DD247689A5

DD247689A5 - Verfahren zur herstellung ueberzugsbildender polymere mit erhoehter elastizitaet

Info

Publication number: DD247689A5
Application number: DD28894486A
Authority: DD
Inventors: Zbigniew Brzozowski; Krzysztof Lorens; Bogdan Pietrzak; Elzbieta Schmidt
Original assignee: Politechnika Warszawska,Pl; "Polifarb" Pilawskie Zaklady Farb I Lakierow,Pl
Priority date: 1985-04-11
Filing date: 1986-04-09
Publication date: 1987-07-15
Also published as: CS258886A2; EP0199171A3; CS268814B2; HUT42797A; YU56386A; PL252873A1; EP0199171A2; PL143569B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ueberzugsbildenden Polymeren mit erhoehter Elastizitaet auf Kaseinbasis fuer die Anwendung in der Farben- und Lackindustrie. Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens. Erfindungsgemaess lasst man Kasein mit Verbindungen aus der Expoxygruppe, insbesondere mit Glizydol in einer Menge von 0,1 bis 300% des Gewichts im Verhaeltnis zum Kasein bei einer Temperatur von 20C bis 120C reagieren. Ausser Glizydol werden in der Reaktion andere Epoxyverbindungen angewandt, insbesondere Chlorpropylenoxyd oder Glizydolaether. In dem Fall, dass die Reaktion in einer Wasserloesung vorgenommen wird, ist es guenstig, wenn Dizyanoliamid oder Harnstoff in einer Menge von 300% im Verhaeltnis zum Kasein beigefuegt wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Gegenstand des Patents ist ein Verfahren zur Herstellung überzugsbildender Polymere mit erhöhter Elastizität, auf Kaseinbasis.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die bisher bekannten überzugsbildenden Polymere auf Kaseinbasis werden hergestellt, indem in das Kasein Akrylsäure und mit ihr derivierende Substanzen eingespritzt werden, insbesondere Athylakryl, wenn Peroydin-Iniierungsmittel vorhanden sind. Ein anderes bekanntes Verfahren um das Kasein zu plastifizieren ist die Verdünnung der wäßrigen Lösungen mittels Lösungen aus synthetischem Harz. Ein Beispiel hierfür kann das in Polen hergestellte Präparat mit der Handelsbezeichnung „Kazoplast" sein, daß durch Auflösen des Kaseins in Polystyrolharz erzeugt wird, das man durch Kondensierung von Adipinsäure und Glyzerin erhält.

Ein Nachteil der Herstellung durch Einspritzen von Akrylsäure in das Kasein ist der, daß, wenn die Bedingungen der Arbeitssicherheit und des Feuerschutzes berücksichtigt werden müssen, dieses Herstellungsverfahren beschwerlich ist. Außerdem besteht die Möglichkeit eines zweispurigen Verlaufs der Reaktion und der Bildung des unerwünschten Homopolymers und infolgedessen die Notwendigkeit einer Initiierung mittels Peroxyden.

Der Nachteil des zweiten erwähnten Verfahrens ist die ungenügende Plastifizierung, die Gefahr, daß sich das Produkt aufspaltet sowie die Unmöglichkeit, eine höhere Konzentration des Kaseins im Produkt zu erzielen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung überzugsbildender Polymere mit erhöhter Elastizität.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, geeignete Verfahrensbedingungen für die Herstellung überzugsbildender Polymere mit erhöhter Elastizität aufzufinden.

Wie es sich zeigte, kann man überzugsbildende Polymere mit einer erhöhten Elastizität auf Kaseinbasis mit Verbindungen aus den Epoxydgruppen herstellen, insbesondere mit Glyzerin in einer Menge von 0,1 bis 300% des Gewichts im Verhältnis zum Kasein.

Vorteilhaft ist es, die Reaktion in einer Wasserlösung vorzunehmen gegenüber den in Dizyandiamid-oder Harnstoffkatalysatoren beieinerTemperaturvon20°Cbis 12O⁰C.

Wenn man die Wasserfestigkeit des Polymers erhöhen will, können neben Glyzidolen auch Reaktionen mit anderen Epoxydverbindungen angewandt werden, insbesondere Chloropropylenoxyd oder Aminoäthanoyläther, z.B. Butyl-Aminoäthanoylätherund Phonyl-Aminoäthanoyläther in einer Menge von 0,1 bis 100% des Gewichts im Verhältnis zum Glyzidol.

Anstatt Glyzidol werden auch andere Epoxyverbindungen angewandt, z. B. Chloropropylenoxyd und/oder Lzyzidäther und/oder Propylenoxyd.

Die Lösung gemäß der Erfindung erlaubt es, eine Eiweißlösung mit einer bedeutend höheren Biofestigkeit zu erhalten, was es auch zum Teil möglich macht, das klassisch auftretende Gift zu eliminieren.

Übereinstimmend mit der Erfindung, erlaubt es das Verfahren, Polymere mit hoher Elastizität zu erhalten, wobei gleichzeitig derartige vorteilhafte Eigenschaften der Überzüge als Kasein beibehalten werden, wie Durchlässigkeit von Wasserdampf und eine verhältnismäßig große Härte. Um die Viskosität der wäßrigen Lösung des Kaseins zu vermindern und dadurch die Konzentration in der Lösung zu erhöhen, wird Dizyandiamid oder Harnstoff in einer Menge von 30% des Gewichts im Verhältnis zum Kasein beigefügt. Man erreicht dadurch auch einen gewissen Konservierungseffekt.

Die nach dieser Erfindung bearbeiteten Produkte können in der Farben- und Lackindustrie Anwendung finden, insbesondere bei Druckfarben, in Gerbereien u.a.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einigen Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

In einen Dreihalsrundkolben der mit einem Mischer, Thermometer und Rückflußkühler versehen ist, wird 40g Kasein, 90g Wasser und 5g 25% NH₃-Lösung gegeben. Den Inhalt erwärmt man bis zu 85⁰C; infolge der Erhitzung erhält man eine homogene Lösung. Dann schaltet man die Heizung des Kolbens aus und gibt tropfenweise Glizydol in ihn hinein. Ein Eintröpfeln soll so schnell vor sich gehen, daß die Reaktionstemperatur 95°C nicht überschreitet. Nach dem Eintröpfeln von 40g Glyzidol, wenn sich die Reaktionstemperatur auf 85⁰C gesenkt hat, wird die Heizung erneut eingeschaltet und die Reaktionsmischung bis auf eine Temperatur von ca. 100⁰C gebracht und 1 bis 2 Stunden weiter erhitzt. Nach Abkühlung wird das Reaktionsprodukt mit Wasser und/oder Wasser-Ethanolmischung gemischt und zur erwünschten Viskosität gebracht, dann gibt man noch 5g Dizyandiamid oder Harnstoff dazu. Nach dem Auftragen des Reaktionsproduktes auf eine Polyethylenfolie bildet es nach dem Trockenwerden einen durchsichtigen Film mit großer Elastizität.

Beispiel 2

Die Synthese wird genauso geführt wie bei Beispiel 1, jedoch mit dem Unterschied, daß Glizydol in einer Menge von 30g angewandt wird. Man erhält ein Produkt mit größerer Viskosität, das nach dem Trockenwerden einen durchsichtigen Film mit geringerer Elastizität aber größerer Härte bildet.

Beispiel 3

Die Synthese wird auf dieselbe Weise geführt wie in Beispiel 1 und 2 mit dem Unterschied, daß Glizydol in einer Menge von 60g angewandt wird, wobei 1 g Triethanolamin als Katalysator gebraucht wird. Man erhält ein Produkt, daß in der Außentemperatur nicht trocknet, aber gut in Papier, Leder u.a. sowie in poröses Material einsickert.

Beispiel 4

Die Synthese wird genauso geführt wie bei Beispiel 1, mit dem Unterschied, daß außer Glizydol in einer Menge von 40 g, Butyl-Glizydäther in einer Menge von 40g angewandt wird, der nach dem Abreagieren der gesamten Glyzydolmenge, das ist ca. nach zwei Stunden geführter Reaktion, in den Kolben beigefügt wird. Man erhält ein Produkt, das einen elastischen Überzug mit erhöhter Wasserfestigkeit bildet.

Beispiel 5

Die Synthese wird genauso geführt wie bei Beispiel 1, mit dem Unterschied, daß außer Glizydol in einer Menge von 60g noch Phenyl-Glizydäther in einer Menge von 20g dazukommt, der zu der Reaktionsmischung in kleinen Portionen nach der Beendigung der Reaktion des Kaseins mit dem Glizydol, d. h. ungefähr 2 Stunden nach dem Beginn der Reaktion, beigefügt wird. Man erhält ein Produkt, das in der Außentemperatur nicht trocknet, gut in Papier, Leder und andere poröse Materials einsickert und eine erhöhte Wasserfestigkeit besitzt.

Beispiel 6

Die Synthese wird genauso geführt wie bei Beispiel 1, mit dem Unterschied, daß anstatt Glizydol Chlorpropylenoxyd in einer Menge von 5g in kleinen Portionen dosiert beigefügt wird. In dem Fall, daß die Viskosität bedeutet ansteigt, wird die Reaktionsmischung mit Wasser und/oder einer Wasser-Ethanolmischung verdünnt. Man erhält ein Produkt von geringer Elastizität aber mit erhöhter Wasserfestigkeit.

Beispiel 7

Die Synthese wird genauso wie bei Beispiel 1, mit dem Unterschied, daß man nach Beendigung der Glizydolreaktion in kleinen Portionen 10g Chlorpropylenoxyd bei einer Temperatur von 8O⁰C beifügt, was die Wasserfestigkeit des Produkts modifiziert.

Beispiel 8

Die Synthese wird genauso geführt wie bei Beispiel 1, mit dem Unterschied, daß nach der Reaktion des Kaseins mit dem Glizydol, die Mischung zu einer Temperatur von 35⁰C abgekühlt wird und in kleinen Portionen in den Kolben Propylenoxid eingetröpfelt wird. Das Eintröpfeln soll so schnell vor sich gehen, daß die Reaktionstemperatur 40°C nicht übersteigt. Infolge der Reaktion erhält man ein Produkt mit erhöhter Elastizität.

Claims

— I — Λ.ΤΙ

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zur Herstellung von überzugsbildenden Polymeren mit erhöhter Elastizität auf Kaseinbasis, gekennzeichnet dadurch, daß

a) mittels Verbindungen aus Epoxygruppen, insbesondere Glizydol in einer Menge von 0,1 bis 300% des Gewichtes im Verhältnis zum Kasein, günstig in einer Wasserlösung bei einem Temperaturbereich von 20X bis 120 °C eingewirkt wird,

b) auf das Kasein mittels Expoxygruppen, besonders Chlorpropylenoxyd und/oder Äthylenoxyd und/oder Glizydoläther in einer Menge von 0,1 bis 200% des Gewichts im Verhältnis zum Kasein eingewirkt wird, günstig in einer Wasserlösung im Temperaturbereich von 20⁰C bis 120⁰C.
2. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß neben Glizydol in der Reaktion andere Epoxydverbindungen angewandt werden, besonders Chloropropylenoxyd in einer Menge von 0,1 bis 10% des Gewichtes im Verhältnis zum Glizydol.
3. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß neben Glizydol in der Reaktion Glizydoläther in einer Menge von 0,1 bis 100% im Verhältnis zum Gewicht des Glizydols angewandt wird.
4. Verfahren gemäß Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß als Glizydoläther Butyl-Glizydoläther angewandt wird.
5. Verfahren gemäß Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß als Glizydoläther Phenyl-Glizydoläther angewandt wird.
6. Verfahren gemäß Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß zur Wasserlösung vor der Reaktion des Kaseins mit dem Epoxyd, Dizyandiamid in einer Menge von 30% im Verhältnis zum Kasein beigefügt wird.
7. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in die Wasserlösung von der Reaktion des Kaseins mit der Epoxyverbindung Harnstoff in einer Menge von 30% im Verhältnis zum Kasein beigefügt wird.
8. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in die Wasserlösung vor der Reaktion des Kaseins mit der Epoxyverbindung, Dizyandiamid in einer Menge von 30% im Verhältnis zum Kasein beigefügt wird.
9. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in die Wasserlösung vor der Reaktion des Kaseins mit der Epoxyverbindung, Harnstoff in einer Menge von 40% im Verhältnis zum Kasein beigefügt wird.