159269. lajstromszámú szabadalom • Eljárás térbelileg irányított molekula szerkezetű módosított poliészter-gyanta előállítására

3 159269 4 A korszerű felhordási eljárásoknál az is lényeges, hogy a festékanyag kedvező reológiai sajátosságokkal rendelkezzen, de ugyanakkor minél kevesebb oldószert tartalmazzon. Ez utóbbi feltétel elsősorban gömb alakú, kis molekulasúlyú módosított poliészter gyanták alkalmazásával biztosítható. Az egyes követelmények egyidejű kielégítése gyakran egymásnak ellentmondó feladatok elé állítja a műgyanta formulázót. A nagy hidroxilszámú, erősen poláros jellegű, 'pigmenteket jól nedvesítő módosított poliészter gyanták általaiban kisebb víz és vegyszerállósággal rendelkeznek, mivel a festékfilm teljes száradása, a fiknkópző reakciók teljes lejátszódása után is annyi reagálatlan hidroxil csoport marad a termékben, hagy a film nagymértékben hidrofil marad. Az apoláros karaktert és a többi filmképzővel, való jó összeférhetősiéget biztosító módosított zsírsavláncok, amelyek adott esetben jól hozzáférhetők és így könnyen reagáló hidroxil csoportot is tartalmazhatnak, a zsírsavlánicban elhelyezkedő telítetlen kötéseik folytán lerontják a bevonat időjárásálláságát és a világosabb színárnyalatú bevonatoknál idővel jól észlelhető színeltolódáshoz vezetnek. A legnagyobb nehézséget az eredmények reprodukálhatóságának biztosítása jelenti. Ha pl. a nagyobb hidnoxilszám elérése céljából jelentős poliol felesleglet alkalmazunk, úgy ezáltal megsokszorozzuk a poliészterezési reakció lefutásának lehetséges irányait és így az előbbi molekula morfológiai kialakítási célok elérése kicsúszik a foiimulázó kezeiből. A fenti problémából kiindulva kísérlet-sorozatot folytattunk az előbbi' igényeket reptrodukálhaitóan kielégítő térbelileg irányított molekula szerkezetű módosított poliósztergyanta összetételének és gyártástechnológiájának kidolgozása céljából. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy kellő eredményhez csak úgy jutunk, ha szakítunk a módosított zsírsavkdmponiens polészterlámeba, történő beépítésének klasszikus, koncepciójával, tehát 'részleges alköholízisit követő észterezéssel, illetve a'••;' zsírsavnak közvetlenül a poliol felesleget tartalmazó poliészter komponenssel történő észtierezési módszerével. Arra törekedtünk, hagy az alkalmazott zsírsav telítetlen kötést lehetőleg egyáltalán né, ill. csak elenyészően kis mennyiségiben tartalmazzon. A legkedvezőbb eredményeket az olyan trigüceridek alkalmazásával nyertük, amelyeknek telítetlen kötésére előzőleg epoxi csoportokat építettek rá. Ez esetiben a poliészter komponens egy szabad fcarfboxil csoporton keresztül addíciós reakcióval kapcsolódik az epoxicsoportnál a zsírsayláncra és egyidejűleg az epoxi oxigénből szabad hidroxilosoport képződik. A központilag elhelyezkedő trigMcerid három zsírsavlánora így, mintegy irányítottan, három irányban épülnek rá a poliészterláncok, végükön a szabad és így könnyen hozzáférhető hidroxilesopo'rtokkal. Tekintettel arra, hogy az 5 epoxi csoportok a triglioerid zsírsavlánenak közepén, illetve antíak külső felén helyezkednek el, sztérikus gátlásak niem lépnek fel és így szinte kvantitatív módon lereagálnak. Ugyanígy jól hozzáférhetők a kapcsolás helye'melletti 10 szénatomon képződő hidroxil csoportok is. Ha ezek pl. poliizocianátokkal reagálnak, akkor a képződő poliuretán molekula belső részében helyezkedik el az észterkötéseiket tartalmazó makromolekula rész és így az uretán kötéseken 15 kívül elhelyezkedő indifferens molekula' részek védik az előbbit a külső befolyások (pl. vegyszerbehatások) ellen. A poliaddiciós reakció kisebb hőmérsékleti 20 igénye (210 C°^nál nem nagyobb) kizárja a triglicerid. átósztereződésének lehetőségét és egyben biztosítja annak makromolekulában magként történő elhelyezkedését. A kialakított térbelileg irányított molekulaszerkiezetü módosított 25 poliésztergyahta lafcikfestékipari felhasználás szempontjából igen kedvező tulajdonságokkal rendelkezik. További irányító-hatást lehetett elérni még azáltal, hagy a poliészter kialakítására dikar-30 bansavanhidridek és palialkoholok keverékét használtuk úgy, hogy előbb 90—100 C°-on félesztereket képeztünk és ezeket reagáltattuk kb. 100—190 C°-on az epoxi csoportokat tartalmazó triglioeriddel. 35 Megállapítottuk, hogy a felfűtés sebességének optimálizásával elérhető az, hogy viszonylag kis molekulasúlyú és kis viszkozitás mellett legyen biztosítható elfogadható savszám érték. A legkedvezőbb eredményeket l,ll—3,5 C°/|perc 40 felfűtési sebesség alkalmazásával értük el. Eljárásunk alkalmazásával kis hőfok mellett (210 C° alatti) igen rövid idő alatt játszódik le a reakció, minimális teret engedve így a nem 4S kívánatos mellétorafcciöiknak. Ez a tény is elősegíti reprodukálhaitó minőségű termék előállithátóságát. Természetesen a gyors reakció jelentős mérgo tékben növeli az üzemiben a gyártó kapacitást. A szabadalmi bejelentésünk szerinti eljárás bemutatásaira szolgálnak az alábbi példák. 5g 1. példa: A készülékbe adagolunk 3 mól 1,3 propilénglikolt, 3 mól ftálsavanhidiridet és 1 mól epoxidált napraforgóolajat. Az anyagokat inertgáz atmoszférában, állandó keverés mellett, 1,4 60 C°/perc felfűtési sebességgel 180 C°-ra melegítjük és addig reagáltatjuk, amig a műgyanta savszáma 25 mg KOH alá csökken. A kész terméket aramás^s,zénhidro@énglifcólíj5 észter 1:1 keverékében feloldjuk: 50%-os nem 2