-leenioksidi-molekyylien kanssa, hydroksipivaliinihapon neo- 4 66629 pentyyliglykolimonoesteri, 2,2,4-trimetyylipentaanidioli- 1,3, 3-metyylipentaanidioli, tris(hydroksi-etyyli)isosyany-raatti, trimetylolipropaani, trimetylolietaani, glyseroli.

Dikarboksyylihappokomponentti koostuu sekä trans-1,2-alkee-nidikarboksyylihaposta ja toisesta dikarboksyylihaposta. Jälkimmäinen dikarboksyylihappo voi olla alifaattinen, aromaattinen, sykloalifaattinen dikarboksyylihappo tai alkeeni-dikarboksyylihappo, jolla ei ole trans-1,2-kohfiguraatiota.

•i t

Sopivia trans-1,2-alkeenidikarboksyylihappoja tovat fumaan-happo ja mesakonihappo. Parhaana pidetään fuma^rihappoa.

Sopiva toinen dikarboksyylihappo on parhaiten alifaattinen, aromaattinen tai sykloalifaattinen dikarboksyylihappo, jossa on 4-36 hiiliatomia. Dikarboksyylihappo sisältää parhaiten 6-20 hiiliatomia. Esimerkkejä käyttökelpoisista hapoista ovat: meripihkahappo, adipiinihappo, atselaiinihappo, sebasiinihappo, dimääriset rasvahapot, isoftaalihappo, tere-ftaalihappo, ftaalihappo, tetrahydroftaalihappo, heksahydro-ftaalihappo, endometyleenitetrahydroftaalihappo, heksakloo-riendometyleenitetrahydroftaalihappo, dimetyylitereftalaatti ja itakonihappo. Mahdollista on myös käyttää esimerkiksi trimellitiinihappoa, 1,2,3,4-butaani-tetrakarboksyylihappoa, 1,2,4,5-bentseenitetrakarboksyylihappo tai 1,4,5,8-naftalee-nitetrakarboksyylihappoa. Suurempi funktionaalisuus on tällöin usein kompensoitava monokarboksyylihapon avulla.

Myös disyklopentadienyyliyksikköjä ja/tai syklopentadieeni-yksikköjä voidaan lisätä. Disyklopentadieeniä voidaan myös lisätä esimerkiksi saattamalla reagimaan alkeenidikarbok-syylihapon kanssa.

Toinen dikarboksyylihappo voi olla esimerkiksi cis-alkeeni-dikarboksyylihappo kuten maleiinihappoa ja sitrakonihappo s 66629 tai trans-alkeenidikarboksyylihappo, jolla ei ole 1,2-kon-£iguraatiota, tai esimerkiksi itakonihappo.

Keksinnön mukaiset tyydyttämättömät polyesterit voidaan valmistaa saattamalla mainitut raaka-aineet tai niiden funktionaaliset johdokset kuten happoanhydridit, alemmat alkyyli-esterit tai vastaavat reagoimaan sinänsä tunnetulla tavalla.

Lisäksi tulisi ottaa huomioon, että valmistamisen aikana cis-yhdiste muunnetaan kokonaan tai osaksi trans-yhdisteek-si.

Keksinnön mukaisessa tyydyttämättömässä polyesterillä on pääteasemassa sijaitsevia 1,2-alkeenidikarboksyylihapporyh-miä, valinnaisesti vapaita karboksyyliryhmä, jotka ovat peräisin muista di- ja polykarboksyylihapoista.

Tyydyttämätön polyesteri valmistetaan parhaiten kahdessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa glykolikomponentin ylimäärä esteröidään dikarboksyylihappokomponentin kanssa ja toisessa vaiheessa suoritetaan nopea esteröinti 1,2-alkee-nidikarboksyylihapon kanssa. Ensimmäisen vaiheen dikarbok-syylihappokomponentti sisältää 1-8 mooli-% trans-l,2-alkee-nidikarboksyylihappoa tai isomeroidaan siksi. Toinen vaihe nopea esteröinti suoritetaan alkeenidikarboksyylihapon tai sen johdoksen kanssa. Tässä vaiheessa käytetään tätä happoa tai johdosta sellainen määrä, että dikarboksyylihapon kokonaismääräksi saadaan 1-25 mooli-%. Käytännössä suoritetaan ensimmäinen vaihe useimmiten reaktiolämpötilassa 190-220°C happolukuun alle 10 ja OH-lukuun 15-60. Tämän jälkeen tapahtuu toisessa vaiheessa jatkoreaktio cis-l,2-alkeenidikarbok-syylihappoanhydridin kanssa lämpötilassa 110-170°C 0,5-4 tunnin aikana. Estereiden vaihtoreaktio vältetään tässä alhaisessa reaktiolämpötilassa. Tämä esteröinti suoritetaan tarkoituksenmukaisesti inertissä kaasukehässä poistamalla 6 66629 reaktiovesi, esimerkiksi atseotrooppisesti. Jos on keitetty tyydyttämätöntä polyesteriä, se jäähdytetään ja yleensä laimennetaan yhdellä tai useammalla vinyyliyhdisteellä, joita ovat esimerkiksi styreeni, vinyylitolueeni, t-butyylistyreeni, divinyylibentseeni, alkyyliakrylaatit, alkyylimetakry-laatit, klooristyreeni, bromistyreeni, vinyyliasetaatti, vinyylipropionaatti, vinyylipivalaatti, allyyliftalaatti, diallyyliftalaatti, triallyylisyanyraatti, triallyyli-iso-syanyraatti, triallyyli-isosyanyraatti, 1,3-butaanidioli-metakrylaatti, 1,4-butaanidiolimetakrylaatti ja alkyylivi-nyylieetterit. Tarvittaessa lisätään polymeroitumista hidastavia aineita kuten esimerkiksi hydrokinonia, p-bentsokino-nia, kloraniilia, 2,3-dikloori-5,6-disyano-p-bentsokinonia, p-tert-butyylikatekolia, 2-tert-butyyli-l,4-hydrokinonia, 2,5-ditert-butyyli-1,3-hydrokinonia, kuparinaftenaattia, 1,4-naftokinonia, hydrokinonimonometyylieetteriä ja hydroki-nonimonoetyylieetteriä.

Tyydyttämättömän polyesterin ja vinyylimonomeerin seokset voidaan kovettaa tavalliseen tapaan peroksidi-initiaattorin avulla. Tämän jälkeen lisätään usein täyteaineita, pigmenttejä, väriaineita ja vastaavia. Siten voidaan saada tuotteita, jotka kokonaan tai osittain muodostuvat elastisesta polyesteristä. Näitä tuotteita voidaan käyttää esimerkiksi sementteinä, sidosaineita, päällystysseoksina, esimerkiksi kattoja varten, eristysaineena ja liukumisen estoaineina. Parem-piten säilymisominaisuuksien lisäksi on erityisesti mekaanisten ominaisuuksien havaittu olevan hyvin suotuisia.

Esimerkit 1-25 (Taulukoiden I - IV esimerkit 2-25 suoritettiin analogisesti esimerkin 1 kanssa) 7

Esimerkki 1 66629

Huoneen lämpötilassa lisättiin 1102 g (10,60 moolia) neopen-tyyliglykolia, 708 g (4,85 moolia) adipiinihappoa ja 35 g (0,30 moolia) £umaarihappoa astiaan, jonka kapasiteetti oli 3 1 ja joka oli varustettu sekoittimella, lämpömittarilla, viqreu-laitteella, jäähdyttäjällä ja typen syöttöputkella. Tämä seos kuumennettiin 100°C:een, minkä jälkeen lisättiin vielä 708 g (4,85 moolia) adipiinihappoa. Tätä seosta este-röitiin 215°C:ssa tislaamalla vesi pois, kunnes päästiin hap-polukuun 5,4. Seoksen, joka sisälsi 60 osaa tätä polyesteriä ja 40 osaa styreeniä, viskositeetti oli tällöin 0,85 Pa.s (mitattuna Emila-viskositeettimittarilla 20°C:ssa). Polyesteri jäähdytettiin 150°C:een ja lisättiin 78,4 g (0,80 moolia) maleiinihappoanhydridiä. Sen jälkeen kun seosta oli pidetty 2 tuntia 150°C:ssa se jäähdytettiin 100°C:een. Kun tämä lämpötila oli saavutettu lisättiin 1340 g styreeniä ja 134 mg hydrokinonia. Näin saadun seoksen happoluku oli 14,7, hydrok-syyliluku 6,3 ja kuiva-ainepitoisuus 56,5 %. Seos säädettiin 0,76 Pa.s viskositettiin (Emila 20°C).

Tämän polyesterihartsin, jossa oli 3 % bentsoyyliperoksia, (50 %) ja 0,3 % N,N-dimetyyli-p-polyidiinia, geeliytymisaika 20°C:ssa oli 14,3 minuuttia. Varastointiaika 80°C:ssa oli 30 tuntia. Polyesterihartsi kovetettiin 20°C:ssa 3 %:lla BPO:ta (50 S) ja 0,3 %:ssa N,N-dimetyyli-p-toluidiinia 48 tunnin ajan, minkä jälkeen määritettiin seuraavat ominaisuudet:

Shore A kovuus (DIN 53505): 90 Shore D kovuus (DIN 53505): 40 Vetolujuus (DIN 53455): 9,1 MPa

Murtovenymä (DIN 53455): 288 %

Polyesterin valmistus suoritettiin kahdessa vaiheessa ellei toisin ole mainittu. Ensimmäisessä vaiheessa valmistetaan po- β 66629 lyesterin ketju eli runko käyttämällä ylimäärä diolia. Ensimmäisessä vaiheessa esteröitiin 0,30 moolia fumaarihappoa ja 9,70 moolia adipiinihappoa siten, että ketju sisälsi 3 moo- li-% trans-alkeenidikarboksyylihappoa (terminaalinen fumaa-rihappo jätetään tässä ottamatta huomioon, koska tämän välituote-esterin happoluku on suhteellisen alhainen). Toisessa vaiheessa lisättiin 0,80 moolia maleiinihappoa ja saatettiin reagoimaan ensimmäisessä vaiheessa saadun polyesterin pääteasemassa sijaitsevien hydroksyyliryhmien kanssa. Reaktioläm-pötila oli sellainen, että estettiin estereiden vaihtoreak-tiot. Pääteasemassa sijaitsevia maleiinihappo (1,2-alkeeni-dikarboksyylihappo)-ryhmiä saatiin 0,80 moolia, kun dikarbok-syylihapon kokonaismäärä oli 10,80 moolia. Tämä merkitsee 7,4 mooli-%:a.

Siinä tapauksessa että polyesteri valmistetaan yhdessä vaiheessa, laskut, joilla määritetään pääteasemassa sijaitsevan alkeenidikarboksyylihapon määrä ja polyesterin määrä rungossa, ovat monimutkaisempia. Tällöin on oletettava, että dikar-boksyylihapporyhmillä on samanlainen tilastollinen jakaantuma pitkin runkoa ja terminaaliryhmää. Ketjussa olevan alkee-nikarboksyylihapon prosentuaalinen moolimäärä lasketaan di-karboksyylihapon kokonaispanoken koostumuksesta. Esimerkissä 7 käytetään 1,1 moolia fumaarihappoa 10,8 moolia kohti dikar-boksyylihappo, so. fumaarihappoa on 10,2 %. Tämä prosentuaalinen moolimäärä koskee myös pääteasemassa sijaitsevien di-karboksyylihapporyhmien koostumusta.

Saadun polyesterin kokonaismäärä lasketaan käytettyjen lähtöaineiden määrästä ja korjataan reaktiossa muodostuneen teoreettisen vesimäärän suhteen. Esimerkissä 7 tämä on 2370 g. Pääteasemassa sijaitsevan dikarboksyylihapon moolimäärä lasketaan laimennetun polyesterin, jonka kuiva-ainepitoisuus on 57,9 %, happoluvusta 17,8. Laimentamattomalle polyesterille happoluku on siten 9 66629 17.8 _ s 30.7 (mg KOH/g). Koko polyesterin määrä sisälsi 0,579 30,7 x 2370 - = 1,3 moolia pääteasemassa sijaitsevia karbok- 56100 syylihapporyhmiä, joista fumaarihappoa on 10,2 % eli 0,13 moolia. Pääteasemassa sijaitsevan fumaariha-pon määrä moleissa on siten 10,6 (= 1,2 %) laskettuna dikar-boksyylihapon kokonaismoolimäärästä.

Tätä menetelmää käyttämällä saadaan vertailuesimerkeissä 7, 10 ja 11 seuraavat luvut ketjussa sijaitsevan fumaarihapon prosentuaaliselle moolimäärälle: 10,2, 8,0 ja 10,2, ja pääteasemassa sijaitsevalle fumaarihapolle vastaavasti: 1,2, 0,24 ja 0,83. Esimerkeissä 24 ja 25 nämä luvut ovat: 7,3 ja 5,6 (pääteasemassa) ja 1,2 ja 1,3 (ketjussa).

10 66629

Taulukko I Esimerkit_2_3_4_5_6_7«» 3 1. vaihe - Raaka-aineet:

Propyleeniglykoli (gaol) ------- 1,4-sykloheksaanidimeta- noli ( " ) - -

Dipropyleeniglykoli ( " ) - 10,60

Neopentyyliglykoli (NPG) ( " ) 5,30 - 10,60 10,60 10,60 10,60 10,60

Hydroksipivaliinihapon

Mono-NPG-esteri ( " ) - - - -

Tris(hydroksietyyli)- isosyanuraatti ( " ) 2,65 ------

Bentsyylialkoholi { ) 3,00 ------

Isoftaalihappo {") - 4,85 - - 4,85 4,85

Adipiinihappo ( ) 9,70 4,85 - - 4,85 4,85 9,90

Atselaiinihappo (")- - 4,85 9,70

Mer ipihkahappo (")** - 4,85

Endometyleeni-tetrahyd- roftaalihappoanhydridi (")-

Dimeerinen rasvahappo*'* (")-

Fuaaarihappo ( ) 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 10

Disyklopentadieeni (")- 2. vaihe - Raaka-aineet:

Maleiinihappoanhydridi ( " ) 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 - 1,10

Sitrakonihappoanhydridi (")- “ “ “ ~ ”

Valmistusmenetelmä Suurin reaktiolämpötila l:ssä vaiheessa (°C) 190 205 205 205 205 205 205

Reaktiolämpötila 2:ssa vaiheessa (°C) 150 150 150 150 150 - 150

Reaktioaika 2:ssa vaiheessa (h) 22222-2

Polyesteri/styreeni, laimentamisen aikana 60/40 60/40 60/40 60/40 60/40 60/40 60/40

Stabilointi:määrä/(ppm)/laatu* 40/HQ 40/HQ 40/HQ 40/HQ 40/HQ 40/HQ 40/HQ

Laimennetun polyesterin arvot:

Viskositeetti 20°C:ssa (Pa.s) 0,66 0,70 0,73 0,71 0,73 0,67 0,75

Happoluku 16,2 16,1 13,4 11,5 16,2 17,8 19,3

Hydroksyyliluku 7,2 4,0 5,1 9,8 7,8 9,1 10,6

Kuiva-ainepitoisuus {%) 54,8 58,7 56,7 57,6 57,3 57,° 62,6

Geeliytymisaika 20°C:ssa (min) 13,6 40,2 15,1 19,0 13,0 11,5 19,0

Varastointiaika 80°C:ssa (h) 144 8 56 20 37 60 12

Kovetetun polyesterin arvot:

Shore A - DIN 53505 94 95 93 85 97 95 87

Shore D - DIN 53505 SO 53 38 28 67 55 30

Vetolujuus(MPa) - DIN 53455 10,7 6,9 8,3 4,8 14,0 12,8 6,7

Murtovenymä (%) - DIN 53455_228 278 303 290 198 135 280 * HQ: Hydrokinoni ** Vert.Esim. *** EMPOL t022, jota myy

Unilever Emery

XX

6 6629

Taulukko I Esimerkit_9 10** H** *2 13-— 1. vaihe - Raaka-aineet;

Propyleeniglykoli (gmol) - ” “ 2,00 - - 200 l,4-3ykloheksaanidimeta- noli ( " ) - - - - 5,30 - ~

Dipropyleeniglykoli (")“

Neopentyyliglykoli (NPG) ( " ) 10,60 10,60 10,60 8,60 5,30 5,30 8,60

Hydroksipiväliinihapon

Mono-NPG-esteri ( " ) - - ” “ 5,30

Tris(hydroksietyyli)- isosyanuraatti { ) - - -

Bentsyylialkoholi (")-

Isoftaalihappo ( " ) - ” “ "

Adipiinihappo ( " ) 9,20 9,20 9,70 9,70 9,70 9,70 9,70

Atselaiinihappo ( " ) -

Meripihkahappo ( " ) -

Endometyleeni-tetrahyd- roftaalihappoanhydridi (")-

Dimeerinen rasvahappo*** ( " ) - JTumaar ihappo ( " ) 0,80 0,80 1,10 0,30 0,30 0,30 0,30

Disyklopentadieeni (")*· ~ 2. vaihe - Raaka-aineet:

Maleiinihappoanhydridi ( " ) 0,80 - - 0,80 0,80 0,80 0,80

Sitrakonihappoanhydridi { ) - ~ “

Valmistusmenetelmä Suurin reaktiolämpötila l:ssä vaiheessa (°C) 190 1^0 205 205 205 205 205

Reaktiolämpötila 2:ssa vaiheessa (°C) 150 “ ~ 150 150 150 150

Reaktioaika 2:ssa vaiheessa (h) 2 2222 polyesteri/styreeni, laimentamisen aikana 60/40 60/40 60/40 60/40 60/40 60/40 60/40

Stabilointi:määrä/(ppm)/laatu* 40/HQ 40/HQ 40/HQ 40/HQ 40/HQ 40/HQ 40/BHQ

Laimennetun polyesterin arvot:

Viskositeetti 20°C:ssa (Pa.s) 0,80 0,78 0,75 0,75 0,76 0,75 0,73

Happoluku 13,7 4,4 12,1 15,1 16,7 12,4 16,2

Hydroksyyliluku 7,3 17,9 6,7 8,4 9,0 10,3 7,5

Kuiva-ainepitoisuus (*) 54,3 57,7 57,1 55,2 56,2 59,4 54,8

Geeliytymisaika 20°C:ssa (min) 11,4 10,0 12,6 13,2 15,4 13,2 15,9

Varastointiaika 80°C:ssa (h) 100 130 300 53 25 18 51

Kovetetun polyesterin arvot;

Shore A - DIN 53505 86 84 90 92 93 90 89

Shore D - DIN 53505 36 29 40 42 45 38 39

Vetolujuus(MPa) - DIN 53455 8,8 7,1 6,7 9,8 12,5 6,8 10,1

Murtovenymä (%) - DIN 53455 170 238 163 238 285 310 245 * HQj Hydrokinoni ** Vert.Esim. *** EMPOL 1022, jota myy BHQ: Monotertiäärinen butyylihydrokinoni Unilever Emery 12 66629

Taulukko I Esimerkit_ιβ 17 18 19 20 21 22 1. vaihe - Raaka-aineet;

Propyleeniglykoli (gmol) 5,30 1,4-sykloheksaanidimeta- noli ( )

Dipropyleeniglykoli ( " ) -

Neopentyyliglykoli (NPG) { " ) 10,60 5,30 10,60 10,60 10,60 10,60 10,60

Hydroksipivaliinihapon

Mono-NPG-esteri ( " )

Tris(hydroksietyyli)-isosyanuraatti ( " ) -

Bentsyylialkoholi ( ) - isoftaalihappo ( " } 4,95

Adipiinihappo { " ) 4,95 9,70 6,70 7,70 9,80 9,50 9,80

Atselaiinihappo ( ) -

Meripihkahappo ( · ) -

Endometyleeni-tetrahyd- roftaalihappoanhydridi ( " ) - 2,00 -

Dimeerinen rasvahappo ***( ) - 1,00 _ _ - -

Fumaarihappo ( " ) - 0,30 0,30 2,30 0,20 0,20 0,20

Disyklopentadieeni ( · ) - ~ 1,00 - 2. vaihe - Raaka-aineet:

Maleiinihappoanhydridi ( * ) 1,10 0,80 0,80 0,40 1,10 1,70 0,30

Sitrakonihappoanhydridi ( " ) - - 0,40 -

Valmistusmenetelmä Suurin reaktiolämpötila l:ssä vaiheessa (°C) 205 205 205 205 205 205 205

Reaktiolämpötila 2:ssa vaiheessa (°C) 150 150 150 150 150 150 150

Reaktioaika 2:ssa vaiheessa (h) 2 2 2 2 2 2 2 polyesteri/styreeni, laimentamisen aikana 60/40 60/40 60/40 60/40 60/40 63/37 60/40

Stabilointi:määrä/(ppm)/laatu* 40/HQ 40/HQ 40/HQ 40/HQ 40/HQ 40/HQ 40/HQ

Laimennetun polyesterin arvot:

Viskositeetti 20°C:ssa (Pa.s) 0,69 0,72 0,65 0,75 0,73 0,79 0,71

Happoluku 20,5 18,3 13,0 16,9 17,8 27,2 8,1

Hydroksyyliluku 10,2 9,5 9,9 7,8 5,3 4,9 16,7

Kuiva-ainepitoisuus (%) 56,7 57,0 55,6 56,3 58,5 62,3 58,2

Geeliytymisaika 20°Csssa (min) 17,9 10,6 6,5 15,6 8,7 6,5 15,4

Varastointiaika 80°Ctssa (h) 20 20 48 50 20 14+++ 35

Kovetetun polyesterin arvot:

Shore A - DIN 53505 97 85 86 85 90 92 82

Shore D - DIN 53505 68 30 36 35 41 41 35

Vetolujuus(MPa) - DIN 53455 14,8 8,9 11,6 13,0 6,3 6,5 5,4

Murtovenymä (<) - DIN 53455 94 373 263 380_270_210_360 * HQ: Hydrokinoni ** Vert.Esim. *** EMPOL 1022, jota myy +++ lisäämällä pieni määrä inhibiittoria on mahdollista päästä Unilever Emery 16 tunnin säilytysaikaan 13 66629

Taulukko I Esimerkit_23_24_25 1. vaihe - Raaka-aineet: propyleeniglykoli (gmol) - - 1,4-sykloheksaanidimeta- noli ( " )

Dipropyleeniglykoli ( " )

Neopentyyliglykoli (NPG) ( " ) 10,60 10,0 10,0

Hydroksipivaliinihapon

Mono-NPG-esteri ( " )

Tris(hydroksietyyli)- isosyanuraatti ( ) - - -

Bentsyylialkoholi ( " ) - - -

Isoftaalihappo ( " ) - - 5,05

Adiplinihappo ( ” ) 9,20 10,10 5,05

Atselaiinihappo ( " )

Meripihkahappo ( " )

Endometyleeni-tetrahyd-roftaalihappoanhydridi ( " )

Dimeerinen rasvahappo ***( " )

Fumaarihappo ( " ) 0,10 0,80 0,60

Disyklopentadieeni ( " ) 2. valhe - Raaka-aineet:

Maleiinihappoanhydridi ( " ) 2,50

Sitrakonihappoanhydridi ( " )

Valmistusmenetelmä Suurin reaktiolämpötila l:ssä vaiheessa (°C) 205 205 205

Reaktiolämpötila 2:ssa vaiheessa (°C) 130

Reaktioaika 2:ssa vaiheessa (h) 5 - -

Polyesteri/styreeni, laimentamisen aikana 68/32 68/32 70/30

Stabilointi:määrä/(ppm)/laatu* 40/HQ 40/HQ 40/HQ

Laimennetun polyesterin arvoti

Viskositeetti 20°C:ssa (Pa.s) 0,77 0,74 0,69

Happoluku 38,9 36,9 40,0

Hydroksyyliluku 7,3 4 8,2

Kuiva-ainepitoisuus (%) 67,0 66,2 68,1

Geeliytymisaika 20°C;ssa (min) 4,9 16,3 15,7

Varastointiaika 80°C:ssa (h) 9+++ 30,0 42,0

Kovetetun polyesterin arvot;

Shore A - DIN 53505 70 91 96

Shore D - DIN 53505 26 39 55

Vetolujuus(MPa) - DIN 53455 4,3 8,3 13,4

Murtovenymä (%) - DIN 53455_150_220_183 * HQ: Hydrokinoni *** EMPOL 1022, jota myy Unilever Emery +++ lisäämällä pieni määrä inhibiittoria on mahdollista päästä 16 tunnin säilytysaikaan

Claims (8)

66629

1. Omättad polyesterkompositioii som är användbar för sada-na ändamäl sctsom t.ex. cement, bindemedel, beläggningskom-positioner, speciellt för tak, isoleringsmedel och glid-hindrande medel, och som utgörs av en vinylmonomer och en omättad polyester, vars syratal är 5-60 och hydroxyltal är 0-30 och vars molekyler är bildade huvudsakligen av grupper vilka härrör sig ur diol-komponenter och dikarboxylsyra-komponenter, kännetecknad därav, att 1,2-alkendi-karboxylsyran i ändpositionen av den omättade polyestern utgör 1-25 mol-% av dikarboxylsyrans totalmängd och att kedjans dikarboxylsyragrupper innehäller 1-8 mol-% trans- 1,2-alkendikarboxylsyra och 92-99 mol-% omättade alifatiska, aromatiska, cykloalifatiska eller alkendikarboxylsyror, som inte har trans-1,2-konfiguration.

1. Tyydyttämätön polyesteriseos, joka on käyttökelpoinen sellaisissa kohteissa kuten esimerkiksi sementeissä, sidosai-neissa, päällystysseoksissa, erityisesti kattoja varten, eristysaineissa ja liukumisen estoaineissa, ja joka muodostuu vinyylimonomeerista ja sellaisesta tyydyttämättömästä polyesteristä, jonka happoluku on 5-60 ja hydroksyyliluku 0-30 ja jonka molekyylit on muodostettu pääosaltaan ryhmistä, jotka ovat peräisin diolikomponenteista ja dikarboksyylihap-pokomponenteista, tunnettu siitä, että tyydyttämättömän polyesterin pääteasemassa sijaitseva 1,2-alkeenidi-karboksyylihappo muodostaa 1-25 mooli-% dikarboksyylihapon kokonaismäärästä ja että ketjussa sijaitsevat dikarboksyyli-happoryhmät sisältävät 1-8 mooli-% trans-1,2-alkeenidikarb-oksyylihappoa ja 92-99 mooli-% tyydyttämättömiä alifaattisia, aromaattisia, sykloalifaattisia tai alkeenidikarboksyylihap-poja, joilla ei ole trans-1,2-konfiguraatiota.

2. Omättad polyesterkompositiön enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att den omättade polyesterns syratal är 10-35 och hydroxyltal 0-20. 66629

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tyydyttämätön polyesteriseos, tunnettu siitä, että tyydyttämättömän polyesterin happoluku on 10-35 ja hydroksyyliluku 0-20.

3. Omättad polyesterkomposition enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att det finns 3-15 mol-% 1,2-alkendikarboxylsyragrupper i ändpositionen av den omät-tade polyestern.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tyydyttämätön polyesteriseos, tunnettu siitä, että tyydyttämättömän polyesterin pääteasemassa sijaitsevia 1,2-alkeenidikarboksyyli-happoryhmiä on mukana 3-15 mooli-%.

4. Omättad polyesterkomposition enligt nägot av patent-kraven 1-3, känne tecknad därav, att 1,2-alken-karboxylsyragrupperna i ändpositionen av den omättade polyestern härrör sig ur maleinsyra.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen tyydyttämätön polyesteriseos, tunnettu siitä, että tyydyttämättömän polyesterin pääteasemassa sijaitsevat 1,2-alkeenidikarbok-syylihapporyhmät ovat peräisin maleiinihaposta.

5. Omättad polyesterkomposition enligt nägot av patent-kraven 1-4, känne tecknad därav, att dikarboxyl-syragrupperna i den omättade polyesterns kedja innehäller 2,5-6 mol-% trans-1,2-alkendikarboxylsyra.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen tyydyttämätön polyesteriseos, tunnettu siitä, että tyydyttämättömän polyesterin ketjussa olevat dikarboksyylihapporyhmät sisältävät 2,5-6 mooli-% trans-1,2-alkeenidikarboksyyli- happoa. 66629

6. Omättad polyesterkomposition enligt nägot av patent-kraven 1-5, kännetecknad därav, att trans-1,2-alkenkarboxylsyran är fumarsyra.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen tyydyttämätön polyesteriseos, tunnettu siitä, että trans-1,2-alkeenidikarboksyylihappo on fumaarihappo.

7. Omättad polyesterkomposition enligt nägot av patent-kraven 1-6, känne tecknad därav, att den omättade polyestern är löst i 15-70 vikt-% vinylmonomer.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen tyydyttämätön polyesteriseos, tunnettu siitä, että tyydyttämätön polyesteri on liuotettu 15-70 paino-%:iin vinyylimonomeeria.

8. Menetelmä tyydyttämättömän polyesteriseoksen valmistamiseksi sekoittamalla keskenään tyydyttämätöntä polyesteriä ja vinyylimonomeeria, tunnettu siitä, että tyydyttämätön polyesteri on valmistettu saattamalla dioli reagoimaan dikarboksyylihappojen kanssa kuumentaen yhdessä tai useammassa vaiheessa, jolloin lähtöaineiden suhteelliset määrät on valittu siten, että polyesterin happoluku on 5-60 ja hydroksyyliluku 0-30, että ketjussa oleva dikarboksyyli-happo sisältää 1-8 mooli-% trans-1,2-alkeenidikarboksyyli-happoa ja 92-99 mooli-% tyydyttämättömiä alifaattisia, aromaattisia, sykloalifaattisia tai alkeenidikarboksyylihappo-ja, joilla ei ole trans-1,2-konfiguraatiota ja pääteasemassa sijaitseva dikarboksyylihappo sisältää 1-25 mooli-% 1,2-alkeenidikarboksyylihappoa dikarboksyylihapon kokonaismäärästä.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että tyydyttämättömän polyesterin valmistus suoritetaan kahdessa vaiheessa, jolloin ensimmäisessä vaiheessa ylimäärä diolia esteröidään dikarboksyylihappojen tai niiden funktionaalisten johdosten seoksen kanssa ja toisessa vaiheessa suoritetaan nopea esteröinti 1,2-alkeenidi-karboksyylihapon tai sen johdoksen kanssa, ja että ensimmäisen vaiheen dikarboksyylihapposeos sisältää 1-8 mooli-% trans-1,2-alkeenidikarboksyylihappoa tai isomeroidaan siksi, ja että nopea esteröintivaihe toisessa vaiheessa suoritetaan 1,2-alkeenidikarboksyylihapon tai sen johdoksen kanssa, jolloin tämän hapon tai johdoksen määrä valitaan niin, että 66629 se muodostaa 1-20 mooli-% dikarboksyylihapon kokonaismäärästä.

10. Menetelmä elastisten polymeerien valmistamiseksi kovettamalla sinänsä tunnetulla tavalla vinyylimonomeeria ja tyydyttämätöntä polyesteriä, tunnettu siitä, että käytetään sellaista tyydyttämätöntä polyesteriä, jonka happo-luku on 5-60 ja hydroksyyliluku 0-30 ja jonka molekyylit on muodostettu pääosaltaan ryhmistä, jotka ovat peräisin dioli-komponenteista ja dikarboksyylihappokomponenteista, jolloin tyydyttämättömän polyesterin pääteasemassa sijaitseva 1,2-alkeenidikarboksyylihappo muodostaa 1-25 mooli-% dikarbok-syylihapon kokonaismäärästä ja että ketjussa sijaitsevat di-karboksyylihapporyhmät sisältävät 1-8 mooli-% trans-1,2-alkeenidikarboksyylihappoa ja 92-99 mooli-% tyydyttämättömiä alifaattisia, aromaattisia, sykloalifaattisia tai alkeenidi-karboksyylihappoja, joilla ei ole trans-1,2-konfiguraatiota.

8. Förfarande för framställning av en omättad polyesterkomposition genom att sammanblanda omättad polyester och vinylmonomer, kännetecknat därav, att den omättade polyestern framställts genom uppvärmning och omsätt-ning av en diol och dikarboxylsyror i ett eller flera steg, varvid de relativa mängderna av utgängsämnena valts sä att polyesterns syratal är 5-60 och hydroxyltal 0-30, att di-karboxylsyran i kedjan innehäller 1-8 mol-% trans-1,2-alkendikarboxylsyra och 92-99 mol-% omättade alifatiska, aromatiska, cykloalifatiska eller alkendikarboxylsyror, som inte har trans-1,2-konfiguration och dikarboxylsyran i ändpositionen innehäller 1-25 mol-% 1,2-alkendikarboxylsyra av hela dikarboxylmängden.