181750. lajstromszámú szabadalom • Eljárás uretálalkid gyanták vizes oldatainak előállítására
3 181750 4 tóság illetve a tárolási tulajdonságok javulnak, ha polikondenzációs gyantát formaldehiddel kezelnek és a hidroxil-csoportok egy részét oximetiléncsoporttá alakítják át. Hagyományos oldószeres lakkipari alkidgyanták esetében a száradási és vízállósági tulajdonságok javíthatók, ha a műgyantaoldatot izocianátokkal kezelik, amikor is az alkalmazott izocianátok (általában» poliizocianátok) az alkidgyanta hidroxil és karboxilcsoportjaival reagálnak és uretán kötéseket alkotnak. A száradási és vízállósági tulajdonságok javulása általában lineárisan függ az uretán csoportok számától. Megalapozott feltevés, hogy ha a levegőn száradó vízzel hígítható alkidműgyantákba uretán kötéseket építünk be, akkor a filmképzők száradási tulajdonságai és bevonataik vízállósága javulni fog. A gyakorlati problémát az jelenti, hogy az alkidgyantákat, így a vízzel hígítható alkidgyantákat sem lehet oldószermentes állapotban izocianátokkal kezelni magas viszkozitásuk miatt. Az oldószeres oldatok reagáltathatók csupán izocianátokkal. A vízzel hígítható alkidműgyanták esetében, a későbbi vízzel való jó hígíthatóság illetve a megfelelő tárolhatóság miatt szabad hidroxilcsoportokat tartalmazó glikolétereket kell oldószerként használni, amelyek viszont reagálhatnak az izocianátokkal, s ez a gyanta felhasználási tulajdonságait károsan befolyásolja. Az 3.752.778 számú U.S.A. szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amelynél úgy járnak el, hogy a magas savszámú és hidroxilszámú alkidműgyantát először dimetilformamidbam oldják, izocianátokkal kezelik, majd ezután adnak az oldathoz glikolétereket, semlegesítik illetve vízzel hígítják. Dimetilformamid oldószer alkalmazása esetében az izocianátok nyilvánvalóan csak a gyanta megfelelő funkciós csoportjaival reagálnak, ugyanakkor a dimetilformamid megfelelő társoldószer a rendszerben. Az eljárás egyetlen hátránya, hogy a dimetilformamid MAK-értéke olyan kedvezőtlen, hogy az ilyen vizes termékek egészség- és környezetvédelmi szempontoknak, előírásoknak nem felelnek meg, illetve megfelelő egyéni védőeszköz használata mellett alkalmazhatók. Az előzőekben ismertetett problémák megoldását célzó kísérleteink során arra a meglepő felismerésre jutottunk, hogy lehetséges az alkidgyanták izocianátos kezelése, ha úgy járunk el, hogy A) polikarbonsavak, monokarbonsavak és/vagy ezek trigliceridjeinek és/vagy ezek epoxidált származékának, valamint polioloknak és kívánt esetben hidroxikarbonsavnak elegyéhez - ezek súlyára számítva - 0,2-4,0 súly% mennyiségben aminoalkoholt vagy aminoalkoholok elegyét adjuk és a reakcióelegyet 150—280 °C közötti hőmérsékleten kondenzáljuk 25—100 mg KOH/g savszám eléréséig, vagy B) polikarbonsavak, monokarbonsavak és/vagy ezek trigliceridjeinek és/vagy ezek epoxidált származékának, valamint polioloknak és kívánt esetben hidroxikarbonsavnak elegyét 150—280 °C közötti hőmérsékleten reagáltatjuk 30 mg KOH/g feletti^avszám eléréséig, majd a reakcióelegyhez — ennek súlyára számítva 0,2-4,0 súly% mennyiségben aminoalkoholt vagy aminoalkoholok elegyét adagoljuk és folytatjuk a kondenzációt 25-100 mg KOH/g savszám eléréséig. Az eljárás előnyös változata szerint az alkalmazott izocianátok mennyiségére számítva 10—20 súly% bórsavat adagolhatunk a polikondenzátum oldathoz az izocianát adagolása előtt. A találmány szerint előállított gyantáknál korlátozás nélkül használhatók a vízzel hígítható festékek esetében alkalmazott alkoholos hidroxilt tartalmazó glikoléterek, amelyek a vízzel való hígíthatóság és a megfelelő tárolási tulajdonságok eléréséhez szükségesek. Ugyanakkor azt tapasztaltuk, hogy a találmány szerint előállított gyanták az izocianátos kezelés következtében — a vízzel hígítható, levegőn száradó festékek bevonatainak száradási tulajdonságaihoz és vízállóságához képest — jelentős javulást mutatnak. A gyanta előállításánál polikarbonsavként előnyösen izoftálsavat, ftálsavat, ftálsavanhidridet, trimeUitsavanhidridet alkalmazunk. Monokarbonsavként előnyösen lenolajzsírsavat, sáfrányolajzsírsavat, szójaolajzsírsavat használhatunk, de ezek trigjiceridje vagy a monokarbonsavak és az olajok elegye is alkalmazható komponensként. Az olajok epoxidált származéka, például az epoxidált lenolaj vagy szójaolaj is alkalmazható az alkid gyanta egyik kiindulási komponenseként. Poliolként trimetilol-propán, trimetilol-etán, pentaeritrit alkalmazható az alkid gyanta egyik kündulási komponenseként. Kívánt esetben az alkid gyanta komponenseként hidroxilkarbonsavat is, például dimetil-propionsavat alkalmazunk. Aminoalkoholként 2-amino-2-metil-l -propánok vagy 2-amino-2-metil-l ,3-propándiolt vagy trisz(hidroxi)-amino-metánt vagy 2-amino-2-etil-l ,3-propándiolt vagy ezek elegyét alkalmazzuk. Mono és/vagy poliizocianátként: előnyösen fenilizocianátot, sztearilizocianátot, ciklohexilizocianátot, etiléndiizocianátot, toluilén-2,4-düzocianátot, difenilmetán-4,4-diizocianátot, naftalin-1,5-diizocianátot, 3,3’-diklór-4,4’-bisz-fenildiizocianátot, hexametiléndiizocianátot, izoforondiizocianátot, trifenilmetán- 4,4’,4”- triizocianátot, trimetil-hexametiléndiizocianátot, tri-izopropil-fenil-diizocianátot és diciklohexil-metán4,4’- diizocianátot vagy ezek elegyét használjuk. Szerves oldószerként alkoholos hidroxilcsoportot tartalmazó glikolétert, éspedig előnyösen propüénglikol-propilétert, etilénglikolmonobutilétert, etilénglikoletiléter, vagy ennek más oldószerrel, például etilénglikollal izobutanollal, alkotott elegyét alkalmazzuk. A kész gyanta oldat pH-jának beállítását előnyösen aminoalkohollal vagy aminnal, így dimetil-etanolaminnal vagy trietil-aminnal végezzük. A találmány szerint előállított gyanták vízzel jól hígíthatok, kiváló tárolhatósággal rendelkeznek és a bevonat száradás után jó vízállósággal rendelkezik. Eljárásunkat az alábbi kivitek példákkal szemléltetjük: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
