PL211407B1 - Poliester, sposób wytwarzania poliestru, jego zastosowanie oraz farba alkidowa - Google Patents

Poliester, sposób wytwarzania poliestru, jego zastosowanie oraz farba alkidowa

Info

Publication number
PL211407B1
PL211407B1 PL371978A PL37197803A PL211407B1 PL 211407 B1 PL211407 B1 PL 211407B1 PL 371978 A PL371978 A PL 371978A PL 37197803 A PL37197803 A PL 37197803A PL 211407 B1 PL211407 B1 PL 211407B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
acid
ester
carbohydrate
fatty acid
drying
Prior art date
Application number
PL371978A
Other languages
English (en)
Other versions
PL371978A1 (pl
Inventor
Everardus Arnoldus Oostveen
John Weijnen
Haveren Jacco Van
Michel Gillard
Original Assignee
Sigma Coatings Bv
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
Application filed by Sigma Coatings Bv filed Critical Sigma Coatings Bv
Publication of PL371978A1 publication Critical patent/PL371978A1/pl
Publication of PL211407B1 publication Critical patent/PL211407B1/pl

Links

Classifications

    • 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
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/46Polyesters chemically modified by esterification
    • C08G63/48Polyesters chemically modified by esterification by unsaturated higher fatty oils or their acids; by resin 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
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/66Polyesters containing oxygen in the form of ether groups
    • C08G63/668Polyesters containing oxygen in the form of ether groups derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • 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
    • C09D167/00Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D167/08Polyesters modified with higher fatty oils or their acids, or with natural resins or resin acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Description

Dziedzina wynalazku
Wynalazek dotyczy schnących na powietrzu lub półschnących kompozycji powłokowych. W szczególności wynalazek dotyczy poliestrów wytworzonych z materiałów odnawialnych i ich zastosowania jako spoiw do takich schnących na powietrzu lakierów, farb lub bejcy. Wynalazek dotyczy ponadto sposobów wytwarzania takich poliestrów oraz schnących na powietrzu kompozycji lakierów, farb lub bejcy, zawierających takie poliestry.
Tło wynalazku
Potrzeba ograniczenia emisji lotnych związków organicznych (VOC) doprowadziła do zasadniczych prób zmniejszenia zużycia rozpuszczalników, co spowodowało zwiększenie zawartości części stałych w powłokowych żywicach alkidowych bez równoczesnej zmiany lepkości aplikacyjnej. Aby jeszcze bardziej zmniejszyć obciążenie środowiska i promować nienaruszającą równowagi ekologicznej, obojętną w stosunku do bilansu CO2 ekonomię, istnieje również rosnące zapotrzebowanie na farby alkidowe oparte w jak największym możliwym stopniu na zastosowaniu odnawialnych surowców.
W WO 9938926-A1 ujawniono zastosowanie odnawialnych alkoholi wielowodorotlenowych w alkidach. Znaczna część składników alkidów pochodzi ze źródeł rolniczych, ale spoiwa te w dalszym ciągu zawierają kwas dikarboksylowy pochodzenia petrochemicznego. W EP 0741175 A2 opisano wytwarzanie wodnych emulsji alkidowych, zawierających spoiwo alkidowe i emulgator w całości oparte na odnawialnych surowcach.
Zwykłe schnące na powietrzu alkidy można wytwarzać drogą reakcji polikondensacji jednego lub większej liczby alkoholi wielowodorotlenowych, jednego lub większej liczby kwasów polikarboksylowych lub odpowiednich bezwodników, oraz długołańcuchowych nienasyconych kwasów tłuszczowych lub olejów. Budowa takich żywic jest taka, że szkielet tworzy poliester złożony z polioli i kwasów polikarboksylowych. Ze szkieletem tym związane są kowalencyjnie kwasy tłuszczowe z jednego lub większej liczby olejów schnących lub półschnących. Z uwagi na obecność występujących w przyrodzie olejów, gliceryna jest powszechnie występującym poliolem. Inne nieograniczające przykłady odpowiednich alkoholi wielowodorotlenowych obejmują: pentaerytryt, dipentaerytryt, glikol etylenowy, glikol dietylenowy, glikol propylenowy, glikol neopentylowy, trimetylolopropan, trimetyloloetan, di-trimetylolopropan i 1,6-heksanodiol. Kwasy polikarboksylowe i odpowiednie bezwodniki, stosowane w syntezie alkidów, stanowią aromatyczne, alifatyczne i cykloalifatyczne składniki, zazwyczaj pochodzące z surowców petrochemicznych. Typowe przykłady takich polikwasów obejmują: kwas ftalowy i jego regioizomeryczne analogi, kwas trimelitowy, kwas piromelitowy, kwas pimelinowy, kwas adypinowy, kwas azelainowy, kwas sebacynowy, kwas maleinowy, kwas fumarowy i kwas tetrahydroftalowy.
Zwykłe alkidy charakteryzują się raczej wysokim ciężarze cząsteczkowym i szerokim rozkładem ciężaru cząsteczkowego, co wynika z procedur ich wytwarzania. Nawet niewielkie zmiany w warunkach procesu powodują znaczący rozrzut właściwości wytwarzanych spoiw. Oprócz wahań we właściwościach, może zajść żelowanie, co można częściowo stłumić przez zmniejszenie stosunku kwasu polikarboksylowego do poliolu. Różnice w reaktywności obecnych funkcyjnych grup hydroksylowych i kwasów karboksylowych stanowią dodatkową przyczynę żelowania i/lub poszerzenia rozkładu ciężaru cząsteczkowego.
Szeroki rozkład ciężaru cząsteczkowego powoduje wysokie wartości liczby lepkościowej. Rozkład ciężaru cząsteczkowego można wyznaczyć metodą chromatografii wykluczenia, analityczną metodą rozdziału, w której frakcja o niskim ciężarze cząsteczkowym wolniej przemieszcza się do dołu kolumny w porównaniu z częścią o wyższym ciężarze. Frakcja o wyższym ciężarze cząsteczkowym wywiera korzystny wpływ na przebieg schnięcia, ale będzie również zwiększać lepkość istotną spoiwa, podczas gdy duże ilości oligomerów o niskim ciężarze cząsteczkowym powodują obniżenie lepkości, ale niekorzystnie wpływają na narastanie twardości. W związku z tym przy wytwarzaniu farb na bazie zwykłych alkidów niezbędne są duże ilości alifatycznych (a w pewnym stopniu również aromatycznych) rozpuszczalników węglowodorowych, w celu osiągnięcia praktycznej lepkości produktu. Niskocząsteczkowe alkidy o wysokiej zawartości części stałych nie wymagają rozcieńczającego rozpuszczalnika, ale gorzej schną. Monodyspersyjne lub prawie monodyspersyjne spoiwa łączą małe zapotrzebowanie na rozpuszczalnik z dobrą charakterystyką schnięcia i tworzą po utwardzeniu równomiernie usieciowaną sieć polimerową, co poprawia ogólne właściwości błony.
W zwykłym procesie syntezy alkidu, ciężar cząsteczkowy można regulować przez zastosowanie katalizatorów transestryfikacji pod koniec procesu, przez obniżenie temperatury reakcji i za pomocą
PL 211 407 B1 kwasów monofunkcyjnych jako środków przerywających wzrost łańcucha. Osiągnięte zmniejszenie polidyspersyjności jest znaczące, ale stosunkowo ograniczone. Alternatywne techniki osiągania wzrostu zawartości części stałych w alkidach obejmują: zastąpienie rozpuszczalników węglowodorowych silniej obniżającymi lepkość rozpuszczalnikami zawierającymi tlen; wytwarzanie silnie rozgałęzionych alkidów o bardziej kulistej budowie, wykazujących niższą lepkość istotną niż odpowiedniki bardziej liniowe, zwiększenie długości łańcucha olejowego przy zmniejszeniu liczby kwasowej i hydroksylowej, w celu zmniejszenia liczby międzycząsteczkowych wiązań wodorowych, oraz wykorzystanie koncepcji z reaktywnym rozcieńczalnikiem, nielotnym składnikiem o niskim ciężarze cząsteczkowym, który zmniejsza lepkość żywicy alkidowej i wbudowuje się w sieć polimerową podczas utwardzania.
Głównym celem wynalazku jest dostarczenie nowych poliestrów wytwarzanych z materiałów odnawialnych i przydatnych jako spoiwa, w szczególności jako spoiwa „typu alkidowego. Innym celem jest dostarczenie schnących na powietrzu kompozycji farby, lakieru lub bejcy, zawierających takie spoiwa. Kolejnym celem wynalazku jest dostarczenie spoiw o wąskim rozkładzie ciężaru cząsteczkowego i o jednej lub większej liczbie następujących właściwości: niskie zapotrzebowanie na lotne związki organiczne (VOC), dobre schnięcie, narastanie twardości i rozlewność oraz wysoka zdolność do zachowania połysku. Jeszcze innym celem jest dostarczenie autoutlenialnych błonotwórczych polimerów alkidowych, całkowicie pochodzących z rolniczych i odnawialnych źródeł, przydatnych do stosowania w kompozycjach powłokowych, takich jak farby, lakiery lub bejce. Jeszcze innym celem jest dostarczenie farb, lakierów lub bejcy o jednej lub większej liczbie z następujących właściwości, zmniejszona lepkość istotna lub szybkie schnięcie lub wysokojakościowe właściwości błony, takie jak ograniczone żółknięcie, brak zmarszczek po nałożeniu w grubych warstwach, elastyczność i przezroczystość. Streszczenie wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest poliester, charakteryzujący się tym, że wytwarzany jest przez transestryfikację lub interestryfikację:
(i) węglowodanu lub jego estru C1-C4acylowego, przy czym węglowodan lub jego ester C1-C4acylowy zawiera 2-6 jednostek węglowodanowych, (ii) estru C1-C6alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny, przy czym schnący lub półschnący kwas tłuszczowy lub ich mieszanina są wybrane spośród etylenowo nienasyconych, sprzężonych lub niesprzężonych kwasów C12-C24 karboksylowych; oraz (iii) estru C1-C6alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego, przy czym niearomatyczny kwas polikarboksylowy jest wybrany spośród kwasów di-, tri- lub tetrakarboksylowych.
Poliester korzystnie wytwarzany jest przez interestryfikację:
(i) estru C1-C4acylowego węglowodanu, (ii) estru C1-C6alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny; i (iii) estru C1-C6lkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego.
Korzystnie poliester wytwarzany jest przez transestryfikację:
(i) węglowodanu, (ii) estru C1-C6alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny; i (iii) estru C1-C6alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego
Poliester korzystnie charakteryzuje się tym, że węglowodan lub jego ester C1-C4acylowy zawiera 2-4 jednostki węglowodanowe.
Poliester korzystnie charakteryzuje się tym, że węglowodan lub jego ester C1-C4acylowy jest wybrany z grupy obejmującej sacharozę, trehalozę, rafinozę, gencjanozę, kestozę i nystozę.
Poliester korzystnie charakteryzuje się tym, że węglowodan lub jego ester C1-C4acylowy stanowi sacharoza.
Korzystnie w poliestrze schnący kwas tłuszczowy lub półschnący kwas tłuszczowy albo ich mieszanina, wykazują liczbę jodową co najmniej 100, korzystnie w zakresie 100-140.
Korzystnie w poliestrze niearomatyczny kwas polikarboksylowy jest wybrany z grupy obejmującej kwas glutarowy, kwas adypinowy, kwas pimelinowy, kwas suberynowy, kwas azelainowy, kwas sebacynowy, kwas undekanodiowy, kwas 1,10-dodekanodikarboksylowy oraz dimeryczne i trimeryczne kwasy tłuszczowe.
PL 211 407 B1
Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania poliestru określonego wyżej, charakteryzujący się tym, że obejmuje etap transestryfikacji w temperaturze 100 do 140°C przez 6 do 36 godzin lub interestryfikacji w temperaturze 100 do 140°C przez 2 do 10 godzin:
(i) węglowodanu lub jego estru C1-C4acylowego, przy czym węglowodan lub jego ester C1-C4acylowy zawiera 2-6 jednostek węglowodanowych, (ii) estru C1-C6alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny, przy czym schnący lub półschnący kwas tłuszczowy lub ich mieszanina są wybrane spośród etylenowo nienasyconych, sprzężonych lub nie-sprzężonych kwasów C12-C24 karboksylowych; oraz (iii) estru C1-C6alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego, przy czym niearomatyczny kwas polikarboksylowy jest wybrany spośród kwasów di-, tri- lub tetrakarboksylowych.
Sposób wytwarzania poliestru korzystnie obejmuje etap transestryfikacji:
(i) węglowodanu, (ii) estru C1-C6alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny; oraz (iii) estru C1-C6alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego.
Sposób wytwarzania poliestru korzystnie obejmuje etap interestryfikacji:
(i) estru C1-C4acylowego węglowodanu, (ii) estru C1-C6alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny; oraz (iii) estru C1-C6alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego.
W sposobie korzystnie wolne grupy OH w otrzymanych poliestrach są częściowo zacylowane.
Sposób korzystnie prowadzi się w obecności polarnego aprotonowego rozpuszczalnika.
Przedmiotem wynalazku jest także zastosowanie poliestru określonego wyżej, jako spoiwa w farbach lub jako spoiwa w lakierach.
Przedmiotem wynalazku jest również farba alkidowa zawierająca spoiwo, co najmniej jedną sykatywę wybraną spośród karboksylanów lub alkoksylanów metali alkalicznych, metali ziem alkalicznych, metali przejściowych i metali ziem rzadkich, tlenków, wodorotlenków, fosforanów, węglanów, siarczanów, sebacynianów, w tym obojętnych, kwaśnych lub zasadowych mydeł metalicznych, charakteryzująca się tym, że wymienione spoiwo stanowi poliester, określony wyżej.
Co najmniej jeden lub większą liczbę wyżej wymienionych celów spełniają kompozycje powłokowe ujawnione w wynalazku. Schnące na powietrzu kompozycje farb, lakierów i bejcy przedstawione w wynalazku oparte są na spoiwach, które można wytwarzać z materiałów odnawialnych. Charakteryzują się one tym, że spoiwa zasadniczo zawierają poliestry, które można otrzymać na drodze transestryfikacji lub interestryfikacji:
(i) węglowodanu lub jego pochodnej w postaci estru acylowego, (ii) estru kwasu tłuszczowego i (iii) estru kwasu polikarboksylowego.
W szczególności wynalazek dotyczy poliestrów wytwarzanych przez transestryfikację lub interestryfikację: (i) węglowodan lub jego pochodnej w postaci estru acylowego, (ii) estru alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny; i (iii) estru alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego.
Wynalazek dotyczy także sposobów wytwarzanie takich poliestrów i zastosowania takich poliestrów jako spoiw w powłokach, w szczególności jako spoiw typu „alkidów. Wynalazek dotyczy również takich spoiw i ich zastosowania w schnących na powietrzu kompozycjach farb, lakierów lub bejcy.
Szczegółowy opis
W opisie określenie „acyl oznacza grupę alkilową przyłączoną do podwójnego do atomu węgla 11 grupy karboksylowej. W szczególności acyl oznacza grupę o wzorze R1CO-, gdzie R1 oznacza alkil.
W opisie określenie „alkil, samo lub w połączeniu, dotyczy nasyconych grup węglowodorowych o prostym i rozgałęzionym łańcuchu, zawierających 1-6 atomów węgla, korzystnie 1-4 atomy węgla, korzystniej 1-2 atomy węgla. Do takich grup przykładowo należy metyl, etyl, n-propyl, izopropyl n-butyl, izobutyl, s-butyl, t-butyl, 2-metylobutyl itp.
W jednej postaci taki ester acylowy węglowodanu stanowi niższy ester acylowy, gdzie „niższy w opisie oznacza zawierający 1-4 atomy węgla. Do odpowiednich estrów acylowych węglowodanu należy ester octanowy, ester propionianowy itp. W innej postaci ester alkilowy schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny, stanowi krótkołańcuchowy ester alkilowy, gdzie „krótkołańcuchowy w opisie oznacza zawierający 1-6 atomów węgla. Do odpowiedPL 211 407 B1 nich krótkołańcuchowych estrów alkilowych takich kwasów tłuszczowych należy ester metylowy, ester etylowy itp.
W jednej postaci wynalazek dotyczy poliestrów wytwarzanych przez interestryfikację:
(i) estru acylowego węglowodanu, (ii) estru alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny; oraz (iii) estru alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego.
W innej postaci wynalazek dotyczy poliestrów wytwarzanych przez transestryfikację:
(i) węglowodanu i (ii) estru alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny; oraz (iii) estru alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego.
W opisie określenie „węglowodan obejmuje dowolny składnik złożony z 2 lub większej liczby jednostek węglowodanu. W jednej postaci taki węglowodan lub jego ester acylowy zawiera 2-6 jednostek węglowodanu. W innej postaci węglowodan lub jego ester acylowy zawiera 2-4 jednostki węglowodanu. Nieograniczające przykłady odpowiednich węglowodanów obejmują di-, tri- i oligo-cukry, takie jak sacharoza, trehaloza, rafinoza, gencjanoza, kestoza i nystoza. W korzystnej postaci ten węglowodan lub jego ester acylowy stanowi sacharoza. W celu obniżenia temperatury topnienia węglowodanów w bezrozpuszczalnikowej reakcji interestryfikacji węglowodan może być częściowo lub całkowicie zacylowany, np. bezwodnikiem octowym. Stopień podstawienia wyjściowych materiałów węglowodanowych wynosi dogodnie 50-100%, korzystnie 75-100%.
Do odpowiednich schnących kwasów tłuszczowych, półschnących kwasów tłuszczowych lub ich mieszanin, znajdujących zastosowanie w rozwiązaniach zgodnie z wynalazkiem należą etylenowo nienasycone, sprzężone lub niesprzężone kwasy C12-C24 karboksylowe, takie jak kwas oleinowy, rycynolowy, linolowy, linolenowy, likanowy oraz kwasy eleostearynowe albo ich mieszaniny, zazwyczaj stosowane w postaci mieszanin kwasów tłuszczowych pochodzących z naturalnych lub syntetycznych olejów. Do przykładowych odpowiednich naturalnych olejów należą, ale nie wyłącznie, olej szafranowy, olej talowy, olej nagietkowy, olej rzepakowy, olej arachidowy, olej sojowy, olej tungowy, olej lniany, olej sardynkowy, olej śledziowy, olej sezamowy, oliwa, odwodniony olej rącznikowy, olej z łoju, olej słonecznikowy, olej bawełniany i ich mieszaniny. Odpowiednie autoutlenialne kwasy tłuszczowe powinny mieć liczbę jodową co najmniej 100, korzystnie 100-140, wyrażaną jako liczba cg jodu na g kwasów tłuszczowych (np. metoda badań ASTM D-1959). Estrem alkilowym jest korzystnie ester C1-C6alkilowy, korzystniej ester C1-C4 alkilowy, a jeszcze korzystniej ester C1-C2 alkilowy.
Niearomatyczny kwas polikarboksylowy wchodzący w skład poliestru według wynalazku jest wybrany spośród kwasów di-, tri- lub tetra-karboksylowych. Kwas di(tri)-karboksylowy wchodzący w skład poliestru według wynalazku zawiera 4-54, korzystnie 4-36 atomów węgla. W jednej postaci wynalazku di(tri)-karboksylowe kwasy tłuszczowe stanowią di(tri)-meryczne C36(C54) kwasy tłuszczowe. Typowe, ale nie wyłączne przykłady niearomatycznych kwasów polikarboksylowych stanowi kwas glutarowy, kwas adypinowy, kwas pimelinowy, kwas suberynowy, kwas azelainowy, kwas sebacynowy, kwas undekanodiowy, kwas 1,10-dodekanodikarboksylowy oraz dimeryczne i trimeryczne kwasy tłuszczowe (takie jak produkty dostępne pod nazwą handlową Pripol™ z Uniqema). Grupa estru alkilowego zestryfikowanego kwasu polikarboksylowego zawiera korzystnie 1-6 atomów węgla, korzystniej mniej niż 3 atomy węgla.
W celu wytworzenia poliestru według wynalazku, węglowodan lub jego ester acylowy można poddać reakcji z kwasem tłuszczowym, jego estrem alkilowym lub jego pochodną, oraz z estrem alkilowym kwasu polikarboksylowego. Taką reakcję można przeprowadzić różnymi sposobami. Nieograniczające przykłady takich sposobów obejmują: transestryfikację węglowodanu estrami kwasów tłuszczowych z użyciem różnych katalizatorów; acylowanie węglowodanu chlorkiem kwasu tłuszczowego; acylowanie węglowodanu bezwodnikiem kwasu tłuszczowego; oraz acylowanie węglowodanu samym żądanym kwasem. (Patrz np. opisy patentowe US nr 2831854, 3600186, 3963699, 4517360 i 4518772, z których wszystkie wprowadza się jako źródła literaturowe). Dogodniej taki sposób może stanowić reakcja trans- lub interestryfikacji.
Poliester według wynalazku, dogodnie jako spoiwo alkidowe, można np. wytwarzać z węglowodanu lub acylowanego węglowodanu, estrów alkilowych kwasów tłuszczowych i estru alkilowego kwasu polikarboksylowego sposobem transestryfikacji lub interestryfikacji.
PL 211 407 B1
W szczególności, wynalazek dotyczy ponadto sposobu wytwarzania poliestru według wynalazku, obejmującego etap transestryfikacji lub interestryfikacji:
(i) węglowodanu lub jego pochodnej w postaci estru acylowego, oraz (ii) estru alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny; i (iii) estru alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego.
W jednej postaci wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania poliestru według wynalazku, obejmującego etap interestryfikacji:
(i) estru acylowego węglowodanu i (ii) estru alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny; oraz (iii) estru alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego.
W jeszcze innej postaci wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania poliestru według wynalazku, obejmującego etap transestryfikacji:
(i) węglowodanu i (ii) estru alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny; oraz (iii) estru alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego.
Reakcję interestryfikacji można przeprowadzić przez poddanie reakcji acylowanego węglowodanu i mieszaniny krótkołańcuchowych estrów alkilowych schnących lub półschnących kwasów tłuszczowych oraz krótkołańcuchowych estrów alkilowych kwasów polikarboksylowych w temperaturze 100-140°C przez 2-10 godzin pod zmniejszonym ciśnieniem, z ciągłym usuwaniem produktów ubocznych w postaci kwasów tłuszczowych o niższym ciężarze cząsteczkowym z mieszaniny reakcyjnej. Do odpowiednich katalizatorów należą (m)etanolany metali alkalicznych i ziem alkalicznych.
Żywice alkidowe można również wytworzyć w reakcji transestryfikacji, np. w reakcji węglowodanu w obecności polarnego aprotonowego rozpuszczalnika, z mieszaniną krótkołańcuchowych estrów alkilowych schnących lub półschnących kwasów tłuszczowych oraz krótkołańcuchowych estrów alkilowych kwasów polikarboksylowych. Reakcję prowadzi się w podwyższonej temperaturze, np. w około 100-140°C przez 6-36 godzin, w atmosferze obojętnej i ewentualnie pod zmniejszonym ciśnieniem. Do katalizatorów, które można dogodnie stosować w tej reakcji polikondensacji, należą (m)etanolany, wodorki i węglany metali alkalicznych i ziem alkalicznych. Alkohole o niskim ciężarze cząsteczkowym, wytworzone w reakcji transestryfikacji, można usunąć znanymi sposobami, np. drogą destylacji pod zmniejszonym ciśnieniem. Ewentualnie można zastosować nadtlenek wodoru do bielenia otrzymanego produktu.
W jednej postaci reakcję interestryfikacji lub transestryfikacji można przeprowadzić ewentualnie w obecności polarnego aprotonowego rozpuszczalnika. W innej postaci reakcję tę przeprowadza się w atmosferze obojętnej i ewentualnie pod zmniejszonym ciśnieniem. Do dogodnych katalizatorów do przeprowadzenia tej reakcji należą, ale nie wyłącznie, K2CO3, Na2CO3, LiOH i NaOMe.
W innej postaci wolne grupy OH w powstałych poliestrach mogą być częściowo lub całkowicie zacylowane. Ilość wolnych resztkowych grup hydroksylowych można zmniejszyć w dodatkowej reakcji, np. z bezwodnikiem octowym.
Żywice alkidowe ujawnione w wynalazku zazwyczaj charakteryzują się liczbowo średnim ciężarze cząsteczkowym (Mn) około 3000-15000, korzystnie około 4000-10000. Polidyspersyjność wynosi 2-48, korzystnie 3-6, a liczba hydroksylowa 20-70, korzystnie 40-70.
Poliestry według wynalazku są szczególnie przydatne jako spoiwa w kompozycjach powłokowych, zwłaszcza w kompozycjach powłokowych o wysokiej zawartości suchej masy. W szczególności, poliestry według wynalazku można stosować jako spoiwa w farbach, lakierach i bejcach.
W związku z tym wynalazek dostarcza przyjazne dla środowiska, autoutlenialne błonotwórcze poliestry będące polimerami alkidowymi pochodzącymi w całości z rolniczych i odnawialnych źródeł, o zmniejszonej lepkości istotnej, a równocześnie o małym zapotrzebowaniu na rozpuszczalnik i szybkoschnące. W obecności katalizatora autoutleniania i tlenu żywica alkidowa polimeryzuje z utworzeniem trójwymiarowej sieci w temperaturze otoczenia (czyli w 5-40°C). Makrocząsteczkowa błona alkidowa charakteryzuje się szybkim narastaniem twardości pomimo braku aromatycznego szkieletu, ograniczonym żółknięciem, brakiem zmarszczek przy nakładaniu w grubej warstwie, znaczącą elastycznością, przezroczystością i wyróżniającym się zachowaniem połysku.
PL 211 407 B1
Poliestry według wynalazku lub polimery alkidowe można formułować w kompozycje powłokowe, takie jak lakier, bejca lub farba. Farby mogą ewentualnie zawierać różne niebłonotwórcze składniki, takie jak pigmenty, rozcieńczalniki, środki korygujące i dodatki strukturotwórcze oraz ciekłe nośniki. Lakiery mogą ewentualnie zawierać rozcieńczalniki, środki korygujące i dodatki strukturotwórcze oraz ciekłe nośniki. Nieograniczające przykłady takich składników obejmują: pigmenty nieorganiczne i organiczne, sykatywy, środki przeciw kożuszeniu, środki zwilżające pigment i podłoże, środki przeciw firankowaniu, przeciwutleniacze, środki bakteriobójcze, fungicydy, środki gaszące pianę, środki poślizgowe, środki regulujące płynięcie i rozlewność, absorbery UV, HALS - wymiatacze rodników, inhibitory korozji, woski, dodatki zapobiegające tworzeniu kraterów, rozpuszczalniki organiczne i wodę.
Wynalazek dotyczy ponadto farby alkidowej zawierającej jako spoiwo poliester według wynalazku i co najmniej jedną sykatywę.
Do odpowiednich katalizatorów autoutleniania, które nazywa się również suszkami lub sykatywami, należą karboksylany lub alkoksylany metali alkalicznych, ziem alkalicznych, przejściowych i ziem rzadkich. Typowe przykłady stanowią sole metali, w których anion pochodzi np. od kwasu naftenowego, kwasu 2-etyloheksanowego, kwasu neodekanowego, kwasu dekanowego, kwasu dodekanowego, kwasu izokarboksylowego, kwasu sebacynowego i linolenowego. Jako odpowiednie metale można wymienić kobalt, mangan, żelazo, ołów, cyrkon, stront, glin, cer, wanad, srebro, tytan, wapń, bar, bizmut, cynk, lit i potas. Zazwyczaj mieszaniny soli metali stosuje się przy autoutlenianiu żywic alkidowych, w których co najmniej jeden z metali występuje na więcej niż jednym stopniu utlenienia. Inne przykłady sykatyw obejmują nieorganiczne lub organiczne związki metali, takie jak tlenki, wodorotlenki, fosforany, węglany, siarczany, sebacyniany, w tym obojętne, kwaśne lub zasadowe sole metali (mydła). W odniesieniu do zawartości metalu, sykatywy stosuje się w ilości w zakresie od 10-3 do 4% wag., w stosunku do zawartości części stałych w spoiwie.
Poliestry według wynalazku można formułować w kompozycje powłokowe, zwłaszcza w kompozycje powłokowe o wysokiej zawartości suchej masy, przez zmieszanie z (mieszaniną) sykatyw(y) i ewentualnie z ciekłym nośnikiem w celu zmniejszenia lepkości, oraz z niebłonotwórczymi składnikami typu stosowanego w farbach, lakierach i bejcach. Nieograniczające przykłady takich składników obejmują: ditlenek tytanu, tlenki żelaza, sadza, ftalocyjaniny, pigmenty azowe, węglan wapnia, siarczan baru, kaolin, talk, mika, (ultra drobna) tlenek cynku, środki przeciw kożuszeniu, środki zwilżające pigment i podłoże, środki przeciw firankowaniu, przeciwutleniacze, środki bakteriobójcze, fungicydy, środki glonobójcze, insektycydy, środki gaszące pianę, dodatki poślizgowe, środki regulujące płynięcie i rozlewność, absorbery UV, HALS - wymiatacze rodników, inhibitory korozji, środki matujące, woski, środki zmniejszające palność, wybielacze optyczne, promotory adhezji i dodatki zapobiegające tworzeniu kraterów. Ciekłym nośnikiem jest korzystnie rozpuszczalnik/rozcieńczalnik organiczny, taki jak: benzyna lakiernicza, odwonniona benzyna lakiernicza, benzyny lakiernicze o wysokiej temperaturze zapłonu, izoparafiny, butyloglikol, butylodiglikol, eter monometylowy glikolu propylenowego, eter monometylowy glikolu dipropylenowego, octan butyloglikolu, octan butylodiglikolu i octan eteru monometylowego glikolu propylenowego. Można również stosować mieszaniny rozpuszczalników. Rozpuszczalnik organiczny jest zazwyczaj obecny w takiej ilości, aby utrzymać zawartość lotnych związków organicznych na poziomie poniżej około 270 g/litr, korzystnie poniżej około 200 g/litr całości materiału powłokowego, przy praktycznej lepkości roboczej. Jednakże ciekłym nośnikiem może być również woda zawierająca odpowiedni emulgator, tak że żywica będzie w postaci emulsji.
Kompozycje farby przedstawione w wynalazku są szczególnie przydatne jako farby dekoracyjne. Można je stosować w warstwie o odpowiednio dużej grubości i charakteryzują się one dobrą siłą krycia i zdolnością schnięcia.
Wynalazek ilustrują poniższe reprezentatywne przykłady nie ograniczające jego zakresu.
P r z y k ł a d y
Stosowane metody badań
W przypadku pewnych lub wszystkich farb z poniższych przykładów mierzono następujące właściwości:
Lepkość farby przy małej szybkości ścinania mierzono wiskozymetrem HAAKE VT500 z użyciem cylindrycznego wrzeciona e E30 przy prędkości 179 obrotów/minutę w 23°C.
Lepkość farby przy małej szybkości ścinania mierzono metodą ICI ze stożkiem i płytką (ASTM D 4287) przy szybkości ścinania 10000 s-1 w dPa^s.
Zawartość części stałych i poziom VOC w kompozycjach obliczano z procentowej zawartości części stałych w różnych składnikach i gęstości stosowanego rozpuszczalnika.
PL 211 407 B1
Stopień wyschnięcia kompozycji farb oceniano rejestratorem schnięcia BK (Sheen Instruments Ltd).
Warstwę farby o grubości na mokro 150 pm nanosi się na szklany pasek 30,5 x 2,5 cm. Pionową stępioną igłę umieszcza się na świeżo naniesionej błonie pod obciążeniem 5 G i przeciąga się przez wyschniętą farbę z prędkością 24,4 mm/h w kierunku równoległym do długości powłoki.
Zmarszczki oceniano wzrokowo na wyschniętej błonie o grubości na mokro 300 pm na płytkach szklanych. Wyniki podawano w „skali Sigma, w której 0 odpowiada całkowicie gładkiej błonie, a 5 oznacza silne zmarszczenie na całej powierzchni błony.
Elastyczność błony farby ocenia się w próbie tłoczności Erichsena, zgodnie z ISO 1520. Przy użyciu wgłębnika i soczewki, ocenia się głębokość wgniecenia, przy której powłoka zaczyna pękać.
Poziom połysku błony farby mierzono po 24 godzinach schnięcia reflektometrem Dr. Lange Ref o 3, zgodnie z ISO 2813.
Stopień rozlewności oceniano na podstawie zaniku śladów pędzla po naniesieniu i gładkości wyschniętej powierzchni. Stopień rozlewności oceniano w skali opisowej, od 1 (dobra rozlewność) do 5 (zła rozlewność).
Do oceny skłonności kompozycji do żółknięcia zastosowano przyspieszoną metodę opisaną w American Paint & Coating Journal, 17 stycznia, 1994, str. 44. W teście tym wilgotną błonę farby nanoszono na odwrotną stronę Lenata Form 2A, aby zapobiec wchłanianiu amoniaku przez papier. Po schnięciu przez 7 dni powleczoną część kart wycięto i mocowano taśmą we wnętrzu tygla. 10 kropli 25% amoniaku umieszczano na małym szkiełku zegarkowym na dnie tygla i pokrywę zamykano. Płytki wyjmowano po 6 godzinach wystawienia na działanie amoniaku i w ciągu 5 minut oznaczano barwę. Białość błony farby mierzono z użyciem algorytmu Cie-lab, przed i po 6 godzinach ekspozycji w atmosferze amoniaku.
Przyczepność błon farby do drewna świerkowego i starzonych alkidów oznaczano metodą siatki nacięć (ISO 2409) i metoda nacięć (ASTM D3359). Na podłoże nanoszono błonę farby o grubości na mokro 100 pm i suszono ją przez 1 tydzień w warunkach otoczenia. Po tygodniu wykonywano nacięcia w błonie i przyczepność mierzono metodą odrywania taśmy. Przyczepność oceniano w skali opisowej od 0 (bardzo dobra przyczepność) do 5 (zła przyczepność).
Zachowanie połysku przez błony farby w warunkach sztucznie przyspieszonego starzenia badano w komorze QUV-A (QUV Q-Panel) zgodnie z ASTM G 53. Farbę nanoszono na aluminiową płytkę Q-panel, poddawano starzeniu przez 3 tygodnie w warunkach otoczenia, a następnie eksponowano w cyklu 4 godziny promieniowania UV-A i 4 godziny kondensacji wody demineralizowanej bez promieniowania UV. Połysk pod kątem 60° monitorowano przez co najmniej 6 tygodni, a wyniki podano w tabeli 3.
Twardość błon farby oceniano w teście tłumienia ruchów wahadła, zgodnie z ISO 1522. Szklaną płytkę powlekano warstwą błony o grubości na mokro 150 pm, trzymano w 23°C i przy 50% wilgotności względnej i narastanie twardości w czasie monitorowano z użyciem wahadła Koniga. Zmierzony czas wahań do zmniejszenia wychylenia z wyjściowego położenia 6 do położenia 3 podaje się w sekundach.
Rozkład ciężaru cząsteczkowego oznaczano metodą chromatografii żelowej (aparat GPC z Millipore), z użyciem THF jako rozpuszczalnika, 3 kolumny Plgel 5 mm, mieszane-D z Polymer laboratories, krzywa kalibracyjna dla wzorców handlowego polistyrenu.
Liczbę kwasowa mierzono zgodnie z ASTM, metoda D 1980-87 i wyrażano w mg KOH/g
Liczbę hydroksylową mierzono zgodnie z ASTM, metoda D 1957-86 i wyrażano w mg KOH/g
Stopień podstawienia (DS) stanowi stopień podstawionych grup funkcyjnych w sacharozie; 13 oznacza się go metodą ilościowego 13C NMR, z użyciem spektrometru Bruker DPX 300.
O ile nie zaznaczono tego inaczej, wszystkie reagenty są dostępne w handlu z Acros Organics lub Merck.
FAME stanowi skrót estru metylowego kwasu tłuszczowego
W przypadku właściwości względnych stosowano skalę opisową, od 1 (dobry) do 5 (zły).
P r z y k ł a d 1
Wytwarzanie spoiwa
Do odpowiedniego reaktora dodano następujące składniki:
300 części wagowych (cw) oktaoctanu sacharozy;
876 cw szafranowego FAME (Radia 30139, z Oleon) o następującym składzie kwasów tłuszczowych:
kwas linolenowy: około 75% wag.;
kwas oleinowy: około 14% wag.;
171,4 cw estru dimetylowego dimeru kwasu tłuszczowego (Radia 7119 z Oleon)
PL 211 407 B1
Mieszaninę ogrzewano w temperaturze 75-80°C pod zmniejszonym ciśnieniem przez około 15 minut. Następnie w strumieniu azotu dodano 15 cw metanolanu sodu. Pod próżnią (20-30 mbarów) temperaturę mieszaniny reakcyjnej podwyższono do 110-115°C. Po kilku minutach reakcja rozpoczęła się. Z uwagi na powstawanie octanu metylu ciśnienie w reaktorze wzrastało okresowo do około 150 mbarów. Ogrzewanie kontynuowano pod zmniejszonym ciśnieniem i w temperaturze 110-115°C przez 8 godzin z równoczesnym oddestylowywaniem lotnych składników. Po ochłodzeniu do około 40°C reakcję przerwano przez dodanie 30 cw lodowatego kwasu octowego. Do otrzymanej mieszaniny kolejno dodano 3 litry eteru naftowego (EN) (temperatura wrzenia: 40-60°C) i 0,5 litra metanolu. Po oddzieleniu warstwy metanolowej warstwę EN przemyto 5 razy metanolem (około 300 ml).
Spoiwo otrzymane po odparowaniu lotnych składników miało następujące właściwości: stopień podstawienia (linolenian/ester dimeru kwasu tłuszczowego): 7,7 stopień podstawienia (octan): 0,3 zawartość szafranowego FAME: 10% liczba hydroksylowa: 24,9 liczba kwasowa: 3,5 polidyspersyjność: 2,1 3 liczbowo średni ciężar cząsteczkowy: 4,3 x 103 lepkość: 17,5 dPa^s w 23°C.
P r z y k ł a d 2
Wytwarzanie spoiwa
Do odpowiedniego reaktora dodano następujące składniki:
216 części wagowych (cw) oktaoctanu sacharozy;
582,6 cw szafranowego FAME (Radia 30139 z Oleon)
169 cw estru dimetylowego dimeru kwasu tłuszczowego. Radia 7119 z Oleon
Mieszaninę ogrzewano w temperaturze 75-80°C pod zmniejszonym ciśnieniem przez około 15 minut. Następnie w strumieniu azotu dodano 10,8 cw metanolanu sodu. Pod próżnią (20-30 mbarów) temperaturę mieszaniny reakcyjnej podwyższono do 110-115°C. Po kilku minutach reakcja rozpoczęła się. Z uwagi na powstawanie octanu metylu ciśnienie w reaktorze wzrastało okresowo do około 150 mbarów. Ogrzewanie kontynuowano pod zmniejszonym ciśnieniem i w temperaturze 110-115°C przez 8 godzin z równoczesnym oddestylowywaniem lotnych składników. Po ochłodzeniu do około 40°C reakcję przerwano przez dodanie 21,6 cw lodowatego kwasu octowego. Do otrzymanej mieszaniny kolejno dodano 2,2 litra EN (temperatura wrzenia: 40-60°C) i 0,36 litra metanolu. Po oddzieleniu warstwy metanolowej warstwę EN przemyto 5 razy metanolem (około 250 ml).
Spoiwo otrzymane po odparowaniu lotnych składników miało następujące właściwości: stopień podstawienia (linolenian/ester dimeru kwasu tłuszczowego): 7,3 stopień podstawienia (octan): 0,7 zawartość szafranowego FAME: 10% liczba hydroksylowa: 20,7 liczba kwasowa: 3,5 polidyspersyjność: 3,2 3 liczbowo średni ciężar cząsteczkowy: 5,3 x 103 lepkość: 46 dPa^s w 23°C.
P r z y k ł a d 3
Wytwarzanie spoiwa
Do odpowiedniego reaktora dodano następujące składniki:
510 części wagowych (cw) oktaoctanu sacharozy;
1234,2 cw szafranowego FAME (Radia 30139 z Oleon)
445,8 cw estru dimetylowego dimeru kwasu tłuszczowego, Radia 7119 z Oleon
Mieszaninę ogrzewano w temperaturze 75-80°C pod zmniejszonym ciśnieniem przez około 15 minut. Następnie w strumieniu azotu dodano 18 cw metanolanu sodu. Pod próżnią (20-30 mbarów) temperaturę mieszaniny reakcyjnej podwyższono do 110-115°C. Po kilku minutach reakcja rozpoczęła się. Z uwagi na powstawanie octanu metylu ciśnienie w reaktorze wzrastało okresowo do około 150 mbarów. Ogrzewanie kontynuowano pod zmniejszonym ciśnieniem i w temperaturze 110-115°C przez 10 godzin z równoczesnym oddestylowywaniem lotnych składników. Po ochłodzeniu do około 80°C reakcję przerwano przez dodanie mieszaniny 450 ml ShellSol D-40 i 50 cw lodowatego kwasu octowego. Do otrzymanej mieszaniny, po ochłodzeniu do 40°C, kolejno dodano 5 litrów EN (temperatura wrze10
PL 211 407 B1 nia: 40-60°C) i 1 litr metanolu. Po oddzieleniu warstwy metanolowej warstwę EN przemyto 5 razy metanolem (około 400 ml).
Spoiwo otrzymane po odparowaniu lotnych składników miało następujące właściwości: stopień podstawienia (linolenian/ester dimeru kwasu tłuszczowego): 7,0 stopień podstawienia (octan): 1,0 zawartość szafranowego FAME: 10% liczba hydroksylowa: 21,1 liczba kwasowa: 3,7 polidyspersyjność: 5,2 3 liczbowo średni ciężar cząsteczkowy: 5,5 x 103 lepkość roztworu o stężeniu 95% wag. w Shellsol D40 (Shell): 49 dPa^s w 23°C.
P r z y k ł a d 4
Wytwarzanie spoiwa
Do odpowiedniego reaktora dodano następujące składniki:
270 części wagowych (cw) oktaoctanu sacharozy;
541,8 cw szafranowego FAME (Radia 30139 z Oleon)
153 cw estru dimetylowego dimeru kwasu tłuszczowego (Radia 7119 z Oleon)
Mieszaninę ogrzewano w temperaturze 75-80°C pod zmniejszonym ciśnieniem przez około 15 minut. Następnie w strumieniu azotu dodano 13,5 cw metanolanu sodu. Pod próżnią (20-30 mbarów) temperaturę mieszaniny reakcyjnej podwyższono do 110-115°C. Po kilku minutach reakcja rozpoczęła się. Z uwagi na powstawanie octanu metylu ciśnienie w reaktorze wzrastało okresowo do około 150 mbarów. Ogrzewanie kontynuowano pod zmniejszonym ciśnieniem i w temperaturze 110-115°C przez 10 godzin z równoczesnym oddestylowywaniem lotnych składników. Po ochłodzeniu do około 80°C reakcję przerwano przez dodanie mieszaniny 250 ml ShellSol D-40 i 27 cw lodowatego kwasu octowego. Do otrzymanej mieszaniny, po ochłodzeniu do 40°C, kolejno dodano 2,5 litra EN (temperatura wrzenia: 40-60°C) i 0,6 litra metanolu. Po oddzieleniu warstwy metanolowej warstwę EN przemyto 5 razy metanolem (około 250 ml).
Spoiwo otrzymane po odparowaniu lotnych składników miało następujące właściwości: stopień podstawienia(linolenian/ester dimeru kwasu tłuszczowego): 6,5 stopień podstawienia (octan): 1,5 zawartość szafranowego FAME: < 5% liczba hydroksylowa: 19,3 liczba kwasowa: 3,5 polidyspersyjność: 5,2 3 liczbowo średni ciężar cząsteczkowy: 5,5 x 103 lepkość: 125 dPa^s w 23°C.
P r z y k ł a d 5
Wytwarzanie spoiwa
Do odpowiedniego reaktora dodano następujące składniki:
407.2 części wagowych (cw) oktaoctanu sacharozy;
625,5 cw szafranowego FAME (Radia 30139 z Oleon)
80.2 cw estru dimetylowego dimeru kwasu tłuszczowego (Radia 7119 z Oleon)
Mieszaninę ogrzewano w temperaturze 75-80°C pod zmniejszonym ciśnieniem przez około 15 minut. Następnie w strumieniu azotu dodano 11,1 cw metanolanu sodu. Pod próżnią (20-30 mbarów) temperaturę mieszaniny reakcyjnej podwyższono do 110-115°C. Po kilku minutach reakcja rozpoczęła się. Z uwagi na powstawanie octanu metylu ciśnienie w reaktorze wzrastało okresowo do około 150 mbarów. Ogrzewanie kontynuowano pod zmniejszonym ciśnieniem i w temperaturze 110-115°C przez 3,5 godzin z równoczesnym oddestylowywaniem lotnych składników. Po ochłodzeniu do około 80°C reakcję przerwano przez dodanie mieszaniny 100 ml ShellSol D-40 i 40 cw lodowatego kwasu octowego. Do otrzymanej mieszaniny, po ochłodzeniu do 40°C, kolejno dodano 2 litry EN (temperatura wrzenia: 40-60°C) i 0,5 litra metanolu. Po oddzieleniu warstwy metanolowej warstwę EN przemyto 5 razy metanolem (około 250 ml).
Spoiwo otrzymane po odparowaniu lotnych składników miało następujące właściwości: stopień podstawienia (linolenian/ester dimeru kwasu tłuszczowego): 5,4 stopień podstawienia (octan): 2,6 zawartość szafranowego FAME: < < 5%
PL 211 407 B1 liczba hydroksylowa: 25 liczba kwasowa: 4,7 polidyspersyjność: 2,1 3 liczbowo średni ciężar cząsteczkowy: 4,0 x 103 lepkość roztworu o stężeniu 95% wag, w Shellsol D40 rozpuszczalnik: 53 dPa^s w 23°C.
P r z y k ł a d 6
Wytwarzanie spoiwa
Do odpowiedniego reaktora dodano następujące składniki:
540 części wagowych (cw) oktaoctanu sacharozy;
1290,6 cw szafranowego FAME (Radia 30139 z Oleon)
332,4 cw adypinianu dimetylu
Mieszaninę ogrzewano w temperaturze 75-80°C pod zmniejszonym ciśnieniem przez około 15 minut. Następnie w strumieniu azotu dodano 40,5 cw metanolanu sodu. Pod próżnią (20-30 mbarów) temperaturę mieszaniny reakcyjnej podwyższono do 110-115°C. Po kilku minutach reakcja rozpoczęła się. Z uwagi na powstawanie octanu metylu ciśnienie w reaktorze wzrastało okresowo do około 150 mbarów. Ogrzewanie kontynuowano pod zmniejszonym ciśnieniem i w temperaturze 110-115°C przez 5 godzin z równoczesnym oddestylowywaniem lotnych składników. Po ochłodzeniu do około 80°C reakcję przerwano przez dodanie mieszaniny 750 ml ShellSol D-40 i 75 cw lodowatego kwasu octowego. Do otrzymanej mieszaniny, po ochłodzeniu do 40°C, kolejno dodano 3 litry EN (temperatura wrzenia: 40-60°C) i 1 litr metanolu. Po oddzieleniu warstwy metanolowej warstwę EN przemyto 6 razy metanolem (około 500 ml).
Spoiwo otrzymane po odparowaniu lotnych składników miało następujące właściwości: stopień podstawienia(linolenian/adypinian): 7,1 stopień podstawienia (octan): 0,9 zawartość szafranowego FAME: 20% liczba hydroksylowa: 41,8 liczba kwasowa: 9,6 polidyspersyjność: 6,9 3 liczbowo średni ciężar cząsteczkowy: 7,7 x 103 lepkość roztworu o stężeniu 85% wag. w Shellsol D40 rozpuszczalnik: 123 dPa^s w 23°C.
P r z y k ł a d 7
Wytwarzanie spoiwa
Do odpowiedniego reaktora dodano następujące składniki:
360 części wagowych (cw) oktaoctanu sacharozy;
922 cw szafranowego FAME (Radia 30139 z Oleon)
183,2 cw sebacynianu dimetylu
Mieszaninę ogrzewano w temperaturze 75-80°C pod zmniejszonym ciśnieniem przez około 15 minut. Następnie w strumieniu azotu dodano 26,8 cw metanolanu sodu. Pod próżnią (20-3 0 mbarów) temperaturę mieszaniny reakcyjnej podwyższono do 110-115°C. Po kilku minutach reakcja rozpoczęła się. Z uwagi na powstawanie octanu metylu ciśnienie w reaktorze wzrastało okresowo do około 150 mbarów. Ogrzewanie kontynuowano pod zmniejszonym ciśnieniem i w temperaturze 110-115°C przez 4 godziny z równoczesnym oddestylowywaniem lotnych składników (można było zebrać koło 85% teoretycznej ilości octanu metylu). Po ochłodzeniu do około 80°C reakcję przerwano przez dodanie mieszaniny 400 ml ShellSol D-40 i 50 cw lodowatego kwasu octowego. Do otrzymanej mieszaniny, po ochłodzeniu do 40°C, kolejno dodano 3 litry EN (temperatura wrzenia: 40-60°C) i 1 litr metanolu. Po oddzieleniu warstwy metanolowej warstwę EN przemyto 5 razy metanolem (około 500 ml).
Spoiwo otrzymane po odparowaniu lotnych składników miało następujące właściwości: stopień podstawienia(linolenian/sebacynian): 7,5 stopień podstawienia (octan): 0,5 zawartość szafranowego FAME: 15% liczba hydroksylowa: 27,6 liczba kwasowa: 4,6 polidyspersyjność: 4,4 3 liczbowo średni ciężar cząsteczkowy: 7,1 x 103 lepkość: 38,2 dPa^s w 23°C.
P r z y k ł a d 8
Wytwarzanie spoiwa
Do odpowiedniego reaktora dodano następujące składniki:
PL 211 407 B1
360 części wagowych (cw) oktaoctanu sacharozy;
922 cw szafranowego FAME (Radia 30139 z Oleon)
213 cw sebacynianu dimetylu
Mieszaninę ogrzewano w temperaturze 75-80°C pod zmniejszonym ciśnieniem przez około 15 minut. Następnie w strumieniu azotu dodano 26,8 cw metanolanu sodu. Pod próżnią (20-30 mbarów) temperaturę mieszaniny reakcyjnej podwyższono do 110-115°C. Po kilku minutach reakcja rozpoczęła się. Z uwagi na powstawanie octanu metylu ciśnienie w reaktorze wzrastało okresowo do około 150 mbarów. Ogrzewanie kontynuowano pod zmniejszonym ciśnieniem i w temperaturze 110-115°C z równoczesnym oddestylowywaniem lotnych składników, aż zebrano około 75% teoretycznej ilości octanu metylu. Po ochłodzeniu do około 80°C reakcję przerwano przez dodanie mieszaniny 400 ml ShellSol D-40 i 50 cw lodowatego kwasu octowego. Do otrzymanej mieszaniny, po ochłodzeniu do 40°C, kolejno dodano 3 litry EN (temperatura wrzenia: 40-60°C) i 1 litr metanolu. Po oddzieleniu warstwy metanolowej warstwę EN przemyto 5 razy metanolem (około 500 ml).
Spoiwo otrzymane po odparowaniu lotnych składników miało następujące właściwości: stopień podstawienia(linolenian/sebacynian): 7,2 stopień podstawienia (octan): 0,8 zawartość szafranowego FAME: 15% liczba hydroksylowa: 24,7 liczba kwasowa: 3,8 polidyspersyjność: 3,7 3 liczbowo średni ciężar cząsteczkowy: 6,5 x 103 lepkość: 24,5 dPa^s w 23°C.
P r z y k ł a d 9 Wytwarzanie spoiwa
Do odpowiedniego reaktora dodano następujące składniki:
3280 cw N,N-dimetyloacetamidu;
205,2 cw sacharozy;
1042,8 cw szafranowego FAME (Radia 30139 z Oleon)
250.4 cw adypinianu dimetylu
Mieszaninę ogrzewano w temperaturze 70-75°C pod zmniejszonym ciśnieniem (250-300 mbarów) przez około 15 minut. Następnie w strumieniu azotu dodano 40 cw węglanu potasu. Pod próżnią (250 mbarów) temperaturę mieszaniny reakcyjnej podwyższono do 120-122°C. Ogrzewanie kontynuowano przez 23 godziny z równoczesnym oddestylowywaniem lotnych składników. Rozpuszczalnik i jakiekolwiek resztki metanolu oddestylowano pod zmniejszonym ciśnieniem (20 mbarów). Otrzymany produkt rozpuszczono w eterze naftowym (temperatura wrzenia: 40-60°C) i przemyto kolejno wodnym roztworem chlorku amonu kilka razy w celu usunięcia nadmiaru szafranowego FAME.
Spoiwo otrzymane po odparowaniu lotnych składników miało następujące właściwości: zawartość szafranowego FAME: 15% liczba hydroksylowa: 68,2 liczba kwasowa: 7,8 polidyspersyjność: 3,8 3 liczbowo średni ciężar cząsteczkowy: 6,8 x 103 lepkość: 243 dPa^s w 23°C.
P r z y k ł a d 10 Wytwarzanie spoiwa
Do odpowiedniego reaktora dodano następujące składniki:
2350 cw N,N-dimetyloacetamidu;
205,2 cw sacharozy;
1042,8 cw szafranowego FAME (Radia 30139 z Oleon)
356.4 cw estru dimetylowego dimeru kwasu tłuszczowego (Radia 7119 z Oleon)
Mieszaninę ogrzewano w temperaturze 70-75°C pod zmniejszonym ciśnieniem (250-300 mbarów) przez około 15 minut. Następnie w strumieniu azotu dodano 40 cw węglanu potasu. Pod próżnią (250 mbarów) temperaturę mieszaniny reakcyjnej podwyższono do 120-122°C. Ogrzewanie kontynuowano przez 24 godziny z równoczesnym oddestylowywaniem lotnych składników. Rozpuszczalnik i jakiekolwiek resztki metanolu oddestylowano pod zmniejszonym ciśnieniem (20 mbarów). Otrzymany produkt rozpuszczono w eterze naftowym (temperatura wrzenia: 40-60°C) i potraktowano 1,5 równoPL 211 407 B1 ważnika nadtlenku wodoru (2% wodny roztwór; 1,5 mol/mol sacharozy) przez 60 minut w temperaturze 25°C. Warstwę organiczną przemyto kilka razy metanolem w celu usunięcia nadmiaru szafranowego FAME.
Spoiwo otrzymane po odparowaniu lotnych składników miało następujące właściwości: zawartość szafranowego FAME: 15% liczba hydroksylowa: 64,4 liczba kwasowa: 4,2 polidyspersyjność: 2,1 3 liczbowo średni ciężar cząsteczkowy: 4,9 x 103 lepkość: 264,8 dPa^s w 23°C.
P r z y k ł a d 11
Wytwarzanie spoiwa
Do odpowiedniego reaktora dodano następujące składniki:
270 części wagowych (cw) oktaoctanu sacharozy;
645,3 cw szafranowego FAME (Radia 30139 z Oleon)
76,5 cw glutaranu dimetylu
Mieszaninę ogrzewano w temperaturze 75-80°C pod zmniejszonym ciśnieniem przez około 15 minut. Następnie w strumieniu azotu dodano 20,1 cw metanolanu sodu. Pod próżnią (20-30 mbarów) temperaturę mieszaniny reakcyjnej podwyższono do 110-115°C. Po kilku minutach reakcja rozpoczęła się. Z uwagi na powstawanie octanu metylu ciśnienie w reaktorze wzrastało okresowo do około 150 mbarów. Ogrzewanie kontynuowano pod zmniejszonym ciśnieniem i w temperaturze 110-115°C przez 8 godzin z równoczesnym oddestylowywaniem lotnych składników. Po ochłodzeniu do około 80°C reakcję przerwano przez dodanie mieszaniny 200 ml ShellSol D-40 i 37,5 cw lodowatego kwasu octowego. Do otrzymanej mieszaniny, po ochłodzeniu do 40°C, kolejno dodano 1,5 litra EN (temperatura wrzenia: 40-60°C) i 0,5 litra metanolu. Po oddzieleniu warstwy metanolowej warstwę EN przemyto 5 razy metanolem (około 200 ml).
Spoiwo otrzymane po odparowaniu lotnych składników miało następujące właściwości:
stopień podstawienia (linolenian/glutaran): 7,5 stopień podstawienia (octan): 0,5 zawartość szafranowego FAME: 10% liczba hydroksylowa: 38,6 liczba kwasowa: 6,9 polidyspersyjność: 2,5 3 liczbowo średni ciężar cząsteczkowy: 4,9 x 103 lepkość: 11 dPa^s w 23°C.
P r z y k ł a d 12
Wytwarzanie spoiwa
Do odpowiedniego reaktora dodano następujące składniki:
części wagowych (cw) oktaoctanu sacharozy;
230,6 cw szafranowego FAME (Radia 30139 z Oleon)
26,9 cw suberynianu dimetylu
Mieszaninę ogrzewano w temperaturze 75-80°C pod zmniejszonym ciśnieniem przez około 15 minut. Następnie w strumieniu azotu dodano 6,7 cw metanolanu sodu. Pod próżnią (20-30 mbarów) temperaturę mieszaniny reakcyjnej podwyższono do 110-115°C. Po kilku minutach reakcja rozpoczęła się.
Z uwagi na powstawanie octanu metylu ciśnienie w reaktorze wzrastało okresowo do około 150 mbarów.
Ogrzewanie kontynuowano pod zmniejszonym ciśnieniem i w temperaturze 110-115°C przez 6 godzin z równoczesnym oddestylowywaniem lotnych składników. Po ochłodzeniu do około 80°C reakcję przerwano przez dodanie mieszaniny 100 ml ShellSol D-40 i 12,5 cw lodowatego kwasu octowego. Do otrzymanej mieszaniny, po ochłodzeniu do 40°C, kolejno dodano 1 litr EN (temperatura wrzenia: 40-60°C) i 0,4 litra metanolu. Po oddzieleniu warstwy metanolowej warstwę EN przemyto 5 razy metanolem (około 200 ml).
Spoiwo otrzymane po odparowaniu lotnych składników miało następujące właściwości: stopień podstawienia (linolenian/suberynian): 7,5 stopień podstawienia (octan): 0,5 zawartość szafranowego FAME: 10% liczba hydroksylowa: 35,4 liczba kwasowa: 7,6
PL 211 407 B1 polidyspersyjność: 2,6 3 liczbowo średni ciężar cząsteczkowy: 6,0 x 103 lepkość: 33,5 dPa^s w 23°C.
P r z y k ł a d 13 Wytwarzanie spoiwa
Do odpowiedniego reaktora dodano następujące składniki:
2811 cw N,N-dimetyloacetamidu;
153,9 cw sacharozy;
782 cw szafranowego FAME (Radia 30139 z Oleon)
155.4 cw sebacynianu dimetylu
Mieszaninę przedmuchano strumieniem azotu i ogrzewano w temperaturze około 70°C przez około 15 minut. Następnie dodano 30 cw węglanu potasu, po czym temperaturę mieszaniny reakcyjnej podwyższono do 120-122°C. Ogrzewanie kontynuowano w tej temperaturze przez 20-24 godziny z równoczesnym oddestylowywaniem lotnych składników (rozpuszczalnika i metanolu). Resztę rozpuszczalników oddestylowano pod zmniejszonym ciśnieniem. Otrzymany produkt rozpuszczono w eterze naftowym (temperatura wrzenia: 40-60°C) i przesączono przez Celite. Przesącz przemyto kolejno wodnym roztworem chlorku amonu (10%), wodą i metanolem.
Spoiwo otrzymane po odparowaniu lotnych składników miało następujące właściwości: zawartość szafranowego FAME: 21% molowych polidyspersyjność: 1,9 3 liczbowo średni ciężar cząsteczkowy: 4,2 x 103 lepkość: 55 dPa^s w 23°C.
P r z y k ł a d 14 Wytwarzanie spoiwa
Do odpowiedniego reaktora dodano następujące składniki:
3670 cw N,N-dimetyloacetamidu;
205.2 cw sacharozy;
1042,5 cw szafranowego FAME (Radia 30139 z Oleon)
194.4 cw sebacynianu dimetylu
Mieszaninę przedmuchano strumieniem azotu i ogrzewano w temperaturze około 70°C przez około 15 minut. Następnie dodano 40 cw węglanu potasu, po czym temperaturę mieszaniny reakcyjnej podwyższono do 120-122°C. Ogrzewanie kontynuowano w tej temperaturze przez 20-24 godziny z równoczesnym oddestylowywaniem lotnych składników (rozpuszczalnika i metanolu). Resztę rozpuszczalników oddestylowano pod zmniejszonym ciśnieniem. Otrzymany produkt rozpuszczono w eterze naftowym (temperatura wrzenia: 40-60°C) i przesączono przez Celite. Przesącz przemyto kolejno wodnym roztworem chlorku amonu (10%), wodą i metanolem.
Spoiwo otrzymane po odparowaniu lotnych składników miało następujące właściwości: zawartość szafranowego FAME 20% molowych polidyspersyjność: 2,9 3 liczbowo średni ciężar cząsteczkowy: 5,4 x 103 lepkość: 62,5 dPa^s w 23°C.
P r z y k ł a d 15 Wytwarzanie spoiwa
Do odpowiedniego reaktora dodano następujące składniki:
2624 cw N,N-dimetyloacetamidu;
684,6 cw sacharozy;
174.2 cw adypinianu dimetylu
Mieszaninę ogrzewano w temperaturze 70-75°C pod zmniejszonym ciśnieniem (250-300 mbarów) przez około 15 minut. Następnie w strumieniu azotu dodano 40 cw węglanu potasu dodano. Temperaturę mieszaniny reakcyjnej podwyższono do 120°C. Ogrzewanie kontynuowano przez 3 godziny z równoczesnym oddestylowywaniem lotnych składników. Następnie mieszaninę reakcyjną ochłodzono do 70°C i dodano 1737,6 cw szafranowego FAME (Radia 30139). Mieszaninę ogrzewano przez kolejne 10 godzin w 120°C z równoczesnym oddestylowywaniem lotnych składników
Spoiwo otrzymane po odparowaniu lotnych składników miało następujące właściwości: zawartość szafranowego FAME: 10% molowych Liczba hydroksylowa: 151,4
PL 211 407 B1
Liczba kwasowa: 5,7 polidyspersyjność: 2,0 3 liczbowo średni ciężar cząsteczkowy: 1,3 x 103 lepkość: 185 dPa^s w 23°C.
Tabela 1: Składy materiałów powłokowych i właściwości ciekłych kompozycji
0! 48,64 r- CM O\ 0,99 35,74 0,79 3,14 CM 0,31 100,00 8,2 87,7 167
Farba 9 49,65 6,59 O 36,48 0,81 3,77 cc 0,38 100,00 10,6 6‘9 84,9 OO Ok
Farba 8 49,65 6,59 1,01 36,48 0,81 3,77 CC 0,38 100,00 ci °‘6 89,9 132
Farba 7 47,95 ci 86*0 35,23 0,78 3,64 r~ CM r- cc o 100,00 uc uc 86,8 169
Farba 5 47,33 9,91 0,99 35,50 c- © © r- rc cc oo cc O 100,00 10,4 >10 ko k© oo Μ- Η-
Farba 4 46,69 CC 0,97 35,02 0,78 3,74 © rc C- CC © 100,00 14,5 >10 85,4 186
Farba 3 49,85 9,16 0,67 34,51 0,77 cc cc 1,32 0,38 100,00 13,8 9‘6 85,7 © 00
Farba 2 50,85 7,10 0,68 35,21 0,78 3,56 1,41 -4- ©r 100,00 14,0 OO oi 89,6 134
Farba 1 53,80 OO ci 0,70 36,20 0,80 ko cc Cs 0,43 100,00 14,0 OK 93,7 CC 00
Spoiwo 1 Spoiwo 2 Spoiwo 3 Spoiwo 4 Spoiwo 5 Spoiwo 7 Spoiwo 8 Spoiwo 9 Spoiwo 14 Rozpuszczalnik Środek dyspergujący Ó P Środek przeciw kożuszeniu Ca-5 00 ć> N Co-10 Razem Lepkość farby (dPa-s) Lepkość metodą ze stożkiem i płytką (dPa*s) Zawartość części stałych (% wag.) VOC (g/litr)
PL 211 407 B1
Tabela 2: Charakterystyka błon otrzymanych z farb według wynalazku:
Por. 2 1 h. 25 ‘ 1 h, 25 ‘ 6 h, 35 ‘ >12 h O (N o< 76/88 cn in 0 O O
0 00 CN
O O O
,-1 m m m X Γ-
u o X* χ 42 CN <n 00 <0 'd· CN m
(X — — σ\ Λ o oo r- CN 0 O -- O
o - .J s.
1 o o o O
03 m cn m V) 00
•e ... 00 CN Ό
03 X X 42 X cn CN 1 OO* cn CN CN
Uh CN CN CD oo o oo 00 o T-H m O O
Ok ΙΖΊ O Ó
03 m V) —< l>
ΐ . - . 43 00 X
03 XXX o X s CN kO
tu ,— τ— m i—1 o r- i—1 CN CN m T-H CN O
00 O ΙΖΊ o
03 τΤ m, * Tj-
-O X 00 CN O
03 XXX cn c CN Ok CN
Uh ^H ^H Tj- «—H o r- r- cn 'd* cn O O O
r- Cd Ln o CN X O tn kO
x> e. . X x 00 00 CN
03 X X rj- rj- cn X 0 CN
Uh 1-H 1-H ,-H ’—* o r-' c- —* cn cn CN O O
tn Vk V)
03 Tf X X o
4= 43 2 CN Ok CN 1 CN d 00^ Ok* cn
Uh ,-H ,-H Λ Λ o o? CN 0 O CN ·—
o o £
03 m <n 43
£ . „ X CN 00 Ok 00
S X X un δ ,_Γ cn
u- -Η —1 —H Λ o od Γ- T—H cn 0 O CN O
m o o .
03 + ·+ 43 X
·£ 00 kO cn
Cd x x 2J cn δ r-H CN od cn
UL, — — A Λ o od kO O CN CN O O O
CN O O O
03 cn cn cn X o
« - - CN i—H Ok cn un
Cd XXX m -7 O* cn cn -7
X W -H 'lO Λ o oo 00 0 (N CN O O O
o
cd cn X Ok
X X x CN cn OO »n cn OO CN
X (N CN O Λ o 00* 0 Ok CN CN O O
ε
ε
/50% ubośc Ξ ’Ξ 1) dzień ’Ξ d3 idów kowej
O ^4· 44 J-
m cd 0
BK @2 J2 13 •N X ή o .2 ·Ν £ błona o ość wgn: ionych a ‘O 4^ czki świ ‘O
cd Ό 03 44 δ £ θ θ
C o3 £ O kO £ cd 4> cd
h ’δ cd O X 0 cd CZ) c .2 X C _cd
<R cd CD O CD O ed u O cd 0
J5 ŁH “ N N fc n C O N CD ‘O CN N ość Koni Ό Ό 44 ,4> w ’§ Ό ‘U 44 rt 0
Jh 5 O > u 9 O Ό U N .^44 ε w <U twór zczki c souzc : pod ‘00 O O c CL t> w z —' CN O C C4 1) Z — CN
£3 ‘W w o o W W fi) O O CZ3 £. >1 44 & O Ό N O N U
U c o £ O C i o o c o cd ε O O las Έ ozl cd $ E2 n
Oh OD N Cl, 44 44 N cn w fu w Oh Oh
PL 211 407 B1
Por. 1 i 2 stanowią handlowe kompozycje o wysokiej zawartości części stałych, na bazie alkidów zawierających kwas ftalowy. Por. 1 stanowi schnąca na powietrzu farba o wysokiej zawartości części stałych, do zastosowań zewnętrznych i wewnętrznych, na bazie modyfikowanych żywic alkidowych, o VOC około 257 g/litr. Por. 2 stanowi szybkoschnąca o wysokiej zawartości części stałych, do zastosowań zewnętrznych i wewnętrznych, na bazie modyfikowanych żywic uretanowo-alkidowych, o VOC 263 g/litr.
T a b e l a 3
Zachowanie połysku po starzeniu QUV-A
Czas ekspozycji (tygodnie) Farba 1 Farba 2 Farba 3 Farba 4 Farba 5 Por. 2
Początkowy 86,0 94,2 84,0 84,2 88,5 79,6
1 81,1 90,3 83,0 75,1 79,2 66,9
2 78,6 89,2 76,8 70,1 74,7 64,6
3 77,0 89,1 75,5 66,4 68,8 66,3
5 76,4 86,1 74,0 61,5 62,6 63,2
7 69,6 76,2 66,9 58,0 63,2 64,6
9 55,8 54,7 48,4 53,4 59,7 52,5
11 52,2 51,2 47,1 48,8 56,7 42,0
13 49,8 47,8 43,2 32,4 42,0 34,5
15 49,3 46,2 40,3 21,9 29,9 26,8
Kompozycje ujawnione w wynalazku wykazują niższą zawartość VOC, przy lepszej rozlewności, znacząco dobrym zachowaniu połysku i porównywalnym lub nawet lepszym narastaniem twardości w porównaniu z dostępnymi w handlu produktami na bazie kwasu ftalowego, o wysokiej zawartości części stałych, o zawartości VOC poniżej 250 g/litr.

Claims (16)

1. Poliester, znamienny tym, że wytwarzany jest przez transestryfikację lub interestryfikację:
(i) węglowodanu lub jego estru C1-C4acylowego, przy czym węglowodan lub jego ester C1-C4acylowy zawiera 2-6 jednostek węglowodanowych, (ii) estru C1-C6alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny, przy czym schnący lub półschnący kwas tłuszczowy lub ich mieszanina są wybrane spośród etylenowo nienasyconych, sprzężonych lub nie-sprzężonych kwasów C12-C24 karboksylowych; oraz (iii) estru C1-C6alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego, przy czym niearomatyczny kwas polikarboksylowy jest wybrany spośród kwasów di-, tri- lub tetrakarboksylowych.
2. Poliester według zastrz. 1, znamienny tym, że wytwarzany jest przez interestryfikację:
(i) estru C1-C4acylowego węglowodanu, (ii) estru C1-C6alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny; i (iii) estru C1-C6alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego.
3. Poliester według zastrz. 1, znamienny tym, że wytwarzany jest przez transestryfikację:
(i) węglowodanu, (ii) estru C1-C6alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny; i (iii) estru C1-C6alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego.
4. Poliester według zastrz. 1, znamienny tym, że węglowodan lub jego ester C1-C4acylowy zawiera 2-4 jednostki węglowodanowe.
PL 211 407 B1
5. Poliester według któregokolwiek z zastrz. 1-4, znamienny tym, że węglowodan lub jego ester C1-C4acylowy jest wybrany z grupy obejmującej sacharozę, trehalozę, rafinozę, gencjanozę, kestozę i nystozę.
6. Poliester według zastrz. 5, znamienny tym, że węglowodan lub jego ester C1-C4acylowy stanowi sacharoza.
7. Poliester według któregokolwiek z zastrz. 1-6, znamienny tym, że schnący kwas tłuszczowy lub półschnący kwas tłuszczowy albo ich mieszanina, wykazują liczbę jodową co najmniej 100, korzystnie w zakresie 100-140.
8. Poliester według któregokolwiek z zastrz. 1-7, znamienny tym, że niearomatyczny kwas polikarboksylowy jest wybrany z grupy obejmującej kwas glutarowy, kwas adypinowy, kwas pimelinowy, kwas suberynowy, kwas azelainowy, kwas sebacynowy, kwas undekanodiowy, kwas 1,10-dodekanodikarboksylowy oraz dimeryczne i trimeryczne kwasy tłuszczowe.
9. Sposób wytwarzania poliestru określonego w którymkolwiek z zastrz. 1-8, znamienny tym, że obejmuje etap transestryfikacji w temperaturze 100 do 140°C przez 6 do 36 godzin lub interestryfikacji w temperaturze 100 do 140°C przez 2 do 10 godzin:
(i) węglowodanu lub jego estru C1-C4acylowego, przy czym węglowodan lub jego ester C1-C4acylowy zawiera 2-6 jednostek węglowodanowych, (ii) estru C1-C6alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny, przy czym schnący lub półschnący kwas tłuszczowy lub ich mieszanina są wybrane spośród etylenowo nienasyconych, sprzężonych lub nie-sprzężonych kwasów C12-C24 karboksylowych; oraz (iii) estru C1-C6alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego, przy czym niearomatyczny kwas polikarboksylowy jest wybrany spośród kwasów di-, tri- lub tetra-karboksylowych.
10. Sposób wytwarzania poliestru według zastrz. 9, znamienny tym, że obejmuje etap transestryfikacji:
(i) węglowodanu, (ii) estru C1-C6alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny; oraz (iii) estru C1-C6alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego.
11. Sposób wytwarzania poliestru według zastrz. 9, znamienny tym, że obejmuje etap interestryfikacji:
(i) estru C1-C4acylowego węglowodanu, (ii) estru C1-C6alkilowego schnącego kwasu tłuszczowego, półschnącego kwasu tłuszczowego lub ich mieszaniny; oraz (iii) estru C1-C6alkilowego niearomatycznego kwasu polikarboksylowego.
12. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 9-11, znamienny tym, że wolne grupy OH w otrzymanych poliestrach są częściowo zacylowane.
13. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 9-12, znamienny tym, że prowadzi się go w obecności polarnego aprotonowego rozpuszczalnika.
14. Zastosowanie poliestru określonego w którymkolwiek z zastrz. 1-8, jako spoiwa w farbach.
15. Zastosowanie poliestru określonego w którymkolwiek z zastrz. 1-8, jako spoiwa w lakierach.
16. Farba alkidowa zawierająca spoiwo, co najmniej jedną sykatywę wybraną spośród karboksylanów lub alkoksylanów metali alkalicznych, metali ziem alkalicznych, metali przejściowych i metali ziem rzadkich, tlenków, wodorotlenków, fosforanów, węglanów, siarczanów, sebacynianów, w tym obojętnych, kwaśnych lub zasadowych mydeł metalicznych, znamienna tym, że wymienione spoiwo stanowi poliester, określony w którymkolwiek z zastrzeżeń 1-8.
PL371978A 2002-01-30 2003-01-28 Poliester, sposób wytwarzania poliestru, jego zastosowanie oraz farba alkidowa PL211407B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP02447015 2002-01-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL371978A1 PL371978A1 (pl) 2005-07-11
PL211407B1 true PL211407B1 (pl) 2012-05-31

Family

ID=27635940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL371978A PL211407B1 (pl) 2002-01-30 2003-01-28 Poliester, sposób wytwarzania poliestru, jego zastosowanie oraz farba alkidowa

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20050049386A1 (pl)
EP (1) EP1470178B1 (pl)
CN (1) CN1643029A (pl)
AT (1) ATE327271T1 (pl)
CA (1) CA2474603A1 (pl)
DE (1) DE60305440T2 (pl)
DK (1) DK1470178T3 (pl)
ES (1) ES2262972T3 (pl)
IS (1) IS7364A (pl)
PL (1) PL211407B1 (pl)
RU (1) RU2004126249A (pl)
WO (1) WO2003064498A1 (pl)
ZA (1) ZA200406084B (pl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006110075A1 (en) * 2005-04-14 2006-10-19 Perstorp Specialty Chemicals Ab Air drying polymer
US20080160202A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 The Sherwin-Williams Company Pretreatment and stain system
CA3047635C (en) * 2018-06-27 2023-11-28 Mj Research & Development, Lp Organic lubricant

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2572085A (en) * 1947-05-08 1951-10-23 Gen Mills Inc Alkyd resins
US2818396A (en) * 1955-01-07 1957-12-31 Ohio Commw Eng Co Dextran and drying oil fatty acidsmodified polyesters and method of producing the polyesters
DE1418838A1 (de) * 1968-01-03 1969-06-19 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Polyestern nichtreduzierender Zucker
GB1424862A (en) * 1973-01-19 1976-02-11 Research Corp Resin compositions
JP3037372B2 (ja) * 1990-07-13 2000-04-24 住友バイエルウレタン株式会社 型内塗装用ポリウレタン塗料およびそれを使用するポリウレタンrim成形品の成形方法
SI0651039T1 (en) * 1993-11-02 2000-04-30 Fina Research S.A. Alkyd paints
GB9802057D0 (en) * 1998-01-31 1998-03-25 Ici Plc Environmentally friendly autoxidisable film-forming alkyd polymer coating compositions

Also Published As

Publication number Publication date
EP1470178B1 (en) 2006-05-24
DE60305440T2 (de) 2006-12-28
PL371978A1 (pl) 2005-07-11
WO2003064498A1 (en) 2003-08-07
ZA200406084B (en) 2005-09-27
RU2004126249A (ru) 2006-02-10
CA2474603A1 (en) 2003-08-07
EP1470178A1 (en) 2004-10-27
DE60305440D1 (de) 2006-06-29
ATE327271T1 (de) 2006-06-15
DK1470178T3 (da) 2006-09-18
US20050049386A1 (en) 2005-03-03
CN1643029A (zh) 2005-07-20
IS7364A (is) 2004-07-22
ES2262972T3 (es) 2006-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5851428B2 (ja) 放射線硬化性水性コーティング組成物
EP1470200B1 (en) Reactive diluents and coatings comprising them
JP2012505276A (ja) 水分散ポリエステル樹脂組成物
US8124688B2 (en) Coating composition comprising a reactive diluent of malonate
EP1999218B1 (en) Coating composition comprising a reactive diluent of polyunsaturated alcohol ester
PL211407B1 (pl) Poliester, sposób wytwarzania poliestru, jego zastosowanie oraz farba alkidowa
ZA200406081B (en) Polysaccharide esters and their use as binders in coatings.
WO2007074333A2 (en) Coating compositions and reactive diluents therefor
AU2003205693A1 (en) Air-drying paint compositions comprising carbohydrate-based polyesters
ES2962868T3 (es) Composiciones que contienen éter cíclico e hidroxilo útiles para producir polímeros alquídicos de secado rápido y métodos para fabricar tales composiciones que contienen éter cíclico e hidroxilo
AU2003218640A1 (en) Reactive diluents and coatings comprising them
Rokicki et al. Water-thinnable alkyd polyester resins containing sulfonate groups
WO2019050786A1 (en) ALKYD RESINS PRODUCED FROM A MESO-LACTIDE MIXTURE WITH L-LACTIDE OR D-LACTIDE
AU2003206791A1 (en) Polysaccharide esters and their use as binders in coatings

Legal Events

Date Code Title Description
RECP Rectifications of patent specification