178189. lajstromszámú szabadalom • Eljárás reaktív társoldószert tartalmazó vízzel hígitható poliészter filmképzők előállítására
3 178189 4 mázott e-kaprolaktám kis része épül be a filmbe a beégetés során. Az elpárolgott e-kaprolaktám lehűlésekor kristályos formában kiválik, ami az elszívó berendezéseket eltömíti. A bevonatok filmje pedig „fátyolos”, esztétikailag kifogásolható lesz. Kísérleteink során arra a meglepő felismerésre jutottunk, hogy ha polikarbonsavból és/vagy telített vagy telítetlen monokarbonsavakból és poliolokból polikondenzádóval előállított hőrekeményedő poliészter filmképzőt e-kaprolaktám helyett metilol-kaprolaktámmal elegyítjük, mint reaktív oldószerrel, úgy igen stabil vizes oldatot kapunk és a beégetés során nyert filmbevonat tulajdonságai és számos paraméterben javulást mutatnak. Ez a hatás annak tulajdonítható, hogy míg az alkalmazott e-kaprolaktámnak igen kis mennyisége, mintegy 10%-a épül be a makromolekulába, addig a metiol-kaprolaktám reagál a filmképző gyanta szabad hidroxil- és karboxil csoportjaival. Ennek következtében a metilol-kaprolaktám mintegy 80%-a beépül a filmbe, s ezáltal jobb bevonati tulajdonságok nyerhetők. A fentiek alapján a találmány eljárás hőrekeményedő, vízzel hígítható poliészter filmképzők vizes oldatának előállítására: polikarbonsavaknak vagy ezek anhidridjeinek, illetve monokarbonsavaknak és/vagy ezek trigliceridjeinek és/vagy ezek epoxiésztereinek és polioloknak 150—250 °C közötti hőmérsékleten való reagáltatásával - a keletkező víz folytonos eltávolítása mellett. A találmányt az. jellemzi, hogy az így nyert 30-90 közötti savszámú poliészter gyantát, a gyanta szilárdanyagtartalmára számított 10-90 súly% mennyiségű metilol-kaprolaktám vagy metilol-kaprolaktám és vízzel részben vagy teljesen elegyedő oldószer keverékében oldjuk, amely a szilárd gyantára számítva legalább 10 súly% metilol-kaprolaktámot tartalmaz. Az így kapott oldat pH-ját ammóniumhidroxiddal vagy szerves aminnal 7,0-9,0 közötti értékre állítjuk be, majd adott esetben a gyantát vízzel hígítjuk. Eljárásunk szerint a polikondenzációt polikarbonsavak, illetve ezek anhidridjeinek, adott esetben monokarbonsavaknak és polioloknak olyan összetételű keverékével hajtjuk végre, amelyben a komponensek arányát úgy választjuk meg, hogy a várható savszám 30-90 között legyen. Polikarbonsavként, illetve polikarbonsavanhidridként előnyösen ftálsavanhidridet, maleinsavanhidridet, trimellitsavanhidridet, dimetilolpropionsavat, izoftálsavat, monokarbonsavként előnyösen linolsavat, linolénsavat, oktadekadiénsavat, oktilsavat használunk. Alkalmazhatjuk az előbbi karbonsavaknak trigliceridjeit vagy epoxiésztereit is. Polialkoholként előnyösen etilénglikolt, dietilénglikolt, propilénglikolt, butándiolt, neopentilglikolt, glicerint, trimetilol-propánt, trimetilol-etánt, pentaeritritet, hexantriolt alkalmazunk. A kondenzációt 150—250 °C közötti hőmérsékleten előnyösen toluol és/vagy xilol jelenlétében, célszerűen azeotróp desztüláció mellett végezzük. A polikondenzáció befejezése után a szilárd műgyantát metilol-kaprolaktámban vagy metilol-kaprolaktám és vízzel részben vagy teljesen elegyedő oldószer keverékében oldjuk. Ez utóbbi oldószerként előnyösen izo-butanolt, benzilalkoholt alkalmazunk. Az így nyert oldat pH-ját ammóniumhidroxiddal vagy egy szerves aminnal 7,0-9,0 közötti értékre állítjuk be. Szerves aminként előnyösen trietilamint, trimetilamint, dimetiletanolamint, aminometüpropanolt használhatunk. Az oldatot ezután vízzel a kívánt mértékig hígítjuk. A találmány szerinti eljárásnál a filmképző vizes oldata, a gyanta szilárdanyagtartalmára számítva legalább 10 súly% metilol-kaprolaktámot tartalmaz. A metilol-kaprolaktám előállítása a szakirodalom szerint [Houben-Weyl, Bd. XI/2. s.: 570 (1958)] kaprolaktámnak paraformaldehiddel, lúgos, alkoholos közegben, visszafolyatás melletti reagáltatásával vitelezhető ki. Eljárásunkat az itt következő példák szemléltetik. 1. példa 317 súlyrész ricinusolajat, 350 súlyrész ftálsavanhidridet, 220 súlyrész trimetilolpropánt, 113 súlyrész dimetilolpropionsavat és 50 súlyrész xilolt keverővei, azeotrop desztillációs feltéttel ellátott savállóacél autoklávba mérjük be és állandó kevertetés mellett az elegyet 220—230°C-ra melegítjük. A képződő vizet azeotróp desztillációval folyamatosan távolítjuk el. A polikondenzációt mindaddig folytaljuk 225-230 °C-on, amíg mintegy 45 súlyrész víz ledesztillálása után a gyanta savszáma 55 értékre csökken (5—6 óra). A polikondenzáció befejeztével a xilolt ledesztilláljuk és a visszamaradt gyantából metilol-kaprolaktámmal 70%-os oldatot készítünk, az oldat pH-ját aminnal beállítjuk, majd vízzel hígítjuk. A gyantaoldat összetétele a következő: szilárd gyanta 500 súlyrész metilol-kaprolaktám 214 súlyrész aminometilpropanol 55 súlyrész desztilláltvíz 231 súlyrész A műgyanta vizes oldatának pH-ja 7,5 érték, vízzel korlátlanul hígítható, felületre felhordva és 230°C-on, 20 percig beégetve kemény, ellenálló felületet ad. 2. példa 288 súlyrész a-etilhexánsavat, 416 súlyrész neopentilglikolt, 286 súlyrész ftálsavanhidridet, 20 súlyrész maleinsavanhidridet és 384 súlyrész trimellitsavanhidridet és 30 súlyrész toluolt autoklávban keverés közben 195 °C-on melegítünk, a keletkező reakcióvizet azeotróp desztillációval távolítjuk el Ha a savszám 162 értékre csökken 100 súlyrész trimetilolpropánt adunk a reakcióelegyhez és tovább folytatjuk a kondenzációt, míg az elegy savszáma 87 lesz. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
