194294. lajstromszámú szabadalom • Hőálló, csökkentett termoplaszticitású, megnövelt oldószerállóságú, szilikongyantát tartalmazó festékipari bevonóanyag kompozíció
1 194.294 2 A találmány olyan hőálló, festékipari bevonóanyagra vonatkozik, amelynek kötőanyaga két különböző típusú szilikongyanta és egy módosított alkídgyanta kombinációjából áll. Ismeretes, hogy a szil ikon gyanták önmagukban vagy más gyantákkal kombinációban számtalan kiváló tulajdonsággal, kiemelt hőállósággal, víz- és időjárásállósággal rendelkező festékipari bevonóanyagot adnak. A szilikongyanták előállításáról és felhasználásáról, a bevonatok tulajdonságairól és a szilikongyanták adalékanyagként történő felhasználásáról részletes ismertetést ad Walter Noll: Chemie und Technologie der Silicone c. könyvében (Verlaga Chemie, Weinheim 1968) a 352—364, 410—424 és 495—496. oldalon. Szilikongyanta alapú bevonatok tulajdonságát vizsgálja William A Finzel: a Journal of Coating Technology Vol. 52. No 660.1980. folyóiaratban az 55—61. oldalon. , Szilikongyanták más gyantákkal történő kombinálását több célból végtik: egyrészt gazdaságossági okokból, másrészt a legkedvezőbb tulajdonságokat biztosító bevonat kialakítása céljából. Két kombinációs eljárás lehetséges: a fizikai keverés és a kémiai reakcióval, előnyösen kondenzációval történő összekapcsolás. A Plaste unk Kautschuk 1978. 25. (11/666) cikkben olyan szilikongyantából és alkidgyantából álló -kompozíciót vizsgálnak, amelyben a metil-fenil-szilikon-gyanta a kötőanyag 20—30 tömeg9kát képviseli, az alkalmazott alkidgyanta pedig közepes olajhosszuságú, szintetikus zsírsav alapú alkidgyanta. A kompozícióból kialakított bevonat jó hőállóságú. A C.A. 93 116129 y jelű szakirodalmi utalás szerint poü/metil-fenil-sziloxán/gyantát 3000-4000 molekulasúlyú sztirolozott alkidgyantával keverve használnak bevonóanyag kompozíció kötőanyagának. A kompozíció jó mechanikai tulajdonságú, fény- és időjárásálló bevonatot ad. A C.A. 91 93032 d. jelű hivatkozási adat alkidgyanták és sziloxánok kémiai reakcióval történő öszszekapcsolásra ismertet eljárást. Az eljárás szerint alkidgyantákat oligomer sziloxánokkal reagáltatáják. A módosított alkidgyanták festékipari bevonóanyag kötőanyagaként használják. A 6931 471 japán közrebocsájtási irat jó hőállóságú. szilikonozott alkidgyantát ismertet. A gyanta elágazó szénláncú zsírsav gliddilésztere, amely többértékű alkohol, polikarbonsav és dimetil-trifenil-trimetoxi-trisziloxán reakciójával készül. A lehetséges két kombinációs eljárás az alkidgyanták és szilikongyanták, a fizikai keverése és a kémiai reagáltatása közötti különbséget többen vizsgálták (HL.Chan.: Paint Industry Mag. 76. No 4., 8., 1961: R.C. Hedlund and C.R. Olson: Paint Varnish Production 53 No. 5.40. 1961. és B.H. Kress and Hoppens Paintindia 2. No. 9.35. 1952.) Megállapították, hogy azonos szilikontartalom esetében — a késztermék tulajdonságainak összességét vizsgálva - jobb eredményt ad a kémiai összekapcsolás, mint a keverés. A keverés azonban éppen egyszerűségét és nagyobb vanálhatósági lehetőségét tekintve a festékgyártók részére sok esetben előnyösebb. Ugyanakkor használatát sok esetben korlátozza, hogy a komponensek öszszeférhetosége nem megfelelő. A sok kiváló tulajdonság mellett, a szakirodalom megemlíti, hogy a szilikongyanta vagy szilikongyantát tartalmazó kombinációs bevonatok kellemetlen tulajdonsága a termoplaszticitás és a csekély oldószerállóság. Ezek a tulajdonságok csökkent mértékben még beégetés után is megmaradnak. Walter Noll: Chemie und Technologie der Silicone c. könyvében a 416 oldalon a 85. és 86. táblázatban, valamint dr. Kovács Lajos: Lakk és Festék Zsebkönyv 1982. 272. old. 2- 40. táblázatban számszerűleg is érzékelteti a ternoplasztidtás mértékét. A szilikongyanták térhálósítása, katalizáló hatású anyagok jelenléte nélkül 200°C feletti hőmérsékleten is több órát vesz igénybe és a beégetés katalizátorok jelenléte esetében sem végezhető el 200°C alatt. (Lakkés Festék Zsebkönyv 1982. 530.o.) Következésképpen a 200° C alatti szárításnál a hőmérsékletnek csak a fizikai, illetve egyéb jellegű pl oxidativ száradás, gyorsításában van szrepe. Ezek a bevonatok általában a használat során, a tartóan magas hőmérsékleten térhálósodnak. A termoplaszticitás és oldószerérzékenység komoly gyakorlati problémát jelent azokban az esetkben, amikor a bevonatot csupán fizikai száradás, vagy nem teljes beégetés után kívánják hőigénybevételnek vagy oldószer hatásának kitenni. Ekkor ugyanis a bevonat erősen sérülékeny és több egyidejű mechanikai igénybevétel hatására teljesen tönkremegy. A találmány célja olyan, szilikongyantát tartalmazó, (levegőn száradó) kombinációs festékipari bevonóanyag kidolgozása, amely a szilikongyanta alapú bevonóanyagok, előnyös tulajdonságainak megtartása mellett, kitűnik a nem beégetett bevonat csökkentett termoplaszticitásával és megnövelt oldószeiállóságáva! és a kombináció a komponensek és adalékok fizikai keverésével előállítható. Célkitűzésünket úgy tudjuk megvalósítani, ha a szilikongyanták kombinációs partnereként olyan módosított alkidgyanta-oldatot használunk, amely 75— 95 tömeg% szárazanyagtartalommal, 3—10 mgKOH/g savszámmal és 15-30 mgKOH/g hidroxilszámmal jellemezhető. Ezt a gyantaoldatot rövid ol?jhosszíiságú ismert alkidgyanta és módosítóként 3—18 tömeg% monoepoxivegyület, előnyösen gliddil-2,2-dimetilkapronát, valamint 2—8 tömeg% dikarbonsavanhidrid- előnyösen ftálsavanhidrid- 160-210°C-on 30- 180 percig történő reagáltatásával, majd oldószeres hígítással kapjuk. A készterméket a szilárd gyantára vonatkozóan 3— 7 mgKOH/g savszám és 15—30 mgKOH/ghidroxilszárn, valamint a 40— 55 tömeg%-os oldatban 20°C-on 1000-1600 mPas viszkozitás érték jellemzi. Ekkor meglepő módon a kompozíció igen jó eredményt ad mind az összeférhetőség, mind a termoplasztidtás csökkentése, mind az oldószerállóság növelése vonatkozásában. A komponensek összeférhetőségét tovább javítja, ha a kompozícióhoz kis mennyiségben alkoxicsoportokat tartalmazó szilikongyantát adagolunk. A találmány tárgya tehát olyan festékipari bevonóanyag kompozíció, ameiyet az jellemez, hogy a kompozíció szárazanyagtartalmára számítva a) 6—20 tömeg% szilikongyantát, előnyösen metil-fenil-szilikongyantát, szilikongyanta-poliészter kondenzátumot, (50-^75 tömeg%-os oldószeres oldat formájában) b) 0,05-0,5 tömeg% alkoxiesoportokat tartalmazó szilikongyantát c) 1-30 tömeg%, 3-7 mgKOH/g savszámmal, 15-30 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
