194922. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szabályozott kémiai felépítésü, telitetlen dikarbonsavanhidridet is tartalmazó vinilvegyületekkel módosított poliésztergyanta oldatok előállítására
A találmány szabályzott kémiai felépítésű, kiindulási anyagként telítetlen dikarbonsavanhidridet is tartalmazó, vinilvegyületekkel módosított poliésztergyanta oldatok előállítására vonatkozik. A komponensek mennyiségi arányának és a gyantafőzés paramétereinek behatárolásával biztosítható a szabályzott kémiai felépítés. Ismeretes, hogy poliészterek vinilvegyületekkel végzett módosításával annak száradási sebességét, fényállóságát, valamint vegyszerállóságát növelni lehet. Ilyen termékek előállítására számos módszert dolgoztak ki, vinilvegyiilétként általában sztirolt, akrilsav-észtert használva fel. 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. számú 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 2095262. sz. angol szabadalmi leírás sztirol/allil-alkohol kopolimert, illetve oligomert ajánl poliészterek hidroxiltartalmú komponenseként. A 3600354. sz. amerikai szabadalmi leírás karboxil- vagy karboxil- és hidroxilcsoportokat tartalmazó polimer reagáltatását írja le a szokásos poliészter kiindulási komponensekkel. A 3743615. sz. amerikai szabadalmi leírás szerint hidroxilcsoport tartalmú alkidgyantát, hidroxilcsoportokat tartalmazó akrilát monomert és egyéb polimerizálható monomereket 2-15 óráig reagáltatva kapnak vinilezett alkidgyantát. A 172296. 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 1 2 polimert használják komponensként az alkidgyanta előállításánál. Az ismertetett eljárások alkalmazásánál az a probléma, 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 vinilvegyülettel módosított poliésztergyantában csak egy megszabott tartomány lehet. Ez a mennyiségi tömegarány a 172296. 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 kopolimerizációs reakcióban térhálósodik. Ekkor a monomerekkel, így a vinilvegyületekkel való reagálása után olyan termék keletkezik, amely oldószerekben oldhatatlan és megolvaszthatatlan. A 7567891. sz. japán közrebocsájtási irat olyan telítetlen poliésztergyanta előállítást ir le, amelynél az oldáshoz felhasznált monomer keverék etilénglikol-monometakrilátot is tartalmaz. A telítetlen poliészterek esetében a vinilezés a felhasználás során történik és oldhatatlan, hőre nem lágyuló, térhálós terméket eredményez. 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 4335027. 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 170545. sz. magyar szabadalmi leírás is, amely szerint poliolból, dikarbonsav-anhidridből 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 szabályozott szerkezetű, kiindulási anyagként telítetlen dikarbonsavanhidridét is tartalmazó, vinilvegyülettel módosított telítetlen poliésztergyantát állítsunk elő, a szokásosnál alacsonyabb kondenzációs hőmérsékleten, amely molekulánként csak egyetlen polimerizálható kettőskötést tartalmaz. 2 194922 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
