karboxylsyror
eller syraanhydrider och glycerin även blandar eller
kokar ihop dom med omättade fettsyror från bl.a.
växtoljor så som linolja, rapsolja, ricinolja
eller tallolja för att den spröda polyestern
skall bli mer elastisk och lämplig som bindemedel samt
för att ge bindemedlet oxidationstorkande egenskaper.
Andra fettsyror som används är t.ex. solrosolja,
majsolja, tistelolja, kokosolja och sojaolja, men även
fiskolja från sill och sardiner används.
Man kan även kemiskt modifiera oljor så
att dom får andra önskade egenskaper så
som t.ex. snabbare tork eller som komponent i ett tvåkomponentssystem
(Epoxiderade oljor). De vanligast förekommande oljorna
vid färgtillverkning är dock tall- och sojaolja.
Det
finns även oljefria alkyder s.k. mättade polyestrar
som bl.a. används till ugnslacker och som kan ge färger
med hög kemikaliebeständighet, liten gulning,
stor tänjbarhet, etc.
Omättade polyestrar innehåller reaktiva dubbelbindningar
och används huvudsakligen inom plastindustrin till
bl.a. båtar.
Beroende
på mängden fettsyror kan alkyderna vara både
torkande och icketorkande. De icketorkande används
bl.a. vid framställning av lim och som "klibb"
på tejp.
Alkyderna
delas upp i;
-
feta - mer än 60 % fettsyra
- medelfeta
- mellan 40-60 % fettsyra
-
magra med mindre än 40 % fettsyror.
-
De feta används huvudsakligen till utomhusmåleri
med pensel, roller, etc.
- De
medelfeta används huvudsakligen inomhus och till
färger som skall
sprutas eller användas vid industrimålning.
- De
magra används i ugnslacker och till syrahärdande
lacker eftersom dom inte gulnar vid inbränningen.
Har ofta dåliga torkegenskaper och måste
"brännas" fast.
Alkydbaserade
färger får lite andra egenskaper jämfört
med linoljefärg.
Vätförmåga:
Alkyden har mycket dålig vätförmåga
i jämförelse med linoljefärg och det är
bara de allra fetaste som duger till grundering av sugande
ytor.
Viskositet:
Alkyden är ofta kort och seg och kräver nästan
alltid någon form av lösningsmedel för att
bli strykbar - framförallt om det gäller medelfeta
alkyder.
Strykbarhet:
Helt klart mycket sämre än linoljefärg.
Fyllighet:
Eftersom alkyden ofta är spädd med lösningsmedel
och därför har lägre torrhalt framförallt
täcklasyrer, bygger den inte lika tjocka, fylliga filmer
som linoljefärgen.
Genomhärdning:
Alkydfärgens styrka! Torkar snabbt.
Flexibilitet:
Initialt är linoljefärgen mycket mer elastisk,
men beroende på hur färgerna byggs och i vilka
kulörer dom nyanseras kan skillnaderna utjämnas
med åren.
Slagfasthet:
Alkyden är mycket hårdare än linoljan vilket
gör att den tål mer slitage. Men hårdheten
ger även en sprödhet som gör att färgen
kan spricka och spjälka från underlaget.
Glans:
Alkyden ger en hårdare film som står emot väderslitage
längre än linoljebaserad färg. OBS! Gäller
bara högre kvalitéer på färg.
Alkalibeständighet:
Hartserna i en alkydfärg tål betydligt mer påverkan
av t.ex. alkaliska tvättmedel än fettsyrorna i
linoljefärgen.
Kulörbeständighet:
Har inget med bindemedlet att göra utan styrs av pigmentkvalitén.
Miljöbelastning:
Eftersom alkyderna späds med lösningsmedel
och idag generellt har låg torrhalt blir miljöbelastningen
mycket större än vid målning med linoljefärg.
Upp till 70 % av innehållet i en alkydoljefärg
kan bestå av lösningsmedel.
Vattenburna alkyder innehåller konserveringsmedel,
biocider samt olika kemiska tillsatser för att den
utspädda färgen skall fungera varför man
kan ifrågasätta om miljövinsten verkligen
är så stor jämfört med den som späds
med petroleumprodukter.
Alkydfärger används idag huvudsakligen till målning
av trä och metall utvändigt. Invändig
målning av snickerier med alkydfärg förekommer
nästan inte alls idag inom yrkesmåleriet på
grund av arbetsmiljömässiga skäl.
HISTORIK
Ursprungligen
användes olika naturhartser som kokades ihop med t.ex.
linolja för att erhålla en hartsolja, fernissa
eller lack.
Naturhartserna
kunde vara olika sorters kåda eller fossila kopaler
som t.ex. kolofonium som utvanns ur terpentinolja från
framförallt barrträd i Mellaneuropa och fransk-,
venetiansk- och strassburgerterpentin som innehåller
mycket hartsämnen har använts sedan medeltiden
för att ge färgerna styrka och lyster. Kopalerna
utgjordes av fossil kåda som maldes och smältes
ihop med olja. Dessa fick ofta namn efter var dom grävts
fram som t.ex. Sansibar-, Mocambique-, Madagaskar- eller
SierraLeonekopal. Man skiljde på "hårda"
och "mjuka" kopaler och de ovanstående räknades
som "hårda" medan t.ex. Manillakopal räknades
som mjuk. Mjuka kopaler gick att lösa i alkohol och
ansågs inte lika bra som dom hårda. De "hårda"
kopalerna kokades ihop med linoljan i temperaturer mellan
250-330°C medan de "mjuka" kunde blandades
i vid betydligt lägre temperaturer.
Andra
exempel på olika hartser och ämnen från
naturen som använts är dammar, mastix, bärnsten
och schellack. Ordet lack kommer från sanskrit där
ordet lakh betyder "hundratusende" och syftar
på den stora mängd löss som satt på
träden. (Se Schellack).
Att
tillsätta linoljefärg med någon slags glansolja
i sista strykningen har varit vanligt ända sedan 1700-talet.
Vanligen blandades hartsoljan i färgen precis innan
den skulle påföras eftersom den högmolekylära
hartsoljan annars ganska snabbt separerade från den
lågmolekylära linoljefärgen vilket orsakade
rinn på de målade ytorna som då fick strykas
om.
Att
koka lacker och fernissor var förr ett grannlaga arbete
som krävde stor erfarenhet och yrkesskicklighet för
att få fram bra produkter. När hartsoljan var
färdigkokt fick den svalna och tillsattes 10-15 % terpentin
och ev. torkmedel om dom inte tillsatts under kokningen.
Hartsoljan var sedan färdig att användas som fernissa
eller som tillsatts i lackfärger. Några av de
finaste båtfernissorna i början av seklet tillverkades
genom att man kokade ihop linolja, kinesisk träolja
och någon harts.
Den
förste som kokade ihop glycerin med en syra (vinsyra)
var den svenske kemisten Berzelius 1847. Han fick då
fram ett harts, men det ansågs ha så låg
kvalité att det dröjde ända fram till 1920-talet
innan man började intressera sig för det och fick
fram ett användbart harts.
Det var den amerikanske kemisten R. H. Kienle som genom
att ersätta en del av syran med fettsyror från
torkande oljor som gjorde alkyden brukbar.
Kienle var också den som gav alkyden dess namn. Kienle
arbetade för General Electric och lämnade in ett
patent 1927. Trots att man förbättrat alkydens
egenskaper hade de färdiga färgerna problem med
bl.a. långsam genomtork även vid ungslackering.
En
bidragande orsak till att alkydbindemedlet trots detta fick
en så snabb och dominerande ställning som färgbindemedel
var att linoljan blev en bristvara under 1930-talet. Bl.a.
Tyskland hade stora problem med att få tag på
tillräckliga mängder linolja varför Hermann
Göring 1936 uppmanar den Tyska kemiindustrin att utveckla
alternativ så att man kunde bli självförsörjande.
Man hade ju god tillgång på svensk tallolja
som var lämplig för ändamålet. Göring
gav dom 4 år att ta fram en användbar produkt.
Under
andra världskriget ransonerades linolja och målarna
fick bara en viss tilldelning som inte räckte till
mer än en liten del av vad man behövde. På
så vis tvingades man använda hartsoljefärger
som ersättning, och när kriget var slut var steget
över till alkydfärger väldigt litet.
Under
1940 och 50-talet utvecklades alkydbaserade färger
jämsides med de nya vattenbaserade färgerna till
produkter som kom att ta över marknaden. Från
början användes alkyden som andra hartsprodukter
till fernissa eller som tillsats i form av glansolja vid
färdigstrykning för att få blanka och hårda
ytor.
Efter andra världskrigets slut kom alkyderna snabbt
och ersatte linoljan även som bindemedel i färgen.
Eftersom detta bindemedel fungerade utmärkt i en industriell
produktion och det gick att massproducera konkurrerade det
snart ut linoljefärgen eftersom det blev billigare
-man slapp dessutom att själv behöva blanda sina
färger utan kunde köpa dom färdiga från
fabrikerna eller via färgbutiker som nu växte
fram. Industrin hade ju redan sedan länge levererat
halvfabrikat i form av t.ex. färdigrivna zink- och
titanpastor så detta blev en naturlig fortsättning.
Även om många målarmästare var mycket
skeptiska till alkyderna och ville se en återgång
till linoljefärger, förenklade det mycket för
målarna eftersom färgerna inte vätte in
i underlaget på samma sätt som linoljan, varför
kravet på underarbeten minskade. Dessutom nästan
halverades torktiderna utan att ackordet ändrades så
övergången till alkyder gick förhållandevis
snabbt och okritiskt.
Från
början byggde man färgerna på ungefär
samma sätt som linoljefärgen men utan zink och
blyvitt eftersom färgen torkade bra ändå.
Nackdelen var att även feta alkyder var extremt sega
och krävde någon form av lösningsmedel för
att bli bland- och strykbara. Normalt tillsattes dock inte
mer än 10-15 % vid fabrikationen.
Färgerna var dock ofta "korta" att stryka
och för att få ett bättre flyt i målningen
späddes ofta färgerna på arbetsplatsen med
ytterligare mängder lösningsmedel. Lösningsmedel
inom måleriet var inget nytt, men blev nu ett stort
och besvärligt arbetsmiljöproblem. I och med miljonprogrammet
på 1950-60-talet ökade kravet på att effektivisera
hanteringen på byggena och krav på att korta
torktiderna så att måleriarbetena kunde utföras
snabbare kom. Detta löste man genom att helt enkelt
späda ut färgerna med mer lösningsmedel som
avdunstade snabbt och den tunnare färgfilmen som blev
kvar torkade då snabbare. Färgen blev dock inte
lika fyllig som dom gamla oljefärgerna, varför
underlagets struktur syntes tydligare och denna typ av färger
döptes då till täcklasyr -kulören täckte
men strukturen syntes fortfarande.
Nedan
följer 2 recept på alkydoljebaserad färg
som tillverkades och såldes under 1970-80-talet. Båda
har använts för målning av utvändig
fasadpanel.
Alkydoljefärg:
Kokt
linolja |
110
gram |
Alkyd
(fet) |
345
gram |
Talk
|
70
gram |
Titandioxid |
247 gram |
Krita |
275 gram |
Lacknafta
|
260
gram |
Vätmedel,
fungicider, MEK |
45
gram |
Täcklasyr:
Kokt
linolja |
55
gram |
Alkyd
100 % (fet) |
220 gram |
Talk
|
55
gram |
Titandioxid |
205 gram |
Alkyd
70 % |
165
gram |
Lacknafta
|
330
gram |
Förtjockare
|
33
gram |
Vätmedel,
fungicider, MEK |
40
gram |
Torrhalten
på den översta färgen är ca. 67 % medan
täcklasyren håller ca. 57 %. För att få
en färg som "bygger" mindre har man sparat
in på både bindemedel och pigment samt tagit
bort fyllnadsmedlet som man ersatt genom att späda
ut färgen med mer lösningsmedel. För att
den inte skall rinna och kännas tunn har det även
tillkommit lite förtjockningsmedel.
Mängden
lösningsmedel har tyvärr inte minskat med
åren utan tvärtom ökat och en alkydbaserad
täcklasyr har idag en genomsnittlig torrhalt på
bara uppskatt-ningsvis 30-35 % och bindemedelsdelen
är oftast inte över 15-20 %. Detta kan ses
som ett resultat på ännu högre krav
på en snabb byggprocess - ju mindre man lägger
på desto snabbare torkar det! Dessutom får
ju färgindustrin sälja mer färgburkar
eftersom den minskande mängden i burkarna räcker
till färre m2.
När detta skrivs (2007) har råoljepriset
gått upp från 12-15 $/fat till 60-70 $/fat
vilket har gjort att produkter som har petroleumbaserad
olja som utgångsmate-rial har blivit mycket dyrare.
|
Alkydhartsolja
|
Detta
gäller även lacknafta och andra närbesläktade
varianter varför man istället har gått över
till att emulgera alkyderna i vatten. Detta har då 2
fördelar - dels kan man marknadsföra färgerna
som mindre miljöbelastande, och dels är vatten billigare
än andra lösningsmedel. Nackdelen blir dock att
vatten har en mycket sämre vätförmåga
än naftabaserade lösningsmedel varför oljorna
i alkydbindemedlet får ett sämre fäste i underlaget.
Detta löser man genom att tillsätta vätmedel,
men både filmbildningsegenskaperna och fästet blir
sämre än med naftabaserade lösningsmedel.
Dessutom är ofta vätmedlen miljöbelastande
i sig och kan även tänkas bidra till en ökad
påväxt av alger och sporer genom att dom binder
mer fukt till ytan.
Plastråvaran
till latexfärgerna byggs också på petroleumbas
varför även den har ökat markant i pris.
Detta har gjort att alkyden även blivit intressant
som ersättare till en viss del latex i den "nya
generationens" vattenfärger.
|