CH539091A

CH539091A - Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten

Info

Publication number: CH539091A
Application number: CH1438763D
Authority: CH
Inventors: Schein Charles
Original assignee: Krueger Alfred
Priority date: 1962-11-24
Filing date: 1963-11-25
Publication date: 1973-07-15
Also published as: ES286954A1; GB1049154A; BE640274A; DE1520186B1; NL300823A

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten auf Aminoplastbasis, wobei man ein Gemisch von Aminoplasten, durch Veresterung bzw. Umesterung reagierenden Weichmachungsmitteln, und mindestens zwei Carboxylgruppen enthaltenden Carbonsäuren oder mindestens zwei Epoxidgruppen enthaltenden Epoxidverbindungen oberhalb 600C umsetzt.

Es hat sich gezeigt, dass man dadurch zu neuen Kondensationsprodukten gelangt, dass man Aminoplaste beliebiger Kondensationsstufe und Weichmachungsmittel an sich bekannter Zusammensetzung mit di- oder polyfunktionellen Stoffen umsetzt, die mit Aminoplasten und Weichmachungsmitteln umsetzungsfähige Gruppen enthalten.

Besonders geeignete Aminoplaste sind Harnstoff- und Triazin-Aldehyd-Kondensate beliebiger Kondensationsstufe einschliesslich der verätherten oder alkylierten, Methylolgruppen enthaltenden Kondensate oder kristalline, wasserlösliche Kondensate, z.B. Hexamethoxymethyln- lamin.

Von der enormen Anzahl der an sich bekannten Weichmachungsmittel seien nur einige typische Beispiele genannt, z.B. Fettsäuren, Fettöle, Alkydharze, Polyalkohole, Teilester von Polyalkoholen, Phosphorsäureund Carbonsäureester, Vinylverbindungen.

Für die Umsetzung von Aminoplasten beliebiger Kon- densationsstufe mit Weichmachungsmitteln an sich bekannter Zusammensetzung können u.a. Dicarbonsäuren, z.B. Phthalsäure, oder deren Derivate, z.B. Hexahydrophthalsäure, Isophthalsäure, oder deren Anhydride, z.B.

Maleinsäureanhydrid, oder Verbindungen, die mindestens zwei Epoxydgruppen im Molekül enthalten, verwendet werden. Vorzugsweise werden diese Umsetzungen bei Temperaturen oberhalb 600C durchgeführt.

Eine Modifizierung der Erfindung besteht in der Mitverwendung von einbasischen Monocarbonsäuren mit 1-7 C-Atomen, z.B. Benzoesäure, oder deren Derivaten, z.B.

p.-tert.-Butyl-benzoesäure. Diese Monocarbonsäuren nehmen an der erfindungsgemässen Umsetzung teil.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird zu- nächst eine Aminoplast-Lösung und Weichmachungsmittel kombiniert und Wasser oder Lösungsmittel der Aminoplast-Lösung z.B. durch Vakuumdestillation entfernt. Das hierdurch erhaltene Zwischenprodukt wird anschliessend mit di- oder polyfunktionellen Stoffen, z.B.

Dicarbonsäuren, bei Temperaturen oberhalb 600C umgesetzt. Andererseits ist es auch möglich, zunächst Aminoplast und die- oder polyfunktionelle Stoffe, z.B. Diepoxyde, zu kombinieren und dann nach Zusatz von Weichmachungsmitteln die erfindungsgemässe Umsetzung durchzuführen.

Selbstverständlich kann die Umsetzung auch in Gegenwart von inerten Lösungsmitteln, z.B. Toluol, Xylol, erfolgen und es können zu einem beliebigen Zeitpunkt des Verfahrens Katalysatoren zugesetzt werden.

Weitere Kondensation oder Polymerisation der Umsetzungsprodukte kann durch Erhitzen, z.B. bei Einbrennlacken, oder durch Härterzusatz, z.B. Salzsäure, erfolgen.

Um helle Umsetzungprodukte zu erhalten, empfiehlt es sich, unter Inertgas zu arbeiten.

Die neuen Kondensationsprodukte können sowohl für sich allein als auch in Verbindung mit anderen Stoffen verwendet werden.

Infolge der ungewöhnlich niedrigen Viskosität der Endprodukte, dem relativ niedrigen Kondensationsgrad und der ausgezeichneten Lagerstabilität in Abwesenheit von Lösungsmitteln eignen sich die neuen Kondensa tionsprodukte besonders für lösungsmittelfreie Dichtmassen, Dämpfungsmassen und lösungsmittelfreie Lacke bzw. Lackrohstoffe, die in jeder bekannten Weise angewendet werden können.

Eine besondere Anwendung der neuen Kondensa tionsprodukte sind lösungsmittelfreie Elektrolacke, insbesondere Elektro-Tränklacke.

Beispiel 1
100 Teile einer 65%igen Lösung von Harnstoff Formaldehyd-Kondensat in Butanol werden mit 65 Teilen Ricinusöl gemischt und das Butanol durch Vakuumdestillation entfernt (Produkt A/B). Zu 50 Teilen von Produkt A/B werden 10 Teile Benzoesäure und 40 Teile eines Epoxydharzes mit einem Epoxywert von 0,55 und einem Molekulargewicht von 400, basierend auf Bisphenol A und Epichlorhydrin, zugefügt und unter Rühren und Inertgas bei 1200C erhitzt, bis die Säurezahl 20 beträgt. Das neue Kondensationsprodukt eignet sich besonders für lösungsmittelfreie Lacke.

Beispiel 2
Anstelle des lIarnstoff-Formaldehyd-Kondensates in Beispiel 1 wird dieselbe Menge eines Melamin-Formaldehyd-Kondensates verwendet und entsprechend Beispiel 1 verfahren.

Beispiel 3
100 Teile einer 60%igen Lösung von Benzoguanidin Formaldehyd-Kondensat in Butanol werden mit 60 Teilen des in Beispiel 1 beschriebenen Epoxydharzes vermischt und das Butanol durch Vakuumdestillation entfernt (Produkt A/C). 81 Teile des praktisch lösungsmittelfreien Produktes A/C werden mit 44 Teilen Ricinenfettsäure gemischt und bis maximal 1800C erhitzt, wobei ab 1300C Formaldehyd entweicht. Die Umsetzung wird bei einer Säurezahl von 5 beendet. Das neue Kondensationsprodukt ist ein I,ackstoff für luft- und ofentrocknende Lacke.

Beispiel 4
50 Teile eines Harnstoff-Formaldehyd-Kondensates und 50 Teile Ricinusöl werden mit 2 Teilen Maleinsäureanhydrid vermischt und von 60-800C unter Rühren und Inertgas erhitzt bis eine Säurezahl von 3 erreicht ist.

Das neue Kondensationsprodukt kann für Einbrennlakke verwendet werden.

Beispiel 5
30 Teile Hexamethoxymethylmelamin, 6 Teile Äthylenglykol, 30 Teile Ricinusöl und 15 Teile Hexahydrophthalsäure werden vermischt und unter Rühren und Inertgas bei 1200C erhitzt, bis die Säurezahl 50 beträgt.

Zum Kaltspritzen wird das neue Kondensationsprodukt mit 10% Xylol verdünnt und 2% eines Katalysators, Handelsname Cyzac 1010 , zugefügt, worauf das Produkt als Einbrennlack augewendet werden kann.

Beispiel 6
100 Teile Soyaölfettsäuren, 100 Teile Balsamharz (90% Abietinsäure) und 3 Teile Maleinsäureanhydrid werden eine Stunde bei 1200C erhitzt und danach 100 Teile Xylol und 50 Teile Pentaerythrit zugesetzt. Die Temperatur wird bis auf ca. 1600C erhöht und unter Rühren und Inertgas ca. 30 Stunden gehalten. Danach kann die Temperatur bis auf 2000C erhöht werden, um eine Säurezahl von 10 zu erreichen. Anschliessend wird das Xylol unter Vakuum entfernt (Produkt B). 70 Teile von Produkt B, 20 Teile Hexamethoxymethylmelamin rund 10 Teile Phthalsäureanhydrid werden bis zu einer Säurezahl von 48 bis 1200C erhitzt.

Das neue Kondensationsprodukt ist eine ausgezeichnete Lackgrundlage für Einbrennlacke und ermöglicht in einem Auftrag Schichtdicken bis zu 200y. Das neue Kondensationsprodukt kann auch als lösnngsmittellreier Elektro-Tränklack verwendet werden.

Beispiel 7
30 Teile eines Benzoguanidin-Formaldehyd-Kondensates, 30 Teile Ricinenfettsäure, 20 Teile eines Alkydharzes, bestehend aus 25% Cocosölfettsäure, 44% Phthalsäureanhydrid und 31% 1,3 Butylenglykol, werden mit 20 Teilen des in Beispiel 1 beschriebenen Epoxydharzes vermischt und bei 90-1000C erhitzt bis die Säurezahl 46 beträgt. Das neue Kondensationsprodukt kann für Einbrennlacke, Dichtmassen und Dämpfungsmassen verwendet werden.

Beispiel 8
Dieser Beispiel zeigt, dass die Erfindung selbst dann zu neuen Kondensationsprodukten führt, wenn das verwendete Weichmachungsmittel neutral ist, z.B. Di- (2- -äthylhexyl) -phthalat .

1. Eine Mischung von 25 Teilen Hexamethoxymethylmelamin und 10 Teilen Di-(2-äthylhexyl)-phthalat.

2. Eine Mischung von 25 Teilen Hexamethylmelamin, 10 Teilen Di-(2-äthylhexyl)-phthalat und 5 Teilen Phthalsäureanhydrid, bei 800C erhitzt, bis die Säurezahl 62 beträgt.

3. Eine Mischung von 2., bei 1200C erhitzt, bis die Säurezahl 11,37 beträgt.

Säurezahl, Viskosität und Einbrennrückstand sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben. Zur Ermittlung des Einbrennrückstandes wurden 0,3-0,4 g jedes Produktes durch Rückwaage auf Glasplatten von 9 X 12 cm aufgetragen und 2 Stunden bei 1400C erhitzt. Der Rückstand auf den Glasplatten ist der Einbrennrückstand in %, bezogen auf das ursprüngliche Produkt.

Viskosität Einbreim
Produkt Säurezahl Viskosität Einbrenn-
Nr.

1 0,3 3,94 25 %
2 62 6,56 32,5% 3 11,37 179 56 %
Der Umsetzungsgrad ist deutlich durch Zunahme der Viskosität und des Einbrennrückstandes erkennbar.

Claims

PATENTANSPRUCH

Verfahren zr Herstellung von Kondensationsprodukten auf Aminoplastbasis, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gemisch von Aminoplasten, durch Veresterung bzw. Umesterung reagierenden Weichmachungsmitteln, und mindestens zwei Carboxylgruppen enthaltenden Carbonsäuren oder mindestens zwei Epoxidgruppen enthaltenden Epoxidverbindungen oberhalb 600C umsetzt.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als mindestens zwei Carboxylgruppen enthaltende Carbonsäuren Dicarbonsäuren oder deren Derivate einsetzt.

2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Aminoplaste Harnstoff- oder Aminotriazin-Aldehyd-Kondensate oder deren Derivate verwendet.

3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als Aminoplastderivate dann Methyloläther verwendet.

4. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Methyloläther Hexamethoxymethylmelamin verwendet.

5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Weichmachungsmittel Fettsäuren, Fettöle, Alkydharze, Polyalkohole oder Teilester von Polyalkoholen verwendet.

6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man Monocarbonsäuren mit 1-7 C-Atomen oder deren Derivate bei der Umsetzung mitverwendet.

7. Verfahren nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man Benzoesäure oder p-tert.-Butylbenzoesäure verwendet.

8. Verfahren nach -Batentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst eine Aminoplast-Lösung mit dem Weichmachungsmittel kombiniert, dann das Wasser oder das Lösungsmittel durch Vakuumdestillation entfernt, und anschliessend die Umsetzung mit den mindestens zwei Carboxylgruppen oder Epoxydgruppen enthaltenden Verbindungen durchführt.

9. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst eine Aminoplast-Lösung mit den mindestens zwei Carboxylgruppen oder Epoxydgruppen enthaltenden Verbindungen kombiniert, dann das Wasser oder das Lösungsmittel durch Vakuumdestillation entfernt und anschliessend das Weichmachungsmittel zusetzt und die Umsetzung durchführt.

10. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels ausführt.