CH615444A5 - - Google Patents
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- CH615444A5 CH615444A5 CH1083275A CH1083275A CH615444A5 CH 615444 A5 CH615444 A5 CH 615444A5 CH 1083275 A CH1083275 A CH 1083275A CH 1083275 A CH1083275 A CH 1083275A CH 615444 A5 CH615444 A5 CH 615444A5
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung thixotroper, oxidativ trocknender Urethanalkydharze, die fettsäuremodifizierte Dimerfettsäurepolyesteramide als Thixo-tropierungsmittel eingebaut enthalten.
Urethanalkydharze im Sinne der Erfindung sind durch Fettsäuren trocknender öle modifizierte Alkydharze, deren mehrbasische Carbonsäurekomponente teilweise oder vollständig durch Polyisocyanate ausgetauscht ist (vgl. D. H. Solomon, The Chemistry of Organic Film Formers, John Wiley & Sons, Inc., Seite 215).
Aufgabe der Erfindung ist es, die beim Einsatz thixotroper Bindemittel in Lacken, Firnissen, Anstrichstoffen und Druckfarben gegebenen Vorteile, wie Verhinderung der Sedimentation und Flokulation von Pigmenten und Füllstoffen, leichte Verstreichbarkeit, verringerte Neigung zum Abtropfen vom Pinsel und die ohne Ablaufen erzielbare höhere Schichtdicke auf senkrechten Flächen, für die Bindemittelklasse der Urethanalkydharze nutzbar zu machen, ohne dass Nachteile wie Unverträglichkeit mit dem Thixotropierungsmittel oder Verfärbungen auftreten. Weiterhin sollen die im Vergleich zu Alkydharzen verbesserten Eigenschaften der Urethanalkydharze wie schnelle Trocknung, hohe Filmhärte, Abriebfestigkeit und gute Alkalibeständigkeit voll erhalten bleiben.
Nach den bekannten Verfahren zur Herstellung thixotroper Alkydharze lassen sich thixotrope Urethanalkydharze, die den genannten Anforderungen entsprechen, nicht herstellen. So liefern Urethanalkydharze beim Abmischen mit Thixotropie-rungsmitteln auf der Grundlage von Amid- oder Urethangrup-pen enthaltenden Kondensaten, wie Dimerfettsäurepolyami-den, fettsäuremodifizierten Dimerfettsäurepolyesteramiden oder speziellen Polyurethanen aus Diisocyanaten, mit zu allen NCO-Gruppen nachbarständigen Alkylgruppen unverträgliche Bindemittel oder die thixotropen Eigenschaften sind ungenügend. Auch die Vereinigung mit den Thixotropierungsmitteln bei höheren Temperaturen bis zu etwa 150°C führt nicht zum
Ziel. Mischungen von Urethanalkydharzen mit gut verträglichen thixotropen Alkydharzen erfordern zur Erzielung ausgeprägter thixotroper Eigenschaften einen so hohen Gehalt an thixotropem Alkydharz, dass die Bindemittelmischungen nicht mehr die wertvollen Eigenschaften der Urethanalkydharze besitzen. Verfahren, wonach unverträgliche Thixotropierungsmittel der erwähnten Art in Alkydharze durch Erhitzen der Mischungen auf Temperaturen bis zu über 200°C eingearbeitet werden, sind auf Urethanalkydharze nicht übertragbar, da sie bei den Verkochungsbedingungen nicht stabil sind und dunkelgefärbte Produkte resultieren.
Nach dem in der DT-OS 1 813 950 beschriebenen Verfahren werden thixotrope Urethanöle dadurch hergestellt, dass die zur Bildung von Urethanölen führende Umsetzung von Partialestern aus mehrwertigen Alkoholen und langkettigen ungesättigten Fettsäuren mit mehrwertigen Isocyanaten in Gegenwart von Polyamidharzen vorgenommen wird. So hergestellte Bindemittel sind jedoch inhomogen und praktisch ebenso trüb wie die unverträglichen Mischungen aus Ure-thanöl und Thixotropierungsmitteln. Den gleichen Mangel zeigen, wie festgestellt wurde, auch thixotrope Urethanalkydharze, die analog den vorgenannten Urethanölen durch Umsatz von OH-Gruppen enthaltenden Oligoestern aus mehrwertigen Alkoholen, langkettigen ungesättigten Fettsäuren und mehrbasischen Carbonsäuren mit Diisocyanaten in Gegenwart von Polyamidharzen gewonnen werden. Lacke auf Basis so hergestellter thixotroper Bindemittel zeigen nach dem Aufstreichen kaum Verlauf und trocknen zu trüben Lackfilmen mit matten Oberflächen. Diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäss erzeugten thixotropen Urethanalkydharze vermieden.
Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 definiert.
Die Partialester aus mehrwertigen Alkoholen und langkettigen ungesättigten Fettsäuren sowie die aus ihnen durch Weiterveresterung mit mehrbasischen Carbonsäuren erhältlichen OH-Gruppen enthaltenden Oligoester sind von der Herstellung oxidativ trocknender Urethanalkydharze und Alkydharze bekannt (vgl. H. Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtun-gen, Bd. 1, Teil 2, S. 567-571 und D. H. Solomon, The Chemistry of Organic Film Formers, John Wiley & Sons, Inc.,
Seite 214, 215). Sie können allein oder in beliebigem Mischungsverhältnis verwandt werden.
Beispiele für die zur Herstellung der Partialester geeigneten mehrwertigen Alkohole sind Glycerin, Trimethyloläthan, Trimethylolpropan, Hexantriol, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Sorbit sowie ir; anteiligen Mengen auch 2wertige Alkohole wie Äthylenglykol, Propylenglykol, Butandiol, Hexandiol, perhydrierte Bisphenole, oxalkylierte Bisphenole und 1,4-Hydroxymethyl-cyclohexan.
Zur Herstellung der Partialester geeignete langkettige ungesättigte Fettsäuren sind z.B. die Fettsäuren des Leinöls,
Sojaöls, Holuöls. Saffloröls, Baumwollsaatöls, dehydratisierten Ricinusöls und Trans, Fraktionen dieser Fettsäuren, Tallölfett-säure, ferner aus den Säuren oder deren Estern durch Konjugierung oder Isomerisierung gewonnene Fettsäuren.
Als mehrbasische Carbonsäuren seien beispielsweise Tri-mellithsäure, Orthophthalsäure, Isophthalsäure, Terphthal-säure, Hexahydrophthalsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure und Sebazinsäure genannt.
Gegebenenfalls können die Partialester und Oligoester ausser den Resten langkettiger ungesättigter Fettsäuren noch die Reste weiterer Monocarbonsäuren, wie der Benzoesäure, tert.-Butylbenzoesäure, 2-Äthylhexansäure, Abietinsäure enthalten.
Die OH-Gruppen enthaltenden fettsäuremodifizierten Dimerfettsäurepolyesteramide sind in der Regel Umsetzungsprodukte aus Dimerfettsäurepolyamiden und Fettsäurepartial-estern, die ganz oder zum Teil durch Gemische aus Fettsäure5
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estern und entsprechenden mehrwertigen Alkoholen ersetzbar sind. Die Umsetzung findet durch Erhitzen der Mischungen der Komponenten auf Temperaturen von 190°C-230°C statt. Ebenso geeignet sind die durch Erhitzen von Dimerfettsäure-polyamiden mit Fettsäuren und mehrwertigen Alkoholen auf Temperaturen von 150-210°C erhältlichen Dimerfettsäurepolyesteramide. Die Komponente (b) sollte im allgemeinen, bezogen auf 1 Mol Amidgruppen, 0,1—1,5, vorzugsweise 0,25-0,7 Mol Estergruppen, und 0,2-0,9, vorzugsweise 0,3-0,6 Mol Hydroxylgruppen enthalten und besitzt gewöhnlich eine Säurezahl kleiner als 20. Die Verhältniszahlen werden durch entsprechendes Abmischen der Komponenten eingestellt.
Im Falle des Einsatzes von Fettsäuren und mehrwertigen Alkoholen kommt es zu einer Veresterung, so dass im Umsetzungsprodukt der Gehalt an Estergruppen durch die eingeführten Carboxylgruppen gegeben ist und der Gehalt an Hydroxylgruppen dem Überschuss der Hydroxylgruppen des mehrwertigen Alkohols über die Carboxylgruppen entspricht.
Liegt der Gehalt an Ester-, Carboxyl- und Hydroxylgruppen oberhalb der angegebenen Grenzwerte, erfolgt schneller Umsatz bei zunehmendem Thixotropieverlust, so dass keine fettsäuremodifizierten Dimerfettsäurepolyesteramide reproduzierbarer Wirkung erhalten werden. Mengen unterhalb der Grenzwerte führen zu Dimerfettsäurepolyesteramiden, die entweder wegen zu geringem Fettsäuregehalt durch zu hohen Erweichungspunkt bei den Herstellungstemperaturen der thixotropen Urethanalkydharze (50-120°C) durch Reaktion in homogener Phase trübe Reaktionsprodukte ergeben oder die mangels freier OH-Gruppen nicht oder nur teilweise einbauen.
Die so hergestellten fettsäuremodifizierten Dimerfettsäurepolyesteramide sind besonders wirksame Thixotropierungsmit-tel. Bereits kleine Anteile, eingebaut in Urethanalkydharze, bewirken ausreichende Thixotropie, so dass durch den Polyesteramidgehalt der Urethanalkydharzcharakter nicht beeinflusst wird.
Die zur Herstellung der fettsäuremodifizierten Dimerfettsäurepolyesteramide verwandten Dimerfettsäurepolyamide sind handelsüblich und können, wie in DT-OS 1 813 950 beschrieben, durch Kondensation von dimerisierten ungesättigten Fettsäuren, die gegebenenfalls Anteile an trimeren Fettsäuren enthalten können, mit primären Diaminen wie Äthylen-, Hexamethylendiamin gegebenenfalls unter Mitverwendung von vorzugsweise gesättigten Monocarbonsäuren und Monoaminen hergestellt werden. Bevorzugt sind Dimerfettsäurepolyamide mit Amin- und Säurezahlen unter 10 sowie mit Molekulargewichten von ca. 2000. Die Aminzahl drückt das Aminäquivalent pro g Polyamidharz in mg KOH aus.
Als Fettsäureester zur Herstellung der fettsäuremodifizierten Dimerfettsäurepolyesteramide eignen sich sowohl natürlich vorkommende Triglyceride wie Kokosfett, Erdnussöl, Leinöl, Sojaöl, Saffloröl als auch die Ester der darin enthaltenen Säuren, Fraktionen dieser Säuren, gegebenenfalls daraus durch Konjugierung oder Isomerisierung erhältlichen Säuren, durch Paraffinoxidation gewonnene Fettsäuren mit anderen Alkoholen, wie z.B. Pentaerythrit, Trimethylolpropan, Neopentylgly-kol, Äthylenglykol, Äthanol, Methanol.
Für die in Kombination mit mehrwertigen Alkoholen zu verwendenden Fettsäuren kommen ebenfalls die Fettsäuren der vorgenannten Ester in Betracht.
Als mehrwertige Alkohole zum Einbringen der OH-Grup-pen in die Polyesteramide eignen sich z.B. Äthylen- und Diäthylenglykol, Propandiol-1,2, Butandiol-1,3 und 1,4, Neo-pentylglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, Hexantriol, Pentaerythrit, Dipentaerythrit.
Als Fettsäurepartialester kommen Umsetzungsprodukte aus obengenannten Fettsäuren und mehrwertigen Alkoholen in Betracht.
Die OH-Gruppen enthaltenden fettsäuremodifizierten Polyesteramide werden erhalten durch Umsatz der Polyamid-Fettsäureester/Alkoholgemische und Polyamid-Partialesterge-mische bei vorzugsweise 200-220°C und der Polyamid-Fett-säure-Polyalkoholgemische, vorzugsweise bei 170-200°C. Der Umsatz erfolgt zweckmässig unter Inertgasatmosphäre. Der obere Temperaturbereich begünstigt den schnellen Umsatz jedoch bei gleichzeitigem Thixotropieverlust, wogegen bei den Temperaturen der Untergrenze der Umsatz sehr langsam erfolgt. Der Umsatz ist üblicherweise nach ca. 10 Std. Reaktionszeit beendet und lässt sich anhand von Verträglichkeitsänderungen in geeigneten Lösungsmitteln umso leichter verfolgen, je niedriger der Polyamidgehalt ist. Geeignete Lösungsmittel sind langölige Urethanalkydharze, gelöst in Testbenzin, oder langölige Alkydharze, gelöst in Dibutylphthalat, z.B. 25 Gew.-% Alkydharz aus 1 Mol Leinöl, 3 Mol Glycerin und 3,5 Mol Phthalsäureanhydrid, gelöst in Dibutylphthalat.
Die erfindungsgemässe Herstellung der thixotropen Urethanalkydharze erfolgt bevorzugt in homogener Schmelze oder Lösung unter den für Urethanalkydharzen bekannten Bedingungen durch Reaktion von a) 99-40 Gew.-Teile OH-Gruppen enthaltenden Partialestern aus mehrwertigen Alkoholen und langkettigen ungesättigten Fettsäuren und/oder OH-Gruppen enthaltenden Oligoestern aus mehrwertigen Alkoholen, langkettigen ungesättigten Fettsäuren und mehrbasischen Carbonsäuren, beides nachfolgend als Esterkondensat bezeichnet, und b) 1-60 Gew.-Teile OH-Gruppen enthaltenden fettsäuremodifizierten Dimerfettsäurepolyesteramiden mit c) solchen Mengen Diisocyanat, dass die Anzahl der OH-Gruppen im Reaktionsgemisch gleich oder grösser ist als die der NCO-Gruppen.
Die OH-Gruppen enthaltenden Komponenten a) und b) werden vor dem Isocyanatzusatz zweckmässig durch Erwärmen ineinander gelöst. Vorteilhaft bei Produkten höherer Viskosität ist die Mitverwendung inerter Lösungsmittel, wie vorzugsweise aliphatischer Kohlenwasserstoffe, z.B. Testbenzin.
Der Umsatz mit dem Isocyanat erfolgt im allgemeinen bei Temperaturen von 20-150°C, vorzugsweise 50-120°C.
Als Diisocyanat kommen aliphatische, cycloaliphatische und aromatische in Frage, z.B. 1,6-Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, 4,4'-DicycIohexyImethandiisocyanat, 1-Methylcyclohexan-1,3- und -2,6-diisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat, 4,4-Diphenylmethandiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isocyanate. Gegebenenfalls können auch kleine Anteile Monoisocyanat mitverwandt werden.
Die Menge des eingebauten Dimerfettsäurepolyesteramids richtet sich nach dem gewünschten thixotropen Verhalten. Unter 10 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Komponenten a) bis c), werden bereits Produkte erhalten, die als thixotrope Alleinbindemittel zu verwenden sind. Oberhalb 10 Gew.-% werden die Gele solcher thixotroper Urethanalkydharze sehr fest und können somit auch als Thixotropierungsmittel in Bindemittelgemischen verwendet werden.
Beispiele
Für die nachfolgenden Beispiele wurden die im folgenden charakterisierten Dimerfettsäurepolyamide verwendet. Als Dimerfettsäure wurde die in Karsten, Lackrohstofftabelle Auflage 5, Seite 72 beschriebene Dimerfettsäure DIMAC S eingesetzt.
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Dimerfetts.- Zum Aufbau verwendete Molekularpolyamid Komponenten Gew.-Tl. Säurezahl Amin-Zah! gewicht
A Dimerfettsäure 288
Stearinsäure 139
Äthylendiamin 45 7 6 ca. 2000
B Dimerfettsäure 288
Sojaölfettsäure 31,5
Äthylendiamin 33,5 6 5 ca. 5000
Nachstehende Übersicht enthält die Zusammensetzung der in den Beispielen verwandten OH-Gruppen enthaltenden Esterkondensaten.
Ester
Zum Aufbau verwendete
Säure kondensat
Komponenten
Gew.-Tl.
zahl l
Sojaölfettsäure
560
Pentaerythrit
136
3
2
Leinöl
872
Glycerin
138
Phthalsäureanhydrid
118
1
3
Leinöl
872
Glycerin
138
Phthalsäureanhydrid
185
2
4
Sojaöl
872
Trimethylolpropan
53,5
Pentaerythrit
136
Phthalsäureanhydrid
103
1
5
Sojaöl
872
T rimethylolpropan
53,5
Pentaerythrit
136
Phthalsäureanhydrid
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Das entstandene Urethanalkydharz ist klar und thixotrop. ls Gelstärke 100, Viskosität entsprechend einer Auslaufzeit von 47 sec.
Zur Herstellung eines Weisslackes werden
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Die Herstellung der Esterkondensate erfolgte bei Produkt 1 durch Veresterung bei 200°C, bei den restlichen durch Alko-holyse der öle und mehrwertigen Alkohole nach Zusatz von 0,02 Gew.-% Dibutylzinndioxid unter Stickstoffatmosphäre in 4 Std. bei 220°C und nachfolgender Veresterung des Phthal-säureanhydrids bei 210°C bis zur genannten Säurezahl.
Das in den Beispielen verwendete Toluylendiisocyanat ist eine Mischung aus 65 Gew.-% Toluylen-2,4- und 35 Gew.-% 2,6-diisocyanat. Die Viskositäten der thixotropen Urethanalkydharze wurden nach Verdünnen von 100 Gew.-Teilen mit 40 Gew.-Teilen m-Kresol nach DIN 53 211 bestimmt.
Die Gelstärken wurden mit dem Rotovisko, Firma Haake (Flügeldrehkörper 0 1,6 cm, h 2,2 cm, 0,81 U/min) bei 20°C ermittelt. Hierzu wurden 50 Gew.-Teile thixotropes Harz bei 100°C mit 7,5 Gew.-Teilen Dimethylformamid verdünnt, über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen und 1 Std. im Wasserbad bei 20 °C temperiert. Messwerte = Skalenteile.
Die Viskositäten der Lacke wurden gleichem Gerät, aber mit Platte-Kegel-Einrichtung PK 1, Schergefälle 4000 sec.-1, ermittelt.
Die im folgenden angegebenen Prozente sind Gewichtsprozente.
68 Gew.-Tl. thix. Urethanalkydharz gemäss Beispiel 1
66 Gew.-Tl. Alkydharz, Ölgehalt 68%, Säurezahl kleiner als 10
35 Gew.-Tl. Testbenzin
70 Gew.-Tl. Titandioxid-Pigment (Rutil)
2,50 Gew.-Tl. Methyl-äthyl-ketoxim 55 %ig in Testbenzin
0,66 Gew.-Tl. Co-Sikkativ, 6 % Co
1,66 Gew.-Tl. Pb-Sikkativ, 24% Pb
2,50 Gew.-Tl. Ca-Sikkativ, 4% Ca
30 angerieben und mit Testbenzin auf eine Viskosität von ca. 400 cP eingestellt. Der Lack ist thixotrop, Gelstärke 10 (gemessen nach Stehen über Nacht bei 20°C) und trocknet hochglänzend auf.
35 Beispiel 2
156,8 Gew.-Teile Dimerfettsäurepolyamid A werden mit 67,2 Gew.-Teilen eines Partialestergemisches, hergestellt durch 4stündiges Erhitzen von 872 Gew.-Teilen Sojaöl und 187 Gew.-Teilen Trimethylolpropan unter Zusatz von 40 0,02 Gew.-% Dibutylzinnoxid bei 220°C, ca. 10-12 Std. auf 220°C erhitzt.
Hiernach wird wie in Beispiel 1 weiterverfahren. Das entstandene Urethanalkydharz ist klar und thixotrop. Gelstärke über 100, Viskosität entsprechend einer Auslaufzeit 45 von 47 sec.
Beispiel 3
156,8 Gew.-Teile Dimerfettsäurepolyamid A werden mit so 52,8 Gew.-Teilen Sojaölfettsäure, 5,8 Gew.-Teilen Glycerin und 11,9 Gew.-Teilen Trimethylolpropan 20 Std. auf 160°C erhitzt. Hiernach wird wie in Beispiel 1 weiterverfahren.
Das entstandene Urethanalkydharz ist klar und thixotrop. Gelstärke 100, Viskosität entsprechend einer Auslaufzeit von 55 42 sec.
Beispiel 1
Zur Herstellung des Dimerfettsäurepolyesteramids werden 156,8 Gew.-Teile Dimerfettsäurepolyamid A mit 55,3 Gew.-Teilen Sojaöl und 11,9 Gew.-Teilen Trimethylolpropan 10 bis 12 Std. auf 220°C erhitzt.
Das Dimerfettsäurepolyesteramid wird in 1154 Gew.-Teilen Esterkondensat 4 bei 140°C gelöst und die Lösung nach Zusatz von 1690 Gew.-Teilen Testbenzin auf 80°C temperiert. Sodann werden 313 Gew.-Teile Toluylendiisocyanat zugegeben und das Reaktionsgemisch 1 Std. bei 80°C gehalten. Anschliessend wird die Temperatur auf 100°C gesteigert und bis zum Verschwinden des freien Isocyanats belassen.
Beispiel 4
183 Gew.-Teile Esterkondensat 1,26 Gew.-Teile Dimer-60 fettsäurepolyesteramid Beispiel 1,122 Gew.-Teile Testbenzin werden bei 120°C gelöst, auf 90°C temperiert und nach Zugabe von 39 Gew.-Teilen Toluylendiisocyanat 1 Std. auf 90°C gehalten. Nach Zugabe von 43 Gew.-Teilen Testbenzin wird nach weiteren 2 Std. 90°C bei 100°C vollständig umge-65 setzt.
Das hergestellte thixotrope Urethanalkydharz ist klar. Gelstärke 34, Viskosität entsprechend einer Auslaufzeit von 45 sec. Zur Herstellung eines Weisslackes werden:
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io
Gew.-Tl.
83 thix. Urethanalkydharz gemäss Beispiel 4
50 Alkydharz, Ölgehalt 68 %, Säurezahl kleiner als 10
22 Testbenzin
70 Titandioxid-Pigment (Rutil)
2,50 Methyl-äthyl-ketoxim 55 %ig in Testbenzin
0,66 Co-Sikkativ, 6% Co
1,66 Pb-Sikkativ, 24% Pb
2,50 Ca-Sikkativ, 4% Ca angerieben und mit Testbenzin auf eine Viskosität von ca. 400 cP eingestellt.
Der Lack ist thixotrop, Gelstärke 6-8 (gemessen nach Stehen über Nacht bei 20°C) und trocknet hochglänzend auf.
Beispiel 5
In 586 Gew.-Teilen Esterkondensat 3 werden bei 140°C 72,5 Gew.-Teile Polyamidverkochungsprodukt Beispiel 1 gelöst, mit 369 Gew.-Teilen Testbenzin versetzt und bei 80°C nach Zugabe von 78,5 Gew.-Teilen Toluylendiisocyanat 1 Std. 20 gehalten. Danach erfolgt der weitere Umsatz bei 100°C.
Das Reaktionsprodukt ist thixotrop, klar. Gelstärke 35, Viskosität entsprechend einer Auslaufzeit von 34 sec.
Beispiel 6 2s
140 Gew.-Teile Polyamid A werden mit einem Gemisch aus 49,4 Gew.-Teilen Kokosfett und 10,6 Gew.-Teilen Trimethylolpropan 12 Std. auf 220 °C erhitzt.
22,4 Gew.-Teile davon werden in 115,4 Gew.-Teilen Esterkondensat 4 bei 140°C gelöst, mit 169,1 Gew.-Teilen Testben- 30 zin verdünnt und bei 80°C nach Zugabe von 31,3 Gew.-Teilen Toluylendiisocyanat wie unter Beispiel 1 weiterbehandelt.
Das entstandene thixotrope Urethanalkydharz ist klar. Gelstärke 100, Viskosität entsprechend einer Auslaufzeit von 42 sec. 35
Beispiel 7
140 Gew.-Teile Dimerfettsäurepolyamid A werden mit einem Gemisch aus 49,4 Gew.-Teilen Konjuenfettsäureme-thylester Isomerginat SP' (s. Karsten, Lackrohstofftabellen, 5. 40 Auflage, S. 69) und 10,6 Gew.-Teilen Trimethylolpropan 12 Std. auf 220°C erhitzt.
22,4 Teile davon werden wie in Beispiel 6 zu einem klaren thixotropen Urethanalkydharz umgesetzt. Gelstärke 50, Viskosität entsprechend einer Auslaufzeit von 40 sec.. 45
Beispiel 8
90 Gew.-Teile Dimerfettsäurepolyamid A werden mit einem Gemisch aus 10 Gew.-Teilen Sojaöl und 3 Gew.-Teilen Pentaerythrit 16 Std. auf 220°C erhitzt. so
36,4 Gew.-Teile davon werden in 230,8 Gew.-Teilen Esterkondensat 4 bei 140°C gelöst, mit 113,2 Gew.-Teilen Testbenzin verdünnt und nach Zusatz von 59,2 Gew.-Teilen Toluylendiisocyanat 30 min. bei 80°C gehalten. Nach Zusatz weiterer 113,2 Gew.-Teile Testbenzin wird die Temperatur nach ss
30 min. 80°C auf 100°C gesteigert und bis zum vollständigen Umsatz belassen.
Das klare thixotrope Produkt hat eine Gelstärke von 99 und eine Viskosität entsprechend einer Auslaufzeit von 45 sec.
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Beispiel 9
100 Gew.-Teile Dimerfettsäurepolyamid A werden mit einem Gemisch aus 84 Gew.-Teilen Sojaöl und 15,2 Gew.-Teilen Neopentylglykol 10 Std. auf 220°C erhitzt.
44 Gew.-Teile davon werden in 222 Gew.-Teilen Esterkon- 6S densat bei 140°C gelöst, mit 318 Gew.-Teilen Testbenzin verdünnt und bei 80°C nach Zusatz von 52 Gew.-Teilen Toluylendiisocyanat wie in Beispiel 1 umgesetzt.
Das klare thixotrope Produkt hat eine Gelstärke von 11 und die Viskosität entsprechend einer Auslaufzeit von 20 sec.
Beispiel 10
90 Gew.-Teile Dimerfettsäurepolyamid A werden mit einem Gemisch aus 10 Gew.-Teilen Sojaöl und 3 Gew.-Teilen Trimethylolpropan 16 Std. auf 220°C erhitzt.
18 Gew.-Teile davon werden in 115,4 Gew.-Teilen Esterkondensat 4 bei 140°C gelöst, mit 81 Gew.-Teilen Testbenzin verdünnt und mit 29,6 Gew.-Teilen Toluylendiisocyanat bei 80°C 30 min. gehalten. Nach Zugabe weiterer 81 Gew.-Teile Testbenzin wird das Reaktionsgemisch noch 30 min. bei 80°C belassen und dann bei 100°C vollständig umgesetzt.
Das klare thixotrope Urethanalkydharz hat eine Gelstärke von 71. Die Viskosität entspricht einer Auslaufzeit von 30 sec.
Beispiel 11
15 Gew.-Teile Dimerfettsäurepolyesteramid Beispiel 1 werden in 112,6 Gew.-Teilen Esterkondensat 5 bei 140°C gelöst, mit 76 Gew.-Teilen Testbenzin verdünnt und nach Zugabe von 25,2 Gew.-Teilen Hexamethylendiisocyanat 1 Std. bei 80°C gehalten. Hiernach wird das Reaktionsgemisch mit 76 Gew.-Teilen Testbenzin weiterverdünnt und bei 100°C vollständig umgesetzt.
Das klare thixotrope Urethanalkydharz hat eine Gelstärke von 24 und eine Viskosität entsprechend einer Auslaufzeit von 28 sec.
Beispiel 12
15 Gew.-Teile Dimerfettsäurepolyesteramid Beispiel 1 werden in 112,6 Gew.-Teilen Esterkondensat 5 bei 140°C gelöst, mit 158 Gew.-Teilen Testbenzin verdünnt und bei 80°C mit 31 Gew.-Teilen Isophorondiisocyanat versetzt. Sodann wird nach 1 Std. die Temperatur auf 100°C gesteigert und bis zum vollständigen Umsatz belassen.
Das Reaktionsprodukt ist klar, thixotrop. Gelstärke 14, Viskosität entsprechend einer Auslaufzeit von 24 sec.
Beispiel 13
140 Gew.-Teile Dimerfettsäurepolyamid B werden mit 49,4 Gew.-Teilen Sojaöl und 10,6 Gew.-Teilen Trimethylolpropan 10 Std. auf 220°C erhitzt.
22,4 Gew.-Teile davon werden in 115,4 Gew.-Teilen Esterkondensat 4 bei 140°C gelöst, mit 166 Gew.-Teilen Testbenzin versetzt und nach Zusatz von 27,8 Gew.-Teilen Toluylendiisocyanat erst 1 Std. bei 80°C, dann bei 100°C umgesetzt.
Das klare Reaktionsprodukt ist thixotrop. Gelstärke 58, Viskosität entsprechend einer Auslaufzeit von 46 sec.
Beispiel 14
134 Gew.-Teile Dimerfettsäurepolyesteramid Beispiel 1 werden in 111,4 Gew.-Teilen Esterkondensat 2 bei 140°C gelöst, mit 138 Gew.-Teilen Testbenzin versetzt auf 90°C gebracht und nach Zugabe von 31,3 Gew.-Teilen Toluylendiisocyanat 20 min. belassen. Nochmals werden dann 138 Gew.-Teile Testbenzin so umgesetzt, dass die Reaktionstemperatur von 90°C nicht unterschritten wird, worauf nach weiteren 40 min. auf 100°C gesteigert und bis zum vollständigen Umsatz gehalten wird.
Das klare Reaktionsprodukt ist sehr stark thixotrop. Die Viskosität entspricht einer Auslaufzeit von 22 sec. Gelstärken:
50 Gew.-Tl. Harz+ 7,5 Gew.-Tl. Dimethylformamid über 100 50 Gew.-Tl. Harz+20 Gew.-Tl. Dimethylformamid 99
B
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung thixotroper, oxydativ trocknender Urethanalkydharze, dadurch gekennzeichnet, dass man Gemische aus
(a) OH-gruppenhaltigen Partialestern von mehrwertigen Alkoholen mit langkettigen ungesättigten Fettsäuren und/oder OH-gruppenhaltigen Oligoestern von mehrwertigen Alkoholen mit ungesättigten Fettsäuren und mehrbasischen Carbonsäuren, wobei die Partialester und Oligoester noch Reste anderer Monocarbonsäuren enthalten können, und
(b) OH-gruppenhaltigen, fettsäuremodifizierten Dimerfettsäu-repolyesteramiden mit solchen Mengen
(c) gegebenenfalls monoisocyanatbaltigen Diisocyanaten umsetzt, dass die Anzahl der OH-Gruppen im Reaktionsgemisch gleich oder grösser ist als diejenige der NCO-Gruppen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Komponenten (a) und (b) im Gewichtsverhältnis 99 bis 40 Teile (a) zu 1 bis 60 Teile (b) einsetzt.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Anwendung des Verfahrens gemäss Anspruch 1 auf OH-gruppenhaltige, fettsäuremodifizierte Dimerfettsäurepolyester-amide, die man durch Erhitzen von Mischungen aus Dimer-fettsäurepolyamiden und Fettsäurepartialestern mehrwertiger Alkohole, wobei diese Fettsäurepartialester ganz oder teilweise durch Mischungen aus Fettsäureestern Und entsprechenden mehrwertigen Alkoholen ersetzt sein können, auf 190 bis 230 °C erhält, wobei die erhaltenen Dimerfettsäurepolyester-amide 0,1 bis 1,5 Mol Estergruppen und 0,2 bis 0,9 Mol OH-Gruppen pro Mol Carbonamidgruppe enthalten.
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