FI74038B

FI74038B - Foerfarande foer belaeggning av trae- eller traefibrer innehaollande underlag och vid foerfarandet anvaendbar belaeggningskomposition, vilken torkar oxiderande.

Info

Publication number: FI74038B
Application number: FI834871A
Authority: FI
Inventors: Dirk Jacobus Frederik Geerdes; Klaus Hans Zabel
Original assignee: Akzo Nv
Priority date: 1982-12-30
Filing date: 1983-12-30
Publication date: 1987-08-31
Also published as: DK607283D0; NO170593B; FI834871A0; FI74038C; FI834871A; JPH0586435B2; DK163522C; ATE33662T1; DE3376330D1; AU563159B2; AU2297983A; DK163522B; JPS59135261A; ES528515A0; EP0113150B1; NO834822L; CA1232996A; DK607283A; NO170593C; EP0113150A1

Description

1 74038

Menetelmä puun tai puukuituja sisältävien alustojen päällystämiseksi ja menetelmässä käytettävä hapettuen kuivuva päällystekoostumus 5 Keksintö koskee menetelmää puun tai puukuituja sisäl tävien substraattien päällystämiseksi hapettuen kuivuvan päällysteyhdistelmän avulla. Termi puu tässä käytettynä tarkoittaa myös vaneria ja lastulevyä. Puukuituja sisältävät substraatit ovat esimerkiksi pehmeä- ja kovalevy. Mukavuu-10 den vuoksi puuta ja puukuituja sisältäviä substraatteja kutsutaan tämän jälkeen puu(kuitu)alustaksi.

Käytännössä puu(kuitu)alustalle levitetty läpinäkyvä päällysteseos tulee helposti hauraaksi, menettää alkuperäisen ulkonäkönsä ja irtoaa alustalta. Tämä johtuu sekä pääl-15 lysteen että puu(kuitu)alustan rappeutumisesta, jota edistää huomattavasti auringonvalon ultraviolettisäteily. Puu-(kuitu)alustan rappeutuminen ilmenee esimerkiksi värin huononemisena ja sään aiheuttamana pilaantumisena.

Keksinnön kohteena on päällysteseos, joka toisaalta 20 varmistaa puun hyvän ja pitkäaikaisen suojan auringon ultraviolettisäteilyn absorption aiheuttavaa huononemista vastaan ja toisaalta itse ei ole herkkä ultraviolettisäteilylle ja sen takia huomattavasti kestävämpi kuin tunnetut hapettuen kuivuvat päällysteseokset. Vaikka läpinäkyvät päällyste-25 seokset ovat edullisia, hakija on näyttänyt toteen, että myös sellaiset päällysteseokset, joihin on lisätty piilo-pigmenttiä, osoittavat käytössä parempaa kiillonpysyvyyttä kuin tunnetut hapettuen kuivuvat seokset.

Olisi lisättävä, että on havaittu, että jos päälyste-30 seos on tarkoitettu käytettäväksi esimerkiksi puulla, aromaattisen dikarboksyylihapon, kuten ftaalihapon, korvaaminen tyydyttyneellä, sykloalifaattisella dikarboksyylihapol-la, kuten heksahydroftaalihapolla, hapettuen kuivuvissa al-kydihartseissa, vaikuttaa haitallisesti puun itsensä kestä-35 vyyteen.

2 74038 US-patenttijulkaisussa 3 391 110 esitetään päällyste-seos lasille, jossa sitoja on esimerkiksi alkydihartsi, joka rakentuu polykondensoituneesta 2-hydroksibentsofenonista, jossa on yksi tai kaksi polykondensoituvaa hydroksyyliryh-5 mää. Alkydihartsin valmistamiseen sopivina kahdenarvoisina karboksyylihappoina se mainitsee aromaattiset dikarboksyyli-hapot ja maleiinihapon; lisäksi alifaattisia happoja voidaan käyttää modifiointihappoina.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on olennaista, että 10 siinä käytetään päällysteseosta, joka perustuu alkydihart-siin, jonka lukukeskimäaräinen molekyylipaino on 800-10000, happoluku 0-80 ja hydroksyyliluku 0-120, ja joka muodostuu 12-75 paino-%:sesti etyleenisesti tyydyttymättömästä mono-karboksyylihaposta, jossa on 6-24 hiiliatomia, 10-65 pai-15 no-%:sesti tyydyttyneestä, kahden- tai moniarvoisesta syklo- alifaattisesta karboksyylihaposta, jossa on 7-11 hiiliatomia, 10-45 paino-%:sesti kahden- tai moniarvoisesta hydrok-syyliyhdisteestä ja 0,1-8 paino-%:sesti 2-(2'-hydroksife-nyyli)-bentsotriatsoliyhdisteestä ja/tai 2-hydroksibentso-20 fenoniyhdisteestä, jossa on ainakin yksi substituentti, joka sisältää karboksyyliryhmän, alifaattisen tai sykloali-faattisen hydroksyyliryhmän, karboksyyliryhmän, joka on esteröity alkyyliryhmällä, jossa on 1-4 hiiliatomia, epok-siryhmän ja/tai primaarisen tai sekundaarisen aminoryhmän.

25 Esimerkkeihin sopivista etyleenisesti tyydyttymättö- mistä monokarboksyylihapoista, joista keksinnön mukainen alkydihartsi voidaan rakentaa, lukeutuvat polykondensoitu-vat tyydyttymättömät alifaattiset monokarboksyylihapot, kuten oleiinihappo ja risiiniöljyn rasvahapot. Olisi edul-30 lista, että käytettäisiin monityydyttymättömiä, alifaattisia monokarboksyylihappoja, joissa on eristetyt ja/tai kon-jugoidut kaksois-C-C-sidokset, kuten pellavaöljyn rasvahappo, soijaöljyn rasvahappo, auringonkukkaöljyn rasvahappo, puuöljyn rasvahappo, dehydratoitu risiiniöljyn rasvahappo, 35 safloriöljyn rasvahappo, sorbiinihapon ja mäntyöljyn rasva- 3 74038 happo. Alkydihartsin valmistuksessa käytettävä monokarbok-syylihappo voi mahdollisesti olla osittain tai kokonaan triglyseridin muodossa. Haluttaessa voidaan käyttää kahden tai useamman monokarboksyylihapon seoksia. Olisi edullista, 5 että monokarboksyylihappoa käytetään sellainen määrä, että alkydihartsi muodostuu 20-70 paino-%:sesti etyleenisesti tyydyttymättömästä monokarboksyylihaposta.

Aiemmin mainittujen tyydyttymättömien monokarboksyyli- happojen lisäksi voidaan kuitenkin käyttää yhtä tai useam- 10 pia muita monokarboksyylihappoja, esimerkiksi tyydyttyneitä alifaattisia tai sykloalifaattisia monokarboksyylihappoja kuten pivaliinihappoa, 2-etyylikapronihappoa, lauriinihap- poa, steariinihappoa, syklopentaanikarboksyylihappoa, syklo- pentaanipropionihappoa, sykloheksaanikarboksyylihappoa ja 15 trisyklopentaanipropionihappoa, sykloheksaanikarboksyyli- 2 6 happoja ja trisyklo(5.2.1.10 ' )dekaani-3(4)-karboksyylihap-poa. Aromaattisia karboksyylihappoja, kuten bentsoehappoa ja p-tert.butyylibentsoehappoa, voi mahdollisesti olla läsnä alkydihartsissa enintään 20 paino-%.

20 Esimerkkejä sopivista tyydyttyneistä, kahden- tai mo niarvoisista sykloalifaattisista karboksyylihapoista, joissa on 7-11 hiiliaotmia ja joita voidaan käyttää keksinnön mukaisesti, ovat syklopentaani-1,2-dikarboksyylihappo, syk-lopentaani-1,3-dikarboksyylihappo, sykloheksaani-1,2-di-25 karboksyylihappo, sykloheksaani-1,3-dikarboksyylihappo, metyylisykloheksaani-1,2-dikarboksyylihappo, endometyleeni-sykloheksaani-1,2-dikarboksyylihappo, endoisopropylideeni-sykloheksaani-1,2-dikarboksyylihappo, sykloheksaani-1,2,4-trikarboksyylihappo ja sykloheksaani-1,2,4,5-tetrakarbok-30 syylihappo. Olisi edullista, että käytettäisiin sykloheksaani-1 , 2-dikarboksyylihappoa . Olisi edullista, että alkydihartsi muodostettaisiin 15-50 paino-%:sesti sykloalifaat-tisesta kahden- tai moniarvoisesta karboksyylihaposta. Näiden tyydyttyneiden, kahden- tai moniarvoisten sykloalifaat-35 tisten karboksyylihappojen lisäksi voidaan mahdollisesti 4 74038 käyttää pieniä määriä yhtä tai useampaa muuta kahdentaa moniarvoista karboksyylihappoa, kahden- tai moniarvoisten karboksyylihappojen seosta (viitaten tämän jälkeen polykarboksyylihapposeoksena), joka sisältää yleisesti 5 vähintään 55 mooli-% ja edullisesti yli 70 mooli-% tvydyt-tynyttä, kahden- tai moniarvoista sykloalifaattista happoa. Olisi edullista, että polykarboksyylihapposeos sisältäisi enintään 10 mooli-% tyydyttymätöntä, alifaattista dikarbok-syylihappoa kuten maleiinihappoa, fumaarihappoa tai itako-10 nihappoa, ja edullisesti enintään 40 mooli-% tyydyttynyttä, alifaattista karboksyylihappoa, kuten adipiinihappoa, at-selaiinihappoa, sebasiinihappoa, 2,2,4-trimetyyliadipiini-happoa, 1,2,3-propaanitrikarboksyylihappoa, 1,1,3-propaani-trikarboksyylihappoa, 1,3,3,5-pentaanitetrakarboksyylihap-15 poa tai oligomerisoitunutta monokarboksyylihappoa, tai edullisesti enintään 40 mooli-% aromaattista polykarbok-syylihappoa ja/tai tyydyttymätöntä sykloalifaattista polv-karboksyylihappoa, kuten ftaalihappoa, isoftaalihappoa, syklohekseeni-l,2-dikarboksyylihappoa ja 3,6-endometylee-20 ni-l,4-tetrahydroftaalihappoa. Olisi edullista, että käytettäisiin sykloheksaani-1,2-dikarboksyylihapon ja dimee-risen rasvahapon seosta, jossa rasvahapossa on 24-36 hiili-atomia, jota on kaupallisesti saatavissa sellaisenaan tai voidaan saada helposti alkydihartsin valmistuksen aikana 25 etyleenisesti tyydyttymättömien monokarboksyylihappojen, joissa on konjugoidut kaksoissidokset, termopolymerisoin-nin aikana. Yllämainittuja happoja voidaan mahdollisesti käyttää esterin tai anhydridin muodossa.

Edullisia alkydihartsin valmistuksessa käytettäviä 3Q hydroksiyhdisteitä ovat alifaattiset ja/tai sykloalifaat- tiset hydroksyyliyhdisteet, joissa on 2-8, tarkemmin 2-4 hydroksyyliryhmää, kuten etyleeniglykoli, propyleeniqlyko-li, 2,2-dimetyyli-l,3-propaanidioli, 1,6-heksaanidioli, trimetylolietaani, trimetylolipropaani, ditrimetylolipropaa-35 ni, glyseroli, pentaerytroli, dipentaerytroli, tripenta- erytroli, 1,4-dimetylolisykloheksaani, 1,3-dimetylolisyklo- li 5 74038 heksaani, 1,2-sykloheksaanidioli, 1,4-sykloheksaanidioli, 3(4),8(9)-dihydroksimetyylitrisyklo-(5.2.1.02,6)dekaani ja hydrattu bisfenoli, tai epoksiyhdisteet, jotka on johdettu näistä polyoleista, kuten propyleenioksidi, 2,3-epoksi-5 1-propanoli ja tyydyttyneiden monokarboksyylihappojen gly-sifyyliesterit. Olisi edullista rakentaa hartsi 12-35 pai-no-%:sesti diolin polyvalenttisista hydroksyyliyhdis-teistä. Alkydihartsi voidaan mahdollisesti modifioida sellaisten yhdisteiden kanssa kuin dimetylolipropionihappo, 10 sitruunahappo; 12-hydroksisteariinihappo; alkyyliesterit, joissa on vähintään yksi hydroksyyliryhmä tai epoksiryhmä, kuten trimetylolipropaanin mono- tai diallyylieetteri, glyseroli, pentaerytroli tai sorbitoli; alkvyliglysidyyli-eetteri; alifaattiset ja/tai sykloalifaattiset isosyanaa-15 tit, esimerkiksi heksametyleeni-di-isosyanaatti tai iso-foronidi-isosyanaatti,(met)akryylihappo; alifaattiset tai sykloalifaattiset monoalkoholit tai hydroksi- ja/tai alkoksi-funktionaaliset silaanit, siloksaanit tai sili-konit. Alkydihartsia valmistettaessa voidaan mahdollisesti 20 käyttää monofunktionaalisia hydroksyyliyhdisteitä, kuten bentsyylialkoholia, lauryylialkoholia, oktyylialkoholia, oleyylialkoholia, linoyylialkoholia, stearyylialkoholia tai setyylialkoholia.

Esimerkkejä sopivista 2-(2'-hydroksifenyyli)-bent-25 sotriatsoliyhdisteistä tai 2-hydroksibentsofenoniyhdis-teistä, jotka keksinnön mukaan rakennetaan kemiallisesti alkydihartsiin, edullisesti 0,5-6 paino-%:sesti, voidaan mainita yleisen kaavan I tai II mukaisen yhdisteen adduktit 74038 e —<°X!' · X N (OH) (HO)n “ 'Ri»p-0—\ 9 °Vw, x o y—c—( o11 ' (OH) (HO) “ n 10 joissa ja ^ voivat olla samoja tai erilaisia ja edustavat halogeeniatomia, alkyyliryhmää tai alkoksirvhmää jossa on 1-18 hiiliatomia, sykloalkyyliryhmä,jossa on 5-8 atomia, aryyliryhmää tai aryylialkyvliryhmää, jossa on 7-10 hiiliatomia ja m ja/tai n on kokonaisluku tai koko-15 naisluvut sillä ehdolla, että m + n = 1-3, ja p ja q ovat kumpikin 0, 1 tai 2, ja esimerkiksi epoksiyhdistettä tai atsiridiiniyhdistettä.

Esimerkkejä sopivista epoksivhdisteistä ovat ety-leenioksidi, propyleenioksidi, glysidoli, styreenioksidi, 20 1,2-epoksidekaani, glysidyyli(met)akrylaatti, alkyvliglysi- dyylieetterit, haaroittuneiden tai haaroittumattomien monokarboksyylihappojen, joissa on 8-12 hiiliatomia, gly-sidyyliesterit tai allyyliglysidyylieetteri. Olisi edullista, että käytetty epoksiyhdiste olisiglysidoli, propyleeni-25 oksidi tai haaroittuneen rasvahapon, jossa on 9-11 hiili-atomia, glysidyy lie steri. Tarkemmin, käytetty addukti on 2-(2',4'-dihydroksifenyyli)-bentsotriatsolin tai 2,4-dihyd-roksibentsofenonin ja glysidolin, propyleenioksidin tai haaraketjuisen rasvahapon, jossa on 9-11 hiiliatomia, gly-30 sidyyliesterin additiotuote. Yhden tai useamman fenolihyd-roksyyliryhmän ja epoksiyhdisteen reaktiossa muodostuu addukteja, jotka sisältävät vähintään yhden epoksiryhmän tai alifaattisen hydroksyyliryhmän. Adduktin muodostaminen suoritetaan 80-220°C lämpötilassa ja sitä voidaan jouduttaa 35 käyttämällä katalyyttejä, kuten kvaternaarisia ammoniumhalo-genideja tai tiodiglykoleja. Sopivina katalyytteinä käytet- I: 7 74038 täyiksi 0,01-3 paino-% määrissä voidaan mainita tetraetyy-liammoniumbromidi, tetraetyyliammoniumkloridi ja tiodi-etyleeniglykoli. Valmistetut adduktit voidaan rakentaa al-kydihartsin karboksyyliryhmien ja/tai isosyanaattiryhmän 5 sisältävien yhdisteiden reaktiolla, jos niitä on läsnä.

Esimerkkejä sopivista atsiridiiniyhdisteistä ovat etyleeni-imiini tai N-etanolietyleeni-imiini. Näiden yhdisteiden käyttö johtaa addukteihin, joissa on pääteryhminä aminoryhmät tai hydroksyyliryhmät. Sen seurauksena nämä 10 adduktit voidaan helposti rakentaa alkydihartsiin amidiksi, esteriksi, ureaksi tai uretaaniryhmiksi.

Hapettuen kuivuvan alkydihartsin valmistamiseksi suoritetaan polykondensaatio tavallisesti 140-300°C lämpötilassa, edullisesti 180-280°C lämpötilassa, ja inerteissä 15 olosuhteissa, esimerkiksi typpi- ja/tai hiilidioksidike-hässä. Polykondensaation aikana kehittyvä vesi voidaan poistaa tavallisella menetelmällä, esimerkiksi alipainetis-lauksella tai atseotrooppisella tislauksella käyttäen orgaanista liuotinta kuten tolueenia tai ksyleeniä. Olisi 20 edullista, että alkydihartsin lukukeskimääräinen molekyyli-paino olisi 1200-8000, happoluku 0-60 ja/tai hydroksyyli-luku 0-80.

Lisäksi hapettuen kuivuva alkydihartsi voidaan modifioida vinyylimonomeereilla oksaspolymerisoinnilla, tai 25 sekoittamalla vinyylipolymeraatin kanssa. Olisi edullista, että kummassakin modifioinnissa käytettäisiin vinyylimono-meerejä, joilla ei ole aromaattisia rakenteita. Rajoitetussa määrin niitä voidaan kuitenkin käyttää, enintään 40-paino-%, laskettuna vinyylimonomeereistä. Päällysteseok-30 sessa edullisesti käytettävä sitoja käsittää 20-100 paino-% hapettuen kuivuvan alkydihartsin painosta ja 0-80 paino-% vinyylipolymeraatin painosta. Modifiointia varten vinyylimonomeereillä, oksaspolymerointia käyttäen alkydihartsi liuotetaan sopivaan liuottimeen ja sen jälkeen 35 vinyylimonomeerien ja radikaali-initiaattorin seosta 8 74038 lisätään hitaasti alkydihartsiliuokseen 1-5 tunnin aikana. Reaktioseoksen reaktiolämpötila on 70-180°C, riippuen käytetyn initiaattorin puoliintumisajasta. Kun vinyylimonomeerien konversio on riittävä, reäktio pysäy-5 tetään. Sopivia vinyylimonomeereja, joita voidaan käyttää sellaisenaan tai kombinaatiossa ovat esimerkiksi styreeni, α-metyylistyreeni, vinyylitolueeni, vinyylikloridi, vinyyli-asetaatti, vinyylipropionaatti, vinyyliversataatti, metyyli -(met)akrylaatti, (iso)butyyli(met)akrylaatti, (met)akryyli-10 happo, 2-hydroksipropyyliakrylaatti, dodekyvliakrylaatti, (met)akryylinitriili,glysidyylimetakrylaatti tai isobornyy-li(met)akrylaatti. Muita monomeerejä voidaan mahdollisesti käyttää lisäksi, esimerkiksi yhdisteitä, joilla on hapettuen kuivuva ryhmä, kuten oleyylialkoholin tai linoleyyli-15 alkoholin akryyli- tai metakryyliesterit, tai hydroalkyyli-(met)akrylaattien, dodekyylipentenyyli(met)akrylaatin ja disyklopentenyylioksietyyli(met)akrylaatin rasvahappoes-terit. Erilaisten monomeerien osuudet valitaan edullisesti siten,että laskettu vinyylipolymeerin lasittumispiste 20 (Iq) on sellaisenaan välillä-30 - 100°C, ja edullisesti välillä -20° - 50°C. Lisäksi voidaan käyttää hapettuen kuivuvan alkydihartsin ja vinyyli(ko)polymeerin seosta.

Keksinnön mukainen päällysteseos voi mahdollisesti sisältää kaikenlaisia lisäaineita, kuten pigmenttejä, väri-25 aineita, sikkatiiveja, pigmenttiä dispergoivia aineita, tasoitusaineita, fillereitä, stand (öljyä), UV-absorbereja, UV-stabilisoijia, antioksidantteja, antiotsonantteja, himmennysaineita, laskeutumisenestoaineita, steerisesti estettyjä amiineja, bakterisideja, fungisideja, kuorenesto-30 aineita, hienoksi dispergoituneita vahoja, uretaaniöljvjä ja polymeerejä kuten maleiinihartseja, hiilivetyhartseja, kolofoniumhartseja, fenolihartseja, ketonihartseja, epoksi-hartseja, silikonihartseja, polyuretaaneja tai polyure-taanialkydihartseja.

35 Esimerkkejä sopivista pigmenteistä ovat luonnon tai synteettiset, läpinäkyvät tai -näkymättömät pigmentit. Esi- 9 74038 merkkeinä edustavista pigmenteistä voidaan mainita maa-pigmentit, kuten okrat, vihreät umbrat, umbrat ja poltetut tai raa'at siennat.

Olisi kuitenkin edullista, että käytettäisiin rauta-5 oksideita, joiden keskimääräinen partikkelikoko on 0,001-0,09yum, ja edullisesti 0,005-0,06^um. Esimerkkejä sopivista rautaoksideista ovat rautaoksidipunainen, rau-taoksidioranssi ja rautaoksidikeltainen. Tarkemmin käytetään yhden tai useamman äsken mainitun rautaoksidin seos-10 ta maapigmentin kanssa. Pigmenttejä käytetään tavallisesti enintään 150 paino-%, edullisesti 1-100 paino-% alkydihart -sin painosta (laskettu kiinteänä aineena). Rautaoksideja, joiden keskimääräinen partikkelikoko on 0,001-0,09^um, käytetään tavallisesti enintään 20 paino-%, edullisesti 15 0,1-10 paino-% alkydihartsin painosta (laskettu kiinteänä aineena). Esimerkkejä käyttökelpoisista pigmenteistä ovat kolloidiset orgaaniset rautakompleksit, kolloidinen sinkki-oksidi tai titaanidioksidi.

Esimerkkeinä sopivista sikkatiiveista voidaan maini-20 ta (syklo)alifaattisten happojen, kuten oktaanihappo, lino-lihappo ja nafteenihappo, metallisuolat tai vesiliukoiset metallisuolat tai metallikompleksit, esimerkiksi metalli-halogenidit tai metalliasetyyliasetonaatit ja sopivia metalleja ovat esimerkiksi koboltti, mangaani, lyijy, 25 zirkonium,kalsium, sinkki ja harvinaiset maametallit. Voidaan käyttää myös sikkatiivien seoksia. Yleisesti sikkatii-veja (laskettuna metalleina) käytetään 0,001-3 paino-% laskettuna sitojasysteemistä kiinteänä aineena.

Dispergointiaineena voidaan käyttää vettä tai mah-30 dollisesti veteen.laimennettavaa orgaanista liuotinta tai orgaanista liuotinta. Esimerkkeinä sopivista orgaanisista liuottimista voidaan mainita erilaiset mineraalispriit, ksyleeni, propanoli, isobutanoni, propoksipropanoli, 1,2-propyleeniglykoli, 1,3-propyleeniglykoli? dietyleeni-35 glykoli, etyleeniglykolin monometyylieetteri, 1,2-propylee-niglykolin monobutyylieetteri, 1,2-propyleeniglykolin 10 74038 monoisobutyylieetteri, metyylietyyliketoni, metyyli-iso-butyyliketoni, l-metoksi-2-butanoli ja N-metyyli-2-pyrro-lidoni.

Kun käytetään vettä dispergointiaineena,käytettävä 5 sitoja voi olla alkydihartsi, jonka happoluku on 0-80.

Kun käytetään orgaanista liuotinta dispergointiaineena, olisi edullista käyttää alkydihartsia, jonka happoluku on 0-30.

Käytännössä päällysteseos levitetään yleensä halu-10 tulle alustalle yhtenä tai useampana kerroksena sivelemällä, valelumaalauksella, kastamalla, ruiskuttamalla tai tela-maalauksella, mutta muitakin menetelmiä voidaan luonnolliset! käyttää. Alusta on edullisesti puu(kuitu)substraatti; haluttaessa substraatti voi olla metallista tai lejeerin-15 gista, synteettisestä materiaalista, elastomeerista, tiilestä, luonnonkivestä, lasi- tai laastipäällys. Seokset ovat hyvin sopivia käytettäviksi primaarisena tai ylimpänä päällysteenä, esimerkiksi 5-200^um paksuisena (mitattuna kuivana).

20 Keksintö koskee myös hapettuen kuivuvaa päällyste- seosta, joka perustuu sitojana olevaan alkydihartsiin, ja alkydihartsin lukukeskimääräinen molekyylipaino on 800-10 000, happoluku 0-80 ja hydroksyyliluku 0-120, ja joka rakentuu 12-75 paino-%:sesti etyleenisesti tyydytty-25 mättömästä monokarboksyylihaposta, jossa on 6-24 hiiliatomia, 10-65 paino-%:sesti tyydyttyneestä, kahden- tai moniarvoisesta sykloalifaattisesta karboksyylihaposta, jossa on 7-11 hiiliatomia, 10-45 paino-%:sesti kahden- tai monenarvoisesta hydroksyyliyhdisteestä ja 0,1-8 paino-%:sesti 30 2-(2'-hydroksifenyyli)-bentsotriatsoliyhdisteestä ja/tai 2-hydroksibentsofenoniyhdisteestä, jossa on ainakin yksi substituentti, joka sisältää karboksyyliryhmän, alifaatti-sen tai sykloalifaattisen hydroksyyliryhmän, karboksyyliryhmän, joka on esteröity alkyyliryhmällä, jossa on 1-4 35 hiiliatomia, epoksiryhmän ja/tai primaarisen tai sekundaarisen aminoryhmän.

i, n 74038

Keksintöä kuvataan edelleen seuraavissa esimerkeissä. Niissä kiinteiden aineiden pitoisuus määritetään, ellei muutoin ole ilmoitettu, lämmittämällä seosta 1 tunti 105°C lämpötilassa ASTMD-1650 mukaan; väri määritetään 5 Gardner 1933-skaalan mukaan ja viskositeetti Epprecht- viskometrin avulla 20°C lämpötilassa ja ilmaistaan yksiköissä Pa.s. Happoluvun arvot annetaan yksikköinä mg KOH grammaa kohti kiinteää hartsia.

Additiotuotteen A valmistus 10 Reaktioastiaan,jossa on sekoitin ja lämpömittari, pannaan 214 g (1 mol) 2,4-dihydroksibentsofenonia,jota lämmitetään 175°C lämpötilaan kahden tunnin aikana. Sitten lisätään 0,3 g tetraetyyliammoniumbromidia ja 81,4 g (1,1 mol) 2,3-epoksi-l-propanolia reaktioastiaan 3 tunnin 15 aikana. Kun on lämmitetty 200°C lämpötilaan ja pidetty tämä lämpötila 2 tuntia, reaktio päätetään jäähdyttämällä. Tuloksena saadaan additiotuotetta 295 g.

Additiotuotteen B valmistus Käytetään samaa menetelmää kuin additiotuotteen A 20 valmistuksessa, mutta 214 g 2,4-dihydroksibentsofenonin tilalla käytetään 227 g (1 mol) 2-(2',4'-dihydroksifenyyli)-bentsotriatsolia. Additiotuotetta, jolla on kiteinen olomuoto saadaan 308 g.

Additiotuotteen C valmistus 25 Käytetään samaa menetelmää kuin additiotuotteen A valmistuksessa, mutta 214 g 2,4-dihydroksibentsofenonin tilalla käytetään 246 g (1 mol) 2,2',4,4'-tetrahydroksi-bentsofenonia ja 81,4 g 2,3-epoksi-l-propanolin sijasta käytetään 539 g (2,2 mol) haaroittuneen rasvahapon, jossa 30 on 9-11 hiiliatomia,glysidyyliesteriä (saatavissa tavaramerkillä "Cardura E", Shell).

Additiotuotetta, jossa on 2 esteröityvää alifaattis-ta hydroksyyliryhmää, saadaan 785 g.

Additiotuotteen D valmistus 35 Reaktioastiaan, jossa on sekoitin ja lämpömittari, pannaan 227 g (1 mol) 2-(2',4'-dihydroksifenyyli)bentsotri- 12 74038 atsolia ja lämmitetään 2 tuntia 155°C lämpötilaan. Sitten lisätään 0,4 g tetraetyyliammoniumbromidia ja 120 g (1,05 mol) allyyliglysidyylieetteriä, reaktioastiaan 3 tunnin aikana. Kun on asteittain lämmitetty 200°C lämpö-5 tilaan ja lämpötila on pidetty siinä 2 tuntia, lisätään 154 g (1 mol) heksahydroftaalihapon anhydridiä muodostuneeseen reaktiotuotteeseen. Lämpötila pidetään 200°C:ssa 1 tunti, jonka jälkeen reaktio päätetään jäähdyttämällä. Saadaan additiotuotetta, jossa on keskimäärin 1 esteröityvä 10 karboksyyliryhmä, 501 g.

Vertaileva esimerkki 1

Reaktioastiassa,jossa on sekoitin, lämpömittari ja vedenpoistoputki, valmistetaan hapettuen kuivuvaa alky-dihartsia sekoittamalla 61,35 g (0,07 mol) soijaöljyä, 15 12,56 g (0,091 mol) pentaerytritolia ja 0,05 g litiumrisino- leaattia. Näitä yhdisteitä lämmitetään 3 tuntia 260°C lämpötilaan ja pidetään tässä lämpötilassa, kunnes reaktioastiassa olevalla massalla on kirkas ulkonäkö ja yhdellä osalla reaktiotuotteesta on hyvä liukoisuus 3 osaan eta-20 nolia. Sen jälkeen reaktioseos jäähdytetään 200°C lämpötilaan, ja 24,72 g (0,167 mol) ftaalihapon anhydridiä ja 4 g ksyleeniä lisätään reaktoriin.Sitten ainetta lämmitetään 4 tuntia 240°C lämpötilaan ja pidetään tässä lämpötilassa, kunnes saavutetaan happoluku 10. Kun on jäähdy- 25 tetty 100°C lämpötilaan, lisätään 37 g lakkabensiiniä.

Saadaan 136 g alkydihartsiliuosta,jonka kiinteiden aineiden pitoisuus on 70,1 paino-%, happoluku 9,5, viskositeeti-ti 4,05 Pa.s ja väri 2.

Vertaileva esimerkki 2 30 Vertaileva esimerkki 1 toistetaan, mutta 0,167 mol ftaalihapon anhydridiä korvataan 0,167 moolilla heksahydroftaalihapon anhydridiä. Tällöin saadaan 137,5 g alkydihartsi-liuosta, jonka kiinteiden aineiden pitoisuus on 69,8 paino-%, happoluku 8, viskositeetti 1,50 Pa.s ja väri 2.

i 13 74038

Vertaileva esimerkki 3

Vertailevassa esimerkissä 1 käytettyyn reaktioas-tiaan sekoitettiin 61,3 g (0,07 mol) soijaöljyä, 11,5 g (0,083 mol) pentaerytritolia ja 0,05 g litiumrisinole-5 aattia, ja näitä yhdisteitä lämmitetään 3 tuntia 260°C

lämpötilassa. Transesteröinnin jälkeen materiaali jäähdytetään 200°C lämpötilaan ja 4,0 g additiotuotetta A, 24,7 g (0,167 mol) ftaalihapon anhydridiä ja 4 g ksyleeniä lisätään peräkkäin reaktoriin. Kun on suoritettu polykonden-10 saatio 240°C lämpötilassa happolukuun 11, jäähdytyksen jälkeen 180°C lämpötilaan ja sen jälkeen, kun on lisätty 38 g raskasbensiiniä, saadaan 138 g alkydihartsiliuosta, jonka kiinteiden aineiden pitoisuus on 69,9 paino-%, happo-luku 10,4, viskositeetti 4,93 Pa.s ja väri 4.

15 Esimerkki 1

Vertailevassa esimerkissä 1 käytettyyn reaktioas-tiaan sekoitetaan 61,3 g (0,07 mol) soijaöljyä, 115 g (0,083 mol) pentaerytritolia ja 0,05 g litiumrisinoleaat-tia, minkä jälkeen näitä yhdisteitä lämmitetään 3 tuntia 20 260°C lämpötilaan. Transesteröinnin jälkeen jäähdytetään 200°C lämpötilaan, ja sen jälkeen lisätään peräkkäin 4,0 g additiotuotetta A, 25,7 g (0,167 mol) heksahydroftaa-lihapon anhydridiä ja 4 g ksyleeniä reaktoriin. Kun on suoritettu polykondensaatio 240°C lämpötilassa happolukuun 25 10, jäähdytys 180°C lämpötilaan ja kun on lisätty 38 g raskasbensiiniä, saadaan 139 g alkydihartsiliuosta, jonka kiinteiden aineiden pitoisuus on 69,8 paino-%, happoluku 9,5 ja väri 3, ja viskositeetti 2,71 Pa.s.

Esimerkki 2

30 Esimerkki 1 toistetaan, mutta 4,0 g additiotuotteen A

sijasta käytetään 10 g additiotuotetta C. Kun on suoritettu polykondensaatio 240°C lämpötilassa happolukuun 9, jäähdytetty 180°C lämpötilaan ja lisätty 40 g raskasbensiiniä, saadaan 147 g alkydihartsiliuosta, jonka kiinteiden 35 aineiden pitoisuus on 70,0 paino-%, happoluku 10,2, väri 4 ja viskositeetti 2,98 Pa.s.

14 74038

Esimerkki 3

Vertailevan esimerkin 1 reaktioastiaan sekoitetaan 137,7 g mäntyöljyn rasvahappoja (0,490 mol), 35,0 g (0,254 mol) pentaerytritolia, 39,3 g (0,255 mol) heksahyd-5 roftaalihapon anhydridiä ja 8,5 g additiotuotetta A, minkä jälkeen näitä yhdisteitä lämmitetään 4 tunnissa 250°C lämpötilaan. Kun on lisätty 8 g ksyleeniä, ainetta polykondensoidaan 250°C lämpötilassa happolukuun 12.

Kun on jäähdytetty 180°C lämpötilaan ja lisätty 79 g raskas-10 ta bensiiniä, saadaan 292 g alkydihartsiliuosta,jonka kiinteiden aineiden pitoisuus on 70,2 paino-%, happoluku 11, väri 5 ja viskositeetti 3,65 Pa.s.

Esimerkki 4

Esimerkki 3 toistetaan, mutta 8,5 g additiotuotetta 15 A korvataan ekvimolaarisella määrällä (9,3 g) additiotuotetta B. Tällöin saadaan 295 g alkydihartsiliuosta, jonka kiinteiden aineiden pitoisuus on 69,1 %, happoluku 13, viskositeetti 3,45 Pa.s ja väri 4.

Esimerkki 5 20 Esimerkki 4 toistetaan, mutta heksahydroftaali- hapon anhydridiä käytetään 37,1 g (0,241 mol) ja 8,5 g addititiotuotetta A korvataan 11,7 g:11a additiotuotetta D. Kun on suoritettu polykondensaatio happolukuun 8, jäähdytetty 180°C lämpötilaan ja lisätty 80 g raskasta 25 bensiiniä, saadaan 293 g alkydihartsiliuosta, jonka kiinteiden aineiden pitoisuus on 69,8 paino-%, happoluku 7,5, väri 4 ja viskositeetti 3,02 Pa.s.

Esimerkki 6

Esimerkki 3 toistetaan, mutta 0,10 moolia mäntyöljy-30 rasvahappoja korvataan ekvimolaarisella määrällä (58 g) dimeerisiä rasvahappoja, joissa on 36 hiiliatomia molekyylissä (saatavana tavaramerkillä "Prepol 1022", Unichema Chemieltä). Lisäksi osa (137 g) pentaerytritolia korvataan ekvivalentilla määrällä 1,1,1-trimetylolipropaania.

35 Kun on lisätty 81 g raskasta bensiiniä, saadaan 294 g alkydihartsiliusota, jonka kiinteiden aineiden pitoisuus is 74038 5 on 70,3 paino-%, happoluku 9,5, viskositeetti 2,57 Pa.s ja väri 5.

Esimerkki 7

Vertailevan esimerkin 1 reaktoriin sekoitetaan 75,6 g (0,271 mol) saffloröljyn rasvahappoja, 4,1 g di-10 meerisiä rasvahappoja (0,007 mol) joissa on noin 36 hiili-atomia (saatavana tavaramerkkinä "Prepol 1014" Unichema Chemieltä), 20,0 g (0,130 mol) heksahydroftaalihapon anhydridiä, 61,1 g (0,456 mol) 2,2-dimetylolipropioni-happoa, 5,5 g (0,041 mol) 1,1,1-trimetylolipropaania, 3,8 g 15 additiotuotetta B, ja 5 g ksyleeniä- Näitä yhdisteitä lämmitetään 3 tuntia 230°C lämpötilaan ja pidetään siinä lämpötilassa, kunnes reaktioseoksen happoluku on 47.

Sen jälkeen ksyleeni poistetaan reaktioseoksesta alipaineessa, ja kun seoksen lämpötila on laskettu 150°C:seen, 20 lisätään 24 g etyleeniglykolin monobutyylieetteriä.

Kun 78 paino-%:nen alkydihartsiliuos on jäähdytetty 80°C lämpötilaan, hartsi neutraloidaan 11,0 g:lla dimetyylieta-noliamiinia ja laimennetaan sen jälkeen 69 g:11a vettä. Tällöin saadaan 260 g alkydihartsin vesiliuosta, jonka 25 kiinteiden aineiden pitoisuus on 60,2 paino-%, viskositeetti 8,32 Pa.s, väri 5 ja happoluku 44,7.

Esimerkki 8

Vertailevan esimerkin 1 reaktoriin sekoitetaan 143,2 g dehydratoituja risiiniöljyn rasvahappoja (0,515 mol) 30 josta 50 % on 9,11-oktadekadieenihappoa), 19,1 g (0,139 mol) pentaerytritolia, 21,3 g (0,159 mol) 1,1,1-trimetylolipropaania, 37,3 g (0,242 mol) heksahydroftaalihapon anhydridiä, ja 7,3 g additiotuotetta A, minkä jälkeen näitä yhdisteitä lämmitetään 4 tuntia 250°C lämpötilaan. Kun on lisätty 8 g ksyleeniä, materiaalia polykondensoidaan, 35 kunnes seoksen happoluku on 10. Kun reaktioseos on jäähdytetty 180°C lämpötilaan, 97 g raskasbensiiniä lisätään.

16 74038

Sen jälkeen lisätään seosta, jossa on 63 g n-butyyliakry-laattia, 7 g metyylimetakrylaattia ja 1,8 g di-tertiää-ristä butyyliperoksidia, reaktoriin 2 tunnin aikana 150°C lämpötilassa. Kun saatua seosta on pidetty 150°C 5 lämpötilassa vielä kaksi tuntia, lisätään 0,9 g di-ter-tiääristä butyyliperoksidia, jotta tapahtuisi riittävä akrylaattimonomeerien konversio kopolymeereiksi ja näin saatua massaa pidetään 150°C lämpötilassa 2 tuntia.

Tällöin saadaan 386 g akrvloidun alkydihartsin liuosta, 10 jonka kiinteiden aineiden pitoisuus on 70,2-%, happoluku 7,8, väri 4 ja viskositeetti 1,60 Pa.s.

Esimerkki 9

Vertailevan esimerkin 1 reaktorissa sekoitetaan 84 g saffloröljyn rasvahappoja (0,3 mol) ja 22 g (0,15 mol) 15 pentaerytritolia, minkä jälkeen näitä yhdisteitä lämmitetään 2 tuntia 200°C lämpötilassa. Kun tämä lämpötila on pidetty 1 tuntia,jona aikana reaktiovesi lohkaistaan pois, 8 g additiotuotetta B, 11 g (0,071 mol) heksahydroftaali-hapon anhydridiä ja 5 g ksyleeniä lisätään reaktoriin.

20 Sitten reaktioseosta lämmitetään 2 tuntia 250°C lämpötilaan, ja pidetään tässä lämpötilassa, kunnes saavutetaan happoluku 7. Kun on jäädytetty 120°C lämpötilaan, lisätään peräkkäin 53 g raskasbensiiniä ja 17,1 g (0,077 mol) isoforonidi-isosyanaattia reaktoriin 45 minuutin aikana 25 90°C lämpötilassa. Kun lämpötila on pidetty 90°C:ssa 3 tuntia, reaktio lopetetaan. Tällöin saadaan 193 g alkydihartsia, joka on modifioitu isosyanaatilla, ja jonka kiinteiden aineiden pitoisuus on 70,4 paino-%, happoluku 6,3, viskositeetti 3,94 Pa.s. ja väri 5.

30 Ei-pigmentoidun päällysteseoksen testaus

Kun kuivausaineet on lisätty lyijynaftenaatin (1 paino-% ja lyijymetallia kiinteän hartsin painosta), kobolttinafte-naatin (0,05 paino-% kobolttimetallia, laskettu kiinteästä hartsista) ja kalsiumnaftenaatin (0,2 paino-% kalsium-35 metallia laskettuna kiinteästä hartsista) muodossa, 45,3 paino-osaa hapettuen kuivuvia alkydihartsiliuoksia, jotka on saatu (vertailevissa) esimerkeissä, laimennetaan i 17 74038 35 sek 20° (Din Cup nro 4) viskositeettiin vedellä (esimerkki 7) tai raskasbensiinillä (muut vertailevat esimerkit). Saatavat kirkkaat päällysteseokset levitetään puisille koepinnoille noin 50^um paksuisena kerroksena 5 (kuivumisen jälkeen) ja testataan 500 tuntia Weather-0-Meter®: llä tai pidetään 19 kuukautta ulkoilmaolosuhteissa. Päällysteen tai puun ulkonäön vertailua varten katso taulukkoa 1.

18 74038 •hi I m

dj o rt P

lie p tn

P O CO C C P P

3 C (DC 0 3 Old :3 3 E

OO OC A 3 P A 3 P -POO

A e -h p 3 tn -Hidtn e a c

•HO :id Id =3 E ·Η :id E ·Η Ο ·Η O

3 3 torn n m £ tn 3 E -h 3 e id a E 3 p o .po e, o

wc (0 (0 -P :3 P C lit) O e CC

tn qj ro fö +J-ptn p 3 o p 3 o Cox;

e A 3 P P-P-H Goe COC P A

Id C H £ M 3 3 E (DX o OCO >-Hid C Λ :id (d -H 3 0 0 -H -H 3 -h -H 3 ><:3 id -p «X E tn a e o, 3 a o, ex: a tn e -p 3 id i -h tn p 3 tn 3 i a: -H 3 i I Ή O tn :3 a e -h e e • -P -H 0 0 -H o o

A A :3 ·' > AP a: :3 -PC -P I

A 3 tn :3 :3 rH 4-> 3 0 3 :3

» tO -m A ·' ·Η ·» tn E -h E :3 -H

σι O (D :0 :3 -H :3 -H 3 h 3 -P > H H j) p C -π X :3 ·ηΕ -P -H :3 -P C :3

O -P :3 O :0 P :0 :3 P -H -P P O X

:0 3 tn tn >—ι P 3 tn P -h -hx oi -h -h

Ai E >i -H :3 P -H :3 > O -H O O. C

:3 rH P :3 -H tn tn E tn :3 tr· :3 E A O

C -H rH -h -H :3 O -H :3 O £ C P :3 C C <H :3 O O :3 C At P P 3 Ή P -H C -H -H -H P p

At A :3 O tn A rH > AC A O > X > -H tfl ι—li—I Cl* -H 3 ·Η ·Η 3 ·3 -H O 3 ·Η :3 3 Ξη -H ·Η

D 3 Cu PE EPÄ E ι—ι > Cu A > A A E

I I C I :3 :3 C I :3 :3 l

3 10 10 :3 0PP :3 O P P <d O

•H -H C I :3 -H C I :3 :3 3 C tn :3 3 C tn C

P 3 O ;3 P 3 O ;3 P tOAO-H toAO-H COC

C 3 > tn 3>tn -HE -HE03-HC

3 C A -H C A -H 3 3 ΩΡ3 3 3 0,:3 A A > -H

P :3 3 E :fd 3 E P 3 - -H p 3 * -H -H >ι P :3

:3 3 ·γί :3 :3 3 -n :3 tn E 3 > tn E 3 > :3 3 A :3 P

O tn 3 -H tn 3 -H -H 3 p :3 -H 3 P :3 tn 3 ·' > tn

O 3 E3> E 3 > 3 P tn A 3P MA E3 -H

un tn 33p:3 3 3 P :3 P P P P .μ P :3 3P:3E

p tn pptnA pptOA 33EC 33ECPPtnp:3

>i 3 PP-H PP-H POO-H POO-H CP PC -H

O P 3 33EC33EGAACP AACP03EO> A P A 3 O O -H 3 O O -H O -H O :3 O Ή O :3 -H <D O -H :3

A 0:3 </lACPt0ACPAOC> A3C> OuA C O. A

3 A tn p *h tn 3 Dl-H |

3 - P :3 :3 I

Eh Cp p p e P *· ·*. p

OP Atno :3 tn C CP

0 :3 P '—I ϊ>ι·Η O Ο P

CPWC3E P PE PC P A :3

3 O tn O P =3 P P :3 3 0 3 P

A S O -r-ι P P P OP EP E :3 tn 1 O P 3 > A tn> 3 P 3pp

> O P 3 3 :3 ·' :3 P :3 P P :3 P C E

:0 I tn O, tn A :3 P P A p P P P O :3 A P >i >· tn A p A tn p p p :3 O P * ·' C p P C OP O Pj > CAP :3 :3 O PE -Ό O tr· =3 E tT> :3

0 P :0 -n >tP O :3 :3 P C P :3 C C A

A 3 *3 :0 p *—I tn P £> ι—I -H C p -HP

P O CU PPP ι—l > OP A O > A > C

D S :3 O P P :0 -HP 3 P =3 3 >i O

t/1 tn A AA PA > Du A > A P

1 3

O > P P

P O A P

tn P A A

>i || P Sh Sh

P 3 O O

Pt/ι PE Em m :3 O Sh p PI l :3 o O to p in m inp n· ex tn > o ω I: 19 74038

I (0 3 p 4-) CO

C C C P P

0)(0 (Did Old ad 3 E

T3 3 p Ό 3 P Ό 3 P 4J o o

•Hrdtfl P 3 U) P 3 U) C X! C

:id e fH ad E ·η :3 E p Ο ·η 0

to w 3 E tn 3 E n id E p 3 C

w 4-) o 4) 1) P O G< o t/i ad P C ad P C ad P C C 3 A 4-)30 4-)30 P 3 O C Ο Λ

(03 C O C C O C C O C -HO

3¾ (D X O 0X3 0 0X3 0 > P 3 4J P -H 3 ·γΙ ·η 3 -Η ·Η 3 ^*i ad id

4j aidx3 Ojidx: g. ο x: x: w E

3 ο '-ι o 3 to -id ·<0 >rj ·«, 4J I·» ·% ·* -p

Qj cm C C cm • jj OP Ο Ο Ο Ή

Λί x: :3 PE PC PC PE

3 cn id ad id 0 id 0 id ad t/ι rn E )<d P E p E p E :id p 0)00 3 P > 3 P 3 P _ 3 P > HH ¢) P C :3 P p :3 P P :3 P C :3 OP POX3 PPP ppp pox: :o (d a) p p p x to p x m p p a: e >4 o g c op op o g c :3 p p ¢7 0 ¢7 :3 E ¢7:3 E ¢7)0 C P P CCP CP :3 CP :3 CCp

O O :3 -H -H I—I PC P P C P P P P

Ai Al :3 X3 > P -C O > XIO> X3>P

P P Ci 3 >iP 3 P :3 3 P :3 3 >iP

D 3 > X3 M > ftx: > GX3 > X3 Λ3

3 I Sj :b I

— p I U) I :3 E X3 I U) I :3

3 4-) C ·» 3 P :3 P 3 ·* 3 p :3 P

O C O 3 :3 I ad P £ > w P 3 C :3 P E > u)

X 3 r03pp:3 PPO -H3PPP PPO P

4J P POtnCP C3CWE JJdlllM C 3 C :3 E

3 :3 E P O > P O O P »3 M O P ad o O O P :¾

•o o to 3 E P :3 O X! C C P P Xl E > :<d P x: C C P

o 3 p o ax: ftp o o > «sp ο p g. p o o > in m :3 P C 3 3 P ad p 3 C :3 u) 3 3 P :3 p w p 3 o c c ad c x:&ix:3 op pc x: gx:

>i 3 COCPPPPC P C C C E P C

0 P 3 OÄO>Ml» >ad«‘C Xdooao f»«d>‘C

AJ P C p P 3 >1:3 P >1:3 3 3 p 0 :3 3 P P >4:3 3 3 P

Ai 0:3 ft3X!Ä>E x:«EPH >ifflXft> x:mEp>i 3 Ό (0

»H -H W

3 Di-H I I

<0 · ··* rH ·* rH ·»> ·*·

eh CP C P CP C C

0 )4 OP OP 0 0

0:3 p AI ad pa: :3 PC PC

CPU) 3 p 3 P 30 30 3 O u) E:3W E:CW £ 1-1 E ^

A S O 34J-H 3 P P 3 P 3 P

IO P C E P C E P P :3 4-) P :3 -Op 440:3 POao 4->PP -ppp :θ I w p p p p p p p a: m p a: ο n >1 o a> o g > op op

:3 O P ¢7 :3 t7 :3 ¢7:3 E ¢7:3 E

c -c p e c x: ccx: c p ad C P :3

0 p :3 -t-ι p -H P P cp PC P

-*3-3 x:>c x: > c x: 0 > x: 0 > P <}> 1¾ 3 >1 0 3 >iO 3 P :3 3 P :3

^ Xh p ^ »c p ^ g xi ^ g rC

1 3

O > P

p 0 a: m pa:

>4 PM P 3 0 P U) 4J E

:3 O M P in 00 O) :3 O O U)

C U) > O

20 74038

Pigmentoitujen päällysteseosten testaus

Pigmentointi umbralla

Vertailevan esimerkin 1 mukaan saatu alkydihartsi-liuos pigmentoidaan poltetulla umbralla sekoittamalla 5 47,3 paino-osaa hartsiliuosta 5,8 paino-osaan pigmentti- pastaa, joka käsittää 54 paino-% pellavastandöljyä, 36,4 paino-% umbraa ja 9,6 paino-% raskasbensiiniä.

Saatuun seokseen lisätään kuivausaineita 0,4 paino-osana 6-paino-%:ista kobolttinaftenaattiliuosta, 1,3 paino-osana 10 24-paino-%:ista lyijynaftenaattiliuosta ja 1,0 paino-osana 5 paino-%:ista kalsiumnaftenaattiliuosta, ja sitten seos saatetaan sivelyviskositeettiin lisäämällä 44,2 paino-osaa raskasbensiiniä.

Pigmentointi rautaoksidilla 15 Vertailevissa esimerkeissä ja esimerkeissä 1, 3, 4 ja 6 saadut alkydihartsiliuokset pigmentoidaan rautaoksidi- punaisella, jonka keskimääräinen partikkelikoko on 0,01,um, 2 ja spesifinen pinta-ala 100 m /g (mitattu BET-menetelmällä), sekoittamalla 48,0 paino-osaa kutakin hartsiliuosta 4,0 20 paino-osaan 40-paino-%:ista rautaoksidipunaisen pigmentti-pastaa vastaavaan alkydihartsiin. Saatuun seokseen lisätään eeuraavia kuivausaineita; 0,55 paino-osaa 6-paino-%:ista kobolttioktoaatin liuosta, 0,6 paino-osaa 24-paino-%:ista zirkoniumnaftenaattiliuosta ja 1,35 paino-osaa 5-paino-%:ista 25 kalsiumoktoaattiliuosta, ja seos saatetaan sen jälkeen sivelyviskositeettiin lisäämällä raskasbensiiniä.

78 paino-%:nen alkydihartsiliuos (jota ei ole vielä neutraloitu tai laimennettu vedellä) pigmentoidaan rautaoksidikeltaisella, jonka keskimääräinen partikke- 2 30 likoko on 0,02^um ja spesifinen pinta-ala 90 m /g (mitattu BET-menetelmällä) sekoittamalla 36,0 paino-osaa hartsiliuosta 4,0 paino-osaan etyleeniglykolin monobu-tyylieetterin ja 4,0 paino-osaan pigment.tipastaa, joka koostuu 40 paino-%:sesti rautaoksidista, 10 paino-%:sesti 35 ei-ionisesta emulgoijasta (nonyylifenoliglykolieetteri) ja 50 paino-%:sesti veden ja etyleeniglykolin seoksesta i.

2i 74038 painosuhteessa 80:20. Sitten 10 paino-osaa trietyyli-amiinia lisätään 90°C lämpötilassa ja jäähdytyksen jälkeen lisätään hartsiliuokseen seuraavia kuivausaineita: 0/4 paino-osaa 6 paino-%:sta kobolttinaftenaattiliuosta, 5 1,3 paino-osaa 24 paino-%:sta lyijynaftenaattiliuosta ja 1,0 paino-osaa 5 paino-%:sta kalsiumnaftenaattiliuosta. Lopuksi liuos saatetaan sivelyviskositeettiin lisäämällä vettä.

Kaikki saadut pigmentoidut päällysteseokset levi-10 tetään puisille koelevyille noin 50^um paksuisena (kuivaamisen jälkeen) kerroksena ja pidetään 12 kuukautta ulko-ilmaolosuhteissa Floridassa. Puun tai päällysteen ulkonäön vertailemiseksi kokeen jälkeen katso taulukkoa 2.

22 74038

Taulukko 2

Pigmentoitu Pigmentti- Ulkonäkö 12 kk:n jälkeen päällysteseos, systeemi Floridassa joka perustuu vertailevana päällys- puussa 5 esimerkissä teessä nro _____ 1 umbra säröjä,läh- suurta sään aiheut- tee pois tamaa huononemista; puu säröillä ja sen väri suuresti huonontunut 10 1 rauta- mikrosäröjä kohtalaista sään oksidi lähtee osit- aiheuttamaa huono- tain nemista; vähäistä värin huononemista 2 rauta- vahingoit- lievää säiden oksidi tuminen aiheuttamaa huo nonemista 15 3 rauta- vahingoit- lievää säiden oksidi tumaton aiheuttamaa huo nonemista

Esimerkki 1 rauta- vahingoit- ei säiden aiheut- oksidi tumaton tamaa huonone mista 20 3 rauta- vahingoit- ei säiden aiheut- oksidi tumaton tamaa huonone mista 4 rauta- vahingoit- ei säiden aiheut- oksidi tumaton tamaa huonone mista 25 6 rauta- vahingoit- ei säiden aiheut- oksidi tumaton tamaa huonone mista 7 rauta- vahingoit- ei säiden aihaut- oksidi tumaton tamaa huonone mista 23 74038

Pigmentointi titaanidioksidilla

Vertailevissa esimerkeissä 1, 2 ja 3 ja esimerkissä 1 saatujen alkydihartsiluosten kestävyyttä testataan käytettäessä niitä seoksissa, jotka on pigmentoitu rutiili-5 titaanivalkoisella (saatavana tavaramerkillä Kronos RN-59,

Kronos). Päällysteseosten valmistamiseksi sekoitetaan 143 g hartsiliuosta, 23 g raskasbensiiniä, 75 g titaanidioksidia ja 3 g kalsiumnaftenaattia (0,15 paino-% kalsiummetallia laskettuna kiinteästä hartsista) ja jauhetaan haluttuun 10 pigmenttipartikkelien hienouteen kolmikelaisella myllyllä.

Sitten lisätään 0,875 g 6 paino-%:ista kobolttinaftenaat-tiliuosta ja 4,1 24 paino-%:ista lyijvnaftenaattiliuosta, minkä jälkeen päällysteseokset laimennetaan raskasbensii-nillä 50 s 20°C (Din Cup nro 4) viskositeettiin. Saadut 15 päällysteseokset levitetään teräksisille koelevyille (Bonder 130) noin 70^um paksuisena (kuivumisen jälkeen) päällysteenä. Päällystetyt testilevyt pannaan Weather-0-Meter^'iin 500 tunniksi ja pidetään ulkoilmaolosuhteissa 24 tuntia. Taulukossa 3 ovat tulokset.

^ Taulukko 3

Pigmentoitu päällysteseos Päällysteen ulkonäkö, kun se on ollut vertailevassa 500 tuntia Weather- 24 kk ulkoilma esimerkissä 0-Meter'ssa olosuhteissa _nro_ 25 1 mikrosäröjä, suurta vahingoittumaton; kiillon häviämistä kiillon häviämistä 2 vahingoittumaton; vahingoittumaton; kiillon häviämistä vähäistä kiillon häviämistä 3 vahingoittumaton; vahingoittumaton; 3q kiillon häviämistä vähäistä kiillon häviämistä esimerkki 1 vahingoittumaton; vahingoittumaton; pientä kiillon hyvin pientä kiil- häviämistä lon häviämistä

Claims

74038

1. Menetelmä puun tai puukuituja sisältävien alustojen päällystämiseksi hapettuen kuivuvan päällysteseok- 5 sen avulla, tunnettu siitä, että käytetään pääl-lysteseosta, joka pohjautuu alkydihartsiin, jonka luku-keskimääräinen molekyylipaino on 800 - 10 000, happoluku 0-80 ja hydroksyyliluku 0-120, ja joka rakentuu 12-75 pai-no~%:sesti etyleenisesti tyydyttyivät tömästä monokarbok-10 syylihaposta, jossa on 6-24 hiiliatomia, 10-65 paino-%:sesti tyydyttyneestä, kahden- tai moniarvoisesta svkloalifaat-tisesta karboksyylihaposta, jossa on 7-11 hiiliatomia, 10-45 paino-%:sesti kahden- tai moniarvoisesta hydroksyyli-yhdisteestä ja 0,1-8 paino-%:sesti 2-(2'-hydroksifenyvli)-15 bentsotriatsoliyhdisteestä ja/tai 2-hydroksibentsofenoni- yhdisteestä, jossa on ainakin yksi substituentti, jossa on karboksyyliryhmä, alifaattinen tai sykloalifaattinen hydroksyyliryhmä, karboksyyliryhmä, joka on esteröitv alkyyliryhmällä, jossa on 1-4 hiiliatomia, epoksiryhmä 20 ja/tai primaarinen tai sekundaarinen aminoryhmä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään läpinäkyvää pääl-lysteseosta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että 20-70 paino-% alkydihartsis- ta koostuu etyleenisesti tyydyttymättömästä monokarbok-syylihaposta.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kahden- tai moniarvoinen sykloali- 30 faattinen karboksyylihappo, josta alkydihartsi osittain rakentuu, on sykloheksaani-1,2-dikarboksyvlihappo.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 15-50 paino-% alkydihartsista koostuu tyydyttyneestä kahden- tai moniarvoisesta sykloali- 35 faattisesta karboksyylihaposta. i. 74038

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kahden- tai moniarvoinen hyd-roksyyliyhdiste, josta alkydihartsi osittain rakentuu, on alifaattinen ja/tai sykloalifaattinen hvdroksyyli-5 yhdiste, jossa on 2-8 hydroksyvliryhmää.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alifaattisessa ja/tai sykloalifaattisessa hydroksyyliyhdisteessä on 2-4 hyd-roksyyliryhmää.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 12-35 paino-% alkydihart-sista koostuu kahden- tai moniarvoisesta hydroksvyliyh-disteestä.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että bentsotriatsoli- tai bentsofenoniyhdiste, josta alkydihartsi osittain rakentuu, on yhdisteen, jonka yleinen kaava on " XNX (OH) ' m (HO) (RiW—\ s y—Vr^Vo Co )—C—( o > ^ ' (OH)m (HO) n additiotuote, jolloin ja R2 voivat olla samoja tai eri-30 laisia ja edustavat halogeeniatomia, alkyyliryhmää tai al-koksiryhmää, jossa on 1-18 hiiliatomia, sykloalkyyliryhmää, jossa on 5-8 hiiliatomia, aryyliryhmää tai aryylialkyyli-ryhmää, jossa on 7-10 hiiliatomia, ja m ja/tai n on kokonaisluku tai kokonaislukuja. si)lä edellytyksellä, että 35 m + n = 1-3, ja p ja q ovat kumpikin 0, 1 tai 2, ja epoksi-yhdistettä tai atsiridiiniyhdistettä. 26 740 38

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että epoksiyhdiste on glysidoli, propyleenioksidi tai haaroittuneen rasvahapon, jossa on 9-11 hiiliatomia, glysidyyliesteri.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u nn e t t u siitä, että alkydihartsi rakentuu osittain 2-(2',4'-dihydroksifenyyli)-bentsotriatsolin tai 2,4-dihydroksibentsofenonin ja glysidolin, propyleenioksidin tai 9-11 hiiliatomia sisältävän haaroittuneen rasvahapon 10 glysidyyliesterin additiotuotteesta.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä,että alkvdihartsin lukukeskimää-räinen molekyylipaino on 12000-8000, happoluku 0-60 ja/ tai hydroksyyliluku 0-80.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällysteseos sisältää rautaoksidia, jonka keskimääräinen partikkelikoko on 0,001-0,09^um.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että päällysteseos sisältää rautaoksidia, jonka keskimääräinen partikkelikoko on 0,005 -0,06^um.

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä,että päällysteseos sisältää maa- 25 pigmentin ja rautaoksidin, jonka keskimääräinen partikkeli-koko on 0,001-0,09^um, seosta.

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rautaoksidia on läsnä päällysteseoksesta enintään 20 paino-% alkydihartsin 30 painosta (laskettu kiinteänä aineena).

17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n n e t tu siitä,että päällysteseos sisältää vettä ja/tai orgaanista liuotinta.

18. Hapettuen kuivuva päällysteseos, joka perustuu 35 alkydihartsiin, joka on sitojana, tunnettu siitä, että alkydihartsin lukukeskimääräinen molekyylipaino on 2’ 74038 800-10 000, happoluku 0-80 ja hydroksyyliluku 0-120, ja se rakentuu 12-75 paino-%:sesti etyleenisesti tyydytty-mättömästä monokarboksyylihaposta, jossa on 6-24 hiili-atomia, 10-65 paino-%:sesti tyydyttyneestä kahden- tai 5 moniarvoisesta sykloalifaattisesta karboksyylihaposta jossa on 7-11 hiiliatomia, 10-45 paino-%:sesti kahdentaa moniarvoisesta hydroksyyliyhdisteestä ja 0,1-8 paino-%: sesti 2-(2'-hydroksifenyyli)-bentsotriatsoliyhdis-teestä ja/tai 2-hydroksibentsofenoniyhdistecstä, jossa 10 on ainakin yksi substituentti, joka sisältää karboksyyli-ryhmän, alifaattisen tai sykloalifaattisen hydroksvyli-ryhmän, karboksyyliryhmän, joka on esteröity alkyyliryhmäl-lä,jossa on 1-4 hiiliatomia, epoksiryhmän ja/tai primaarisen tai sekundaarisen aminoryhmän. 28 *740 38