191790. lajstromszámú szabadalom • Eljárás levegőn száradó vagy beégethető, zsírsavval vagy olajjal módosított kondenzációs gyanta oltatot tartalmazó, vízzel hígitható bevonóanyag előállítására
1 2 A találmány levegő» száradó vagy beégethető, vízzel, hígítható, epoj(iz*ksav-ó*zter-, illetve vízzel hígítható alkidgyanta vagy olaj alapú vinüminomerrel módosított bevonóanyagok előállítási eljárására vonatkozik. Napjainkban egyre elterjedtebben alkalmazzák a vízzel hígítható műgyantákat tartalmazó bevonóanyagokat. Ezek a rendszerek általában a víz mellett kis mennyiségben társoldószert is tartalmaznak. A vízoldható gyanták egyik elterjedt típusa a vízzel hígítható alkid-gyanta (Lakk és Festék Zsebkönyv, Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1982. 264 -265. o.) A vízzel hígítható nagy savszámú alkidgyantát a koncenzáció megfelelő időpontban történő megszakításával vagy háromértékű savak, illetve karboxilcsoportot is tartalmazó pojiolok beépítésével állítják elő. Az így nyert gyantát ezután vízzel elegyedő oldószerben oldják, majd aminokkal, vagy alkanol-aminokkal, illetve ammőnium-hidroxiddal semlegesítik. Az így előállított gyanta vízzel jól hígítható. A telítetlen zsírsavat tartalmazó vízoldható alkidgyanták szikkatív hozzákeverése után levegőn száradó bevonatot adnak. Ezek a gyanták amingyantákkal vagy karbamidgyantákkal történő összekeverése után, 140— 160°C közötti hőfokon beégethetővé válnak. Az utóbbi időben egyre inkább olyan bevonóanyagokat alkalmaznak, amelyek vinilmonomerekkel módosított, „sztirolozott” alkid-vagy epoxi-alkidgyantákat tartalmaznak. Ezek előállításának leggyakoribb módszerei a következők: — A szabad zsírsavat sztirolozzák és az így módosított zsírsavat beépítik az alkidgyantába. — A növényi olajat sztirolozzák, majd polialkohollal átészterezik és dikarbonsavval reagáltatják. — Az alkidgyantát sztirolozzák. A sztiroloz-ott alkidgyanták előnye a normál alkidgyantákkal szemben a gyorsabb száradás és a magasabb fényű film képzése. Vízzel hígítható sztirolozott vagy akrilezett gyanták, bevonóanyagok előállítása a szakirodalomban ismert módon történthet. A 4 145 323. számú Amerikai Egyesült Államokbeli szabadalmi leírás epoxiesoportokat és vinilcsoportokat egyaránt tartalmazó, vízzel hígítható gyanta előállítását ismerteti. A gyantát úgy állítják elő, hogy epoxigyantát telítetlen monokarbonsavval észtereznek. Az így nyert észtert kopolimeri/álják sztirollal vagy vinil-toluollal, katalizátor jelenlétében. A gyanta semlegesítését ammőnium-hidroxiddal végzik. Az így nyert vízoldható polimer amingyantákkal térhálósítható. A 4 257 933. számú Amerikai Egyesült Államokbeli szabadalmi leírás pedig olyan eljárást ismertet, amelynél telítetlen alkoholból állítanak elő alkidgyantát. Az így nyert gyantát azután telítetlen monomerekkel, így akrilsavval, metakrilsawal, polimerizálják pcroxid-katalizátor jelenlétében. Az így előállított termék ammőnium-hidroxiddal vagy aminnal való semlegesítés után vízzel hígíthatóvá válik. Az ismert gyanták hátránya azonban az, hogy a monomerek beépülése a gyantába nem tökéletes. Ezért a nyert végtermékben mindig marad szabad monomer, amely a végterméknek kellemetlen szagot, elszíneződést okoz. A be nem épült monomerből keletkező homopolimerizációs-, vagy oligomer ■> termékek -lerontják a bevonóanyag stabilitását, tárolhatósági tulajdonságait. Azt tapasztaltuk, hogy ha a gyantát a vinilmonomer eleggyel vinil-oxazolin vegyület jelenlétében reagáltatjuk, a monomerek beépülése teljesebbé válik, a keletkezett bevonóanyag tulajdonságai javulnak. Vinil-oxazolin vegyületként az (1), a (II) és a (III) általános képletű vinil-oxazolin-származékot vagy ezek keverékét alkalmazzuk. Az általános képletben Ri, R4 jelentése 4-18 szénatomszámú telített vagy telítetlen alkilcsport, R2 jelentése 4-18 szénatomos telített vagy telítetlen alkilcsoport, 12—18 szénatomos hidroxi-alkilcsoport, vagy fenilcsoport, R3 jelentése 14 szénatomszámú alkilcsoport. Megítélésünk szerint az általunk alkalmazott vinil- oxazolin vegyület közvetítő szerepet tölt be az alkidgyanta és a vinilmonomerek között és alkalmazása révén tökéletesebbé válik a monomerek beépülése a gyantába. Az így nyert, módosított gyantában több kettőskötésre tud monomer ojtódni, és ezáltal a gyantába maradó kettőskötések száma csökken. Ennek eredményeként a találmány szerinti bevonóanyag gyorsabban szárad, mint az eddig ismert hasonló típusú rendszerek. Az ismert beégethető lakkokhoz hozzákeverve, azok sárgulásra való hajlama jelentősen csökken. Megnő továbbá a termék tárolási stabilitása is. A bevonóanyagból készült film jobban tapad az alaphoz, nagyobb keménységgel, megnövelt víz- és vegyszerállósággal rendelkezik. Kültéren alkalmazva hosszabb ideig viseli el az igénybevételt, a bevonat károsodása nélkül. A találmány szerinti eljárásban alkalmazott (I) általános képletű vinil-oxazolin vegyület úgy állítható elő. hogy egy mól 2-amino-2-metil-l-proganolt egy mól karbonsavval reagáltatnak, 175—185°C-on. Ekkor 2 mól víz kilépésével egyidőben 2-alkil-oxazolin keletkezik. Ha ezt a vegyületet 2 mól formaldehiddel reagáltatják bisz/hidroxi-metil/-oxazolin nyerhető. Az így kapott vegyület 180-200°C-on történő kezelés hatására 1 mól formaldehidet és 1 mól vizet veszít és az (I) általános képletű vinil-oxazolin keletkezik. Ha nem 2-amino-2-metil-l-propanolból, hanem 2- -amino-2-etiI-l ,3-propandiolból indulunk ki, és ezt ragáltatjuk 2 mól karbonsavval, majd formaldehiddel kondenzáljuk — a (II) általános képletű vinil-oxazolin- észter származékot kapjuk. A (III) általános képletű vinil-oxazolin-diészter úgy nyerhető, hogy trisz/hidroxi-metil/-amino-metánból indulunk ki. Ezt reagáltatjuk 3 mól karbonsavval, majd a nyert vegyületet 180—200 C*on formaldehiddel kondenzáljuk. Az (I), (II) és (111) általános képletű vegyületekben RÍ, R2 és R4 jelentése karbonsavból származó szénhidrogéncsoport, amelyet úgy nyerünk, hogy a savból egy -CH2-COOH csoportot leválasztunk. Ezek jelentése, előnyösen egymástól függetlenül, propionsavból, pelargonsavból, laurinsavból, mírisztinsavból, palmitinsavból, olajsavból, sztearinsavból, hidrox-sztearinsavból, klór-propionsavból, fenil-ecetsavból vagy 2-hidroxi-fenil-ecetsavból származó szénhidrogéncsoport lehet. R3 jelentése 14 szénatomos alkilcsoport. Az (I), (II), (III) általános képletű vegyületeket önmagukban is alkalmazhatjuk vagy egymással al-191.790 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
