193987. lajstromszámú szabadalom • Eljárás oxirángyűrűt tartalmazó vegyületekkel és vinilvegyületekkel módosított poliésztergyanta oldatok előállítására
193987 A találmány szabályzott kémiai felépítésű, oxirángyűrűt tartalmazó vegyületekkeí és vinilvegyületekkel módosított poliésztergyanta oldatok előállítására vonatkozik. A szabályzott felépítést az egyes komponensek minőségi és mennyiségi arányának megfelelő megválasztásával, a gyantafőzés paramétereinek szigorú határok között tartásával tudjuk elérni. Ismeretes, hogy poliészterek vinilvegyületekkel végzett módosításával annak száradási sebességét, fényállóságát, valamint vegyszerállóságát növelni lehet. Ilyen termékek előállítására számos módszert dolgoztak ki, vinilvegyületként általában sztirolt, akrilsav-észtert használva tel. A vinilvegyülettel módosított alkidgyantákról az Official Digest Federal Paint Varnish Clubs 31 1143-1162 (1959), valamint Solomon D,H, J.O.C.C.A,. 45/88-94/1962/ cikke nyújt mélyebb áttekintést, illetve dr.Kovács Lajos: Lakk és Festék Zsebkönyv 1982. (259—261. old.) ad összefoglalást. Az alkidgyanták vinilvegyületekkel történő módosítására szolgáló eljárások alapvetően két fő csoportba oszthatók. Egyrészt a vinilezés történhet az alkidgyanta telítetlen növényi zsírsav részével történő kopolimerizációval. Ilyen eljárásokat ismertet az 573 809. és 573 835. angol, valamint a 975 352. és 1233 605 sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás. Az itt leírt eljárások hiányossága, hogy követelmény a telítetlen zsírsavlánc jelenléte, ezért az így előállított termékek használati területe korlátozott. További hátrány, hogy levegőn száradó bevonóanyagok előállítása esetén a száradás szempontjából értékes kettős kötések fogynak a kopolimerizáció során. Más eljárások szerint hidroxil- és/vagy karboxilfunkciós oligomerek, illetve polimerek és a poliészterek' kiindulási anyagainak kondenzációs reakciójával állítanak elő vinilmódosított poliésztereket. Az 1371 786. sz. francia és a 2095 262 sz. angol szabadalmi leírás sztirol/allil-alkohol kopolimerek, illetve oligomert ajánl poliészterek hidroxiltartalmú komponenseként. A 3600 354. sz. amerikai szabadalmi leírás karboxil- vagy karboxil- és hidroxilcsoportokat tartalmazó polimer reagáltatását írja le a szokásos poliészterek kiindulási komponensekkel. A 3743 615 sz. amerikai szabadalmi leírás szerint hidroxilcsoport tartalmú alkidgyantát, hidroxilcsoportokat tartalmazó akrilátmonomert és egyéb polimerizálható monomereket 2—15 óráig reagáltatva kapnak vinilezett alkidgyantát. A 172 296. sz. magyar szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amelynél dikarbonsavanhidrid felesleg mellett hajtják végre a hidroxiltartalmú és a hidroxilcsoportot nem tartalmazó monomerek polimerizációját, majd az így kapott karboxilcsoportot tartalmazó polimert használják komponensként az alkidgyanta előállításánál. 1 2 Az ismertetett eljárások alkalmazásának az a hátránya, hogy a polikondenzációs reakció közben a megfelelő molekulatömegű termék elérése és a gélesedés időben nagyon közel van egymáshoz, a reagáltatás során nagy a gélesedés veszélye, ezért a reakció kivitelezése nehézkes. További hátrány, hogy a polimer hányad aránya a vinil vegyülettel módosított poliésztergyantában csak egy megszabott tartomány lehet. Ez a mennyiségi tömegarány a 172 296. sz. magyar szabadalmi leírás szerint 1—65 tömeg%. A poliészterek vinilvegyületekkel történő módosításának tulajdonképpen legegyszerűbb, de szélsőséges esete az úgynevezett telítetlen poliésztergyanták használata. (dr. Kovács Lajos Lakk- és Festék Zsebkönyv 1982. p. 266—268). Ebben az esetben a poliésztergyanták dikarbonsav komponense telítetlen kötést tartalmaz, amely a felhasználás során az aktív oldószerként alkalmazott monomerekkel kdpolimerizációs reakcióban térhálósodik. Ekkor a monomerekkel, így a vinilvegyületekkel való reagálása után olyan termék keletkezik, amely oldószerekben oldhatatlan és megolvaszthatatlan. A 75 67 891. sz. japán közrebocsátási irat olyan telítetlen poliészter gyanta előállítást ír le, amelynél az oldáshoz felhasznált monomerkeverék etilénglikol-monometakrilátot is tartalmaz. A telítetlen poliészterek esetében a vinilezés a felhasználás során történik és oldhatatlan, hőre nem lágyuló, térhálós terméket eredményez. Ez a termék nem tárolható. A legújabb törekvések az alacsony hőmérsékleten, kevés energiaráfordítással előállítható alkidgyanták gyártására irányulnak. Erről számol be a Farbe und Lack 1985(2) 108. sz. oldalán írt cikk, amely kiemeli a 4335 027. számú amerikai szabadalmi leírást. Itt új reakciópartnerként glicidil-észtert alkalmaznak és az eddigi 230—250°C 12 órás gyártás helyett már 100°C-on 2—4 óra alatt lehet alkidgyantát előállítani. Jellegében azonos eljárást ismertet a 170 545. sz. magyar szabadalmi leírás is, amely szerint poliolból, dikarbonsavanhidridből és epoxidált növényi olajból, illetve glicidil-éterből és glicidil-észterből gőzfűtésű reaktorban 110°C-os kezdő hőmérsékleten állítható elő poliésztergyanta. Ilyen alacsony hőmérsékleten folytatott előállítási eljárást vinilvegyületekkel módosított poliésztergyanták gyártásánál eddig nem ismertek. Célul tűztük ki, hogy olyan szabályzott szerkezetű, oxirángyűrűt tartalmazó vegyületekkel és vinilvegyülettel módosított telítetlen poliészter gyantát állítsunk elő, a szokásosnál alacsonyabb kondenzációs hőmérsékleten, amely molekulánként csak egyetlen polimerizálható kettős kötést tartalmaz. Ugyanis az így nyert gyanta a vinil- és/ /vagy akrilvegyületekkel való későbbi polimerizációs reakció során bifunkciós monomerként reagál. Emiatt a kapott termék nem 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
