191791. lajstromszámú szabadalom • Eljárás levegőn száradó vagy beégethető, zsírsavval vagy olajjal módosítrott kondenzációs típusú gyantát és vizes polimer diszperziót tartalmazó, vízzel hígitható bevonóanyag kompozíció előállítására
1 191.791 2 A találmány tárgya eljárás vízzel hígítható, epoxi•zs írsav-észtert, illetve egyéb vízzel hígítható alkid-gyantát vagy olajat és vizes polimer diszperziót tartalmazó bevonóanyag kompozíció előállítására. Napjainkban egyre elterjedtebben alkalmazzák a vízzel hígítható műgyantákat tartalmazó bevonóanyagokat. Ezek a rendszerek általában a víz mellett kis mennyiségben társoldószert is tartalmaznak. A vlzoldható gyanták egyik elterjedt típusa a vízzel hígítható alkidgyanta (Lakk és Festék Zsebkönyv, Műszaki Könyvkiadó,Bp. 1982.264-265.0.). A vízzel hígítható, nagy savszámú alkidgyantát a kondenzálás megfelelő időpontban történő megszakításával vagy háromértékü savak, illetve karboxilcsoportot is tartalmazó poliolok beépítésével állítjuk elő. Az így nyert gyantát ezután vízzel elegyedő oldószerben oldják, majd aminokkal, vagy alkanol■aminokkal, illetve ammónium-hidroxiddal semlegesítik. Az így előállított gyanta vízzel jól hígítható. Ha a telítetlen zsírsavat tartalmazó, vízoldható alkidgyantákhoz szikkatív anyagot keverünk, akkor levegőn száradó bevonatot kapunk. Ezek a gyanták amingyantákkal vagy karbamidgyantákkal történő összekeverés után, 140-160 °C közötti hőfokon, beégethetővé válnak. Az utóbbi időben egyre inkább olyan bevonóanyagokat alkalmaznak, amelyek vinilmonomerekkel módosított, „sztirolozott” alkid- vagy epoxi-alkid-gyantákat 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 dikerbonsawal reagáltatják.- Az alkidgyantát sztirolozzák. A sztirolozott alkidgyanták előnye a normál alkidgyantákkal szemben a gyorsabb száradás és a magasabb fényű film képzése. Vízzel hígítható, sztirolozott vagy akrilezett gyanták, mint bevonóanyagok előállítása a szakirodalomban ismert módon történhet. A 4.145.323. számú Amerikai Egyesült Allamok■beli szabadalmi leírás epoxicsoportokat és vinilcsoportot egyaránt tartalmazó, vízzel hígítható gyanta előállítását ismerteti. * A gyantát úgy állítják elő, hogy epoxigyantát telítetlen monokarbonsavval észteremek. Az így nyert észtert kopolimerizálják sztirollal vagy vinil-toluollal, katalizátor jelenlétében. A gyanta semlegesítését ammónium-hidroxiddal végzik. Az így nyert vízoldható polimer amingyantákkal térhálósítható. A 4.257.933. számú Amerikai Egyesült Allamok-beli szabadalmi leírás pedig olyan eljárást ismertet, amelynél telítetlen alkoholból állítanak elő alkid - gyantát. Az így nyert gyantát ezután telítetlen monomerekkel, így akrilsavval, metakrilsavval polimerizálják pcroxid-katalizátor jelenlétében. Az így előállított termék ammónium-hidroxiddal vagy aminnal való semlegesítés után vízzel hígíthatóvá válik. Több kísérletet végeztek már abból a célból.hogy zsírsavval vagy olajjal módosított kondenzációs gyantákat vizes polimer diszperziókkal társítsanak. Ezzel a kombinációval ugyanis olyan rendszert lehet kialakítani, amely egyesíti az alkidgyanta típusú- és a polimer típusú bevonóanyagok előnyös tulajdonságait. A vizes polimer diszperziók, így a vinü-acetát homo- vagy kopolimerek-, sztirol-akrilát kopolimer diszperziók, gyorsan száradnak és jó víz és vegyszerállósággal rendelkeznek, továbbá külső lágyító nélkül is kitűnő rugalmassággal bíró bevonatot képeznek. . A vízzel hígítható, zsírsavval vagy olajjal módosított gyanták térhálósíthatók, ezáltal a polimerekből képzett bevonatokhoz képest az alaphoz jobban tapadó, keményebb bevonat hozható létre belőlük. Az Uyen kondenzációs gyanta alapú rendszereknek jobb a pigment nedvesítőképessége és a belőlük készült film magasabb fénnyel rendelkezik. Az első kísérletek nem módosított, vízzel hígítható alkidgyanták és polimer diszperziók társítására irányultak. Ilyen bevonóanyagot ismertet a 2.743970. számú Német Szövetségi Köztársaság-beli nyilvánosságrahozatali irat. A két rendszer összeférhetösége azonban korlátozott, mivel igen nagy a két polimer kémiai felépítése közötti különbség. További módosításokra volt szükség ahhoz, hogy a kondenzációs gyanta rendszerek és a polimer diszperziók összeférhetőségét javítsuk. Azt tapasztaltuk, hogy ha a kondenzációs gyanták vagy a konjugált kettős kötést tartalmazó olaj sztirolozását,illetve akrilezését - egyszóval vinilezését - olyan monomereleggyel végezzük, amely 100 tömegrész monomé relé gyre számítva 02—40 tömegrész (I), (II), (III) általános képletű vinil-oxazolint, illetve vinil-oxazolin -észtert vagy ezek keverékét tartalmazza - olyan vinilezett gyantát kapunk, amely vizes polimer diszperzióval, illetve vizes poliuretán diszperzióval kitűnően összefér. Az általános képletekben Rí és R« jelentése egymástól függetlenül 1 -18 szénatomszámú telített vagy telítetlen alkilcsoport, Rj jelentése 4-18 szénatomszámú telített vagy telítetlen alkilcsoport, 12-18 szénatomszámú hidroxi-alkilcsoport vagy fenilcsoport, R3 jelentése 1 —4 szénatomszámú alkilcsoport. Azt tapasztaltuk, hogy az így nyert úgynevezett .hibrid” gyantarendszer tapadása jobb az alaphoz, nagyobb a pigment nedvesítő képessége, núnt az ismert sztirolozott epoxi- vagy alkidgyantáké, illetve •olajoké. A találmány szerinti bevonóanyagból készült bevonatok nagyobb fényűek és jobb víz- és vegyszerállósággal, keménységgel, rugalmassággal és kültéri ellenállóképességgel rendelkeznek, mint a hagyományos sztirolozott kondenzációs gyanták. Feltételezzük, hogy a monomerelegyben lévő vinil-oxazolin, illetve vinil-oxazolin-észter közvetítő szerepet tölt be a kondenzációs gyanta és a monomerek között és így elősegíti a monomerek jobb beépülését a gyantába. Ezáltal kevesebb lesz a gyantában maradó szabad monomer, illetve a képződő homopolimerek mennyisége, amelyek egyrészt kellemetlen szagot, másrészt a gyantaoldat stabilitásának csökkenését okozzák. A vinil-oxazolin vegyületek közvetítésével létrejött, vízzel hígítható vinilezett gyantaoldat jobban összefér a vizes polimer diszperziókkal, mint az ismert vinilezett gyanták. Ennek eredményeként a szokásosnál nagyobb mennyiségű polimerrel is összekeverhető. Az így nyert hibrid rendszer oldószertartalma így még tovább csökkenthető. A rendszer száradása is gyorsabban megy végbe, mint az ismert rendszereké. Ez a jelenség avval magya5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
