199524. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alkil-fenol-formaldehid gyanta tartalmú módosított alkidgyanták előállítására
HU 199524 B A találmány tárgya, eljárás olyan módosított alkidgyanták előállítására, amelyek alkil-fenol-formaldehid gyantát is tartalmaznak módosítóként. Alkidgyanták száradási tulajdonságainak javítására számos eljárás ismert. A 3 179 530 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amelynél alkidgyanták száradását szerves peroxidok adagolásával javítják. A módszer hátránya, hogy a kompozíció tárolhatósága kicsi és a szerves peroxidok alkalmazása növeli a gyanta tűzveszélyességét. A 176 069 számú magyar szabadalmi leírásban, amely saját korábbi eljárásunk, ketongyantával történő alkidgyanta módosítást ismertetünk. Az eljárás szerint, ha az alkidgyanták módosítására keménygyantaként olyan ketongyantákat alkalmazunk, amelynek hidroxilszáma 50—400 mg KOH/g, olvadáspontja 50—150°C (53180 DIN szerint), akkor a módosított alkidgyanták javított tulajdonságokat mutatnak. Javul a száradóképességük, nő a gyanták pigmentnedvesítő-képessége. Ismert továbbá az is, hogy ha alkil-fenol-formaldehid gyantát olajjal módosított alkidgyantával főzik össze — javul a módosított gyanta fény- és vegyszerállósága, viszont romlik a gyanta eredeti száradási tulajdonsága. A jelenség magyarázata az, hogy az olajreaktív alkil-fenol-gyanták magasabb hőmérsékleten intermolekuláris dehidratáció révén az igen reakcióképes kinometidekké alakulnak, mely vegyületek a száradó vagy félig száradó olajok kettős kötésével magas hőmérsékleten addíciós reakcióra lépnek. (Dr. Kovács L.: Lakkműgyanták, I. kötet 24. oldal). Ez a reakció igen előnyös a száradó olajok nemesítésére, de olajmódosított alkidgyanták esetén, miután „elfogyasztja" a telítetlen kötések egy részét, visszaveti azok oxidativ száradását. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy ha alkidgyantákat a kondenzáció során nem csupán hidroxilcsoportot tartalmazó ketongyantával, hanem még fenol-formaldehid gyantával is módosítjuk, a kész gyanta száradási tulajdonságait tovább tudjuk javítani és emellett keményebb, fényállóbb gyanta bevonatot nyerünk a módosított gyanta oldatából. A jelenség feltételezett magyarázata az, hogy az alkidgyanta szintézise során beépített OH-funkciós ketongyanták, (melyek beépülése a hidroxi-csoportokon keresztül történik) igen jó reakciópartnerei a magas, 150°C feletti hőmérsékleten, az alkil-fenol-gyantáknak. így a kettőskötéseket csökkentő diénaddíció helyett túlsúlyban étereződési vagy szubsztitúciós reakció játszódik le a két gyanta molekulái között. Ezáltal a találmány sze1 2 rinti módosítás az eredeti ketongyártás módosításához képest, az eredeti száradási idő csökkenését eredményezi. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy polikarbonsavat, — anhidridet, monokarbonsavat, illetve ezek keverékét, polialkoholt és száradó olajat 160 és 260°C közötti hőmérsékleten reagáltatunk, a reakció során keletkező víz folyamatos eltávolítása mellett. Az eljárást az jellemzi, hogy a reakcióelegyhez 50—400 mg KOH/g hidroxilszámú és 50—150°C olvadáspontú, hidroxilcsoporto(ka)t tartalmazó ketongyantát adunk 1 — 30 tömeg% mennyiségben, amely a reakcióelegy kiindulási hidroxilszámának 0,1 — 25%-át biztosítja. A reakcióidő előrehaladtával, a polikondenzációs reakció 50—95%os konverzióját követően, 150—200°C közötti hőmérsékleten beadagolunk a gyanta tömegére vonatkoztatva 0,1 —10 t%, előnyösen 5,0— 7,0 tömeg%, 50—Í50°C olvadáspontú, olyan alkil-fenol-gyantát, melynek oldalláncában a szénatomszám nagyobb, mint 3 és kisebb, mint 10. Előnyösen propil-, izobutil-, hexil- és oktil-fenolokból készült alkil-fenol-gyantát vagy ezek elegyét A további főzést 190 — 250°C között folytatjuk a kívánt végparaméterek eléréséig. Hidroxilcsoportot tartalmazó ketongyantaként hidroxilcsoportokat tartalmazó ciklohexanon-metanol gyantát, alkil-ciklohexanon-metanol gyantát, ciklohexanon-formaldehid gyantát, alkil-ciklohexanon-formaldehid gyantát, acetofenon gyantát, acetofenon-formaldehid gyantát vagy ezek közül kettőnek vagy többnek az elegyét alkalmazzuk. A hidroxilcsoporto(ka)t tartalmazó ketongyanták ismert módon, így például a 864 451 számú nagy-britanniai szabadalmi leírásban ismertetett módon állíthatók elő. Az eljárásban poliaíkoholként például az alábbiakat alkalmazhatjuk: etilénglikol, propilénglikol, butándiol, hexándiol, dimetil-1,3- -pentándiol, 2-etil-l,3-pentándiol, dimetilol-ciklohexán, perhidrobiszfenolok, polietilén-, és polipropilen-glikolok, glicerin, trimetilol-etán, trimetilol-propán, hexán-triol, 1,2,4- -bután-triol, pentaeritrit, szorbit, mannit, dipentaeritrit. A polikarbonsavak példái: ftálsav, izoftálsav, tereftálsav, hexahidroftálsav, endometilén-tetrahidroftálsav, hexaklór-endometilén-tetrahidroftálsav, maleinsav, fumársav, itakonsav, vagy ezek megfelelő anhidridjei, adipinsav, szebacinsav, dimerizált zsírsavak, trimellitsav vagy anhidridje. Alkalmas monokarbonsavak például a benzoesav, p-tercier-butil-benzoesav, hexahidro-benzoesav, akrilsav vagy egyéb alifás, cikloalifás vagy aromás monokarbonsavak. Száradó olajkomponensként előnyösen alkalmazhatók a szójaolaj, lenolaj, napraforgóolaj, tallolaj, kínai faolaj, ricinus- és dehidratált ricinusolaj, illetve ezek zsírsavai. A találmány szerinti eljárást az alábbi kiviteli példákkal mutatjuk be. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
