PL63558B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.X.1971 63558 KI. 22 g, 3/66 MKP C 09 d, 3/66 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Józefa Kapko, Edmund Raczka Wlasciciel patentu: Instytut Badawczo-Projektowy Przemyslu Farb i Lakierów, Gliwice (Polska) Sposób otrzymywania wodorozcienczalnych spoiw lakierniczych Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania wodorozcienczalnych spoiw lakierniczych.Znane sa poliestry nienasycone otrzymywane z bez¬ wodnika kwasu maleinowego i lub fumarowego w mie¬ szaninie z innymi wielokwasami estryfikowane glikola¬ mi. Roztwory tego typu poliestrów w zwiazkach winy¬ lowych takich jak winylobenzen itp. stosowane sa jako bezrozpuszczalnikowe kontaktowe spoiwa do malowa¬ nia drewna lub nasycania tkanin.Wedlug patentu nr 60049 znane sa spoiwa wodoroz- puszczalne otrzymane w oparciu o addukty maleinowo lub fumarowo olejowe. Spoiwa te wymagaja do prze¬ prowadzenia neutralizacji znacznych ilosci zasad z uwa¬ gi na wysokie liczby kwasowe adduktów na przyklad 140—200 mg KOH/g i posiadaja ograniczona stabilnosc w czasie magazynowania. Uzyskane powloki sa bardzo twarde i zólkna w podwyzszonych temperaturach. Pro¬ ces syntezy trwa okolo 20 godzin.Celem wynalazku bylo otrzymanie spoiwa wodoroz¬ cienczalnego w oparciu o estryfikowane addukty ma- leinowe — lub fumarowo-olejowe nie wykazujace wad spoiw wodorozcienczalnych z samych adduktów.W porównaniu z wodorozpuszczalnymi spoiwami o- trzymanymi z adduktów maleinowo- lub fumarowo-ole- jowych, spoiwa z poliestrów maleinowo lub fumarowo- -olejowych posiadaja liczby kwasowe w granicach 30— —100 i wymagaja do neutralizacji mniejszych ilosci za¬ sad niz spoiwa z adduktów a ich roztwory sa bardziej stabilne w czasie magazynowania.Zneutralizowane spoiwa otrzymane z poliestrów ma- 10 20 20 25 30 leinowo lub fumarowo-olejowych toleruja o okolo 30% wody wodociagowej wiecej od spoiw otrzymanych z czystych adduktów maleinowo lub fumarowo-olejowych.Powloki ze spoiw poliestrowych maleinowo lub fuma¬ rowo-olejowych sa jasniejsze, bardziej elastyczne, przy zachowaniu wysokiej twardosci. Proces otrzymywania zywicy poliestrowej maleinowo lub fumarowo-olejowej oraz spoiwa trwa o polowe krócej od procesu otrzymy¬ wania adduktów i nastepnie spoiw.Stosowanie spoiw wodorozcienczalnych pozwala na zwiekszenie bezpieczenstwa pracy i poprawia stan prze¬ ciwpozarowy w zakladach farb i lakierów oraz u uzytkowników wyrobów lakierowych.Wedlug wynalazku sposób otrzymywania wodoroz¬ cienczalnych spoiw lakierniczych polega na addycji bez¬ wodnika kwasu maleinowego lub kwasu fumarowego do , olejów schnacych lub pólschnacych takich jak olej tun- gowy, lniany, sojowy lub ich mieszanin a najkorzystniej do oleju tungowego. Reakcje addycji bezwodnika kwa¬ su maleinowego lub kwasu fumarowego prowadzi sie w temperaturze 50—170°C w czasie okolo 4 godzin.W celu otrzymania produktu rozpuszczalnego w wo¬ dzie otrzymany addukt maleinowy lub fumarowy ole¬ jów estryfikuje sie alkoholami wielowodorotlenowymi a najkorzystniej glikolem etylenowym stosujac 20-70 % -owy nadmiar wieloalkoholu w stosunku do grup karboksy- lowych. Proces estryfikacji prowadzi sie w temperatu¬ rze 150—230°C do uzyskania liczby kwasowej nie niz¬ szej niz 30 mg KOH/g a najkorzystniej 50—100 mg KOH/g. 6355863558 W celu uzyskania produktu zdolnego do tworzenia usieciowanych powlok otrzymane zywice lub ich roz¬ twory modyfikuje sie wodorozpuszczalnymi zywicami rezolowymi lub metoksylpwanymi zywicami aminowymi a najkorzystniej szesciometoksymetylomelamina, która moze byc uzyta jako produkt techniczny.Nastepnie dodaje sie rozpuszczalniki takie jak mono- eter butylowy glikolu etylenowego i/lub monoeter ety¬ lowy glikolu etylenowego i/lub n-butanol lub izobutanol i/lub demineralizowana wode i przeprowadza proces neutralizacji substancjami zasadowymi organicznymi i/lub nieorganicznymi do pH nie przekraczajacego 10, przy czym najkorzystniejsze wlasnosci uzyskuje sie przy zastosowaniu trójetyloaminy i/lub trójetyloaminy z amo¬ niakiem.Przy sporzadzaniu spoiwa z poliestrów kolejnosc do¬ dawania substancji modyfikujacych i neutralizujacych lub rozpuszczalników organicznych nie odgrywa zasad¬ niczej roli.Otrzymane w ten sposób spoiwo jest nieograniczenie rozpuszczalne w demineralizowanej wodzie i sluzy do wyrobu wysokogatunkowych farb podkladowych anty¬ korozyjnych i emalii, które po usieciowaniu w podwyz¬ szonych temperaturach daja powloki o doskonalej przy¬ czepnosci do podloza i duzych odpornosciach mecha¬ nicznych i chemicznych.Przyklad I. Do reaktora zaopatrzonego w mie¬ szadlo, chlodnice, termometr i doprowadzenie gazu obo¬ jetnego, wprowadza sie 645 czesci wagowych oleju tun¬ gowego i podgrzewa sie do temperatury 50—60°C. Na¬ stepnie dodaje sie 190 czesci wagowych bezwodnika kwasu maleinowego. Mieszanine^ podgrzewa sie wolno do temperatury 140—160°C. Reakcje addycji prowadzi sie przez okolo 4 godziny. Nastepnie wlewa sie 163 cze¬ sci wagowych glikolu etylenowego. Proces estryfikacji prowadzi sie w temperaturze 150—190°C do czasu uzy¬ skania liczby kwasowej w granicach 50—100 mg KOH/g i lepkosci 50%-owego roztworu zywicy w monoeterze etylowym glikolu etylenowego 18—45 sekund mierzonej kubkiem Forda nr 4, w temperaturze 20°C.W temperaturze okolo 100°C do 540 czesci wagowych zywicy poliestrowej maleinowo-tungowej dodaje sie 60 czesci wagowych szesciometoksymetylomelaminy tech¬ nicznej i 160 czesci wagowych monoeteru butylowego glikolu etylenowego i 80 czesci wagowych n-butanolu oraz 90 czesci wagowych demineralizowanej wody. Na¬ stepnie przeprowadza sie proces neutralizacji w tempe¬ raturze 60—80°C okolo 70 czesciami wagowymi trójety¬ loaminy do pH okolo 9. Ilosc trójetyloaminy jest zmien¬ na i zalezy od liczby kwasowej zywicy poliestrowej, ma¬ leinowo-tungowej.Przyklad II. Do reaktora z wyposazeniem jak w przykladzie I wprowadza sie 90 czesci wagowych oleju tungowego i podgrzewa do 60°C. Nastepnie dodaje sie 30 czesci wagowych kwasu fumarowego i prowadzi re¬ akcje addycji w temperaturze 100°C przez 1 godzine.Nastepnie dodaje sie 30 czesci wagowych oleju sojowe¬ go i 10 czesci wagowych bezwodnika kwasu maleino¬ wego podnoszac temperature do 150°C. Po 4 godzinach reakcji addycji obniza sie temperature do lflO°C i wpro¬ wadza 55 czesci wagowych glikolu dwuetylenowego i reakcje estryfikacji prowadzi w temperaturze 150 — 230°C do uzyskania zywicy o liczbie kwasowej 70 — 80 mg KOH/g i lepkosci 50%-owego roztworu w monoete¬ rze etylowym glikolu etylenowego 20—50 sekund mie¬ rzonej kubkiem Forda nr 4.Do 80 czesci wagowych zywicy dodaje sie 10 czesci wagowych monoeteru etylowego glikolu etylenowego i 5 10 czesci wagowych izobutanolu. Nastepnie przeprowa¬ dza sie proces neutralizacji mieszanina trójetyloaminy i amoniaku w stosunku 1 : 0,65 do pH okolo 8. Otrzy¬ many roztwór modyfikuje sie 20 czesciami wagowymi rezolu wodorozpuszczalnego otrzymanego z fenoli i 10 formaldehydu w obecnosci amin alifatycznych i calosc rozciencza sie woda demineralizowana do zawartosci 60% substancji blonotwórczych.Przyklad III. Do reaktora z wyposazeniem jak w przykladzie I wprowadza sie 85 czesci wagowych oleju lnianego i ogrzewa do temperatury 50°C. Nastepnie do¬ daje sie 15 czesci wagowych bezwodnika kwasu malei¬ nowego i reakcje addycji prowadzi w temperaturze 150°C przez 3 godziny.Do adduktu maleinowo-lnianego wprowadza sie 33 czesci wagowych glikolu neopentylowego i reakcje estry¬ fikacji prowadzi w temperaturze 150—200°C do czasu uzyskania liczby kwasowej 58 mg KOH/g i lepkosci 50%-owego roztworu zywicy w monoeterze glikolu ety¬ lenowego 18—50 sekund mierzonej kubkiem Forda nr 4.Nastepnie dodaje sie 40 czesci wagowych monoeteru bu¬ tylowego glikolu etylenowego i 10 czesci wagowych n-butanolu. Neutralizacje przeprowadza sie trójetylo- amina do uzyskania pH 7,5—8,5. Otrzymany roztwór modyfikuje sie 10—20 czesciami wagowymi zywicy trój- metoksymetylomelaminowej. Calosc rozciencza sie woda do 60% substancjistalej. * 15 20 25 30 Przyklad IV. Do reaktora wprowadza sie 120 cze¬ sci wagowych oleju tungowego w temperaturze 60?C do- 35 daje sie 40 czesci wagowych kwasu fumarowego. Tem¬ perature podnosi sie szybko do 170°C. Reakcje addycji prowadzi sie przez 1 godzine.Nastepnie dodaje sie 39,3 czesci wagowych glikolu 1,2 propylenowego i reakcje estryfikacji prowadzi w tempe- 40 raturze 150—190°C do uzyskania zywicy o liczbie kwa¬ sowej 60 mg KOH/g i lepkosci 50%-wego roztworu w monoeterze etylenowym glikolu etylenowego 18—50 se¬ kund mierzonej kubkiem Forda nr 4. Do 80 czesci wa¬ gowych tak przygotowanej zywicy dodaje sie 10 czesci 45 wagowych rezolu wodorozcienczalnego otrzymanego z fenoli i formaldehydu w obecnosci aminy alifatycznej lub wodorotlenku sodowego. Rezol ten powinien zawie¬ rac okolo 40% czesci stalych i rozpuszczac sie w wo¬ dzie. Nastepnie dodaje sie 15 czesci wagowych mono- 50 eteru butylowego glikolu etylenowego 5 czesci wago¬ wych izobutanolu i 5 czesci wagowych wody deminera¬ lizowanej. Calosc neutralizuje sie wodorotlenkiem pota¬ su i/lub trójetyloamina do pH 7,5—10. 55 Przyklad V. Do reaktora zaladowuje sie 90 czesci wagowych oleju sojowego. W temperaturze 50°C dodaje sie 10 czesci wagowych bezwodnika kwasu maleinowe¬ go. Temperature podnosi sie do 130°C i reakcje addycji prowadzi przez 2,5 godziny. 60 Nastepnie dodaje sie 13,6 czesci wagowych trójmety- lolopropanu i proces estryfikacji prowadzi w temp. 150—190°C do czasu uzyskania liczby kwasowej 85 mg KOH/g i lepkosci 50%-wego roztworu w monoeterze etylowym glikolu etylenowego 25—50 sekund mierzonej $5 kubkiem Forda nr 4.5 Do 90 czesci zywicy w temperaturze 90°C dodaje sie 10 czesci wagowych zywicy dwumetoksymetylomoczni- kowej 20 czesci wagowych monoeteru butylowego i/lub etylowego glikolu etylenowego. Calosc neutralizuje sie mieszanina trójetyloaminy z amoniakiem w stosunku 1 : 0,25 do uzyskania pH okolo 7,5—9. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania wodorozcienczalnych spoiw lakierniczych, znamienny tym, ze addukty maleinowo lub fumarowo-olejowe estryfikuje sie alkoholami wielo- wodorotlenowymi i produkty estryfikacji o liczbach kwasowych nie nizszych niz 30, modyfikuje sie meto- 6 ksylowanymi zywicami aminowymi a najkorzystniej szesciometoksymetylomelamina techniczna lub rezolem wodorozcienczalnym, a nastepnie dodaje sie monoeter butylowy glikolu etylenowego i/lub monoeter etylowy 5 glikolu etylenowego, n-butanol lub izobutanol i/lub wo¬ de demineralizowana i prowadzi sie proces neutralizacji do pH nie przekraczajacego 10, substancjami zasadowy¬ mi organicznymi i lub nieorganicznymi a zwlaszcza trójetyloamina lub trójetyloamina z amoniakiem. 10

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do estryfikacji stosuje sie addukty maleinowo-tungowe i/lub fumarowo-tungowe i/lub maleinowo-lniane i/lub malei-. nowo-sojowe i/lub fumarowo-lniane i/lub fumarowo-so- jowe a zwlaszcza addukt maleinowo-tungowy. * PL PL