PL70596B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 05.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 17.06.1974 70596 Kl.22g, 3/48 MKP C09d 3/48 Twórcy wynalazku: Piotr Penczek, Ryszard Klimont, Zbigniew Brojer, Jerzy Sas, Alfreda Ruranska Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Chemii Przemyslowej, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania zywic lakierniczych Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zywic lakierniczych przez estryfikacje polimerów, zawie¬ rajacych w czasteczce grupy alkoholowe, kwasami tluszczowymi, kwasami zywicznymi lub ich mieszaninami.Znane sa sposoby wytwarzania zywic lakierniczych przez estryfikacje róznych polimerów kwasami tlusz¬ czowymi, kwasami zywicznymi lub ich mieszaninami. Stosuje sie do tego celu rózne polimery, zawierajace w czasteczce grupy alkoholowe. Zywice lakiernicze o szczególnie dobrych wlanosciach powlokotwórczych uzys¬ kuje sie wedlug znanych sposobów, stosujac zywice epoksydowe jako polimery zawierajace grupy alkoholowe.Estryfikaeji ulegaja wówczas drugorzedowe grupy alkoholowe znajdujace sie wzdluz lancucha czasteczki; poza tym estry powstaja równiez przez reakcje kwasów tluszczowych i zywicznych z grupami epoksydowymi. Stosuje sie do tego celu zywice epoksydowe wytwarzane z dianu i epichlorohydryny w srodowisku alkalicznym, charak¬ teryzujace sie liczba epoksydowa od 0,025 do 0,22, a zwlaszcza od 0,10 do 0,22 gramorównowaznika na 100 g i liczbowo srednim ciezarem czasteczkowym od okolo 900 do okolo 3750, a zwlaszcza od okolo 900 do okolo 1400.Estryfikacje przeprowadza sie przy uzyciu kwasów tluszczowych, kwasów zywicznych lub ich mieszanin.Jako kwasy tluszczowe stosuje sie przewaznie nienasycone, a takze nasycone kwasy tluszczowe w postaci czystych produktów lub technicznych mieszanin pochodzenia naturalnego. Stosuje sie kwasy schnace i pólschna- ce, na przyklad kwasy tluszczowe z oleju lnianego, slonecznikowego, sojowego i dehydratyzowanego oleju rycynowego, a takze kwasy tluszczowe oleju talowego. Mozna takze stosowac kwasy nieschnace, jak kwasy tluszczowe oleju rycynowego i kokosowego, a takze kwas laurynowy. Poza tym stosuje sie kwasy zywiczne, najczesciej w postaci kalafonii, która stanowi mieszanine techniczna róznych kwasów zywicznych. Czesto stosuje sie takze mieszaniny dwóch lub wiecej sposród wymienionych kwasów. Uzyskiwane w ten sposób zywice lakier¬ nicze nosza nazwe techniczna „epoksyestry" lub „zywice epoksyestrowe" W zaleznosci od pozadanych wlasciwosci zywic epoksyestrowych, jak rozpuszczalnosc, schniecie i wlasnos¬ ci powlok, stosuje sie kwasy tluszczowe i zywiczne przy estryfikacji zywic epoksydowych w róznym stosunku1 70 596 w przeliczeniu na zawartosc grup alkoholowych i epoksydowych w zywicy. Skladniki kwasowe stosuje sie na przyklad w ilosci odpowiadajacej 30-50%, 50-70% lub 70-90% ilosci stechiometrycznej.Estryfikacje przeprowadza sie w temperaturze 200-270°C do osiagniecia mozliwie malej wartosci liczby kwasowej. Do mieszaniny reakcyjnej dodaje sie korzystnie rozpuszczalnik, na przyklad ksylen, w celu ulatwienia odprowadzenia wody, powstajacej w wyniku estryfikacji. Powloki z zywic epoksyestrowych wytwarzanych zna¬ nymi sposobami odznaczaja sie dobra twardoscia, polyskiem, odpornoscia na czynniki atmosferyczne i na chemikalia.Obecnie stwierdzono, ze zywice lakiernicze o szczególnie korzystnych wlasnosciach powlokotwórczych mozna wytwarzac przez estryfikacje polimerów, zawierajacych w czasteczce grupy alkoholowe, kwasami tlusz¬ czowymi, kwasami zywicznymi lub ich mieszaninami, jezeli jako polimery zawierajace w czasteczce grupy alkoho¬ lowe stosuje sie produkty o wzorze ogólnym 1, w którym n wynosi od 15 do 52, a grupy koncowe R i Rt sa jednakowe lub rózne i kazda z nich oznacza atom wodoru, grupe 2,3-epoksypropylowa, 2,3-dwuhydroksypr- opylowa, 2-chloro-3-hydroksypropylowa, 3-chloro-2-hydroksypropylowa lub 3-fenoksy-2-hydroksypropylowa.Polimery o wzorze ogólnym 1 stosowane w sposobie wedlug wynalazku sa to produkty wytwarzane z dianu i epichlorohydryny w srodowsku alkalicznym, przy czym stosunek molowy dianu do epichloryhydryny jest zblizony do równomolowego. Pod wzgledem chemicznym sa to polihydroksyetery o stosunkowo niewielkiej zawartosci grup koncowych. Jako grupy koncowe moga one korzystnie zawierac przewaznie grupy epoksydowe, przy czym grupy koncowe R i I*! we wzorze ogólnym 1 oznaczaja wówczas przewaznie grupy 2,3-epoksypropy- lowe. Liczba eposkydowa polimeru wynosi wówczas korzystnie od 0,001 do 0,023gramorównowaznika na 100 g polimeru. Polimery stosowane w sposobie wedlug wynalazku maja budowe lancucha makroczasteczki podobna do zywic epoksydowych stosowanych w znanych sposobach, ale maja znacznie wieksze ciezary czasteczkowe.W sposobie wedlug wynalazku stosuje sie polimery o wzorze ogólnym 1, których liczbowo sredni ciezar czastecz¬ kowy wynosi od 5 000 do 15 000, a graniczna liczba lepkosciowa — od 20 do 43 ml/g.Do wytwarzania zywic lakierniczych wedlug wynalazku stosuje sie kwasy tluszczowe i kwasy zywiczne wymienione powyzej. Kwasy stosuje sie przy estryfikacji w ilosci wynoszacej 30—90% w stosunku do ilosci stechiometrycznej, odpowiadajacej zawartosci grup alkoholowych i ewentualnie epoksydowych w wyjsciowym polimerze. Estryfikacje przeprowadza sie w temperaturze 200-270°C, korzystnie z dodatkiem czynnika azeotro- ^ujacego, zwlaszcza ksylenu.Zywice lakiernicze uzyskiwane sposobem wedlug wynalazku maja znacznie lepsze wlasnosci powlokotwór- cze w porównaniu ze znanymi zywicami epoksyestrowymi. Wykazuja one w szczególnosci wieksza szybkosc schniecia, wieksza twardosc i o wiele lepsza odpornosc na dzialanie agresywnych substancji chemicznych.Przyklad I. W kolbie trójszyjnej, zaopatrzonej w mieszadlo elektryczne umieszcza sie 360 g kwasów tluszczowych oleju talowego i ogrzewa do temperatury 140°C, a nastepnie malymi porcjami przy ciaglym mieszaniu dodaje sie 640 g polihydroksyeteru o liczbowo srednim ciezarze czasteczkowym 5200, granicznej liczbie lepkosciowej 22,5 i liczbie epoksydowej 8,021 gramorównowaznika/lOOg. Po dodaniu calq ilosci polihy- droksyeteru wprowadza sie do mieszaniny reakcyjnej 40 g ksylenu i ogrzewa do temperatury 225°C. Estryfikacje prowadzi sie w tej temperaturze z azeotropowym oddestylowaniem wody. Po uzyskaniu liczby kwasowej ponizej 10 mg KOH/g proces estryfikacji przerywa sie przez obnizenie temperatury. Uzyskuje sie zywice lakiernicza, która odznacza sie szybkim schnieciem w obecnosci sykatyw i bardzo dobrymi wlasnosciami powlokotwórczymi (twardosc, odpornosc chemiczna).Przyklad II. W aparaturze jak w przykladzie I umieszcza sie 400 g kwasów tluszczowych dehydrafy- zowanego oleju rycynowego, ogrzewa do temperatury 140°C, a nastepnie malymi porcjami dozuje sie 600 g polihydroksyeteru o liczbowo srednim ciezarze czasteczkowym 9000 i granicznej liczbie lepkosciowej 32 ml/g, nie zawierajacego praktycznie grup epoksydowych. Estryfikacje prowadzi sie z dodatkiem 40 g ksylenu jako czynnika azeotropujacego w temperaturze 210°C. Dalszy przebieg syntezy jest analogiczny, jak w przykladzie I.Uzyskuje sie zywice lakiernicza o bardzo dobrych wlasnosciach blonotwórczych.Erzyklad III.W aparaturze jak w przykladzie I umieszcza sie 200 g kwasów tluszczowych oleju sojo¬ wego i ogrzewa do temperatury 140°C, a nastepnie malymi porcjami dozuje sie 800 g polihydroksyeteru o licz¬ bowo srednim ciezarze czasteczkowym 6500, granicznej liczbie lepkosciowej 26 ml/g i liczbie epoksydowej 0,019 równowazników/100 g i ogrzewa do temperatury 240° C z dodatkiem 40 g ksylenu. Dalszy przebieg syntezy jest analogiczny jak w przykladzie I. Uzyskuje sie zywice lakiernicza o bardzo dobrych wlasnosciach blono¬ twórczych.Przyklad IV. W aparaturze jak w przykladzie I umieszcza sie 520 g kwasów tluszczowych oleju lnia-3 70 596 nego. W temperaturze 140°C dozuje sie malymi porcjami 480 g polihydroksyeteru o liczbowo srednim ciezarze czasteczkowym 14000 i granicznej liczbie lepkosciowej 42 ml/g, nie zawierajacego grup epoksydowych. Estryfi- kacje prowadzi sie w temperaturze 250°C z dodatkiem 40 g ksylenu. Dalszy przebieg syntezy jest analogiczny jak w przykladzie I. Uzyskuje sie zywice lakiernicza o bardzo dobrych wlasnosciach blonotwórczych. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania zywic lakierniczych przez estryfikacje polimerów, zawierajacych w czasteczce gru¬ py alkoholowe, kwasami tluszczowymi, kwasami zywicznymi lub ich mieszaninami, znamienny tym, ze jako polimery zawierajace w czasteczce grupy alkoholowe stosuje sie produkty o wzorze ogólnym 1, w którym n wynosi od 15 do 52, a grupy koncowe R i Rj sa jednakowe lub rózne i kazda z nich oznacza atom wodoru, grupe 2,3-epoksypropylowa, 2,3-dwuhydroksypropylowa, 2-chloro-3-hydroksypropylowa, 3-chloro-2-hydroksy- propylowa lub 3-fenoksy-2-hydroksypropylowa.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie polimer o wzorze ogólnym 1, którego liczbowo sredni ciezar czasteczkowy wynosi od 5 000 do 15000. ,

3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze stosuje sie polimer o wzorze ogólnym 1, którego graniczna liczba lepkosciowa wynosi od 20 do 43 ml/g.

4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze stosuje sie polimer o wzorze ogólnym 1, którego liczba epoksydowa wynosi od 0,001 do 0,023 gramorównowaznika na 100 g polimeru.KI. 22g, 3/48 70 596 MKPCWil 3/4S Prac. Poligraf. UP PRL zam. 452/74. naklad 120+18. Cena 10 zl. PL PL