178190. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vízzel hígitható reaktív társoldószert tartalmazó hőre keményedő lakkok v bevonóanyagok előállítására
3 178190 4 dinamikailag instabil rendszerek, nehezen pigmentálhatók, termoplasztikusak, az alkalmazott emulgeálószerek miatt vízállóságuk gyenge. így az ezeket tartalmazó filmek konózióvédelemre gyakorlatilag alkalmatlanok. A probléma végleges megoldását az olyan diszperziók vagy kolloiddiszperziók alkalmazása jelenti, amelyek hidroxil vagy karboxilcsoportokat tartalmaznak és így lehetővé válik a bevonatok térhálósítása vízzel hígítható amingyanták felhasználásával. Ilyen eljárást ismertet a 2 622 646 számú NSzK szabadalmi leírás, amely szerint úgy állítanak elő vízben emulgeálható polikondenzációs műgyantákat, hogy azokba poliglikolokat és pentaeritritmonoformiált építenek be. Ezek a diszperziók pl. hexametoximetilmelaminnal térhálósíthatók. Ezeknek a megoldásoknak a hátránya, hogy a vizes diszperziók alacsony szilárdanyagtartalominal rendelkeznek, gyenge a tárolhatóságuk, pigmentálásuk során számos nehézség mutatkozik. A 2 439 548 számú NSzK szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amely szerint a vízzel hígítható polikondenzációs műgyantát e-kaprolaktámban oldják, mint reaktív társoldószerben, ezt kombinálják vízzel hígítható amingyantával és a bevonóanyagot kívánt esetben pigmentálják. A megoldás hátránya, hogy az e-kaprolaktám kémiai jellege miatt csak az amingyanta metilol, vagy alkoxi csoportjával képes reagálni, azaz a leírás szerint alkalmazott mennyiségnek csak egy része — vizsgálataink szerint körülbelül 30—50%-a — épül be a filmbe. Kísérleteink során arra a felismerésre jutottunk, hogy ha olyan vízzel hígítható, hőrekeményedő poliészter-gyantát, amely a gyanta szilárdanyagtartalmára számítva 10-90 súly% metilol-kaprolaktámot tartalmaz, kombinálunk vízzel hígítható amingyantával és a kompozícióhoz kívánt esetben pigmenteket, töltőanyagokat adunk, akkor ez a bevonatrendszer számos előnyös tulajdonságot mutat az ismert, hasonló összetételű gyantához képest. Ennek megfelelően — az alkalmazott metilol-kaprolaktám nagy része (60—909^a) beépül a filmbe, — javul a bevonatok vízállósága, fénye és mechanikai tulajdonságai. A találmány tárgya tehát eljárás vízzel hígítható, hőrekeményedő lakkok és bevonóanyagok előállítására: reaktív társoldószert tartalmazó, vízzel hígítható, hőrekeményedő poliészter-gyanta és vízzel hígítható, éterezett amin-formaldehid gyanta és adott esetben pigmentek elegyítése révén. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a reaktív társoldószerként a poliésztergyantára számítva legalább 10 súly% metilol-kaprolaktámot vagy metilol-kaprolaktám és szerves oldószer elegyet tartalmazó poliészter-gyanta oldatot adott esetben pigmenttel diszpergáljuk, 60-90:40-10 súlyarányban éterezett amin-formaldehid gyantával elegyítjük, majd adott esetben metilol-kaprolaktámot tartalmazó szerves oldószer-víz keverékkel a kívánt viszkozitásértékre hígítjuk. Poliészter-gyantaként olyan gyantát alkalmazunk, amelyet polikarbonsavaknak, ezek anhidridjeinek, illetve monokarbonsavaknak és/vagy ezek trigliceridjeinek és/vagy ezek epoxiésztereinek és polioloknak 150—250 °C hőmérsékleten, légköri nyomáson történő reagáltatásával, a keletkező víz folytonos eltávolításával nyerünk. A vizet azeotrop desztillációval, inert-gáz átfúvatással, vákuumozással távoli tjük el. Polikarbonsavként, illetve polikarbonsavanhidridként előnyösen ftálsavanhidridet, maleinsavhidridet, trimellitsavanhidridet, dimetilol-propionsavat, izoftálsavat, monokarbonsavként előnyösen linolsavat, linolénsavat, oktadekadiénsavat, oktilsavat használunk. Alkalmazhatjuk ezen karbonsavak trigliceridjeit vagy epoxiésztereit is. Polialkoholként előnyösen etilénglikolt, dietiléngjikolt, propilénglikolt, glicerint, trimetilolpropánt, trimetiloletánt, pentaeritritet, hexántriolt alkalmazunk. A kondenzálást 150—250 °C hőmérsékleten, célszerűen toluol és/vagy xilol jelenlétében végezzük, a keletkező víz egyidejű, folyamatos eltávolításával. Vízzel hígítható amin-formaldehid gyantaként előnyösen karbamid vagy melamin, illetve ezek derivátumainak formaldehiddel való kondenzációs termékét alkalmazzuk. A kondenzációs gyanta metilolcsoportjait teljesen vagy részben éterezzük Ci— C4 alkoholokkal, vízoldható glikolokkal vagy ezek elegy ével. Ilyen gyanták előállítását ismerteti például az 1 447 062 számú nagy-britanniai szabadalmi leírás, az 1 669 285 számú NSzK szabadalmi leírás, az 1 572 406 számú francia szabadalmi leírás és a 466 301 számú svájci szabadalmi leírás. A metilol-kaprolaktám előállítását a szakirodalom [Houben-Weyl., Bd. XI/2. s. 570 (1958)] kaprolaktám és paraformaldehid lúgos-alkoholos közegben, visszafolyatás melletti reagáltatásával írja le. Eljárásunkat a következő példákban mutatjuk be. 1. példa 317 súlyrész ricinusolajat, 350 súlyrész ftálsavanhidridet, 220 súlyrész trimetilolpropánt, 113 súlyrész dimetilolpropionsavat és 50 súlyrész xilolt keverővei, azeotróp desztillációs feltéttel ellátott saválló acél autoklávba mérünk be és állandó kevertetés mellett az elegyet 225-230 °C-ra melegítjük. A képződő vizet azeotrop desztilládóval folyamatosan távoli tjük el. A polikondenzádót mindaddig folytatjuk 225-230 °C-on, amíg mintegy 45 súlyrész víz ledesztillálása után a gyanta savszáma 55-re csökken (5-6 óra). A polikondenzádó befejeztével a xilolt ledesztilláljuk és a visszamaradt gyantából metilol-kaprolaktámmal 70%-os oldatot készítünk, az oldat pH-ját beállítjuk, majd vízzel hígítjuk. A gyantaoldat összetétele a következő: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
