Anvendelse av vandige epoksyharpiksdispersjoner særlig i metallbelegg og korrosjonsbeskyttelse er kjent fra bl.a. EP B1.

Transkript

1 VANDIGE EPOKSYHARPIKSDISPERSJONER 1 Denne oppfinnelsen vedrører vandige epoksyharpiksdispersjoner som har lav VOC, en fremgangsmåte for fremstilling derav og en fremgangsmåte for anvendelse derav i belegningsanvendelser, særlig for metall- og betongbelegg. Anvendelse av vandige epoksyharpiksdispersjoner særlig i metallbelegg og korrosjonsbeskyttelse er kjent fra bl.a. EP B1. 1 Selv om løsemiddelbaserte epoksyharpikser frigjør store mengder av flyktige løsemidler under herding, er selv ikke de hyppig anvendte vannbaserte epoksyharpiksbeleggsammensetningene fri for flyktige bestanddeler, ettersom slike forbindelser vanligvis anvendes som koalesceringsmidler for å fremme dannelsen av en sammenhengende og omfattende film. I de fleste tilfeller anvendes benzylalkohol. Denne bestanddelen blir gradvis borte ved tørking og kryssbinding i omgivelsestilstand, som er den vanlige tørkemekanismen, særlig i anvendelser slik som gulvbelegg og belegg på store metalldeler. Dette fører til forsinket oppbygging av hardhet, ettersom koalesceringsmiddelet også virker som mykner. Den langsommere hardhetsoppbyggingen fører også til forsinket oppbygging av beleggingsfilmen vannbestandighet, ettersom filmen holder tilbake svellbarhet på grunn av, og permeabilitet for, vann eller fuktighet. 2 Det er derfor et formål for den foreliggende oppfinnelsen å redusere mengden flyktig materiale som utvikles under tørking og kryssbinding av vannbårne epoksyharpiksbeleggsammensetninger, som fører til tidlig utvikling av hardhet, uten å ofre de gunstige filmdannende egenskapene til, og særlig, korrosjonsbestandighet tilveiebrakt av epoksyharpiksbaserte belegg. 3 Epoksyharpikser emulgert i vann kan fordelaktig fremstilles ifølge EP A2, der en selvemulgerende epoksyharpiks har en spesifikk mengde stoff av epoksygrupper fra 0,1 mol/kg til 4 mol/kg (tilsvarende det såkalte "epoksyekvivalentet" på mellom g/mol og 000 g/mol) og er et kondenseringsprodukt av (a) en massefraksjon fra 0 % til 80 %, foretrukket % til 70 %, basert på reaksjonsblandingens masse, av en epoksyforbindelse inneholdende minst to epoksidgrupper per molekyl, og som har en spesifikk mengde stoff av epoksygrupper fra 0, mol/kg til mol/kg (tilsvarende en epoksyekvivalent fra 0 g/mol til g/mol), en massefraksjon fra 3 % til

2 2 17 %, foretrukket fra 3 % til % av en aromatisk polyol, og en massefraksjon fra 1 % til 3 %, foretrukket fra 9 % til 4 % av et 1 kondenseringsprodukt av en alifatisk polyol med et antallsmidlere molmasse M w fra 0 g/mol til 000 g/mol og epoksyforbindelse inneholdende minst to epoksygrupper per molekyl, og som har en spesifikk mengde stoff av epoksygrupper fra 0, mol/kg til mol/kg (tilsvarende en "epoksyekvivalent" fra 0 g/mol til g/mol), der forholdet mellom antall OH-grupper i den alifatiske polyolen og antall epoksygrupper i epoksyforbindelsen anvendt i kondenseringsreaksjonen er fra 1:0,8 til 1:3, og den spesifikke mengden stoff av epoksygrupper i kondenseringspoduktet er mellom mindre enn 0,02 mol/kg og mol/kg (tilsvarende en "epoksyekvivalent" mellom 0 g og minst g/mol). Beleggsammensetninger formulert av epoksyharpikser sammen med egnede herdemidler og eventuelt pigmenter, fyllstoffer og additiver, omfatter vanligvis også koalesceringsmidler, der benzylalkohol vanligvis er et foretrukket valg. Som skissert over kommer denne bestanddelen i tillegg til VOC-en til beleggsammensetningene som slik blir fremstilt. Det er funnet i undersøkelsene og eksperimentene som ligger til grunn for den foreliggende oppfinnelsen, at dette koalesceringsmiddelet fordelaktig kan erstates av en reaktiv fettsyreester som har epoksygrupper, som tilsettes reaksjonsblandingen som beskrevet over, for å fremstille epoksyharpiksen dispergert i vann. 2 3 Oppfinnelsen vedrører derfor en epoksyharpiks som er dispergerbar i vann E, omfattende byggestener derivert fra en alifatisk polyeterpolyol A, en epoksyharpiks B som har minst to epoksidgrupper per molekyl, en epoksyharpiks B' som har minst to epoksidgrupper per molekyl, som kan være identisk med B, eller forskjellig fra B, en epoksyfunkjonell fettsyreester D og en aromatisk polyol C. Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for å danne epoksyharpiksen som er dispergerbar i vann E, hvilken fremgangsmåte omfatter å reagere i det første trinnet en alifatisk polyeterpolyol A og en epoksyharpiks B som har minst to epoksidgrupper per molekyl i nærvær av en sur katalysator hvori en addukt AB er dannet. Denne addukten AB reageres deretter i det andre trinnet i en forlengelsesreaksjon (eng.: advancement reaction) med en ytterligere

3 3 epoksyharpiks B', den epoksyfunksjonelle fettsyreesteren D og en aromatisk polyol C. I en foretrukket utførelsesform omfatter epoksyharpiksen E som er dispergerbar i vann, byggestener derivert fra 1 en alifatisk polyeterpolyol A, som er en polyoksyalkyleneterglykol omfattende en massefraksjon på minst % oxyletylengrupper, og mer foretrukket som har en antallsmidlere molmasse M n fra 0,2 kg/mol til kg/mol, en epoksyharpiks B som har minst to epoksidgrupper per molekyl, som foretrukket har en polyeterstruktur som i sin tur har enheter derivert fra 1,2,3-trihydroksypropan og enheter derivert fra aromatiske dihydroksyforbindelser, en epoksyharpiks B' som har minst to epoksidgrupper per molekyl, som kan være identisk med B, eller forskjellig fra B, og som foretrukket har en polyeterstruktur som i sin tur har enheter derivert fra 1,2,3- trihydroksypropan og enheter derivert fra aromatiske dihydroksyforbindelser, en epoksyfunksjonell fettsyreester D, som er en ester av en minst monovalent alifatisk alkohold1 som har fra ett til ti karbonatomer, og en monofunksjonell fettsyre D2 som har fra seks til tretti karbonatomer, hvori minst én av alkoholen og fettsyren har en epoksygruppe i sitt molekyl, og en aromatisk polyol C som er en aromatisk forbindelse som har fra fem til tjue karbonatomer og minst to hydroksylgrupper. 2 Den alifatiske polyeterpolyolen A er foretrukket polyetylenglykol som utelukkende har oksyetylengrupper, eller en kopolymer som kan være en tilfeldig kopolymer, eller foretrukket en blokk-kopolymer av oksyetylen- og oksypropylenenheter og har foretrukket minst to hydroksylgrupper. Dens antallsmidlere molmasse M n er fra 0,2 kg/mol til kg/mol, foretrukket fra 0, kg/mol til 12 kg/mol, og særlig foretrukket fra 1 kg/mol til kg/mol. Det er også foretrukket å anvende blandinger av slike polyoler, særlig av polyoksyetylenpolyoler, og særlig foretrukket blandinger av to slike polyoler. 3 Epoksyharpiksen B har minst to epoksidgrupper per molekyl og har foretrukket en polyeterstruktur, som i sin tur har enheter derivert fra 1,2,3- trihydroksypropan og enheter derivert fra aromatiske dihydroksy- eller polyhydroksyforbindelser B1. Generelt har polyepoksidene gjennomsnittlig minst

4 4 1 to epoksygrupper per molekyl. Epoksyforbindelsene kan være alifatiske, sykloalifatiske, aromatiske eller heterosykliske og kan også inneholde hydroksylgrupper. De kan ytterligere inneholde substituenter som under blandeeller reaksjonsbetingelsene ikke forårsaker forstyrrende bireaksjoner, for eksempel alkyl- eller arylsubstituenter, etergrupperinger og lignende. Foretrukket er disse epoksyforbindelsene polyglysidyletere basert på flerverdige, foretrukket toverdige alkoholer B2, flerverdige, foretrukket toverdige fenoler B1, hydrogeneringsprodukter av fenolene B1, og/eller novolakker B3 (reaksjonsprodukter av én- eller toverdige fenoler med aldehyder, særlig formaldehyd, i nærvær av sure katalysatorer). Den spesifikke mengden stoff av epoksygrupper av epoksyforbindelsene B er foretrukket fra 2 mol/kg til 6 mol/kg, foretrukket fra 4 mol/kg til,9 mol/kg ("epoksyekvivalenter" mellom 160 g/mol og 00 g/mol, særlig mellom 170 g/mol og g/mol). Som flerverdige fenoler B1 kan for eksempel nevnes av: resorcinol, hydrokinon, 2,2- bis(4-hydroksyfenyl)-propan (bisfenol A), de isomeriske blandingene av dihydroksydifenylmetan (bisfenol F), tetrabrombisfenol A, 4,4'- dihydroksydifenylsykloheksan, 4,4'-dihydroksy-3,3'-dimetyldifenylpropan, 4,4'- dihydroksydifenyl, 4,4'-dihydroksy-benzofenon, bis(4-hydroksyfenyl)-1,1-etan, bis(4-hydroksyfenyl)-1,1-iso-butan, bis(4-hydroksy-tert-butylfenyl)-2,2-propan, bis(2-hydroksynaftyl)-metan, 1,-dihydroksynaftalen, tris(4- hydroksyfenyl)metan, bis(4-hydroksy-fenyl)eter og bis(4-hydroksyfenyl)sulfon, og også klorerings- og bromineringsprodukter av ovennevnte forbindelser. Bisfenol A er særlig foretrukket i denne forbindelse. 2 Polyglysidyletere av flerverdige alkoholer B2 er også egnet som epoksyharpikser B. Som eksempler på slike flerverdige alkoholer B2 kan nevnes etylenglykol, dietylenglykol, trietylenglykol, 1,2-propylenglykol, polyoksypropylenglykoler (med fra to til ti 1,2-propyleneoksyenheter), 1,3-propylenglykol, 1,4- butylenglykol, 1,-pentandiol, 1,6-heksandiol, 1,2,6-heksantriol, glyserol og bis(4-hydroksysykloheksyl)-2,2-propan. 3 Det er også mulig å anvende polyglysidylestere av polykarboksylsyre B4 som oppnås ved en reaksjon av epiklorhydrin eller lignende epoksyforbindelser som en alifatisk, sykloalifatisk eller aromatisk polykarboksylsyre, slik som oksalsyre, ravsyre, adipinsyre, glutarsyre, ftalsyre, tereftalsyre, heksahydroftalsyre, 2,6- naftalendikarboksylsyre og dimerisert linolensyre. Eksempler er diglysidyladipat, diglysidylftalat og diglysidylheksahydroftalat.

5 En detaljert foretegnelse over de egnede epoksyforbindelsene B finnes i håndboken med tittelen "Epoxidverbindungen und Epoxidharze [Epoxy Compounds and Epoxy Resins]" av A. M. Paquin, Springer Verlag, Berlin 198, kapittel IV og i Lee og Neville "Handbook of Epoxy Resins", 1967, kapittel 2. Blandinger av flere epoksyforbindelser B kan også anvendes. Epoksyforbindelsene eller epoksyharpiksene B', kan velges fra samme gruppe forbindelser som spesifisert over, men trenger ikke være identisk med disse. Det er følgelig mulig å anvende en epoksyharpiks basert på bisfenol A som bestanddel B og en epoksyharpiks basert på en glysidyleter av polyoksypropylenglykol som epoksyharpiks B'. 1 De aromatiske polyol C-forbindelsene inneholdende OH-grupper er foretrukket valgt fra gruppen av forbindelser B1 som spesifisert over, dvs. flerverdige, foretrukket toverdige, fenoler, klorerings- eller bromineringsprodukter av disse og/eller novolakker. Også her er bisfenol A særlig foretrukket. 2 3 Den epoksyfunksjonelle fettsyreesteren D er en ester av en minst monovalent alifatisk alkohol D1 som har fra seks til tretti karbonatomer, og en monofunksjonell fettsyre D2 som har fra seks til tretti karbonatomer, hvori minst én av alkoholen og fettsyren har en epoksygruppe i sitt molekyl. Det er følgelig mulig å kombinere en epoksyfunksjonell alkohol D1e med en fettsyre D2n som ikke er epoksyfunksjonell, eller en epoksyfunksjonell fettsyre D2e med en alkohol D1n som ikke er epoksyfunksjonell, og en epoksyfunksjonell alkohol D1e med en epoksyfunksjonell fettsyre. D2e. Eksempler på den første varianten er glysidylestere av fettsyrer som har fra fem til førti karbonatomer, slik som glysidylpentanoat, glysidyl-2-etylheksanoat, glysidylstearat og glysidyl-mono- og diestere av dimeriserte fettsyrer, der estere av fettsyrer som har minst 8 karbonatomer, har vist bedre effekt som koalesceringsmidler. Eksempler på den andre varianten er estere av epoksiderte énumettede fettsyrer, slik som erucasyre, palmitolsyre, oleinsyre, med énverdige alifatiske alkoholer som har fra 1 til karbonatomer, foretrukket toverdige alifatiske alkoholer som har fra 2 til karbonatomer, og særlig foretrukket minst treverdige alifatiske alkoholer som har fra minst tre til tjue karbonatomer. I tilfellet med toverdige alkoholer som har to hydroksylgrupper, eller flerverdige alkoholer som har minst tre

6 6 1 2 hydroksylgrupper, er minst én av hydroksylgruppene forestret med en epoksyfunksjonell fettsyre, og foretrukket er alle hydroksylgruppene slik forestret. En særlig foretrukket utførelsesform inkluderer anvendelse av en ester av glyserol med en blanding av epoksiderte fettsyrer derivert fra naturlig forekommende oljer, slik som epoksidert soyabønneoljefettsyre, epoksidert talloljefettsyre eller epoksidert linfrøoljefettsyre. Det er foretrukket å anvende en mengde epoksyfunksjonell fettsyreesterd tilsvarende en massefraksjon fra 0, % til %, særlig foretrukket fra 1, % til 1 % og spesielt foretrukket fra % til %, hvor massefraksjonen er forholdet mellom m D /m E av massen m D av bestanddel D og massen m E av harpiks E i sammensetningen. Det er funnet at en lavere mengde av D enn 0, % ikke er tilstrekkelig til å gi den nødvendige fleksibiliteten for tilfredsstillende dannelse av beleggingsfilm ved fordamping av vannet eller spredning derav i et porøst substrat, mens en større mengde fører til utilstrekkelig hardhet på beleggingsfilmen. Fremgangsmåten for å danne epoksyharpiksen som er dispergerbar i vanne, omfatter foretrukket å reagere i det første trinnet en alifatisk polyeterpolyol A og en epoksyharpiks B som har minst to epoksidgrupper per molekyl, i nærvær av en sur katalysator hvori en addukt AB er dannet. Mengdene av den alifatiske polyeterpolyolena og en epoksyharpiks B som har minst to epoksidgrupper per molekyl, er valgt slik at forholdet mellom antall OHgrupper i den alifatiske polyolen A og antall epoksygrupper i epoksyforbindelsen B anvendt i kondenseringsreaksjonen er fra 1:0,8 til 1:3,, foretrukket fra 1:0,9 til 1:2 og særlig foretrukket fra 1:0,9 til 1:1,, og der den spesifikke mengden stoff av epoksygrupper i kondenseringsproduktet er på mellom 0,002 mol/kg og mol/kg (tilsvarende en "epoksyekvivalent" på mellom 0 g/mol og g/mol) og særlig foretrukket på mellom 2, mmol/kg og mol/kg. Det er også mulig å anvende slike betingelser der den spesifikke mengden stoff av epoksygrupper er enda mindre enn 0,002 mol/kg. Den anvendte katalysatoren er foretrukket av Lewis-syre-typen, slik som bortrifluorid eller antimonpentafluorid eller komplekser derav med etere og aminer. 3 Denne addukten AB reageres deretter i det andre trinnet i en forlengelsesreaksjon med en ytterligere epoksyharpiks B', den epoksyfunksjonelle fettsyreesteren D og en aromatisk polyol C. Forlengelsesreaksjonen utføres i fravær av vann og katalyseres foretrukket med

7 7 de hyppig anvendte katalysatorsystemene, slik som fosfiner, særlig trifenylfosfin, fosfoniumsalter, slik som for eksempel benzyltrimetyl-fosfoniumklorid, tertiæraminer, slik som for eksempel benzyldimetylamin, kvartærammoniumsalter, slik som for eksempel tetrametylammoniumklorid, alkalimetallhydroksider, slik som NaOH, LiOH, alkalimetallkarbonater, slik som natriumkarbonat, lithiumkarbonat, alkalimetallsalter av organiske syrer, slik som natriumformat og lithiumbenzoat. 1 En foretrukket utførelsesform er først å reagere addukten AB, ytterligere epoksyharpiks B' og aromatisk polyol C i nærvær av en katalysator til minst 90 % av epoksygruppene som er tilstede i reaksjonsblandingen, er brukt opp og deretter tilsette bestanddel D og eventuelt ytterligere katalysator og fullføre reaksjonen. Reaksjonsproduktet dispergeres deretter i vann for å gi en fin partikkeldispersjon som har en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på melloim 400 nm og 800 nm med en massefraksjon av faststoffer på omtrent 0 %. Det er funnet at kvaliteten på filmen som dannes ved denne reaksjonsvarianten forbedres under ett-kars-reaksjonen der alle reaktantene tilsettes i samme trinn. 2 En foretrukket utførelsesform av reaksjonen omfatter å tilsette en mengde D, slik at en andel på minst % derav forblir ureagert. Den oppnådde blandingen som omfatter en andel ureagert bestanddel D, refereres også til som "harpiks E", for enkelthets skyld. Dersom det refereres til massen av harpikse, omfatter denne massen også massen av ureagert bestanddel D. Dersom den resulterende epoksyharpiksdispersjonen av E kombineres med et herdemiddel som er basert på et reaksjonsprodukt av et amin og en epoksyharpiks, er det funnet at kvaliteten på filmene som slik dannes, er enda mer forbedret, noe som vises gjennom fravær av overflateuregelmessigheter og særlig gjennom den gode korrosjonsresistensen som slik oppnås. 3 Reaksjonsproduktet som slik oppnås, epoksyharpiksen dispergert i vann E, kan anvendes for å formulere vandig epoksyharpiksbasert beleggsammensetninger sammen med herdemidler valgt fra de kjente basiske eller aminske herdemidlene, slik som polyfunksjonelle aminer, addukter av aminer og epoksyharpikser, Mannich-baser og polyamidoaminer. Det er også mulig å anvende sure herdemidler, slik som polykarboksylsyrer og anhydrider derav, såvel som polyfunksjonelle fenoler og aminoplast- og fenoplastharpikser.

8 8 Dispersjonene ifølge oppfinnelsen er egnet i forbindelse med egnede herdemidler, hovedsakelig for å fremstille belegg eller mellomliggende belegg for de mangfoldigste anvendelsesområder, særlig som beskyttelsesbelegg på metaller, og også andre ru og porøse substrater. De er ytterligere egnet til kjemikalie- og værbestandige belegg og bekledning på gjenstander, særlig belegg og bekledning til metall, og særlig basemetaller. På grunn av sine gunstige egenskaper er dispersjonene ifølge oppfinnelsen også ytterst egnet til ettlagsbelegg. Det klebende belegglaget kan forbli uendret, men det kan også tjene som et mellomliggende lag, dvs. som en base for ytterligere belegg, som i sin tur kan være sammensatt av den samme eller en forskjellig vanlig beleggsammensetning. 1 En ytterligere mulighet er deres anvendelse til vannfortynnbare klebemidler. De kan også anvendes som bindemidler for tekstiler og organiske eller uorganiske materialer. I tillegg kan de også tjene som additiv for syntetisk sement. 2 Når de anvendes som et beleggingsmiddel, i hovedsak i vandige beleggsammensetninger, utføres avsetningen på substrater, slik som metall, tre, glass, betong, plast, keramikk etc. ved hjelp av tradisjonelle fremgangsmåter slik som børsting, spraying, dypping eller rulling. I den grad ingen herding også anvendes til kaldherding, herdes beleggene ved oppvarming til 0 C til C tilstrekkelig lenge til at oppnås herding, vanligvis i omtrent fem minutter til en time. En foretrukket anvendelse er i belegg for gulv, og som additiv for hydraulisk sement på grunn av den lave VOC-en som er mulig med systemene ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Oppfinnelsen er ytterligere forklart i følgende eksempler, som ikke skal oppfattes som begrensende. Konsentrasjoner oppgitt i "%" (cg/g) er massefraksjoner, dvs. massen av det oppløste stoffet dividert på massen av oppløsningen. Eksempel 1 Fremstilling av et emulgeringsmiddel AB 3 Eksempel 1.1

9 9 0 g av en polyetylenglykol som har en vektmidlere molmasse M w på 3 kg/mol, og 18 g av en polyglysidyleter basert på bisfenol A som har en spesifikk mengde stoff av epoksygrupper på,41 mol/kg (tilsvarende en epoksyekvivalent på 18 g/mol) ble varmet opp sammen til 0 C. 9 g BF 3 - dietyleterat, fortynnet til vekt-% med 1,4-dioksan, ble tilsatt under omrøring. Reaksjonsblandingen ble varmet opp til 1 C og holdt ved denne temperaturen inntil reaksjonen var ferdig, noe som kom til syne ved reduksjonen i den spesifikke mengden stoff av epoksygrupper til den spesifikke verdien. Forholdet mellom antall OH-grupper og antall epoksidgrupper var 1:1, og den spesifikke mengden stoff av epoksygrupper i reaksjonsproduktet var 2,8 mmol/kg (epoksyekvivalent på omtrent g/mol). Eksempel I en annen runde ble 0 g polyetylenglykol med en vektmidlere molmasse M w på 4 kg/mol og 34,4 g av en polyglysidyleter basert på polyoksypropylenglykol med spesifikk mengde stoff av epoksygrupper på,03 mol/kg (tilsvarende en "epoksyekvivalent" på 199 g/mol) varmet opp sammen til 0 C, og 0,7 g BF 3 - dietyleterat, fortynnet med ml metylisobutylketon ble tilsatt under omrøring. Reaksjonsblandingen ble varmet opp til 1 C og holdt ved denne temperaturen inntil reaksjonen var ferdig, noe som kom til syne ved reduksjonen i den spesifikke mengden stoff av epoksygrupper til den spesifikke verdien. Forholdet mellom antall OH-grupper og antall epoksidgrupper var 1:1,1, og den spesifikke mengden stoff av epoksygrupper var 6,7 mmol/kg (tilsvarende en epoksyekvivalent på omtrent 000 g/mol). Eksempel 2 Fremstilling av en epoksyharpiks dispergert i vann g diglysidyleter av bisfenol A, 400 g av en vandig oppløsning av emulgeringsmiddelet i eksempel 1.1 (konsentrasjon på 0 %) og 72 g bisfenol A ble blandet og varmet opp til 8 C. Vannet ble avdestillert under redusert trykk, og deretter ble 1,6 g trifenylfosfin tilsatt, og blandingen ble varmet opp til C under omrøring. Etter en time ble 19 g epoksidert soyabønneolje tilsatt sammen med enda 1 g trifenylfosfin. Reaksjonen fikk fortsette i ytterligere to

10 timer, og deretter ble 600 g kaldt, fullstendig avionisert vann gradvis tilsatt under kraftig omrøring. Temperaturen i karet falt til 70 C, hvoretter ytterligere tre andeler på 218 g fullstendig avionisert vann ble tilsatt under omrøring ved 60 C. Den resulterende hvitaktige dispersjonen ble deretter avkjølt til romtemperatur, og ytterligere 1400 g fullstendig avionisert vann ble tilsatt. En harpiksdispersjon med en massefraksjon faststoff på 7 % ble oppnådd, med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 690 nm og en viskositet på 790 mpa s med en skjærhastighet på 0 s -1 og 23 C. Eksempel 3 Anvendelsestesting Klare beleggsammensetninger ble fremstilt utfra følgende oppskrift: 1 0 g hver av harpiksdispersjonen i eksempel 2, og til sammenligning en harpiksdispersjon fremstilt i samsvar med eksempel IV-1 i EP B1 som inneholdt 3 % benzylalkohol og 7 % metoksypropanol, ble blandet med henholdsvis 2,3 g og 19,4 g av et kommersielt adduktherdemiddel av en epoksyharpiks og et alifatisk amin ( Beckopox VEH 2188/WA, Cytec Austria GmbH). Viskositeten ble tilpasset ved tilsetning av fullstendig avionisert vann til 8 mpa s for begge systemene. Brukstiden ble bestemt til å være 3 t i hvert tilfelle. 2 3 Disse klare beleggsammensetningene (maling 3.1 med epoksyharpiksdispersjonen i eksempel 2 og maling 3.2 med den komparative epoksyharpiksdispersjonen) ble påført glassplater og tørket ved 23 C i sju dager (tørrfilmtykkelse på omtrent 70 µm). Begge beleggingsfilmene ble testet med hensyn til hardhet (pendelhardhet ble målt ifølge König-prosedyren, DIN EN ISO 122, under omgivelsesbetingelser, som er 23 C og 0 % relativ fuktighet og 23 C og ved 0 % relativ fuktighet for mettet damp-test.) Klebing til stålplatene var på samme nivå for begge, med et nummertegntestresultat på GT 0. Slagprøve ifølge Gardner-metoden ble utført i samsvar med ASTM D (1 i lb = 2,4 mm x 4,448 N = 113,0 mj) og målt på belagte stålpaneler med en tørrfilmtykkelse på omtrent µm. Resultatene er oppsummert i tabell 1:

11 11 Tabell 1 Anvendelsesresultater Maling eksempel ifølge 3,1 3,2 Resultat for enhet Hardhet etter 24 t s Hardhet etter 48 t s Hardhet etter 7 d =S Hardhet i mettet damp-fase =S Gardner-slag i Ib (J) (1,13) (2,26) Korrosjonstest (EN ISO 9227) kryp fra riss (eng.: creep from scratch) etter 840 t blæredannelse 1 (S3) 2 (S3) etter 840 t mm 8 16 Det kan lett ses utfra eksemplene at fraværet av benzylalkohol og tilstedeværelsen av bestanddel D begge tilveiebringer raskere utviklig av hardhet i beleggingsfilmen og bedre fuktighetsbestandighet. Gardner-slaget (eng.: Gardner impact), som er et mål på filmens elastisitet, er også forbedret i forhold til standardsystemet, som har benzylalkohol som koalesceringsmiddel. 1 Som forventet er VOC-nivået merkbart redusert grunnet fraværet av benzylalkohol, fra et nivå på 188 g/l (harpiksdispersjon for beleggsammensetning 3.2) til 4 g/l (harpiksdispersjon for beleggsammensetning 3.1 ifølge oppfinnelsen). Korrosjonstesten ble utført i overensstemmelse med EN ISO 9227 (NSS-test), der hver prøve hadde blitt testet med sentralt riss. Krypavstand fra det sentrale risset var merkbart redusert, noe som viste den utmerkede korrosjonsbestandigheten oppnådd med et belegg dannet av harpikssammensetningen ifølge den foreliggende oppfinnelsen.

12 12 Patentkrav 1. Epoksyharpiks som er dispergerbar i vann E, omfattende byggestener derivert fra en alifatisk polyeterpolyol A, en epoksyharpiks B som har minst to epoksidgrupper per molekyl, en epoksyharpiks B' som har minst to epoksidgrupper per molekyl, som kan være identisk med B, eller forskjellig fra B, en epoksyfunksjonell fettsyreester D og en aromatisk polyol C. 2. Epoksyharpiksen E som er dispergerbar i vann ifølge krav 1, hvori den alifatiske polyeterpolyolen A er en polyoksyalkyleneterglykol omfattende en massefraksjon på minst % oksyetylengrupper og har en antallsmidlere molmasse M n fra 0,2 kg/mol til kg/mol Epoksyharpiksen E som er dispergerbar i vann ifølge krav 1, hvori epoksyharpiksen B som har minst to epoksidgrupper per molekyl, og som har en polyeterstruktur som i sin tur har enheter derivert fra 1,2,3-trihydroksypropan og enheter derivert fra aromatiske dihydroksyforbindelser. 4. Epoksyharpiksen E som er dispergerbar i vann ifølge krav 1, hvori epoksyharpiksen B' har minst to epoksidgrupper per molekyl og kan være identisk med B eller forskjellig fra B, og som har en polyeterstruktur som i sin tur har enheter derivert fra 1,2,3-trihydroksypropan og enheter derivert fra aromatiske dihydroksyforbindelser. 2. Epoksyharpiksen E som er dispergerbar i vann ifølge krav 1, hvori den epoksyfunksjonelle fettsyreesteren D er en ester av en minst monovalent alifatisk alkohol D1 som har fra ett til ti karbonatomer, og en monofunksjonell fettsyre D2 som har fra seks til tretti karbonatomer, hvori minst én av alkoholen D1 og fettsyren D2 har en epoksygruppe i sitt molekyl. 6. Epoksyharpiksen E som er dispergerbar i vann ifølge krav 1, hvori den aromatiske polyolen C er en aromatisk forbindelse som har fra fem til tjue karbonatomer og minst to hydroksylgrupper Epoksyharpiksen E som er dispergerbar i vann ifølge krav 1, hvori mengden epoksyfunksjonell fettsyreester D er valgt til å tilsvare en massefraksjon fra 0, % til %, der massefraksjonen er forholdet m D /m E mellom massen m D av bestanddel D og massen m E av harpiks E i sammensetningen.

13 13 8. Fremgangsmåte for å danne epoksyharpiksen E som er dispergerbar i vann ifølge krav 1, hvilken fremgangsmåte omfatter - å reagere i det første trinnet en alifatisk polyeterpolyol A og en epoksyharpiks B som har minst to epoksidgrupper per molekyl, foretrukket i nærvær av en sur katalysator, hvori en addukt AB er dannet, - denne addukten AB reageres deretter i det andre trinnet i en forlengelsesreaksjon med en ytterligere epoksyharpiks B', den epoksyfunksjonelle fettsyreesteren D og en aromatisk polyol C Fremgangsmåten ifølge krav 8, hvori mengdene av den alifatiske polyeterpolyolen A og en epoksyharpiks B som har minst to epoksidgrupper per molekyl, i det første trinnet er valgt slik at forholdet mellom antall OH-grupper i den alifatiske polyolen A og antall epoksygrupper i epoksyforbindelsen B anvendt i kondenseringsreaksjonen er fra 1:0,8 til 1:3,, og den spesifikke mengden stoff av epoksygrupper i kondenseringsproduktet er på mellom 0,002 mol/kg og mol/kg.. Fremgangsmåten ifølge krav 8, hvori addukten AB, ytterligere epoksyharpiks B' og aromatisk polyol C først reageres i det andre trinnet i nærvær av en katalysator til minst 90 % av epoksygruppene som er tilstede i reaksjonsblandingen, er brukt opp og deretter å tilsette bestanddel D og eventuelt ytterligere katalysator og fullføre reaksjonen Fremgangsmåten ifølge krav 8, hvori mengden D er valgt slik at en andel på minst % derav forblir ureagert. 12. Fremgangsmåte for anvendelse av epoksyharpiksen E som er dispergerbar i vann ifølge krav 1 omfattende trinnene med å 3 - blande inn ett eller flere herdemidler valgt fra gruppen bestående av de basiske herdemidlene polyfunksjonelle aminer, addukter av aminer og epoksyharpikser, Mannich-baser og polyamidoaminer eller de sure herdemidlene, som er polykarboksylsyrer og anhydrider derav, såvel som polyfunksjonelle fenoler og eter- eller iminbindingsdannende herdemidler som er aminoplast- og fenoplastharpikser.

14 14 - avsette blandingen dannet på substrater, slik som metall, tre, glass, betong, plast, keramikk etc. ved hjelp fremgangsmåter valgt fra gruppen bestående av børsting, spraying, dypping eller rulling, og påføre med et beleggingsblad eller en beleggingstråd, og - herde den påførte beleggingsfilmen ved å anvende varme.