199538. lajstromszámú szabadalom • Eljárás javított tulajdonságú olajjal módosított alkidgyanta alapú bevonóanyag előállítására
HU 199538 B 2 A találmány tárgya eljárás javított tulajdonságú, növelt száradási sebességű és fokozott pigment nedvesítő képességgel rendelkező, olajjal módosított alkidgyanta-alapú bevonóanyag előállítására. Ismeretes, hogy az olajjal módosított alkidgyanták a festékipar legnagyobb mennyiségben gyártott filmképző típusai. Előállításukkal számos szakkönyv foglalkozik. Ilyen könyvek a következők: Solomon, D.H.: The Chemistry of Organic Film Formers (New York, 1970.); Raymond, R.: Film Forming Compositions (New York, 1967.); Kovács L.: Lakkműgyanták I., II. (Mérnök Továbbképző Intézet, Bp. 1965.) Az alkidgyanták tulajdonságait az őket felépítő növényi olajok, illetve ezek zsírsavainak tulajdonságai határozzák meg. Régen ismertek olyan eljárások, amelyek olyan különleges olajszármazékok előállítására vonatkoznak, amely felhasználható önálló filmképzőként, vagy alkidgyanták öszszetevőjeként. Ilyen olajszármazékok a kencék, a standolaj, a fúvatott olaj és az epoxidált olajok. A kencéket úgy nyerjük, hogy az olajat 150°C körüli hőmérsékletre melegítjük és fémszikkatívot keverünk hozzá. A standolaj hő hatására polimerizálódott növényi olaj. A standolajokat az olajok 290— 300°C-on végzett hőpolimerizációjával állítjuk elő. Ezeket felhasználva — elsősorban más kötőanyagokkal együtt jó időjárás- és vízállóságú bevonatok készíthetők. A fúvatott olajok előállítása általában úgy történik, hogy 100—200°C-on finoman eloszlatott levegőt fúvatnak az olajon keresztül. A fúvatott olajok a pigmenteket jól nedvesítik, a nyers olajoknál jobban száradnak, ugyanakkor vízállóságuk gyenge. Szerves persavakkal végzett epoxidációval a száradó olajak telítetlen zsírsavainak kettős kötései epoxicsoporttá alakíthatók. (Felix Fritz: Trocknende Oele und Trockenstoffe 1949.; Dr. Kovács Lajos: Lakk és Festék Zsebkönyv, Budapest 1982.) Az epoxicsoportok olyan glikolnak is tekinthetők, amelyek részben vagy egészben észterezhetők, így az epoxidált olajak különféle típusú alkidgyantába is jól beépíthetők. Az epoxidált olaj speciális festékipari felhasználási módja, amikor karbonsavakkal képzett adduktját használják alkidgyanták módosítására és ezáltal megnövelt tárolási stabilitású, fungicid anyagokkal adalékolható bçvonôanyagokhoz használható kötőanyagot állítanak elő. A kencék, olajfestékek, olajlakkok, levegőnszáradó alkidgyanták száradása egyaránt az olajkomponens telítetlen kötéseinek kémiai reakcióján alapul. A filmképzés folyamatának részletes vizsgálata azt mutatta, hogy a száradás oxigénfelvétellel megy végbe, vagy is az oxigén beépül a polimerbe. Célul tüztük ki, hogy olyan javított tulajdonságú alkidgyanta-alapú bevonóanyagot 1 2 állítsunk elő, amely — egyrészt javított száradási tulajdonságokkal; — ugyanakkor jobb pigment — nedvesítő képességgel is rendelkezik. Azt találtuk, hogy ezt olyan új szikkatív rendszer adagolásával tudjuk elérni, amelyet 3—8 tömeg% epoxitartalmú epoxidált olaj, növényi olaj és fémszikkatív elegyének 150— 180°C-on, 30—120 percig tartó reagáltatásával nyerünk. A három komponens reagáltatásával egy na'gymolekulájú prepolimer képződik, amely szikkativáló hatású. Az így nyert nagymolekulájú, úgynevezett „polimer szikkatív" a láncban lévő oxigén — és fémtartalmánál fogva jobban gyorsítja a száradást, mint az eddig használt szikkatívok. A szikkatív az alapgyantával rokon szerkezetű polimer, ezért nagyobb mértékben öszszefér az alkidgyantával és könnyebben, homogénebben eloszlatható a rendszerben. Tartalmaz továbbá olyan, még reakcióképes csoportokat, melyeken keresztül az alkidgyantához kapcsolódni tud. A találmány szerinti eljárásban alkalmazhatunk olyan polimer szikkatívot, amelyet elkülönítve állítunk elő, de használható az alkidgyantás közegben in situ előállított szikkatív is. A találmány szerint úgy járunk el, hogy szárazanyagra számítva — A) 88—97 tömeg% mennyiségű, 50—70 tömegé olajat tartalmazó, oxidativ úton száradó, 5—20 mg KOH/g savszámú alkidgyantához hozzáadunk 2,2—14 tömeg% olyan elegyet, amely 1—8 tömeg% mennyiségű, 3— 8 tömeg% epoxitartalmú, epoxidált olajból, 1—4 tömeg% növényi olajból és 0,2—2 tömegig szerves fémsó szikkatívból áll, az elegyet 150—180°C-on tartjuk 30—120 percig; vagy B) 1—8 tömeg% mennyiségű, 3—8 tömegé epoxitartalmú, epoxidált olajat, 1—4 tömeg% növényi olajjal és 0,2—2 tömeg% szerves fémsó szikkatívval összekeverünk, az elegyet 30—120 percig 150—180°C-on tartjuk, majd ezután elegyítjük 88—97 tömeg% meriynyiségű, 50—70 tömeg% olajat tartalmazó, oxidativ úton száradó, 5—20 mg KOH/g savszámú alkidgyantával, az elegyet homogenizáljuk — majd az így nyert terméket 40—100 tömeg% oldószerrel hígítjuk. Az 50—70 tömeg% olajtartalmú, 5—20 mg KOH/g savszámú alap alkidgyantát ismert módon monokarbonsavakból, polikarbonsavakból (illetve ezek anhidridjéből), poliolokból és növényi trigliceridekből állítjuk elő 160—260°C-on végzett polikondenzációval, a képződött víz folyamatos eltávolítása mellett. A találmány szerint nyert szikkativált bevonóanyag előnye a következő: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
