198742. lajstromszámú szabadalom • Eljárás oxidatív száradó alkidgyanták emulzióinak előállítására
1 HU 198742 B 2 A találmány tárgya eljárás javított széradési tulajdonságú vizes alkidgyanták emulzióinak előáll! tására. A 372 097 sz. osztrák szabadami leírás eljárást ismertet oxidativ száradó lakkok formálására alkalmas polietilén-glikollal módosított, oxidatívan száradó alkidgyanták vizes emulzióinak előállítására. Az eljárás abban áll, hogy 70-85 tömeg* 15-45 tömeg* száradó zsírsavtartalmú, 4,5-8,5 ml/g (kloroformban, 20 °C-on mért) határviszkozitású, 10 alatti - előnyösen 5 mg KOH/g alatt savszámú, 80-200 mg KOH/g hidroxilszámú, és észterezéssel beépített 4-8 tömeg* polietilénglikol (PEG) - tartalmú, rövidszénláncú alkidgyanta elöterméket - adott esetben PEG-tartalmú és PEG-t nem tartalmazó elegy alakjában - 15-30 tömeg*, 10-25 tömeg* metakrilsavnak, 30-35 tömeg* telítetlen zsírsavval és 30-60 tömeg* vinil- és/vagy olyan vinilidén vegyülettel - amely a kettős kötések mellett egyéb funkcionális csoportot nem tartalmaz - készült polimerizátumával észterezés közben reagáltatunk addig, amíg 10- 25 mg KOH/g savszámot és 8-15 ml/g (kloroformban, 20 °C-on mért) határviszkozitást érünk el, és az így nyert, 3,4-6 tömeg* PEG-tartalmú módosított alkidgyantát a savcsoportok ammóniával vagy szerves amínokkal végzett semlegesítése és legfeljebb 20 tömeg* szerves segédoldószer hozzáadása után vízben emulgeáljuk. A gyakorlatban a 372 097 sz. osztrák szabadalmi leírás szerinti eljárással előállított termékek különösen erőltetetten száradó lakkokban váltak be. Ez egy olyan alkalmazás, melyet a nevezett szabadalmi leírás mint előnyös alkalmazást említ (4. oldal, 41. sortól). A vizes alkidgyanta emulziók területén azonban addig nem ismeretes olyan anyag, amely szobahőmérsékleten, vagyis kb. 15- -25 °C-on történő száradás tekintetében öszszehasonlitható lenne a megfelelő oldószerbázisú alkidgyantákkal vagy polimerdiszperziókkal anélkül, hogy egyéb tulajdonságai, mint emulzióstabilitás vagy filmtulajdonságok tekintetében hátrányai ne lennének. Azt találtuk, hogy a 372 097 sz. osztrák szabadalmi leírás alapelgondolásából kiindulva a kötőanyag molekula-felépítésének változtatása útján elő lehet állítani olyan emulziókat, amelyek a technika állása szerinti termékek hátrányos tulajdonságait már nem mutatják. A 372 097 sz. osztrák szabadalmi leírás szerinti alkidgyanták molekulafelépítésének vizsgálata sorén kiderült, hogy az emulziók alaptulajdonságainak mindegyike, nevezetesen az emulzióstabilitás, a pigment-nedvesítés és száradó-képesség az átlagmolekulatömeggel (M) van szoros kapcsolatban; ezt az átlagmolekula tömeget a határviszkozitás(szám) fty] fejezi ki. Az egyes tulajdonságok mindenkori optimális tartománya azonban a technika állása szerinti termékeknél, nem esik egybe. Mig az optimális fény és jó lakk-stabilitás (mint a pigment-nedvesítés függvénye) 10 ml/g PV] érték alatt (CHC13-.20 °C) érhető el, a száradési sebesség és emulzióstabilitás előnyös tartományai 10 ml/g fölött vannak, 12 és 14 ml/g optimummal. Ezen eltolódások miatt az adódik, hogy a lakk-stabilitás szempontjából használható 10 ml/g alatti tartományban az alkidgyanták száradási kapacitása csak kb. 50*-ra használható ki. A jelen találmány feladata ezért a különböző kritériumok optimumának egymáshoz való lehetséges közelítése. Meglepetésszerűen azt találtuk, hogy a 372 097 sz. osztrák szabadalmi leírás szerinti eljárás megváltoztatása, és az ezzel összefüggő molekulafelépités-változés útján ez a feladat megoldható anélkül, hogy a technika állása szerinti emulziók kiváló alapvető tulajdonságai megváltoznának. A találmány tárgya ennek megfelelően eljárás oxidativ úton száradó, polietilénglikollul módosított alkidgyanták vizes emulzióinak előállítására, mely abban áll, hogy (I) valamely, 30-55 tömeg*, 16-22 szénatomos telítetlen zsírsavból, 10-25 tömeg* méták rilsavból és 30-60 tömeg* vinil- vagy vinilidénvegyűletből, előnyösen vinil-toluolból és az akril- és metakrilsav olyan alkilészteréból, ahol az alkilcsoporl 1-8 szénatomos álló kopolimer 25-50, előnyösen 30-45 tömeg*-át, 5-15, előnyösen 8-12 tömeg* 1000 és 3000 közötti molekulatőmegű polietilénglikollal és 30-75, előnyösen 40-65 tömeg*, az alkidgyanták előállítására szokásosan használt poliolokkal, monokarbonsavakkal és dikarbonsavakkal 40-70 mg KOH/g savszámú és 5-8 ml/g határviszkozitású [ (•'ijcHCial akriláttal módosított alkidgyantávé reagóltatjuk, mimellett a százalékok a reakciótermékben levő részekre vonatkoznak és összegük 100, és (II) ennek a komponensnek 30-50 tömeg*-át 50-70 tömeg*, 10-50 tömeg* száradó zsírsav-tartalmú, 5 mg KOH/g-nál kisebb savszámú, 50-150 mg KOH/g hidroxilszámú és 8-13 ml/g határviszkozitésú [('■vJchcis., 20 °C] alkidgyantával 160-200 °C-on, előnyösen xilolt alkalmazva azeotropképzőként a víz eltávolításéra, 10-25 mg KOH/g savszóm és 10-16 ml/g határviszkozitás [hdcHci.3 v 20 °C] eléréséig részlegesen észterezünk és (III) az így kapott alkidgyanta-kombinációt, amely 3-6 tömeg* polietilénglikolt tartalmaz, a savcsoportok szervetlen vagy szerves bázissal - előnyösen ammóniával vagy szerves aminnal - végzett semlegesítése és legfeljebb 20 tömeg* szer-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
