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Verfahren zur Herstellung von Polyester-Kunstharzen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Polyester-Kunstharzen aus einer oder mehreren Polycarbonsäuren oder einem oder mehreren Polycarbonsäurederivaten und einem oder mehreren mehrwertigen Alkoholen unter Erhitzen.
Man hat bereits viele Versuche gemacht, um Kunstharze herzustellen, die ausserordentlich hohen ! mechanischen, chemischen, elektrischen und Wärme-Beanspruchungen widerstehen können. Ein sehr be- deutender Faktor bei jeder Kunstharzherstellung liegt dabei in den Kosten, da ein übermässiger Kosten- aufwand des Kunstharzes ohne Rücksicht auf seine Eigenschaften für die praktische Verwendung unwirt- schaftlich sein-wurde. Übermässig hohe Gestehungskosten eines Kunstharzmaterials ergeben sich im all- gemeinen vor allem aus einem der folgenden drei Faktoren : Der erste ist der Preis des Rohmaterials für das Kunstharz, mit dem der Leiter überzogen werden soll. Der zweite hängt ab von-der Fähigkeit. des
Kunstharzmaterials, in gängigen, billigen Lösungsmitteln lösbar zu sein.
Da Kunstharzmaterialien vor- zugsweise in gelöster Form gelagert und transportiert werden, so spielt die Menge und das Gewicht des
Lösungsmittel eine grosse Rolle in dem Kostenanteil, der aufgewendet werden muss, um das Kunstharz zum Zeitpunkt seiner Verwendung an der Verwendungsstelle bereitzuhalten. In der Praxis hat sich für viele Anwendungszwecke als wünschenswert herausgestellt, solche Kunstharzmaterialien zu verwenden, die in Lösungen gehalten werden können, welche wenigstens 30-50 Gew.-% Festbestandteile enthalten.
Da die Lösungsmittel in den Kunstharzlösungen im allgemeinen ohne Rückgewinnung beim Überziehen eines Materials entweichen können, so spielen die Kosten des Lösungsmittels eine wichtige Rolle bei den
Kosten der gehärteten Emaillierung. Der dritte Faktor, der unbedingt wichtig die Kosten eines mit Kunst- harz überzogenen Gegenstandes beeinflusst, ist die Zeit, die erforderlich ist, um den aufgebrachten Überzug auszuhärten. Wenn diese Zeit ungebührlich hoch ist, so wird ein sehr grosser Härteofen ge- braucht, oder die Durchgangsgeschwindigkeit durch den Ofen muss unwirtschaftlich langsam gehalten werden.
Ein wirtschaftlich brauchbares Polyester-Kunstharz mit verbesserten mechanischen, chemischen, elektrischen und Wärme-Eigenschaften, welches besonders hohen Anforderungen gerecht wird, wird nun erfindungsgemäss dadurch gewonnen, dass folgende drei Komponenten miteinander zur Reaktion gebracht werden ; 1) 25 - 56 Äquivalentprozente, vorzugsweise 26 - 50 Äquivalentprozente von Terephthalsäure oder Isophthalsäure oder ein Derivat dieser Säuren mit einem an der Carbonylgruppe oder den Carbonyl- gruppen sitzenden Radikal,'das leicht substituiert werden kann durch die Alkoxy-Gruppe eines Alkohols, wobei das betreffende Derivat vorzugsweise ein niedriger Dialkylester ist ;
2) etwa 15 - 46 Äquivalentpro- zènte, vorzugsweise 25 - 40 Äquivalentprozente von Äthylenglykol ; und 3) etwa 13 - 44 Äquivalentpro- zente, vorzugsweise 20 - 32 Äquivalentprozente, eines gesättigten aliphatischen mehrwertigen Alkohols mit wenigstens drei Hydroxylgruppen. Das bevorzugte besondere Polyester-Kunstharz nach der Erfindung besteht aus dem Reaktionsprodukt von etwa 45 Äquivalentprozenten Dimethyl-Terephthalat mit etwa
33 Äquivalentprozenten Äthylenglykol und etwa 22 Äquivalentprozenten Glyzerin. (Der Ausdruck"Äqui- valent" bezeichnet die Anzahl von Molen mal der Anzahl funktioneller Gruppen.
Die Prozentangaben beziehen sich auf die Gesamtzahl von Äquivalenten, die in der betreffenden Verbindung vorliegen.)
Wenn andere Säuren oder Derivate anderer Säuren als Terephthalsäure oder Isophthalsäure angewendet werden, oder wenn andere Glykole als Äthylenglykol für die Kunstharze nach der Erfindung benutzt werden, so ist das erhaltene Erzeugnis in wenigstens einer der zahlreichen geforderten Eigenschaften
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minderwertiger. Wenn die Bestandteile der Polyester-Kunstharze in Konzentrationsbereichen ausserhalb derjenigen gemäss der Erfindung benutzt werden, so ist das erhaltene Harz gleichfalls in wenigstens einer der zahlreichen geforderten Eigenschaften weniger gut.
Unter den niedrigen Dialkylester der Terephthalsäure oder Isophthalsäure, die bei den Polyestern nach der Erfindung benutzt werden können, befinden sich diejenigen Ester, die Alkylradikale von 1 bis 8, vorzugsweise von 1 bis 4 Kohlenstoffatomen enthalten. Zu diesen niedrigen Dialkylester gehören z. B. der Dimethylester, der Diäthylester, der Dipropylester, der Dibutylester usw. Die Verwendung eines niedrigen Dialkylesters der Terephthalsäure führt zu emailartigen Überzugsmassen, die vor allem eine grössere Lösungsmittelbeständigkeit aufweisen als Harze, die mit niedrigen Dialkylester der Isophthal- säure gewonnen werden.
Wenn emailartige Massen aus Isophthalsäure oder ihren Derivaten bereitet wer- den, so findet ein geringeres Sublimieren der Harzbestandteile während des Kochens statt, und das erhal- tene Reaktionsprodukt, ist in handelsüblichen Lösungsmitteln leichter löslich als Emailmassen, die aus
Estern von Terephthalsäuren gewonnen sind.
Die Ausdrücke"mehrwertiger Alkohol"und"gesättigter mehrwertiger Alkohol mit wenigstens drei Hydroxylgruppen"umfassen im Sinne der Erfindung sowohl solche mehrwertige Alkohole, bei denen die
Hydroxylgruppen durch mehrere C-C-Zwischenglieder verbunden sind, als auch Äther-Alkohole mit we- nigstens drei Hydroxylgruppen. Unter die gesättigten, aliphatischen, mehrwertigen Alkohole mit wenig- stens drei Hydroxylgruppen im Sinne der Erfindung fallen beispielsweise Glyzerin, 1, 1, l-Trimethylol- Äthan, l, l, 1-Trimethylol-Propan, Pentaerythrit, Sorbit, Mannit, Diglyzerin, Dipentaerythrit usw. Es kann auch mehr als ein mehrwertiger Alkohol zum Aufbau ein und desselben Kunstharzes verwendet wer- den.
Die mehrwertigen Alkohole unterscheiden sich voneinander sowohl nach dem Molekulargewicht als auch flach der Anzahl der vorhandenen primären Hydroxylgruppen. Da primäre Hydroxylgruppen reaktionsfähiger sind als sekundäre oder tertiäre Hydroxylgruppen, so können emailartige Massen unter weniger schwierigen Bedingungen bereitet und gehärtet werden, wenn mehr alszwei primäre Hydroxylgrup- pen in dem verwendeten mehrwertigen Alkohol anwesend sind, als wenn nur eine oder zwei solcher primärer Hydroxylgruppen anwesend wären. Es wurde auch gefunden, dass mehrwertige Alkohole, die nur primäre Hydroxylgruppen aufweisen, eine grössere Widerstandsfähigkeit gegen höhere Temperaturen besitzen als diejenigen, die sekundäre oder tertiäre Hydroxylgruppen in ihrem Strukturbild haben.
Es wurde weiter beobachtet, dass die mehrwertigen Alkohole niedrigen Molekulargewichtes widerstandsfähiger sind als die höher molekularen mehrwertigen Alkohole. Es wurde auch festgestellt, dass mehrwertige Alkohole, die nur primäre Hydroxylgruppen enthalten, Harze liefern, die eine höhere hydrolytische Festigkeit besitzen als Harze, die aus Alkoholen gebildet sind, die sowohl primäre als auch sekundäre Hydroxylgruppen enthalten. So zeigt ein Polyesterharz, das aus Dimethyl-Terephthalat, Äthylenglykol und 1, 1, l-Tri- methylol-Äthan gewonnen war, in strömendem Dampf bei 1750C einen Gewichtsverlust, der-um 1/2 bis 1/4 niedriger lag als derjenige eines Polyesterharzes mit ähnlichem Aufbau, bei dem jedoch Glyzerin an Stelle des gesamten Gehaltes an li 1, 1-Trimethylol-Äthan eingeführt war.
Die synthetischen Polyester-Kunstharze nach der Erfindung können im wesentlichen nach den üblichen Methoden gebildet werden. So werden der niedrige Dialkylester der Terephthalsäure und der Isophthalsäure, das Äthylenglykol und der mehrwertige Alkohol einfach in irgendeinem geeigneten Reaktionsgefäss zusammengegeben. Dieses Reaktionsgefäss kann aus irgendeinem Material, wie Glas, nichtrostendem Stahl oder einem sonstigen Metall, wie es bei der Bildung von Polyesterharzen verwendet wird, bestehen.
Da die bei der Bildung der Polyesterharze nach der Erfindung eintretende Reaktion im wesentlichen eine Alkoholyse-Reaktion ist, so besteht der Endeffekt der Reaktion darin, dass ein mehrwertiger Alkohol oder ein Glykol an die Stelle der niedrigen Alkylradikale des niedrigen Dialkyl-Isophthalats oder-Therephthalats tritt, wobei der niedrige Alkohol dann gleichzeitigem. Freiheit gesetzt wird. Infolgedessen können an Stelle der niedrigen Dialkylester auch entweder die betreffenden Säuren selbst oder ihre Chloride oder Halbester verwendet werden. Die Verwendung der niedrigen Dialkylester ist jedoch wegen der grösseren Löslichkeit oder Reaktionsfähigkeit der Diester vorzuziehen.
Verwendet man die Methylester der Säuren, so ist der freiwerdende Alkohol Methanol. Es sollten daher Massnahmen getroffen werden, um den Methylalkohol oder andere niedrige Alkohole, die während des Reaktionsvorganges freiwerden, zu beseitigen. Im allgemeinen wird das Reaktionsgemisch erhitzt und der freigewordene niedrige Alkohol wird entweder ins Freie gelassen oder in einem Kondensiersystem gesammelt. Da die niedrigen Dialkylester der Terephthalsäure zum Sublimieren neigen, wenn das Erhitzen zu schnell erfolgt, so ist es wünschenswert. Vorkehrungen zu treffen, um dies Sublimat zu kondensieren, wobei aber gleichzeitig die niedrigen Alkohole immer noch aus dem System entweichen sollen. Dies
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B.Wenn die erfindungsgemäss hergestellten Polyesterharze als emailartige Überzüge verwendet werden sollen, so werden die Harze auf die zu überziehenden Gegenstände aus der Lösung nach bekannten Me- thoden aufgebracht. Zum Erzielen optimaler Ergebnisse empfiehlt sich die Verwendung von Lösungen mit Festharzgehalten von etwa 20 bis 30%. Diese Lösungen können bereitet werden durch Verdünnen i höher konzentrierter Harzlösungen mit irgendeinem der oben erwähnten Harzlösungsmittel.
Um vollständiges Erhärten der Polyesterharze nach der Erfindung, z. B. nach Aufbringen auf einen
Träger zu erzielen, ist es erwünscht, einen Härtekatalysator zu benutzen, um die Härtungsreaktion in den Harzlösungen während des Überziehvorganges zu beschleunigen, wenngleich auch zufriedenstellende
Ergebnisse ohne Verwendung eines solchen Katalysators erreicht werden können. Unter den vielen für diesen Zweck geeigneten Härtekatalysatoren seien Zinkoctoat, Cadmiumoctoat, aromatische Diiso- cyanate, aliphatische Diisocyanate u. dgl. erwähnt. Wenn metallhaltige Härtekatalysatoren angewendet werden, ergeben sich zufriedenstellende Ergebnisse bei Verwendung von Katalysatormengen zwischen etwa 0, 2-1 Gew.-% des Metallbestandteiles des Katalysators, berechnet auf den Gesamtfestharzgehalt der Lösung.
Wenn die Diisocyanat-Katalysatoren angewendet werden, empfehlen sich Mengen von etwa
0,01 bis 2 Gel.-% des Katalysators, berechnet auf den gesamten Festharzbestandteil. Vorzugsweise wird genügend metallhaltiger Katalysator angewendet, wenn die Menge 0, 5% Metallgehalt auf den Gesamt- festharzgehalt beträgt, und bei Verwendung der Diisocyanate gleichfalls eine Menge von 0,5 Gel.-% des Diisocyanats, berechnet auf die vorhandene Gesamt-Festharzmenge.
Wenn die gemäss der Erfindung hergestellten. Polyesterharze als Zwischenraumausfullung und Isolation in dynamoelektrischen Maschinen verwendet werden, so ist es notwendig, gehärtete Blätter oder Filme aus den Harzen zu bilden. Das kann nach irgendeiner der gebräuchlichen Filmbildungsmethoden gesche- ben, wie Ausgiessen einer Harzlösung und Erhitzen der ausgegossenen Lösung zum Abtreiben des Lösungs- mittels und Härten des Harzes. Filme können auch durch Ausdrücken viskoser Lösungen der Harze in eine erhitzte Kammer, in. der das Härten vor sich geht, gebildet werden.
Der aus diesen Harzen gebildete
Film ist ein zähes, biegsames Erzeugnis mit hoher dielektrischer Festigkeit, Wärmebeständigkeit bei
Temperaturen von wenigstens 1350C und einer Dehnungsfestigkeit von etwa 4,22 kg/mm. Diese Filme können als Zwischenraumisolation an. dynamoelektrischen Maschinen verwendet werden, indem die be- treffenden Schlitze in den Armaturen mit dem Film ausgekleidet und die isolierten Windungen in die ausgekleideten Schlitze gesetzt werden. Die Filme können als dielektrisches Material für Kapazitäten (in Kondensatoren) verwendet werden und sind besonders brauchbar für Kondensatoren des Aluminium- folientyps.
Die Herstellung der Polyesterharze nach der Erfindung erfolgt somit in zwei Schritten. In der ersten
Stufe werden die Reaktionsteilnehmer zu einer im wesentlichen linearpolymeren Form verkocht, bei der die Zusammensetzung des linearen Harzes im wesentlichen dieselbe ist wie bei der Ausgangszusammen- setzung. Dieses lineare Polymer wird dann weiter durch Hitzeanwendung gehärtet.
In den folgenden Beispielen wird die Herstellung einer Reihe von Polyesterharzen nachder Erfin - dung beschrieben.
Beispiel l : Ein Polyesterharz wurde aus folgenden Ausgangsstoffen hergestellt :
EMI4.1
<tb>
<tb> Dimethylterephthalat <SEP> 46 <SEP> Äquivalentprozente
<tb> Äthylenglykol <SEP> 31 <SEP> " <SEP>
<tb> Glyzerin <SEP> (95go) <SEP> 23 <SEP> " <SEP>
<tb>
Diese Ausgangsstoffe wurden zusammen mit Xylol in eine 3 l-Dreihalsflasche gegeben, die mit einem Thermometer, einem RUhrer und einer 12,7 cm Vigreux-Kolonne ausgerüstet war. Ein Dean und StarkVentil und ein zusätzliches Abzugsrohr wurden am Kopf der Kolonne befestigt und eine Stickstoff-Schutzatmosphäre in dem System aufrechterhalten. Es wurde 30 Minuten erhitzt, bis die Temperatur auf etwa 1300C gestiegen war, und das Wasser und Xylol azeotropisch aus dem System abdestilliert.
Nun wurden etwa 0,03 Gew.-% Bleiacetat, berechnet auf das Dimethylterephthalat, hinzugefügt, und das Erhitzen weitere 3 1/2 Stunden bis zu einer Endtemperatur von etwa 2400C fortgesetzt. Dann wurde zu dem heissen Harz eine zur Bildung einer Lösung mit 44,8 Gel.-% Festbestandteilen ausreichende Menge Kresol hinzugegeben. Diese Lösung blieb auch bei Stehenlassen von über einem Monat bei Zimmertemperatur klar.
Ein Teil der Lösung wurde mit Xylol auf einen Festgehalt von 25% verschnitten, nachdem Zinkoctoat bis zu einem Zinkgehalt von 0, 5%, berechnet auf den Gesamtfestharzgehalt, zugesetzt war. Die so behandelte Lösung war gebrauchsfertig : sie ist zum Überziehen von Gegenständen verwendbar.
An Stelle der angegebenenAusgangsstoffe können mit Vorteil auch die folgenden Mischungen eingesetzt werden :
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EMI5.1
<tb>
<tb> a) <SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 50 <SEP> Äquivalentprozente
<tb> Äthylenglykol <SEP> M
<tb> Glyzerin <SEP> (95%) <SEP> 25 <SEP> "
<tb>
Das Reaktionsprodukt dieser Ausgangsstoffe kann als 30 gew.-%ige Lösung der Verwendung zugeführt werden.
EMI5.2
<tb>
<tb> b) <SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 45 <SEP> Äquivalentprozente
<tb> Äthylenglykol <SEP> 22
<tb> Glyzerin <SEP> (950/0) <SEP> 33
<tb> c) <SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 46"
<tb> Äthylenglykol <SEP> 31 <SEP>
<tb> Glyzerin <SEP> (95%) <SEP> 20, <SEP> 7
<tb> Diglyzerin <SEP> 2, <SEP> 3
<tb> d) <SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 43 <SEP> tu <SEP>
<tb> Äthylenglykol <SEP> 29
<tb> Glyzerin <SEP> (95elm) <SEP> 4 <SEP> "
<tb> Diglyzerin <SEP> 24 <SEP> tu <SEP>
<tb> e) <SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 37, <SEP> 5 <SEP> "
<tb> Äthylenglykol <SEP> 37, <SEP> 5
<tb> Sorbit <SEP> 25, <SEP> 0 <SEP> "
<tb>
Beispiel 2 : Nach dem Verfahren gemäss Beispiel 1 wurde ein Harz aus folgenden Ausgangsstoffen hergestellt :
EMI5.3
<tb>
<tb> Dimethylterephthalat <SEP> 46 <SEP> Aquivalentprozente
<tb> Äthylenglykol <SEP> 26
<tb> Glyzerin <SEP> (950/0) <SEP> 28 <SEP> "
<tb>
Zu dem Reaktionsgemisch wurde genügend Kresol zur Bildung einer Lösung mit 44, 3% Festbestandteilen zugegeben. Nach drei Monaten zeigte dieses Material keine Anzeichen einer Harzausfällung bei Stehenlassen unter Raumtemperatur. Ein Teil dieses Materials wurde auf einen Festbestandteilgehalt von 30 Gew.-% mit Xylol verdünnt, nachdem Zinkoctoat bis zu einem Zinkgehalt von 0, 5%, berechnet auf den Gesamtfestharzgehalt, zugegeben wurde. Die erhaltene Lösung war gebrauchsfertig.
Beispiel 3 : Ein Polyesterharz wurde aus den folgenden Ausgangsstoffen bereitet :
EMI5.4
<tb>
<tb> Dimethylterephthalat <SEP> 46 <SEP> Äquivalentprozente
<tb> Äthylenglykol <SEP> 17
<tb> Glyzerin <SEP> (95je) <SEP> 37
<tb>
EMI5.5
etwa 2400C während einer Dauer von etwa 5 Stunden erhitzt. Nun wurde zu dem heissen Harz genügend Kresol zugegeben zur Bildung einer Lösung mit etwa 40 Gew.-% Festbestandteilen. Nachdem die Lösung etwa 1 Monat lang bei Zimmertemperatur gestanden hatte, zeigte sie noch keine Anzeichen von Fällung oder Trübung. Zu dieser Lösung wurde Zinkoctoat zugegeben, bis ein Zinkgehalt von 0, 5%, auf die Harzfestbestandteile berechnet, eingestellt war. Dann wurde mit Xylol verdünnt, bis eine Lösung mit 25% Festbestandteilen erhalten wurde. Die Lösung war zum Überziehen von Gegenständen verwendungsfertig.
An Stelle der im Beispiel 3 angegebenen Ausgangsstoffe können vorteilhaft auch die folgenden Ansätze verwendet werden :
EMI5.6
<tb>
<tb> a) <SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 50 <SEP> Äquivalentprozente
<tb> Äthylenglykol <SEP> 15 <SEP> n <SEP>
<tb> Glyzerin <SEP> (95%) <SEP> 35
<tb> b) <SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 37 <SEP> "
<tb> Äthylenglykol <SEP> 19
<tb> Glyzerin <SEP> (950/0) <SEP> 44 <SEP> u <SEP>
<tb> c) <SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 37 <SEP> "
<tb> Äthylenglykol <SEP> 32 <SEP>
<tb> Glyzerin <SEP> (95%) <SEP> 31
<tb>
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EMI6.1
<tb>
<tb> d) <SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 25 <SEP> Äquivalentprozente
<tb> Äthylenglykol <SEP> 38 <SEP> "
<tb> Glyzerin <SEP> (95%) <SEP> 37 <SEP> "
<tb> e) <SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 36
<tb> Äthylenglykol <SEP> 46 <SEP>
<tb> Glyzerin <SEP> (95%) <SEP> 18 <SEP> "
<tb> f)
<SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 46 <SEP> It <SEP>
<tb> Äthylenglykol <SEP> 39
<tb> Glyzerin <SEP> (95%) <SEP> 15
<tb> g) <SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 50 <SEP> "
<tb> Äthylenglykol <SEP> 36"
<tb> Glyzerin <SEP> (95usa) <SEP> 14 <SEP>
<tb> h) <SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 52
<tb> Äthylenglykol <SEP> 35 <SEP> "
<tb> Glyzerin <SEP> (95je) <SEP> 13 <SEP>
<tb> i) <SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 56
<tb> Äthylenglykol <SEP> 22
<tb> Glyzerin <SEP> (95%) <SEP> 22
<tb> j) <SEP> Dibutylterephthalat <SEP> 46 <SEP>
<tb> Äthylenglykol <SEP> 31
<tb> Glyzerin <SEP> (95%) <SEP> 23
<tb> k) <SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 40 <SEP> "
<tb> Äthylenglykol <SEP> 40 <SEP> "
<tb> 1, <SEP> 1, <SEP> 1-TrimethyIol- <SEP>
<tb> Äthan <SEP> 20
<tb> l) <SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 37 <SEP> "
<tb> Äthylenglykol <SEP> 36
<tb> 1, <SEP> 1,1-Trimethylol-
<tb> Äthan <SEP> 27
<tb> m)
<SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 46" <SEP>
<tb> Äthylenglykol <SEP> 31 <SEP> "
<tb> 1, <SEP> 1, <SEP> 1-Trimethylol- <SEP>
<tb> Äthan <SEP> 23
<tb> n) <SEP> Dimethylterephthalat <SEP> 46 <SEP> "
<tb> Äthylenglykol <SEP> 38
<tb> Pentaerythrit <SEP> 15"
<tb>
Beispiel 4 : Die nun folgenden Ansätze von Ausgangsstoffen betreffen die Herstellung einer Reihe von Harzen aus 30 Äquivalentprozenten Äthylenglykol, 23 Äquivalentprozenten Glyzerin und 46 Äquivalentprozenten entweder von Dimethylisophthalat oder von Mischungen aus Dimethylisophthalat und Dimethylterephthalat.
Die angegebenen Mischungen werden gemäss dem Verfahren des Beispiels 1 umgesetzt, wobei eine azeotropische Destillation der Feuchtigkeit und des Xylols erfolgt und die Zugabe des Katalysators Bleiglätte oder Bleiacetat. 3H2O nach dieser Destillation vorgenommen wird.
EMI6.2
<tb>
<tb> a) <SEP> Dimethylisophthalat <SEP> 2,3 <SEP> Äquivalentprozente
<tb> Dimethylterephthalat <SEP> 43, <SEP> 7 <SEP> "
<tb> Äthylenglykol <SEP> 31 <SEP> " <SEP>
<tb> Glyzerin <SEP> (95%) <SEP> 23
<tb> b) <SEP> Dimethylisophthalat <SEP> 5, <SEP> 8 <SEP> " <SEP>
<tb> Dimethylterephthalat <SEP> 40, <SEP> 2 <SEP> te <SEP>
<tb> Äthylenglykol <SEP> 31
<tb> Glyzerin <SEP> (95je) <SEP> 23 <SEP> "
<tb>
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EMI7.1
<tb>
<tb> c) <SEP> Dimethylisophthalat <SEP> 9,8 <SEP> Äquivalentprozente
<tb> Dimethylterephthalat <SEP> 36,
<SEP> 2 <SEP> " <SEP>
<tb> Äthylenglykol <SEP> 31
<tb> Glyzerin <SEP> (950/0) <SEP> 23
<tb> d) <SEP> Dimethylisophthalat <SEP> 23
<tb> Dimethylterephthalat <SEP> 23 <SEP> " <SEP>
<tb> Äthylenglykol <SEP> 31
<tb> Glyzerin <SEP> (950/0) <SEP> 25 <SEP> " <SEP>
<tb> e) <SEP> Dimethylisophthalat <SEP> 46
<tb> Äthylenglykol <SEP> 31 <SEP>
<tb> Glyzerin <SEP> (95je) <SEP> 23
<tb>
Be is pie 1 5 : Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung eines Films aus den Polyesterharzen nach der Erfindung. Ein solches Harz wurde hergestellt durch Erhitzen einer Mischung von
EMI7.2
<tb>
<tb> Dimethylterephthalat <SEP> 46 <SEP> Äquivalentprozente
<tb> Äthylenglykol <SEP> 31
<tb> Glyzerin <SEP> 23 <SEP> " <SEP>
<tb>
bis auf eine Endtemperatur von etwa 250"C. Das Harz wurde nun abkühlen gelassen und bildete eine har- te Masse.
Ein Teil dieser Masse wurde mit dem gleichen Gewicht eines Kresols U. S. P. bei 100 C erhitzt, bis eine homogene Lösung entstanden war. Nach Abkühlen wurden Teile dieser Lösung auf Zinnplatten gegossen und die bedeckten Platten wurden 70 Minuten lang auf 1500C und 30 Minuten lang auf 2500C erhitzt. Es entstanden eine Anzahl gehärteter, durchscheinender Polyesterharzfilme. Diese Filme wurden von den Zinnplatten dadurch gelöst, dass ein Tropfen Quecksilber zum Amalgamieren der Oberfläche des
Zinnfilms auf die Ecke des Films gelegt wurde. Der Film wurde dann von dem Amalgam abgelöst. Deh- nungsversuche an mehreren dieser Filme mit Dicken von etwa 0,041 bis 0,147 mm zeigten Zugfestigkei- ten in der Grössenordnung von 4,9 bis 6,3 kg/mm.
Die Polyesterharze können für alle Anwenduhgsarten von Kunstharzen benutzt werden. So können sie verwendet werden als Schutzverkleidungen, indem das Harz in einem geeigneten Lösungsmittel auf eine
Oberfläche durch Aufstreichen oder Spritzen mit nachfolgendem Härten aufgebracht wird. Bei Verwen- dung als Schutzüberzug zeigen diese Harze ausserordentliche Witterungsbeständigkeit und verfärben sich auch nicht, wenn sie weitgehend erhöhten Temperaturen ausgesetzt werden. Die Harze können auch für die Herstellung von Lacken und Anstrichfarben benutzt werden. Ebenso können sie als Preys- un Form- massen verwendet werden, indem sie mit verschiedenen Füllmitteln, wie Holzschliff, Diatomeenerde, Kohle, Kieselsäure usw. vermischt werden.
Die Harze stellen auch gute Imprägnierungsmittel sowie Bindemittel für metallische und faserige Schichtenwerkstoffe dar.
Die Polyesterharze nach der Erfindung können gemischt und gehärtet werden mit kleineren Zusätzen anderer Harze, wie Melamin-Formaldehydharzen, Epoxy-Harzen, wie z. B. dem Reaktionsprodukt von Epichlorhydrin und bis-Phenol-A, Phenol-Formaldehydharzen, Anilin-Formaldehydharzen, HarnstoffFormaldehydharzen, Siliconharzen, Celluloseacetatharzen, Polyamidharze, Vinylharzen, Äthylenharzen, Styrolharzen, Butadien-Styrolharzen usw.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Polyester-Kunstharzen aus einer oder mehreren Polycarbonsäuren oder einem oder mehreren Polycarbonsäurederivaten und einem oder mehreren mehrwertigen Alkoholen unter Erhitzen, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Ausgangsstoffe miteinander zur Reaktion gebracht werden : l) eine Menge von etwa 25 bis 56 Äquivalentprozenten von (a) Terephthalsäure oder (b) Isophthalsäure oder (c) einer Mischung dieser beiden Säuren oder (d) eines Derivates dieser Säuren mit einem an der Carbonylgruppe oder den Carbonylgruppen sitzenden Radikal, das leicht durch die Alkoxygruppe eines Alkohols ersetzbar ist ; 2) eine Menge von etwa 15 bis 46 Äquivalentprozenten von Äthylenglykol ;
und 3) eine Menge von etwa 13 bis 44 Äquivalentprozenten eines gesättigten, aliphatischen, mehrwertigen Alkohols mit wenigstens drei Hydroxylgruppen.