201788. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vízben diszpergálható telitetlen poliészter műgyanta előállítására
HU 201788 B A találmány tárgya eljárás vízben diszpergálható telítetlen poliészter műgyanta előállítására. A találmány szerint előállított poliészter műgyanta kötőanyagként használható fel a festékiparban. A lakk- és festékipar által előállított, rendkívül széles kötőanyagválasztékon belül szerepet játszanak a poliészter műgyanták, amelyek a festékipari termékválasztékon belül széles körben felhasználható, előnyösen kombinálható és olcsón gyártható kötőanyagként kerülnek alkalmazásra. A hagyományos festékipari termékekben (kittekben, különféle lakkokban és zománcokban) alkalmazott, szerves oldószerekben vagy reaktív hígítókban oldott poliészter műgyanták ma már nem számítanak korszerűnek, mert monomer- és oldószer-tartalmuk számos munkavédelmi, környezetvédelmi és tűzbiztonsági problémát vet fel. Ezért az utóbbi egy-másfél évtizedben inkább a vízben diszpergálható telítetlen poliészter gyanták kerültek előtérbe. A műszaki gyakorlatban jelenleg alkalmazott vízben diszpergálható telítetlen poliészterek számos szempontból nem tekinthetők optimálisnak, például- a filmképződési folyamat nehezen szabályozható, viszonylag gyakran keletkeznek felületi hibák;- feltehetőleg a kötőanyag savas jellege miatt fémfelületek bevonása esetén korrózió lép fel;- a térhálósításra használt hidrogén-peroxid bomlása a pigmentálatlan filmek minőségének romlását, buborékosodását okozza. Elvileg szinte minden festékipari kötőanyag, így a poliészter műgyanta is vízben oldhatóvá vagy vízben diszpergálhatóvá tehető bizonyos mennyiségű hidrofil csoport és/vagy lánc beépítésével, vagy alkalmasan megválasztott emulzióképző adalék segítségével. Az adaléknak azonban nem szabad rontania a kész bevonat minőségén (például vízállóságán). A hagyományos tenzidek például csökkentik a vízállóságot. Újabban a tenzidek helyett a műgyantába kémiailag beépíthető kopolimerizálható diszpergálószerjellegű anyagokat alkalmaznak a telítetlen poliészter gyanta előállítása során. Az így kapott modifikált molekulaszerkezetű poliészter-bizású gyanta, amely nemionos szerkezetű de hidrofil csoportokat és/vagy láncokat tartalmaz, nem hasonlítható össze a hagyományos telítetlen poliészterekkel, ugyanis a vízben való diszpergálhatósága a gyanta olyan alaptulajdonsága, amely vizes közegben minden segédanyag hozzáadása nékül, azonnal jelentkezik. Az 1 076 319 sz. brit szabadalmi lírás szerint a vízben való emulgeálhatóságát olyan segédanyagokkal érik el, amelyek polialkilénglikol láncvégződésű poliésztereken alapulnak. E segédanyagok alkalmasak telítetlen, monomer tartalmú poliészterek és/vagy polimerhálható monomerek vizes emulgeálására. Monomermentes telítetlen poliészterek vizes emulzióba vitelére a 29 05 666 sz. NSZK-beli közrebocsátási irat vonatkozik. Az ott leírtak szerint két különböző poliésztert - az egyik telítetlen étercsoportokat, a másik polialkilénglikol láncvégződésű észtert, valamint (bekondenzált állapotban) egyértékű alkoholt és/vagy karbonsavat tartalmaz - kevernek össze vízzel, sűrítőszerrel és egyéb ismert adalékokkal. A polialkilén-glikol észtert tartalma1 zó poliészter tulajdonképpen a tenzid szerepét tölti be, segítségével a másik poliésztert emulzióba viszik. Az így kapott vizes emulzió - ismert adalékok hozzáadása után - alkalmas vékony rétegű lakkfilmek készítésére, bútor- és parketta-lakkozásra. A fentiekből látható, hogy a technika állását képező poliészterek vagy csak tenzid segítségével vihetők vizes emulzióba, vagy pedig legalább két különböző észterkomponens készítése szükséges, amelyeket csak az emulgeálás során kevernek össze. A találmány célkitűzése olyan eljárás kidolgozása volt, amellyel tenzid nélkül vizes emulzióba vihető, telítetlen poliészter gyanta állítható elő egyetlenegy lépésben. A fenti célkitűzésnek olyan eljárással teszünk eleget, amelynek során a) 5-301% Ci-4-alkilénglikol, 8-35 t% poli(Ci-4)-alkilénglikol (n = 10-40), előnyösen polietÜénglikol, 15-401% maleinsavanhidrid, adott esetben t-151% ftálsavanhidrid, 15-25 t% trimetilol-propán-dialliléter és/vagy pentaeritrit-trialliléter, 3-101% 2-etil-hexanol vagy etilén-glikol-monobutiléter és legfeljebb 51% hidroxiletil-akrilát és -propil-akrilát elegyét közömbös védőgáz légkör alatt 170 °C és 220 °C közötti hőmérsékleten kondenzáltatjuk és a kondenzációs reakció során képződő vizet azeotrop elegy alakjában ledesztilláljuk, vagy b) 5-301% Ci-4-alkilénglikol, 8-351% poli(Ci-4)-alkilénglikol (n = 10-40), 15-401% maleinsavanhidrid, adott esetben 5-151% ftálsavanhidrid és 3-151% 2-etil-hexanol vagy etilén-glikol-monobutiléter elegyét védőgáz alatt 170-220 "C-on előkondenzáltatjuk 70-100 savszám eléréséig, majd 110-120 °C-on hozzáadunk 15-25 t% trimetilol-propán-diallilétert és/vagy pentaeritrit-triallilétert és legfejebb 15t% hidroxietil- vagy -propÜ-akrilátot és a kondenzáltatást 170-220 °C-on folytatjuk, és mindkét esetben a kondenzáltatást 15-30 savszám és 1000- 3000 Pás viszkozitás elérésekor befejezzük. A fenti eljárással előállítható monomermentes, spontán emulzióképző, allil-modifikált poliészter műgyantával igen jó vízállóságú, nagy szilárdságú, magasfényű bevonatok készíthetők. Felismertük, hogy a keletkező gyanta tulajdonságait többféleképpen megváltoztathatjuk. A gyanta vízben való diszpergálhatósága nem csupán a poláros csoportok számától függ, hanem ezeknek a csoportoknak a molekulaszerkezeten belül elfoglalt helyétől, és ezáltal a szintézis módszerétől is, de hasonlóképpen a viszkozitás, a film keménysége, rugalmassága, a vizes emulzió stabilizátsa is befolyásolható. Különböző kívánt paraméterek például a receptúra megfelelő összeállításával állíthatók be. A felsorolt komponensek közül a glikolok például emuizióstabilizáló hatást fejtenek ki. A dietilénglikol és trietilénglikol emellett lágyító hatással is rendelkezik. A telítetlen karbonsavaknak gyorsító hatása van. A telített dik&rbonsavak vagy anhidridjeik 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
