179371. lajstromszámú szabadalom • Eljárás oxidatív úton száradó módosított növényi olaj vagy olajzsírsav alapú bevonóanyagok előállítására
3 179371 4 kék gyártásakor nagy, a késztermékek tárolhatósága pedig gyenge (lásd: Dr. Kovács Lajos, Lakkműgyanták, Mérnöki Továbbképző Intézet, Budapest 1965. 128-133 old.). Az elmúlt évek során részletesen vizsgálták a kis molekulasúlyú folyékony polibutadiének alkalmazhatóságát a telítetlen növényi olaj alapú bevonatok száradási tulajdonságainak javítására. K. Gorke. J. Colour Chemist’s Association 58. 62, (1975), valamint az 1 330 992. számú angol és a 3 920 769. számú USA szabadalmi leírások is ilyen eljárásokat ismertetnek. Vizsgálataink szerint azonban a kis molekulasúlyú telítetlen polibutadiének alkalmazhatóságát a gyakorlatban lényegesen korlátozzák a következő hátrányok: szaguk rendkívül kellemetlen, a termékek a gyártás során gélesedésre hajlamosak, tárolhatóságuk gyenge, bevonataik sárgulnak. Az 1 499 576 számú angol szabadalmi leírás egy olyan eljárást ismertet, amely szerint telítetlen növényi olaj alapú bevonatok esetében aktív hígítószerként 1 -meíil-2-vinil-4,6-heptadién-3,8-nonadiént alkalmaznak, amely az oxidativ száradás során gyakorlatilag beépül a filmbe. Az eljárás műszaki előnyei nyilvánvalóak, de gazdaságossága nem megfelelő az alkalmazott aktív hígítószer magas előállítási költsége miatt. A 3 248 397 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban filmképzőként az (1) általános képletű telítetlen heterociklusos zsírsavésztereket ismertetnek, amely képletben R alkil- vagy alkenilcsoport. Az (I) általános képletű vegyületek amino-alkohol, karbonsav és aldehid reagáltatásával állíthatók elő. Az (I) általános képletű zsírsavészter — a heterociklusos gyűrűvel alfa-helyzetben - mozgékony hidrogénatomokat tartalmazó metilén-csoportja folytán aldehidekkel reakcióba lép, amelynek eredményeképpen víz képződése mellett vinilkötést tartalmazó oldalláncok alakulnak ki. A vinükötésű oldalláncok elősegítik az olajból készült lakkfilmek száradási sebességét, térhálóssági fokát, kedvezően befolyásolják a lakkfilm tulajdonságait. Az (I) általános képletű vegyidet kétségtelenül elősegíti a filmképzést, azonban alacsony móltömege folytán fizikai száradása nem haladja meg lényegesen a hagyományos összetételű növényi olaj alapú bevonóanyagokét. Ha az (I) általános képletű vegyületet homo- vagy kopolimerizálásnak vetik alá, akkor — móltömege növekedése ellenére — jelentősen veszít oxidativ száradóképességből. Vizsgálataink során azt tapasztaltuk, hogy a növényi olaj alapú bevonóanyagok száradási tulajdonságai, és a bevonatok víz- és benzinállósága javítható, ha a száradó olaj filmképzőhöz legalább 5 súly% (II) és (III) általános képletű vegyületek megfelelő arányú elegyét adagoljuk. A (II) és (III) általános képletben R’, jelentése egy dikarbonsavból származó alkilén vagy arilén, illetve kettős kötést is tartalmazó alkdén-csoport, R jelentése pedig alkenil-csoport. A (II) általános képletű zsírsavészter nem egy, hanem két heterociklusos gyűrűt tartalmazó telítetlen észter, amely a bevonóanyag száradási és vegyszerállóságí tulajdonságait nem várt és meglepő módon javítja. Az (II) általános képitű vegyületben a két heterociklusos gyűrűt egy dikarbonsavból származó alkilén vagy arilén, illetve kettős kötést is tartalmazó alkilén-csoport kapcsolja össze. A filmképző tulajdonságok még tovább javíthatók, ha a (III) általános képletű vegyületet is tartalmazó telítetlen észter elegyet alkalmazzuk. A (III) általános képletű vegyidet is két oxazolin gyűrűt tartalmaz, de a molekulába másodlagos kötésekkel ólomatom épül be. A beépíthető ólom mennyisége azonban korlátozott. Tapasztalataink szerint a képződött elegy a (II) általános képletű vegyidet mellett legfeljebb 5 súly% mennyiségben (III) általános képletű vegyületet tartalmaz. A (II) és (III) általános képletű vegyületek mint önálló filmképzők is alkalmazhatók. Felismertük, hogy a (II) és (III) általános képletű zsírsavészterekben található, térbelileg kedvező helyzetben levő etilén típusú telítetlenség az alapja a meglepően kedvező száradási tulajdonságoknak. A két összekapcsolt oxazolin gyűrű jelenléte pedig ezen felül kedvezőbb víz- és benzinállóságot kölcsönöz a bevonati filmnek. A találmány tehát oxidativ úton száradó, módosított növényi olaj vagy növényi olaj és növényi olajzsírsav alapú bevonóanyagok előállítására vonatkozik, oly módon, hogy 0-95 súly% mennyiségben száradó növényi olajat vagy kencét és 5—100 súly% mennyiségben valamilyen (II) általános képletű vegyületet vagy ennek legfeljebb 5 súly% (III) általános képletű vegyülettel képzett elegyét - amely képletekben R alkenilcsoport, R’ pedig egy dikarbonsavból származó alkilén- vagy ariléncsoport, előnyösen adipinsavból, szebacinsavból vagy tereftálsavból származó csoport, vagy kettős kötést is tartalmazó alkáléncsoport, előnyösen dimerizált zsírsavcsoport - illetve az előbbi (II) vagy (III) általános képletű vegyületek homo- vagy kopolimeijét mint filmképzőt, szárítókkal, pigmentekkel, előnyösen litophonnal, horganyfehérrel és ólommíniummal, valamint ismert töltőanyagokkal összekeverünk. A (II) és (III) általános képletű vegyületek - a bennük levő kettőskötések révén — homo- vagy kopolimerizálhatók. A homo- illetve kopolimerizáció ismert polimerizációs katalizátorok, így peroxid típusú katalizátorok, jelenlétében történhet. Az alkalmazott katalizátor mennyisége — a monomerre számítva - 0,05-5 súly%. A kopolimerizáció végrehajtásánál komonomerként kettőskötést tartalmazó növényi olajokat és/vagy etilén típusú kettőskötést tartalmazó monomereket, előnyösen sztirolt, alfa-metil-sztirolt, vinil-toluolt, metil-metakrilátot, butil-akrilátot, etfl-akrilátot alkalmazhatunk. A (II) általános képletű, két összekapcsolt oxazolingyűrűt tartalmazó vegyületet úgy állítjuk elő, hogy a telítetlen kötést tartalmazó zsírsavat trisz(hidroximetil>amino-metánnal melegítjük 140 °C feletti hőmérsékleten. A reakcióelegyhez dikarbonsavat, előnyösen adipinsavat, szebacinsavat, tereftálsavat, dimerizált zsírsavat adagolunk, és a dikarbonsav jelenlétében folytatjuk a kondenzációt. Végül a reakcióelegyhez paraformaldehidet vagy formaldehidet adagolunk és az elegy melegítését addig 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
