HU189762B - Method dor producing air-drying adhesive emulsions - Google Patents

Method dor producing air-drying adhesive emulsions Download PDF

Info

Publication number
HU189762B
HU189762B HU151383A HU151383A HU189762B HU 189762 B HU189762 B HU 189762B HU 151383 A HU151383 A HU 151383A HU 151383 A HU151383 A HU 151383A HU 189762 B HU189762 B HU 189762B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
weight
koh
component
urethane
acid
Prior art date
Application number
HU151383A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT36161A (en
Inventor
Bertram Zueckert
Hansjoerg Aigner
Original Assignee
Vianova Kunstharz Ag,At
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AT170682A external-priority patent/AT372967B/de
Priority claimed from AT128483A external-priority patent/AT377776B/de
Application filed by Vianova Kunstharz Ag,At filed Critical Vianova Kunstharz Ag,At
Publication of HUT36161A publication Critical patent/HUT36161A/hu
Publication of HU189762B publication Critical patent/HU189762B/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0804Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0833Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing cationic or cationogenic groups together with anionic or anionogenic groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/36Hydroxylated esters of higher fatty acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/4009Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
    • C08G18/4072Mixtures of compounds of group C08G18/63 with other macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4288Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain modified by higher fatty oils or their acids or by resin acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • C09D175/12Polyurethanes from compounds containing nitrogen and active hydrogen, the nitrogen atom not being part of an isocyanate group

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

(57)KIVONAT
A találmány tárgya eljárás metánnal módosított, nem pigmentált vagy pigmentált lakkok és festékek kötőanyagaként használható alkidgyanták és/vagy uretánolajok levegőn száradó, vizes emulzióinak előállítására azzal jellemezve, hogy (I) 25—50 súly%, szervetlen vagy szerves bázissal végzett semlegesítés után vízoldható, 25—70 mg KOH/g savszámú, legfeljebb 40 mg KOH/g hidroxilszámú, 7—13 súly% polietilénglikol-tartalmú, és 9—15 ml/g határviszkozitásszámú (kloroformban, 20 °C-on mérve),
a) 50-75 súly%, 5 mg KOH/g-nál kisebb savszámú, polietilénglikol tartalmú, átlagosan legalább 140 jódszánrú zsírsav-poliolészter,
b) 17-45 súly%, kettős kötésen kívül egyéb további funkcionális csoportot nem tartalmazó vinilés/vagy akril- és/vagy metakrilmonomer, és
c) 5-8 súly% ajl-etilénesen telítetlen karbonsav ojtásos polimerizációjával nyert emulgeátor-komponenst, és (II) 50—70 súly%, levegőn száradó, 3-25, előnyösen 5-15 mg KOH/g aminszámnak megfelelő menynyiségű tercier aminocsoprotot kötött alakban tartalmazó, és 8-20 ml/g határviszkozitásszámú (kloroformban, 20 °C-on mérve), metánnal módosított alkidgyantát és/vagy uretánolajat 50—100 °C közötti hőmérsékleten homogénen összekevernek, és a karboxilcsoportok valamely szerves és/vagy szervetlen bázis legfeljebb 15 mg KOH/g savszámnak megfelelő mennyiségével végzett részleges semlegesítése után és legfeljebb 20 súly% víztűrő szerves oldószer jelenlétében vízben emulgeálnak.
A találmány szerinti eljárás egy különös foganatosítási módjánál az I és II komponenseket az emulgeálás előtt utókezelésnek vetik alá, melynek következtében az emulziónak mind száradási sebessége, különösen felületi száradása (tapadásmentessége), mind hidegállósága javul.
-1A találmány tárgya eljárás uretánnal módosított alkilgyanta és etánolaj alapú, levegőn száradó kötőanyag-emulziók előállítására olymódon, hogy emulgeáló komponensként polietílénglikollal (PEG) módosított, vinilezett és/vagy akrilezett zsírsavésztereket használunk.
Egy sor olyan szabadalom ismeretes, melyekben vízzel hígítható, levegőn száradó lakkok kötőanyagaként akriláttal módosított alkidgyantákat írnak le (ilyenek többek között a 4,133.786. sz. Északamerikai Egyesült Államok-beli és 1.117.126. sz. Nagybritanniai szabadalmi leírások). Ugyancsak ismert vízzel hígítható uretánolajok vagy uretánnal módosított alkidgyanták használata levegőn száradó lakkokban (lásd többek között a 0.017.199, 0.018.665. sz. európai szabadalmi leírásokat, a 17.45.343. sz. Német Szövetségi Köztársaság-beli nyilvánosságra hozatali iratot és a 23.23.546. sz. szabadalmi leírást, a 4.017.514. és 4.116.902. sz. Északamerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásokat).
Mindkét kötőanyag-csoportnak vannak azonban specifikus hátrányai. Az akriláttal módosított alkidgyanták a kopolimerizáció következtében csökkentett telítetlen zsírsav-reaktivitás miatt csak mérsékelt nedvesedést mutatnak, és ennek következtében rossz a lakkfilmek ellenállóképessége. Ezen túlmenően, a savcsoportok semlegesítésére nagy mennyiségű, illékony, toxikus amint igényelnek. Az uretánolajok és uretánnal módosított alkidgyanták rossz pigment-nedvesítésük és szikkatívokkal szembeni csekély összeférhetőségük miatt nagy problémákat okoznak a lakk-előállításnál. Ezen kívül rájuk is vonatkozik, hogy az emulziók stabilizálására nagy aminmennyiségek szükségesek.
Ismert az is, hogy uretánolajokat, ill. uretánnal módosított alkidgyantákat emulgeált alakban polivinil-, ill. poliakril latexekkel kombinálnak (3.919.145. sz. Északamerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás).
E kötőanyagemulziók iners, nem térhálósítható latex-komponense miatt csak mérsékelt film-minőség érhető el, emiatt ezek a termékek csak ún. „házi” festékek céljára használhatók.
Azt találtuk, hogy uretánnal módosított alkidgyanták és/vagy uretán olajok levegőn száradó vizes emulzióit kapjuk, ha emulgeáló komponensként telítetlen zsírsavak PEG-t tartalmazó poliolésztereit használjuk, mimellett ezeket a poliolésztereket specifikus módon ojtásos kopolimerizációvai módosítjuk.
A találmány tárgya ennek megfelelően eljárás uretánnal módosított, nem pigmentált vagy pigmentált lakkok és festékek kötőanyagaként használható alkidgyanták és/vagy uretánolajok levegőn száradó vizes emulzióinak előállítására, mely abban áll, hogy (1) 25—50 súly%, valamely, szervetlen vagy szerves bázissal végzett semlegesítés után vízoldható, 25-70 mg KOH/g savszámú, legfeljebb 40 mg/KOH/g hidroxilszámú, 7—13 súly% polietilénglikol-tartalmú és 9-15 ml/g határviszkozitásszámú (kloroformban, 20 °C-on mérve),
a) 50-75 súly%, 5 mg KOH/g-nál kisebb savszámú, polietilcnglikol tartalmú, átlagosan legalább 140 jódszámú zsírsav-polioiészter,
b) 17-45 súiy%, kettős kötésen kívül egyéb további funkcionális csoportot nem tartalmazó vinilés/vagy akril- és/vagy metakrilrnonomer, és
c) 5—8 súly% ajJ-etilénesen telítetlen karbonsav ojtásos kopolimerizációjával nyert emulgeátor-komponenst, és (II) 50-75 súly%, levegőn száradó, 3-25, előnyösen 5-15 mg KOH/g aminszámnak megfelelő mennyiségű tercier aminocsoportot kötött alakban tartalmazó, és 8-20 ml/g határviszkozitásszámú (kloroformban, 20 °C-on mérve), uretánnal módosított alkidgyantát és/vagy uretánolajat
5—100 °C közötti hőmérsékleten homogénen öszszekeverünk, és a karboxilcsoportok valamely szerves és/vagy szervetlen bázis legfeljebb 15 mg KÓH/g savszámnak megfelelő mennyiségével végzett részleges semlegesítése után és legfeljebb 20 súly% víztűrő szerves oldószer jelenlétében vízben emuigeálunk.
A találmány szerinti eljárással előállított emulziók csak igen kis mennyiségű, előnyösen kevesebb, mint 1% illő amint tartalmaznak, és igen stabilisak. Kitűnően nedvesítik a pigmenteket, és ezért könynyen dolgozhatók fel nagyfényű fedőlakkokká és nagy pigment-tartalmú alapozó festékekké. Jó a terűlésük és kitűnő az átszáradásuk, kis hajlamot mutatnak felületi hibákra, mint kráterképződésre és szél-megfolyásra, és jó elienállóképességű filmeket képeznek.
Ismeretes, hogy az uretánnal módosított kötőanyagok általában igen rosszul összeférhetők egyéb kötőanyagokkal. Ezért nem volt előrelátható, hogy egy ilyen kombinációnál a komponensek pozitív tulajdonságai összegeződnek még ilyen olcsó emulgeátor-komponensek használata esetében is. A találmány szerinti eljárással előállított alkidgyanta emulziók meglepetésszerűen különösen jó összeférhetőséget mutatnak polimerizátum diszperziókkal is.
A találmány szerint használt I emulgeátor-komponens az igénypontnak megfelelően olyan PEG-t tartalmazó zsírsavak poliolésztereiből áll, amelyek legalább 140 jódszámú, és α,/5-etilénesen telítetlen, részben karboxilcsoportokat is hordozó, ojtásosan kopolimerizált monomerekkel vannak módosítva.
Az a) PEG-tartalmú poliésztert telítetlen zsírsavak — előnyösen konjuenzsírsavak valamely 1000 és 3000 közötti átlagos molekulatömegű polietilénglikollal (PEG), valamely természetes vagy szintetikus legalább 140 jódszámú és túlnyomórészt izolált kettőskötéseket tartalmazó — zsírsav-polioiészter jelenlétében, 240—260 °C-on állítjuk elő. Ezeknek az észtereknek savszáma kisebb, mint 5 mg KOH/g, előnyösen kisebb, mint 2 mg KOH/g.
A PEG-al végzett reakcióhoz zsírsavként különösen a dehidratizált ricinusolajból származó és adott esetben utókezelt konjuenzsírsavak, valamint egyéb olajsavakból izomerizálással nyert termékek használhatók. Alkalmazhatók azonban izolált kettőskötéseket tartalmazó kiválasztott zsírsavak is, különösen Ienolajsavak.
Optimális eredmények érdekében a használt PEGnek vagy adott esetben különböző polietilénglikolok keverékének átlagos molekulatömege kb. 1500 ± 200 kell legyen.
Poliolészterként egyrészt a természetes, száradó olajokat, pl. lenolajat, sáfrányolajat vagy ezeknek az olajoknak legfeljebb 15 súly% dehidratizált ricinusolajjal alkotott keverékét, másrészt az ezekben az olajokban levő zsírsavelegyek poliolokkal, mint pentaeritrittel vagy trimetilolpropánnal alkotott szintetikus
-2észtereit vagy a tallolajzsírsavak megfelelő észtereit használjuk. Az ezekben a poliészterekben levő zsírsavakban a kettőskötések legalább 75%-ának izolált kettőskötések alakjában kell jelen lenniük. A poliészterekkel keverve adott esetben legfeljebb 30 súly% alacsony molekulasúlyú butadién-polimer is jelen lehet. A PEG-t tartalmazó észter (a) hidroxilszáma nem lehet nagyobb 50 mg ΚΟΠ/g-nál. Ha kizárólag zsírsavakat használunk, akkor ennek a komponensnek az előállítása valamennyi zsírsavnak a PEG-ai és a poliollal egyidejűén végzett reagáltatásával történhet.
Az 1 emulgeátor-komponens felépítésében 15—45 súly%-nyi mennyiségben résztvevő b) monomerként olyan vinil- és/vagy akril- és/vagy metakrilvegyületek használhatók, melyek a kettőskötésen kívül nem tartalmaznak funkcionális csoportokat. Ezeket az emulzióból nyert lakkfilmek kívánt tulajdonságainak megfelelően választjuk meg.
Az univerzálisan alkalmazható fedőlakkok recepturálására alkalmas emulziók előnyös összetétele a következő:
60—70 súly%, 70 °C-nál magasabb üvegesedési hőmérsékletű (Tg), benzinoldható polimereket szolgáltató monomer(különösen viniltoluol,
22—40 súly%, 70 °C-nál alacsonyabb (előnyösen 20—60 °C) üvegesedési hőmérsékletű, benzinoldható polimereket szolgáltató monomer, különösen n-butilés izobutilr: letakrilát.
a, (J-Eíilénesen telített karbonsavként (C) előnyösen, és legalább 50 mól%-os keverék formájában is akrilsavat használunk. Emellett metakrilsav és (a pigment nedvesítés szempontjából) különösen előnyösen a maleinsav 3-8 szénatomos monoalkoholokkal alkotott félésztereí, különösen izopropilmaleinát használhatók.
Kis mennyiségű maleinsavfélészterek úgy is bevezethetők, hogy az a) komponens telítetlen zsírsavaihoz maleinsavanhidridet adunk, és az anhidridet a megfelelő monoalkohollal reagáltatjuk.
Az ojtásos kopolimerizációt előnyösen úgy végezzük, hogy a monomereknek az a) komponens kb. 20%-ával képezett keverékét és (külön adagolóedényből) egy peroxidot az a) komponens maradék, kb. 80%-ához adunk lassan, 130 °C körüli hőmérsékleten. A reakcióelegyet ezután addig tartjuk továbbra is 130—145 °C-on, amíg a monomerek gyakorlatilag teljesen lereagálnak és elérjük a kívánt határviszkozitásszámot. A maradék monomereket és az adott esetben használt oldószert vákuumban leszívatjuk, és a reakcióelegyet szükség esetén valamely vizet tűrő oldószer, pl. valamely glikoléter kb. 10%-ával hígítjuk.
Az ojtásos kopolimerizációban iniciátorként különösen peroxidok, mint dí-terc.-butilperoxid, terc.butilperoxid, terc.butilperbenzoát, kumolhidroperoxid vagy di-kumolperoxid alkalmasak.
A találmány szerinti emulziókban II komponensként használt, uretánnal módosított alkidgyanták és/vagy uretán olajok vízben oldhatatlan n gyanták, amelyek az ismert, szerves oldószerekben oldott és lakk kötőanyagként használt termékektől lényegében kötött tercier aminocsoport tartalmukban különböznek. Súlyukat tekintve ezek képezik a találmány szerinti emulziók főkomponensét és ezért mértékadó módon befolyásolják a fílmkcpzödést és filmtulajdonságokat. Recepturálásuknál ezért a legfontosabb szempont a gyors száradás és jó oxidatív film térhálósodás. Az aminocsoportoknak az a feladata, hogy javítsák az összeférhetőséget a savas emulgeátorgyantával. Ezáltal szélesítik a kombinációs lehetőségeket és javítják az emulzióstabilitást és filmminőséget. Ezenkívül a karboxilcsoportokkal képezett sószerű kötések a vízzel való összeférhetőséget is úgy, hogy a lakkok alkalmazása során a környezetet szennyező illékony aminok mennyisége ennek megfelelően csökken. Meglepetésszerű, hogy a lakkfilmek vízállóságát ez mindaddig nem befolyásolja, míg az aminszám meg nem haladja a 25 mg KOH/g értéket.
A találmány szerinti emulziókhoz előnyösen használható uretánnal módosított alkidgyanták, iii. uretánolajok a következő paraméterekkel jellemezhetők: Telítetlen olaj sav-tartalom 45-70%
Aromás vagy cikloalifás monokarbonsav-tartalom: 0-20%
Polialkohol-tartalom 15—25%
Dikarbonsav-tartalom: ' 0—16%
Diizocianát-tartalom: 8—25%
Aminszám: 3—25 (előnyösen 5—15) mg KOH/g
Savszám 5 mg KOH/g alatt
Hidroxilszám 0—80 mg KOH/g
Határviszkozitásszám [η] 8—16 ml/g (kloroform, 20°C)
A megadott paraméterek közül az aminszám és a határviszkozitásszám a találmány szerinti emulziókra vonatkozóan kritikusak. A többi megadott paraméter előnyös értékhatárait tüntettük fel, ezek azonban tágabb határok között is változhatnak.
Telítetlen zsírsavakként izolált és konjugált kettőskötéseket tartalmazó, 125-nél nagyobb jódszámú zsírsavak alkalmasak. Ilyenek például a szója-, sáfrány-, len- és tallolajsavak és a faolaj zsírsavai. A zsírsavak felhasználhatók szabad alakúkban, gliceridolajak vagy szintetikusan előállított poliolészterek alakjában. Az aromás vagy cikloalifás monokarbonsavak, a polialkoholok és dikarbonsavak megválasztása nem kritikus, és szakember azokat a kívánt tulajdonságoknak és paramétereknek megfelelően meg tudja határozni.
Diizocianátokként a száradási sebesség és filmkeménység érdekében különösen aromás termékek, mint 4,4’-difenil-metándiizocianát és toluilendiizocianát jönnek számításba. Előnyösen a 80% 2,4- és 20% 2,5-toluiléndiizocianátot tartalmazó technikai terméket használjuk.
A tercier aminok bevitelére az I általános képletű aminokat használjuk, melyek képletében Y jelentése hidroxilcsoport vagy primer vagy szekunder aminocsoport, Rj jelentése 2-5 szénatomos alkiléncsoport és R2, valamint R3 jelentése 1-4 szénatomos alkilcsoport. Az amin mennyiségét úgy választjuk meg, hogy a diizocianátokkal végzett reakció után 3—25, előnyösen 5-15 KOH/g aminszámot éljünk el.
Az uretánnal módosított kötőanyag előállítása két lépésben történik. Először a szokásos módszerrel egy kis molekulasúlyú, hidroxilcsoportban gazdag, 5 mg KOH/g-nál kisebb savszámú alkidgyantát, ill. zsírsavpoliol-parciális észtert állítunk elő. Ezután egy iners oldószert, és 40-60 °C-on a diizocianátot adjuk hozzá. Az elegyet addig tartjuk 60-80 °C-on, míg a szabad NCO-csoport tartalom az elméleti kiindulási érték felére nem csökken. Ezután a némi iners oldó-3szerrel hígított amint hozzáadjuk, és a hőmérsékletet 90-110 t -ra emeljük. Λ reakcióelegyet ezen a hőmérsékleten tartjuk addig, míg az NCO-tartalom 0,1% alá csökken, és elérjük a kívánt határviszkozitásszámot.
A találmány szerinti eljárás egyik különös foganatosítási módjánál az I és II komponenseket az emulgeálás előtt utókezelésnek vetjük alá, minek következtében az emulzióknak mind a száradási sebessége, különösen a felületi száradása (tapadás-mentessége), mind hidegdllósága méginkább javul.
Ez az utánkezelés abban áll, hogy a vízben történő emulgeálás előtt az I komponenst 80—160 °C-on, előnyösen 100—150 °C-on addig kezeljük levegővel, amíg legalább 20 milliekvivalens/kg peroxidszárnot cs legalább 1 ml/g határviszkozitásszámot (CHC13, 20°C) érünk el, és/vagy az I és Π komponensek keverékét 1,5—10 millimól/100 g gyantakeverék mennyiségű aromás és/vagy alifás diizocianáttal valamely iners oldószer jelenlétében reagáltatjuk, és az oldószert — adott esetben a semlegesítés és emulgeálás előtt — a reakcióelegyből desztillációval eltávolítjuk.
A két lépést külön-külön, de egymás után is végrehajthatjuk. A 80-160 °C-on levegővel végzett hivatással egyfelől a száradási sebesség (különösen a felületszáradási sebesség) javítása érhető el, ami hidroperoxid csoportok keletkezésére vezethető vissza, másfelől ez a lépés javítja az összeférhet őséget, különösen a II komponens rövidolajos és nagymolekulás gyantáival való összeférhetőséget, valamint bizonyos mértékben a vizes emulziók hidegállóságát is.
Az I és II komponensek keverékének 1,5-10 milliniól (pro 100 g keverék) aromás és/vagy alifás diizocianáttal végzett reakciója a molekulakapcsolódás következtében az emulziók hidegállóságának lényeges javulását idézi elő. Ez a módosítás magától értetődően csak akkor lehetséges, ha a komponensek hidroxilcsoportjainak száma, melyek — vagy a recepturálásból származhatnak, vagy a levegő-füvatás következtében másodlagosan képződhetnek — minimális. Ezt a módosítást előnyösen olyan termékeknél alkalmazzuk, melyeknek hidroxilszáma kb. 20 vagy ennél több.
Az emulzió hidegállandósága alatt azt értjük, hogy az emulzió tulajdonságai a víz fagyáshőmérséklete alá történő többszöri hűtés és szobahőmérsékletre történő újramelegítcs után sem változnak gyakorlatilag. Míg az utókezelés nélküli emulzióknál —5 °C-ra történő egyszerű lehűtésnek nincs még hatása, az itt leírt módszerrel utókezelt emulziók —20 °C-ra hűthetők és újra felmelegíthetők hátrányos következmények nélkül.
A levegővel történő fúvatást az ojtásos polimerizáció befejezése, valamint az adott esetben jelenlevő oldószer, ill. maradék monomerek 80—160 °C, előnyösen 100-150 °C hőmérsékleten történő eltávolítása után végezzük. A levegő reakcióelegyen történő átfúvatását vagy átszívatását egészen addig végezzük, míg a (Whceler módszerrel meghatározott) peroxidszám a legalább 20 milliekvivalens/kg-ot el nem éri, és a kloroformban, 20 °C-on mért határvisz.kozitásszám legalább 1 ml/g-mal nem nő. A folyamat gyorsítására kis mennyiségű, kereskedelemben szokásos szárítóanyagok, például 0,02%-nyi 59?-os CO-szikkatív oldat is hozzáadható.
Az utókezelési módszer alkalmazásánál II komponensként olyan etánnal módosított alkidgyanták vagy uretánolajok használhatók, melyeknek az alábbi tágabb paraméterhatáraik vannak:
Telítetlen olajzsírsav-tartalom: 35—70%
Aromás vagy cikloalifás monokarbonsav-tartalom 0-25%
Polialkohol-tartalom 15-30%
Díkarbonsav-tartalom: 0-20%
Diizocianát-tartalom 8—25%
Aminszám 3—25 (előnyösen 5-15) mg KOH/g Savszám 5 mg KOH/g alatt
Hidroxilszám 0-100 mg KOH/g
Határviszkozitásszám [η]: 8—20 ml/g (kloroform, 20°C)
A találmány szerinti eljárás megvalósításánál a megadott paraméter-tartományok közül az aminszám és a határviszkozitásszám kritikus. A többi paraméternek az előnyös értéktartományát adtuk meg, és ezek a paraméterek tágabb határok között is variálhatók.
Optimális hidegállóságű emulziók előállítására a komponensek az emulgeálás előtt valamely aromás Vágy alifás diizocianáttal kapcsolhatók össze részlegesen. Előnyösen toluiléndiizocianátot használunk olyan mennyiségben, hogy egyrészt a kívánt hatást érjük el, másrészt egyéb tulajdonságok, mint a pigmentnedvesítés, ne változzék. Általában 1,5—10 millimól diizocianátot használunk 1Ö0 g gyantára. Előnyösen 2—6 millimól diizocianátot használunk 100 g gyantára.
Az I és II komponensek keverékének reagáltatása a diizocianáttal iners oldószerben, pl. aromás szénhidrogénekben vagy ketonokban, 80—120 °C-on történik. A reakciónak a határviszkozitásszám változatlansága alapján megállapítható befejezése után az oldószert vákuumban eltávolítjuk.
A keveréknek vagy az I és II komponensek kombinációjának karboxilcsoportjait — adott esetben a vízben nem oldódó oldószer kíméletes, vákuumban végzett ledesztillálása, és a gyanta szárazanyag-tartalomra számított legfeljebb 20% mennyiségű segédoldószer hozzáadása után — szervetlen vagy szerves bázissal részben semlegesítjük.
Segédoldószerként alkalmasak az alkoholok és éteralkoholok, előnyösen az etilénglikol monobutilétere. A karboxilcsoportok részleges semlegesítésére előnyösen trietilamint és dimetiletanolamint vagy ezen amínok - adott esetben egyéb aminokkal képzett — keverékét használjuk. Bizonyos alkalmazási célokra ammóniákot vagy alkálihidroxidokat, előnyösen káliumhidroxidot használunk semlegesítésre. A találmány szerinti emulziók egyik előnye, hogy csak kis mennyiségű, legfeljebb 15 savszámegység semlegesítéséhez szükséges aminra van szükség. Ebből adódik, hogy a találmány szerinti emulziók illékony amin-tartalma 1 súly% alatt tartható.
Végül 40 és 60 °C között a vizet erőteljes keverés közben 1—3 óra leforgása alatt bekeverjük. Tejszerű, vékony rétegben átlátszó, jól tárolható emulzió keletkezik. Ezek az emulziók különösebb problémák nélkül dolgozhatók fel gyorsan száradó alapozófestékekké és fedő lakkokká. Az alkalmazás pigmentált vagy néni pigmentált alakban, adott esetben a szokásos lakkipari segédanyagok hozzáadása után, mázolással, mártással, szórással stb. történhet. A szárítást szo4
189.762
bahőmérsékleten végezzük, ipari sorozat-lakkozásnál erőltetett szárítást alkalmazunk. Az alábbi példák a találmány szemléltetését Íré- 5 TDI* toluiléndiizocianát (a szokásos kereskedelmi izomerelegy 80:20% 2,4· és 2,6-izomer-tartalommal), DMEA* dimetiletanolamin,
lozzák valamennyi „rész”- és százalékadat súlyegységre vonatkozik, amennyiben azt másként nem ietezzük. A határviszkozitásszámokat kloroformban 20 4 C-on határoztuk meg, és ml/g-ban adjuk meg. A példákban használt rövidítések jelentése: VT= viniltoluol, 10 DAPA= dietilaminopropilamin, TEA= trietilamin, [i/ ]= határviszkozitásszám, CHC13 /20 °C, ml/g, SZ= savszám, mg KOH/g, 0HZ= hidroxilszám, mg KOH/g, FKP= szilárdanyag-tartalom (%),
ST* sztirol, MMA* metilmetakrilát, BA= n-butilakrilát, BMA* n-butilmetakrilát, IBMA= izobutilmetakrilát, 15 1. Az I emulgeátor-komponens előállítása 1.1. Az a) PEG-tartalmú poliolészter előállítása
MACS* metakrilsav, ACS= akrilsav, MIPE* maleinsavmonoizopropilészter, MBE= maleinsav-mono-n-butilészter, • BUGL= etilénglikolmonobutiléter, 20 Az 1. táblázatban felsorolt alapanyagokat. 250 °C-on melegítjük, és a reakcióban képződött víz azeotróp eltávolítása mellett 2 mg KOH/g savszám eléréséig észtere zünk.
I. 1 2 Táblázat 3 4 5 6 7
Lenolaj 800 680 640 - - 780 852
Sáfrányolaj - - - 800 - - -
Dehidratizált ricinusolaj - 120
kis molekulasúlyú polibutadién (1) 160 _'
tallolajsav (2) - - - - 790 - -
dehidratizált ricinusolajsav 56 56 56 75 41
lenolaj sav . - 56 - - - - -
pentearitrit - - - 110 - -
PEG(M 1500) 150 150 150 150 90 200 110
PEG (M 1000) - - - 30 - -
PEG (M 3000) - - - - 30 - -
dibutilónoxid (katalizátor) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
Kitermelés kg.(3) 1002 1002 1002 1002 999 1000 1000
(1)= kb. 0,5 Pa.s/20 °C viszkozitású, kb. 80% cisz•konfigurációjú folyékony polibutadién, (2> 2%-nál kisebb gyantatartalmú, kb. 150jódszániú kereskedelmi tallolajsav, (3> felliasznált anyagmennyiség mfnisz a reakcióban képződő víz. mennyisége. 60
1.2 Az a) poliolészter ojtásos polimerizáclőja Az a) poliolészter kb. 80%-át alkalmas reakcióedénybe töltjük és 130 °C-ra melegítjük. Ennek a komponensnek maradékát a monomerrel keverve kb. 6 óra alatt egyenletesen a reakcióedénybe adagoljuk és ezzel egyidejűén egy másik adagolóedényből
-5189.762 rész terc.butilperbenzoát és 7 rész xilol elegyét adjuk a reakcióelegyhez (e mennyiségek az 1. táblázatban megadott anyagmennyiségekre vonatkoznak). 5 A beadagolás befejezése után a hőmérsékletet 140 °C-ra emeljük, és a reakcióelegyet ezen a hőmérsékleten tartjuk egészen addig, amíg legalább 90% szilárdanyag-tartalmat és a kívánt határviszkozitásszámot ([η], CHCIj, 20°C) elérjük. Adott esetben további peroxidmennyiséggel korrigálunk. Ezután vákuumban eltávolítjuk a le nem reagált monomert, ül. a jelenlevő oldószert és az anyagot BUGL-al 97% szilárd; anyag-tartalomra hígítjuk.
2. Táblázat
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
a 1 70 _ 70 70 60 70 70
a2 - 70
a 3 70 — .
a4 - 70 - - - - -
a 5 70
a 6 50
a7 - - - . - - - 70 ' . ~~
VT 15 15 15 16 12 10 14 25 25 15 15 15
ST —. 5 5
MMA 2 2 - - -
BA 7 4
BMA 7 9 10 9
IBMA 9 - - 9 12 - 10 10 9 9
MACS .. _ • —. _ 3 ·_.
ÁCS 4 4 4 4 4 4 3 5 6 4 4 4
MIPE 2 2 2 2 2 2 2 2
MBE - 2 - 2 2 - - -
az I komponens jellemzői
$ 10,3 38 10,5 12,5 39 36 9,9 37 11,8 37 10,0 38 10,8 43 10,6 12,6 45 53 10,1 36 14 39 10,4 39
OHZ < 5 26 < 5
Az 1/11 komponens összetételében megegyezik az 1/1 komponenssel, de határviszkozitásszámát további peroxid hozzáadásával [η]= 14 ml/g-ra növeltük.
Az 1/12 komponens szintén megfelel összetételében az 1/1 komponensnek, de MIPE-ét addícionálással beépítettük. E célból a poliolésztert a megfelelő maleinsavanhidrid-mennyiséggel 2 órán át 220 °C-on reagáltattuk, majd ezt követően az anhidridszerkezetet 90 °C-on 4 óra alatt izopropanollal felnyitottuk. A további eljárási lépések ugyanazok voltak, mint az 1/1 komponens előállításánál.
2. Az uretánnal módosított kötőanyag (II) előállítása
Az uretánnal módosított alkidgyanták, ill. metánolajok összetételét, konstansait a 3. táblázat tünteti fel.:
-6189.762
3. Táblázat
11/1 11/2 II/3 11/4
1 .Rész
Tallolajsav - 500 510 -
Conjuvandol 50* 150
Sáfrányolaj 300
Ricinusolaj (D.C.O) 120
Lenolaj 32 s** 346
Pentaeritrit 86 204 204 41
Trimetilolpropán 9 - - 13
Benzoesav 8
p-terc.butil-benzoesav 90
Kalcium-oktoát (4% Ca) 1 0,3
Ólomoktoát (10% Pb) 0,5 - - 0,15
2.Rész Ftálsavanhídrid 90 90 100 -
3.Rész
TD1 82 165 154 106,5
4.Rész
DMEA 19 18 8,5
DAPA 10,2
TDI-tartalom (%) 11,9 15,3 15,1 20,7
Aminszám (mg KOH/g) 6,1 10,9 11,1 10,3
Határviszkozitásszám [r?j, CHC13,20°C 13,1 9,9 11,1 10,9
Szilárdanyagtartalom, kb. (%) 91 91 91 91
* izomerízált, technikai lenolajsav, kb. 50% konjugált linolsav-tartalommal, ** höpolimerizált lenolaj (viszkozitás 20 °C-on DIN 53.211 szerint: 32 s)
Az uretánnai módosított kötőanyagot az alábbi eljárással állítjuk elő: a 11(1—11/3 anyagólénál az „1. rész” alatt és „2. rész” alatt felsorolt anyagokból 220 °C-on végzett észterezéssel egy 2 mg KOH/g-nál kisebb savszámú, alacsony molekulasúlyú alkidgyantát állítunk elő. A II/l anyagnál az „1. rész” alatt felsorolt olajokat a „2. rész” hozzáadása előtt a polialkoholokkal át kell észterezni. Ez úgy történik, hogy az „1. rész” alatt felsorolt anyagokat 250 °C-on addig melegítjük, míg a kivett próba 1:6 arányban etanollal hígítva 20 °C-on átlátszó oldatot ad. A Π/4 anyagnál az „1. rész” alatt felsorolt anyagokat ugyanúgy átészterezzük, mint a Π/l anyagnál.
Az így nyert előtermékeket diizocianáttal és az aminnal 70%-os toluolos oldatban reagáltatjuk. A Szükséges mennyiségű toluol 90%-ában oldott előterméket 50 °C-ra melegítjük. Ezután hozzáadjuk a TDÍ-t, és az oldatot 50 °C-ra melegítjük. Ezután a re_ akciőelegyet 70 °C-on tartjuk addig, amíg a kivett ellenőrző próba azt mutatja, hogy a szabad NCO-csoport tartalom az elméleti kiindulási érték 50%-ára csökkent. Ezután hozzáadjuk a toluol maradék-menynyiségével hígított DMEA-t, ill. DAPA-t, és az elegy hőmérsékletét 100 °C-ra emeljük. A reakcióelegyet ezen a hőmérsékleten tartjuk egészen addig, amíg az NCO-tattalom 0,1% alá csökken és elérjük a kívánt határ viszkozitásszámot. Szükség esetén kis menynyiségű TDI-ot adunk hozzá még utólag. Ezután a toluolt vákuumban annyira desztilláljuk le, hogy a gyanta szilárdanyag-tartalma kb. 80% legyen. Ez45 után 100 rész szilárd gyantára számítva 10 rész etilénglikolmonobutilétert adunk hozzá, és a toluol teljes eltávolításáig vákuumban desztilláljuk.
1-15, Példák
Az 1—15. példák szerinti emulziók összetételét és konstansait a következő, 4. táblázat tünteti fel. Az emulziók viszkozitását Brookfield RVT rotációs viszkoziméterrel, 6. orsóval, 100 ford/perc fordulatszám mellett, 20 °C-on mértük.
-7«r cs oo
189.762
Ή.
K
4. táblázat t**
VA ’ít cn cs $
Ά.
a $
$ $
$ νθ vO vO vo *1 VA 5 s o 2 í\ σ\ VA r* VO*
« cn 3 r“í 3 o ογ rí © rí r* oC *Ί cn oy r*
VO n 5 S 8 °°r VA r*
Ό VA «Η o os cn
VA Λ a Ό. 8 r-í t ®y
vn VA *-4 ö Os i—4 r*
ig n 3 Ch s 0\ «Λ oy
VA ^1 © r“í Os »A
vO VO m 3„ r*í a © n S r«í n C\ oy cs ®y r*
i8 cn <Ί rí M o o rí OS n cs oy r*
Ό n 3„ a„ O n r- VA r*
VO © Ή o ^4 OS cn* vo*
ig cn $„ rí $ © n 8 rí Γ*· oC VO CS Ά VO «Α*
ig cn ? i-H a o o r-í VO OS* σ\ cn <A Γ* VO
ig cn 5 1-4 a o Ά O rí VO °o\ Os cs VA r- VO
o Ό cn ? »“4 ·'$ © VA © r-t f Ch VO cn VA O VO*
c- •a M3 o © v> VA r*·
r·* cn o” r-í r-í r**
ig cn 3 ♦—í 3 o VA o rí VD OS* cn VA r- vO*
0,94 0,87 0,94 1,17 0,94 0,94 0,94 0,94
HNn'tmMS^oOJ.O ¢2
ΓΊ M 04 !*) Tt
c
1 M σί cu &
o r-t Ü -rf 3 Ü
ö 3 p3 fi !? 33 í-* 3
60 H Q > a. > m
δ
-8Az emulziók előállítását a következő módon végezzük: az I enuilgeátor-komponenst, a ll metánnal módosított kötőanyagot és BUGUt 60 percig 80 °Con jól összekeverjük. Ezután a hőmérsékeltet 60 °C-ra csökkentjük, és hozzákeverjük az aminok elegyét. 30 perc múlva megkezdjük a víz hozzáadását, A vizet 60-90 perc alatt erőteljes keverés közben adjuk hozzá, miközben a hőmérsékletet 60 és 50 °C között tartjuk. Az elegyet ezután még 30 percig utókeverjük. 45% szilárdanyag-tartalmú terméket kapunk.
Az 1—15. példák szerinti emulziók vizsgálata
1. A tárolhatóság vizsgálata
A vizsgálati időtartam csökkentése céljából az emulziókat 30%-osra hígítjuk, és 70 °C-on tároljuk. Nincs biztos módszer, mellyel ennek a vizsgálatnak eredményéből a normál körülmények közötti tárolhatóságra következtetést lehetne levonni. A tapasztalat azonban azt mutatja, hogy azok az emulziók, amelyek ilyen körülmények között 1 hétig stabilak, normál körülmények között legalább 1 évig tárolhatók. Az 1—15. példák szerint előállított emulziók e vizsgálatánál nem mutatnak változást.
2. Fehér lakkok vizsgálata
Az emulziókhoz a szilárd gyanta-tartalomra számított 2% vízzel összeférhető szikkatív-elegyet adunk, (pl. a Hydrocure®, Mooney, USA gyártmány, 5% CO-ot tartalmaz) és ionmentesített vízzel 35%-ra hígítjuk. Ezután az emulziót titándioxiddal (pl. a Tioxide Ltd., Egyesült Királyság RCR 3 gyártmányával) lengőmalomban („Red Devil”) 1:1 pigment-kötőanyag arányban pigmentáljuk. A lakk üveglapra végzett felhordása után vizsgáljuk a film száradását, fényét és vízállóságát 30 pm vastagszárazfilmvastagságnál. A vízállóság vizsgálatánál (24 óra vízben való tárolás 20 °C-on 7 napon át, szárítás szobahőmérsékleten) az 1—14. példák szerinti valamennyi termék gyenge lágyulást mutat. A lakkok rövid időn belül fény veszteség nélkül regenerálódnak.
A száradás vizsgálatát „BK-Drying-Recorder”-rel (The Mickle Laboratory Engineering Co, England) végeztük.
Az értékelési szempontok jelentése:
Futás: maradó tűnyom kezdete (V, percben)
Megszáradt: a szabad szemmel látható tönyom vége (A, percben),
Átszáradt: a szabad szemmel látható tűnyom vége (D, órában).
A fény-vizsgálat „GR-COMP” (Paar gyártmány AT) gonioreflektométerrcl történt, mérési szög 60 , (%-ban a standardhoz képest).
5. Táblázat
A száradás- és fény vizsgálat eredményei Példa Száradás Fény
V A D
1 45 120 6 78
2 30 90 3,5 69
3 50 105 5,5 80
4 55 135 ' 5 75
5 50 105 4,5 70
6 60 150 7 72
7 50 150 6,5 70
8 45 105 5 65
9 45 105 5,5 75
10 35 90 · 3,5 69
11 35 90 4 65
12 50 150 6,5 76
13 30 75 3 68
14 50 150 6 74
15 35 90 ' 4,5 77
3. A találmány szerinti emulziókon alapuló korrózióvédő alapozás vizsgálata
222 Rész 1. példa szerinti, 45%-os emulziót 50 rész vasoxldvörössel, 50 rész ólomszilikokromáttal, 70 rész báriumszulfáttal és 30 rész talkummal a szokásos módon megőrlünk, és 2 rész Hydro-Cure® (lásd fent), 1 rész bőrösödést gátló szer, 1 rész ülepedést gátló szer és 1 rész habzásgátló szer hozzáadása után Rotothinner készüléken 4 mPa.s viszkozitásra (kb. 64% szilárdanyagtartalomra) hígítjuk. A pH-t TEA-al 9,0-9,5τε állítjuk be.
hetes 40 °C-on végzett tárolás nem okozott színváltozást. A BK-Drying-Recorder-rel végzett száradásvizsgálat V/A/D-re 30/75/3 értéket adott. A sópermet vizsgálat során (ASTM B 117/64) a 7 napon át szobahőmérsékleten szárított filmek 120 órás vizsgálat után a keresztkarcolatnál nem mutattak alározsdásodást, a keresztkarcolatnál észlelt leválás 1—2 mm volt.
Emulziók előállítása utókezelt gyantakombinációkkal
1. Az I emulgeátor-komponens előállítása
1.1 800 rész lenolajból, 56 rész dehidratizált ricinusolajsavból, 150 rész PEG-bólo(M 1500) 0,3 rész dibutilónoxid jelenlétében 250 °C-on a reakcióban képződő víz azeotróp elválasztása mellett 2 mg KOH/g-nál kisebb savszámú poliolésztert állítunk elő.
1.2 Alkalmas reakcióedénybe ebből a poliészterből (1,1) 560 részt töltünk, és azt 130 °C-ra melegítjük. Ehhez kb. 6 óra alatt hozzáadjuk 140 rész poliészter (1.1), 150 rész viniltoluol, 90 rész izobutilmetakrilát, 40 rész akrilsav és 20 rész maleinsavmonoizopropilészter keverékét, valamint egy másik adagolóedényből 30 rész terc.butilperbenzoát és 70 rész xilol keverékét. Az adagolás befejezése után a hőmérsékletet 140 °C-ra emeljük és ezen a hőmérsékleten tartjuk mindaddig, míg 90%-nál nagyobb szilárdanyag-tartalmat és 8,8 mi/g határviszkozltásszámot
-9(fo], CHClj, 20 °C) érünk el. Adott esetben további peroxid hozzáadásával korrigálunk. Ezt követően a le nem reagált monomert, Ül. a jelenlevő oldószert vákuumban eltávolítjuk.
A végtermék hatarviszkozitásszáma ([τ?]) 8,8 ml/g, savszáma 37 mg KOH/g, hidroxilszáma kisebb, mint 5 mg KOH/g.
1,3 Fúvatás levegővel. Az 1.2 pont szerint nyert reakciótermékhez 0,02%, fémtartalomra számítva 5%-os kereskedelmi CO-oktoátot adunk, és 130°C-ra melegítjük. Ezután az elegyen addig hívatunk át levegőt, amíg 45 peroxidszámot és 10,2 ml/g határviszkozitásszámot érünk el. A savszám 35 mg KOH/g (emulgeátor-komponens: 1/1).
Egy további, ugyanilyen anyagmennyiséget azonos körülmények között addig fuvatunk levegővel, míg 42 peroxidszámot és 13,0 ml/g határviszkozitásszámot érünk el. A savszám ebben az esetben 33 mg KOH/g. A szilárdanyag-tartalom mindkét fenti esetben 100% (emulgeátor-komponens: 1/2).
2, Az uretánnal módosított kötőanyag (II komponens) előállítása
A II komponensek összetételét és konstansait a következő, 6. táblázat tünteti fel:
6, Táblázat
II. Komponens 1 .Rész II/l II/2 11/3 II/4
Tallolajsav 280 - 280 260
Lenolajsav - 280 - -
Benzoesav - - - 20
Glicerin 138 138 70 70
Trimetilolpropán - - 100 100
2. Rész
Ftálsavanhidríd 100 100 100 100
3. Rész
Toluijéndiizocianát (TDI) 4. Rész 125 130 128 133
Dimetiletanolamin (DMEA) 10,4 10,5 11 11
TDI-tartglom (%) 10,0 20,7 19,4 20,0
Zsírsavak (%) 45 44,6 42,5 39
Szilárdanyag-
tartalom (kb.%) Határviszkozitás- 60 60 60 60
szám (ml/g) Aminszám, 12,3 16,4 10,8 12,5
mg KOH/g 10,5 9,9 10,2 10,1
Az uretánnal módosított kötőanyagokat a következő eljárással állítjuk elő: az 1. részből” és a „2. részből” észterezéssel 220 L’-on 2 mg KOH/g-nál kisebb savszámú alacsony molekulasúlyú alkidgyantát állítunk elő. Az így nyert előterméket a diizocianáttal és az aminnal 60%-os toluolos oldatban reagáltatjuk. A szükséges toluol mennyiség 90%ában oldott előtermékeket 50 °C-ra melegítjük. Ezután hozzáadjuk a TDI-ot és az oldatot 70 °C-ra melegítjük. Ezután a reakcióelegyet 70 °C-on tartjuk addig, míg az ellenőrző próba azt mutatja, hogy a szabad NCO-csoport-tartalom az elméleti eredeti értéknek 50%-ára csökkent. Ezután hozzáadjuk a maradék toluolmennyiségben oldott DMEA-t, és a hőmérsékletet 100 °C-ra növeljük. A reakcióelegyet ezen a hőmérsékleten tartjuk addig, amíg az NCO-tartalom 0,1% alá csökken, és elérjük a kívánt határviszkozitásszámot. Kívánt esetben kis mennyiségű TDI-t adunk még hozzá.
3. Az I és II komponensek kapcsolása TDI-al
A 2. táblázatban feltüntetett mennyiségű arányokban a komponenseket 50 °C-ra melegítjük. A TDI hozzáadása után a hőmérsékletet 100 BC-ra emeljük. A reakció 6 óra múlva befejeződik. A konstansokat a 7. táblázatban tüntetjük fel.
7. Táblázat
Gyantakombináció III/l III/2 III/3 III/4
1/1 komponens 35 38 40 40
11/1 komponens 108 - - 100
ΙΙ/3 komponens - 103 - -
11/4 komponens - - 100 -
TDI 0,3 0,6 0,4 0,7
Szilárdanyag-
tartalom (%) 70 71 71,5 72
Határviszkozitás-
szám (ml/g) 13,1 12,5 12,9 14,8
Millimól TDI/
/100 g gyanta 1,7 3,5 2,3 4,0
16-20. Példák
A 16—20. példák szerint előállított emulziók öszszetételét és konstansait a 8. táblázatban foglaltuk össze. Az emulziók viszkozitását Brookfield RVT rotációs viszkoziméterrel, 6. sz. orsóval, 100 ford/ /perc fordulatszám mellett 20 °C-on határoztuk meg.
Az I és II komponensek kombinációját 100 °C-ra melegítjük és a jelenlevő toluol kb. felét vákuumban ledesztilláljuk. A BUGL hozzáadása után a toluol maradékát ledesztilláljuk. 60 °C-ra végzett hűtés után hozzáadjuk az aminokat. 30 perc múlva megkezdjük a víz hozzáadását. A vizet 60 90 perc alatt, erőteljes keverés közben adjuk hozzá, miközben a hőmérsékletet 60 és 50 °C között tartjuk. Ezután a reakcióelegyet még 30 percig keverjük. 45% szilárdanyag-tartalmú anyagot kapunk.
8. Táblázat
Példák 16 17 18 19 20
1/2 komponens 40 .. ..
II/2 komponens 100 - - -
III/l kombináció - 143 -- -
III/2 kombináció - - 141 -
II1/3 kombináció - 140
IIJ/4 kombináció - - - - 139
Toluol 40 43 41 40 39
BUGL 15 15 15 15 15
TEA - 1,44
DMEA 0,64
Víz 105
pH-érték 9,9 10,4 10,1 9,9 9.8
Viszkozitás (Pa.s) 3,2 3,8 4,9 5,2 6,1
BUGL% 6,75
Amin% 0,94
A 16—20. példák szerinti emulziók vizsgálata
Az emulziókat az 1—15. példákban leírt módon előállított emulziókhoz hasonlóan tárolhatóságra, száradásra, valamint egy fehér lakkban és egy korrózióvédő alapozófestékben vizsgáltuk meg. Az ott megadott vizsgálati eredményekhez képest a találmányunk szerinti eljárással előállított termékek nem mutattak szignifikáns különbséget. Jelentős javulás mutatkozik ezzel szemben az emulziók hidegállóságában, valamint a filmek felületi száradásában.
A hidegállóság vizsgálata
Az emulziókat 16 órán át —23 ’C-on, és további 8 órán át szobahőmérsékleten (22 °C) tároltuk, majd tulajdonságaikat megvizsgáltuk, összehasonlításként egy, az 1. példa szerint előállított emulzió szolgált,
A 17—20. példák szerint előállított emulziók nem mutatnak változást akkor sem, ha a hűtési-harmatoztatási ciklust ismételjük.
A 16. példa szerint (Dl-kapcsolás nélkül) előállított emulzió egyértelműen hidegálló —15 °C-ig, míg az alapbejeíentés 1. példája szerint előállított emulzió az összehasonlító vizsgálat során már —8 °C-on irreverzibilisen koagulál.
A tapadásmentesség vizsgálata
Az emulziókból fehér lakkokat állítottunk elő. E célból az emulziókhoz 2% vízzel összeférhető szikkatív-elegyet (pl. Hydrocure®, Mooney, USA gyártmány, CO tartalma 5%) és 1% bőrösödést gátló szert adunk (a mennyiségek a szilárd gyanta-tartalomra vonatkoznak) és azokat ionmentes vízzel 35%-ra hígítjuk. Ezután az emulziókat titándioxíddal (pl, a Tioxide Ltd., Egyesült Királyság-beli cég RCR 3 termékével) lengőmalomban („Red Devíl”) 1:1 pigment Jcötőanyag arányban pigmentáljuk a lakkokat üveglemezekre hordjuk fel 30 pm vastagságban. A 16-25. példák szerint előállított emulziók 1—2 óra múlva tapadásmentesek. Az 1. példa szerint utókezelés nélkül előállított összehasonlító emulzió esetében 3-4 óra adódik.
SZABADALMI IGÉNYPONTOK

Claims (8)

1. Eljárás metánnal módosított, nem pigmentált vagy pigmentált lakkok és festékek kötőanyagként használható alkidgyanták és/vagy uretánolajok levegőn száradó, vizes emulzióinak előállítására, azzal jellemezve, hogy (1) 25—50 súly%, szervetlen vagy szerves bázissal végzett semlegesítés után vízoldható, 25—70 mg KOH/g savszámú, legfeljebb 40 mg KOH/g hidroxilszámú, 7-13 súlyí’í polietilénglikol-tartalmú, és
9-15 ml/g határviszkozitásszámú (kloroformban, 20 ’C-on mérve), (a) 50—75 súly%, 5 mg KOH/g-nál kisebb savszámú, polietilénglikol tartalmú, átlagosan legalább 140 jódszámú zslrsav-poliolészter, (b) 17—45 súly%, kettős kötésen kivül egyéb további funkcionális csoportot nem tartalmazó vinilés/vagy akril és/vagy metakrilmonomer, és (c) 5-8 súly% ajJ-etilénesen telített karbonsav ojtásos polimerizációjával nyert emulgeátor-komponenst, és (II) 50-75 súly%, levegőn száradó, 3—25, előnyösen 5-15 mg KOH/g aminszámnak megfelelő mennyiségű tercier aminocsoportot kötött alakban tartalmazó, és 8-20 ml/g határviszkozitásszámú (kloroformban, 20 ’C-on mérve), metánnal módosított alkídgyantát és/vagy metánolajat 50—100 ’C közötti hőmérsékleten homogénen összekeverünk, és a karboxilcsoportok valamely szerves és/vagy szervetlen bázis legfeljebb 15 mg KOH/g savszámnak megfelelő mennyiségével végzett részleges semlegesítése után és legfeljebb 20 súly% viztűrő szerves oldószer jelenlétében vízben emulgeálunk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a polietilénglikol-tartalmú poliolésztert ekvivalens menynylségű telítetlen zsírsavak és egy vagy több polietilénglikol reagáltatásával állítjuk elő olyan természetes vagy szintetikusan előállított száradó zsírsavak jelenlétében, melyek kettőskötéseinek legalább 75%-a izolált kettőskötés.
3. Az 1. és 2. igénypontok szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellem ezve, hogy az la komponens telítetlen zsírsavjaiként konjuenzsírsavakat és/vagy lenolajsavakat használunk.
4. Az 1-3. igénypontok szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az la komponens előállításánál poliolészterként lenolajat és/vagy sáfrányolajat vagy ezen olajoknak legfeljebb 15 súly% dehidratizált ricinusolajjal alkotott keverékét használjuk.
5. Az 1—4. igénypontok szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az la komponenshez egy vagy több, 1000—3000 közötti átlagmolekulasúlyú polietilénglikolt használunk.
6. Az 5. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy 1500± ±200 átlagmolekulasúlyú polietilénglikolt vagy polietílénglikol-elegyet használunk.
7. Az 1—6. igénypontok szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az la komponenshez felhasznált poliolészter legfeljebb 30 súly%-át telítetlen szénhidrogénolajjal, előnyösen alacsony molekulasúlyú butadién polimerrel helyettesítjük.
8. Az 1-7. igénypontok szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy további funkcionális csoportoktól mentes monomerként (b) 60-78 súly%, 70 °C-nál magasabb üvegesedési hőmérsékletű (Tg), benzinben oldódó polimereket képző monomer, előnyösen viniltoluol, és
22-40 súly%, 70 ’C-nál magasabb, előnyösen 20—60 °C üvegesedési hőmérsékletű (Tg), benzinben oldódó polimereket képező monomer, előnyösen η-butil- és izobutilmetakrilát keverékét használjuk.
HU151383A 1982-05-03 1983-05-03 Method dor producing air-drying adhesive emulsions HU189762B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT170682A AT372967B (de) 1982-05-03 1982-05-03 Verfahren zur herstellung von lufttrocknenden bindemittelemulsionen
AT128483A AT377776B (de) 1983-04-12 1983-04-12 Verfahren zur herstellung von lufttrocknenden bindemitteln

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUT36161A HUT36161A (en) 1985-08-28
HU189762B true HU189762B (en) 1986-07-28

Family

ID=25595422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU151383A HU189762B (en) 1982-05-03 1983-05-03 Method dor producing air-drying adhesive emulsions

Country Status (4)

Country Link
DE (1) DE3315690C2 (hu)
FR (1) FR2526032B1 (hu)
HU (1) HU189762B (hu)
NL (1) NL185408C (hu)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3839940A1 (de) * 1988-11-26 1990-05-31 Stockhausen Chem Fab Gmbh Waessrige polyurethan- bzw. polyurethanharnstoff-dispersionen und verfahren zum beflocken elastomerer formkoerper unter verwendung dieser dispersionen
AT393274B (de) * 1989-12-22 1991-09-25 Vianova Kunstharz Ag Verfahren zur herstellung von lufttrocknenden, waessrigen bindemittelemulsionen und deren verwendung fuer die formulierung von waessrigen tauchlacken
US5095069A (en) * 1990-08-30 1992-03-10 Ppg Industries, Inc. Internally-curable water-based polyurethanes
DE19639325A1 (de) * 1996-09-25 1998-03-26 Basf Coatings Ag Verfahren zur Herstellung einer wäßrigen Dispersion eines polyacrylatmodifizierten Polyurethan-Alkydharzes und die Verwendung einer solchen Dispersion
US6008291A (en) * 1997-11-28 1999-12-28 Vianova Resins Ag Aqueous polyester dispersions of stabilized viscosity, their preparation and their use as binders for water-thinnable coatings
FR2892123B1 (fr) * 2005-10-14 2012-07-20 Rhodia Recherches & Tech Procede pour preparer un copolymere greffe, copolymere greffe susceptible d'etre obtenu par ce procede et ses utilisations

Also Published As

Publication number Publication date
DE3315690C2 (de) 1985-03-14
DE3315690A1 (de) 1983-11-03
NL8301560A (nl) 1983-12-01
FR2526032B1 (fr) 1986-08-01
FR2526032A1 (fr) 1983-11-04
HUT36161A (en) 1985-08-28
NL185408C (nl) 1990-04-02
NL185408B (nl) 1989-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK172361B1 (da) Fremgangsmåde til fremstilling af vandfortyndbare lufttørrende lakbindemidler samt anvendelse af bindemidlerne til lufttørrende vandfortyndbare lakker
US4273690A (en) Coating compositions of an alkyd-acrylic graft copolymer
EP3288988B1 (en) Aqueous dispersions
JP2868769B2 (ja) 水溶性アルキド樹脂を基剤とする水希釈性刷毛塗り塗料
TW201139571A (en) Radiation curable aqueous coating compositions
EP0006517B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Bindemitteln, nach diesem Verfahren hergestellte Bindemittel und deren Verwendung zur Herstellung von Überzugsmitteln
KR100354199B1 (ko) 수희석성공기건조도료결합제의제조방법및이방법으로제조된도료결합제를포함하는수희석성도료재료
HU199523B (en) Process for producing water-emulsiflable alkyd resins for air drying varnishes
US3001961A (en) Water dispersible oil modified alkyd resins containing oxyalkylated glycols and method of manufacture of the same
CA1339431C (en) Water-dilutable air-drying protective coating compositions
HU189762B (en) Method dor producing air-drying adhesive emulsions
US4229331A (en) Process for producing water-emulsifiable air-drying binders, the binders, and emulsions made therefrom
HU198742B (en) Process for producing oxidative drying alkyde resin emulsions
HU199522B (en) Process for producing water-emulsifiable alkyd resins for air drying varnishes
US6333370B2 (en) Binder for coating composition
DE3315691C2 (de) Verfahren zur Herstellung von lufttrocknenden wäßrigen Emulsionen von urethanmodifizierten Alkydharzen und/oder Urethanölen
HU207114B (en) Process for producing air-drying, aqueous binding material emulsions, as well as aqueous dipping lacquers comprising same
EP0355761A2 (de) Verfahren zur Herstellung von wässrigen, oxidativ trocknenden Epoxidharzester-Emulsionen und deren Verwendung als Bindemittel für lufttrocknende Lacke
AT372967B (de) Verfahren zur herstellung von lufttrocknenden bindemittelemulsionen
JPH0139456B2 (hu)
WO1989005316A1 (en) Epoxy ester urethane graft acrylic water-based primer surfaces
WO1988001628A1 (en) Epoxy ester urethane graft acrylic water-based primer surfaces
MXPA96004325A (en) Procedure for the preparation of agglutinants of coating with air drying, diluibles with water, and the use of the mis
PL210143B1 (pl) Sposób wytwarzania wodorozcieńczalnegolakieru lub farby ftalowej

Legal Events

Date Code Title Description
HU90 Patent valid on 900628
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee