CS261151B1 - Polyesterové pryskyřice a způsob jejich výroby - Google Patents

Polyesterové pryskyřice a způsob jejich výroby Download PDF

Info

Publication number
CS261151B1
CS261151B1 CS87559A CS55987A CS261151B1 CS 261151 B1 CS261151 B1 CS 261151B1 CS 87559 A CS87559 A CS 87559A CS 55987 A CS55987 A CS 55987A CS 261151 B1 CS261151 B1 CS 261151B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
carboxylic acids
acids
koh
molecular weight
weight
Prior art date
Application number
CS87559A
Other languages
English (en)
Other versions
CS55987A1 (en
Inventor
Zdenek Vasicek
Karel Hajek
Jirina Ruzickova
Dana Blazkova
Original Assignee
Zdenek Vasicek
Karel Hajek
Jirina Ruzickova
Dana Blazkova
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zdenek Vasicek, Karel Hajek, Jirina Ruzickova, Dana Blazkova filed Critical Zdenek Vasicek
Priority to CS87559A priority Critical patent/CS261151B1/cs
Publication of CS55987A1 publication Critical patent/CS55987A1/cs
Publication of CS261151B1 publication Critical patent/CS261151B1/cs

Links

Landscapes

  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

Polyesterové pryskyřice složené z esterově vázaných polymerních karboxylových kyselin s číslem kyselosti 80 až 200 mg KOH.g”! a průměrné číselné molekulové hmotnosti Mn 500 až 20 000 nebo jejich směsí s pryskyřičnými kyselinami nebo jejich aduktů s alfa, beta-nenasycenými karboxylovými kyselinami s počtem uhlíkových atomů 3 až 6 nebo s jejich anhydridy, dále z polymerních hydroxylových sloučenin s průměrnou číselnou molekulovou hmotností fln 500 až 20 000 a případně z acyklických polyalkoholů se 2 až 6 hydroxylovými skupinami. Při jejich přípravě se směs reakčních složek podrobí jednostupňově nebo postupné reakci za přítomnosti organických rozpouštědel nebo v atmosféře inertních plynů při teplotě 150 až 260 °C za současného odstraňování reakční vody až do poklesu čísla kyselosti pod 20 mg KOH.g-!. Konečný produkt se případně zbaví rozpouštědel a vody oddestilováním při tlaku 1 až 10 kPa.

Description

Vynález se týká polyesterových pryskyřic s teplotou měknutí 90 až 190 °C a způsobu jejich výroby používaných zejména pro přípravu nátěrových hmot, tiskových a značkovacích barev, lepidel, tmelů a klížidel papíru.
Polyestery z terpendienových aduktů a fenolických pryskyřic jsou už dlouho známy a v oboru nátěrových hmot a tiskových barev také technicky používány (A. Knop, W. Scheib: Chemistry and Application of Phenolic Resins, Springer Verlag Berlin Heidelberg New York 1979; W. Sandermann: Naturharze, Terpentinól, Tallol, Springer Verlag Berlin Heidelberg 1960; W. Krumbhaar: Coating and Ink Resins, Reinhold Publishing Corp. USA 1947). Jedná se o reakční produkty polymerních hydroxylových sloučenin, zejména fenolformaldehydových . kondenzátů, případně též vícemocných alkoholů, jako např. glycerolu a pentaerythritolu a pryskyřičných kyselin, zejména kalafuny a maleínanhydridu. Syntéza sestává z přidávání fenolformaldehydového nebo dianformaldehydového kondenzátu k tavenině kalafuny nebo její směsi s aduktem kalafuny s maleinanhydridem při relativně nízké teplotě, následuje další zahřívání a konečné doesterifikování případně vícemocnými alkoholy. V některých případech se kalafuna esterifikuje nejdříve polyalkoholy a fenolický kondenzát se k esteru přidává v dalším procesu. Získávají se tak velmi tvrdé a křehké produkty, které jsou někdy omezeně rozpustné v běžných organických rozpouštědlech a nedostatečně snášenlivé s různými syntetickými lakařskými pryskyřicemi.
Výše uvedené nevýhody odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem jsou polyesterové pryskyřice na bázi reakčních produktů karboxylových kyselin nebo jejich funkčních derivátů s polyhydroxylovými sloučeninami nebo jejich funkčními deriváty, s teplotou měknutí 90 až 190 °C a způsob jejich výroby. Podstata tohoto vynálezu spočívá v tom, že polyesterové pryskyřice obsahují 65 až 85 % hmot. esterově vázaných polymerních karboxylových kyselin s číslem kyselosti 80 až 200 mg KOH.g-''' a průměrné číselné molekulové hmotnosti Mn 500 až 20 000, zejména ze skupiny akrylátových či styrenakrylátových polymerů a kopolymerů alfa, beta-nenasycených karboxylových.kyselin s pentenem, hexenem, indenem, isoprenem, styrenem, piperylenem, butadienem, cyklopentadienem a dicyklopentadienem, nebo jejich směsí s 5 až 95 % hmot. pryskyřičných kyselin nebo jejich aduktů s alfa, beta-nenasycenými karboxylovými kyselinami s počtem 3 až 6 uhlíkových atomů nebo s jejich anhydridy, dále 5 až 25 % hmot. polymerních hydroxylových sloučenin s průměrnou číselnou molekulovou hmotností Mn 500 až 20 000, zejména ze skupiny fenolformaldehydových kondenzátů o molárním poměru fenolu a formaldehydu 1:1 a viskozitě 80 až 150 mPa.s při sušině 60 až 65 % hmot. a případně též až 12 % hmot. acyklických polyalkoholů se 2 až 6 hydroxylovými skupinami. Polyesterové pryskyřice podle tohoto vynálezu se připravují tak, že se jednostupňové nebo postupné reakci podrobí směs obsahující výše uvedené polymerní karboxylové kyseliny s číslem kyselosti 80 až 200 mg KOH.g-'' a průměrné číselné molekulové hmotnosti Mn 500 až 20 000, pryskyřičné kyseliny nebo jejich adukty s alfa, beta-nenasycenými karboxylovými kyselinami se 3 až 6 uhlíkovými atomy nebo jejich anhydridy. Dále tato směs obsahuje výše uvedené polymerní hydroxylové sloučeniny s číselnou molekulovou hmotností Mn 500 až 20 000 a případně acyklické polyalkoholy se 2 až 6 hydroxylovými skupinami. Reakce probíhá za přítomnosti rozpouštědel ze skupiny aromatických uhlovodíků a/nebo v atmosféře inertních plynů při teplotě 150 až 260 °C za současného odstraňování reakční vody až do poklesu čísla kyselosti pod 20 mg KOH.g ', načež se konečný produkt případně zbaví organických rozpouštědel a reakční vody oddestilováním při tlaku 1 až 10 kPa.
Polyesterové pryskyřice podle tohoto vynálezu mají ve srovnání se známými kalafunou modifikovanými fenolickými pryskyřicemi řadu předností. Vyznačují se velkou tvrdostí, křehkosti, ale i dobrou houževnatostí. Jejioh teplota měknutí se pohybuje v rozmezí 90 až 190 °C a číslo kyselosti pak v rozmezí 10 až 50 mg KOH.g '. Jsou velmi dobře rozpustné v běžných organických rozpouštědlech jako jsou aromatické uhlovodíky, ketony a estery, snadno se mísí s lakařskými pojivý, např. s oleji, alkydovými pryskyřicemi, estery epoxidových pryskyřic, deriváty celulózy a zvláště výše měknoucí typy jsou vhodné jako součást tiskových barev. Všechny tyto vlastnosti lze v širokém rozsahu obměňovat jak volbou různých druhů a množství výchozích komponent tak i změnou výrobní technologie.
Polyesterové pryskyřice podle tohoto vynálezu jsou reakční produkty karboxylových kyselin nebo jejich směsí s pryskyřičnými kyselinami či jejich funkčními deriváty a polymerních hydroxylových sloučenin, případně acyklických polyalkoholů nebo derivátů těchto výchozích látek.
Kyselinová složka je zastoupena především polymerními karboxylovými kyselinami na bázi homopolymerů a kopolymerů alfa, beta-nenasycených karboxylových kyselin či jejich anhydridů nebo jimi modifikovaných nenasycených polymerů o průměrné molekulové hmotnosti 500 až 20 000 alfa,beta-nenasycené karboxylové kyseliny zahrnují kyselinu akrylovou, methakrylovou, krotonovou, maleinovou, fumarovou, citrakonovou, pyrocinchonovou, mesakonovou, itakonovou nebo jejich příslušné anhydridy, především pak maleinanhydrid. Z homopolymerů alfa, beta-nénasyoených monokarboxylových kyselin přichází především v úvahu kyselina polyakrylová a polymethakrylová. Kopolyméry uvedených nenasycených karboxylových kyselin a jejich anhydridů obsahují jako komonomery monoolefiny, jako např. ethylen, propylen, buteny, penteny, hexeny, hepteny, vinylchlorid, vinylidenchlorid, vinylacetát, (meth)akrylové a allylové sloučeniny, cyklopenteny, cyklohexeny,-inden, methylindeny, kumaron a diolefiny (butadien, izopren, piperylen, dimethylbutadien, chloropren, pentadieny, hexadieny, cyklopentadien, dicyklopentadién, cyklohexadien). Ke kopolymerací s nenasycenými kyselinami lze použít bud jednotlivé monomery s jednou nebo se dvěma dvojnými vazbami, anebo jejich různé vzájemné směsi. Místo uvedených komonomerů lze ke kopolymerací nebo a adici nenasycené kyselinové složky použít jejich kapalných oligomerů, kooligomerů nebo nízkomolekulárnich homopolymerů a kopolymerů obsahujících dvojné vazby.
Druhou kyselinovou komponentu zahrnují pryskyřičné kyseliny nebo jejich adukty s alfa, beta-nenasycenými karboxylovými kyselinami a jejich anhydridy. Výchozí surovinou pryskyřičných kyselin je kalafuna. V ní je obsažena především kyselina abietová a levopimerová, dále neoabietová, palustrová, dehydroabietová, hydroabietová, dextropimarová a isodextropimarová.
K adici na pryskyřičné kyseliny lze použít již výše uvedených alfa,beta-nenasycených monokarboxylových a dikarboxylových kyselin a jejich anhydridů, hlavně maleinanhydrid a kyselinu akrylovou.
Alkoholickou složku tvoří polymerní hydroxylové sloučeniny s molekulovou hmotnosti 500 až 20 000. Zahrnují především fenolformaldehydové kondenzáty, kde vedle fenolu je možno použít dian, trikresolovou nebo xylenolovou směs, směsi isopropylfenolu, ethylfenolu, p-kumylfenol, p-terc.butylfenol, vedle formaldehydu 38% lze aplikovat paraformaldehyd 85 až 95%. Nejčastěji se uplatňují fenolformaldehydové a dianformaldehydové kondenzáty.
Jako druhou alkoholickou složku lze případně užít acyklické polyalkoholy Obsahující 2 až 6 hydroxylových skupin. Především jde o glykoly, jako např. ethylenglykol, propylenglykoly, butylenglykoly, neopentylglykol, diethylenglykol, dipropylenglykol, triethylenglykol a další polyalkylenglykoly, dále pak alkoholy trojmocné, jako např. glycerol, 1,1,1-trimethylolethan, 1,1,1-trimethylolpropan, 2,3,4-pentantriol, 1,2,3-trihydroxybutan, 1,2,6-hexantriol a alkoholy čtyřmocné až šestimocné, jako např. pentaerythritol, dipentaerythritol, arabitol, sorbitol, xyliton, mannitol. Uvedené polyalkoholy nebo jejich deriváty se k esterifikaci používají jednotlivě nebo ve vzájemných směsích. Největší technický význam má glycerol a pentaerythritol
Výroba polyesterových pryskyřic podle tohoto vynálezu obecně zahrnuje známé postupy, při kterých se polymerní karboxylové kyseliny, případně spolu s pryskyřičnými kyselinami či jejich adukty, podrobí přímé esterifikaci s vícemocnými alkoholickými složkami při teplotě až 250 °C. Použité kyselinové složky se obvykle připraví předem tak, že se na výchozí nenasycené polymery a odděleně též na pryskyřičné kyseliny kalafuny naadují alfa, beta-nenasycené karboxylové kyseliny či jejich anhydridy, přednostně pak maleinanhydrid. Výhodný je způsob syntézy těchto aduktů už v prvé fázi přípravy polyesterových pryskyřic, a to uvedenou maleinizací směsi nenasycených polymerů a pryskyřičných kyselin při teplotě 150 až 210 °C. V další fázi následuje esterifikace vzniklých karboxylových kyselin polymerními hydroxylovými sloučeninami, přednostně fenolformaldehydovými nebo dianformaldehydovými a nakonec se případně provádí doesterifikace polyalkoholy, hlavně glycerolem a pentaerythritolem, při teplotě 180 až 220 °C. Reakce se ukončí do dosažení požadovaného čísla kyselosti a teploty měknutí polyesterové pryskyřice. Polyesterové pryskyřice podle tohoto vynálezu jsou vhodné zejména pro přípravu nátěrových hmot, tiskových a značkovacích barev, lepidel, tmelů a klížidel papíru.
Předmět vynálezu je dále doložen příklady provedení. Teploty měknutí polyesterových pryskyřic byly stanoveny podle CSN 65 7060.
Příklad 1
Polyesterová pryskyřice obsahuje 82 % hmot. esterově vázané polymerní karboxylové kyseliny o čísle kyselosti 82 mg KOH.g-1 s výslednou číselnou molekulovou hmotností Mn 600. Tato polymerní karboxylová kyselina je připravena adicí 8 hmot. dilů maleinanhydridu na 92 hmot. dílů kopolymerů pentenu, hexenu, indenu, styrenu, butadienu, cyklopentadienu, dicyklopentadienu. Polyesterová pryskyřice se připraví tak, že se roztaví 830 g polymerní karboxylové kyseliny na bázi výše uvedeného kopolymerů a maleinanhydridu, dále se postupně přidá 152 g fenolformaldehydového kondenzátu rezolu s molárním poměrem fenol-formaldehyd lsl o čísle molekulové hmotnosti Mn 650, viskozitě 90 mPa.s, sušině 60 % a 30 g glycerolu za přídavku 30 g xylenu. Tato směs se podrobí postupné azeotropické esterifikaci při teplotě 230 °C, přičemž číslo kyselosti klesne na 17 mg KOH.g 1. Za tlaku 10 kPa se oddestiluje xylen a získá se tvrdá polyesterová pryskyřice s teplotou měknutí 95 °C vhodná pro formulaci nátěrových hmot.
Příklad 2
Polyesterová pryskyřice obsahující 69 * hmot. esterově vázaných karboxylových kyselin tvořených směsí 92 hmot. dílů kalafuny a 8 hmot. dilů polymerní kyseliny připravené reakcí 12 hmot. dílů kyseliny akrylové a 88 hmot. díly kopolymerů isoprenu, piperylenu, pentenu, hexenu, cyklopentadienu a indenu o čísle kyselosti 88 mg KOH.g 1 s výslednou číselnou molekulovou hmotností Mn 18 500. 73 g polymerní karboxylové kyseliny připravené z výše popsaného kopolymerů se v baňce roztaví s 840 g kalafuny, dále se postupně přidá za současného zahřívání 330 g dianformaldehydového resolu s molárním poměrem dian-formaldehyd 1:1, sušinou 65 %, viskozitou 120 mPa.s o číselné molekulové hmotnosti Mn 19 200 a 80 g pentaeryth ritolu a podrobí se azeotropické esterifikaci při teplotě 170 °C za přídavku 25 g xylenu. Esterifikace se ukončí při poklesu čísla kyselosti na 15 mg KOH.g 1 a pak při tlaku 1 kPa se oddestiluje xylen. Získaná polyesterová pryskyřice má teplotu měknutí 185 °C vhodná pro formulaci tiskových barev.
Příklad 3
Polyesterová pryskyřice obsahující 77 % hmot. esterově vázaných karboxylových kyselin tvořených směsí 93 hmot. dílů polymerní karboxylové kyseliny připravené Friedel-Craftsovou reakcí pentenu, hexenu, cyklopentadienu, indenu, butadienu a maleinanhydridu o výsledné číselné molekulové hmotnosti Μη 1 500 a číselné kyselosti 80 mg KOH.g 1 a 7 hmot. dilů kalafuny. Tato pryskyřice se připraví tak, že 87 g výše uvedené polymerní karboxylové kyseliny se podloží do baňky společně s 66 g kalafuny, 97 g fenolformaldehydového kondenzátu resolu s molárním poměrem fenol-formaldehyd 1:1 o sušině 63 %, viskozitě 145 mPa.s a číselné molekulové hmotnosti Mn 17 000 a 146 g pentáerythritolu a tato směs se roztaví a podrobí esterifikaci za uvádění proudu dusíku při teplotě 260 °C do poklesu čísla kyselosti na 12 mg KOH.g-1. Teplota měknutí získané pryskyřice je 130 °C a používá se při formulacích nátěrových hmot a tiskových barev.
Přikládá
Polyesterová pryskyřice obsahující 72 % hmot. esterově vázaných karboxylových kyselin o čísle kyselosti 165 mg KOH.g 1 a průměrné číselné molekulové hmotnosti Mn 11 000 tvořených směsí 88 hmot. dílů talového oleje a 12 hmot. dílů polymerní kyseliny připravené reakcí 15 hmot. dílů citrakonaldehydu s 85 hmot. díly kopolymerů isoprenu, piperylenu, pentenu, hexenu, cyklopentadienu a indenu. 100 g polymerní karboxylové kyseliny připravené z popsaného kopolymerů se roztaví s 804 g kalafuny, dále se postupně přidá za současného zahřívání 330 g dian-formaldehydového resolu s molárním poměrem dian-formaldehyd 1:1, sušinou 65 %, viskozitou 140 mPa.s o průměrné číselné molekulové hmotnosti Mn 16 000 a 80 g pentaerythritolu a podrobí se azeotropické esterifikaci při teplotě 190 °C za přídavku 25 g xylenu. Esterifikace se ukončí při poklesu čísla kyselosti na 15 mg KOH.g 1 * a při tlaku 1 kPa se oddestlluje xylen. Získaná polyesterová pryskyřice má teplotu měknutí 160 °C a používá se pro formulaci tiskových a značkových barev.

Claims (2)

1. Polyesterové pryskyřice na bázi reakčních produktů karboxylových kyselin nebo jejich funkčních derivátů s polyhydroxylovými sloučeninami nebo jejich funkčními deriváty s teplotou měknutí 90 až 190 °C, připravitelné esterifikaci z 65 až 85 i hmotnostních polymerních karboxylových kyselin s číslem kyselosti 80 až 200 mg KOH.g a průměrné číselné molekulové hmotnosti Mn 500 až 20 000 zejména ze skupiny akrylátových či styrenakrylátových polymerů a kopolymerů alfa,beta-nenasycených dikarboxylových kyselin s pentenem, hexenem, indenem, styrenem, butadienem, isoprenem, piperylenem, cyklopentadienem a dicyklopentadienem nebo jejich směsí 5 až 95 S hmotnostních pryskyřičných kyselin nebo jejich aduktů s alfa,beta-nenasycepými karboxylovými kyselinami s 3 až 6 uhlíkovými atomy nebo s jejich anhydridy,
5 až 25 % hmotnostních polymerních hydroxylových sloučenin s průměrnou číselnou molekulovou hmotností Mn 500 až 20 000 zejména ze skupiny fenolformaldehydových kondenzátů o molárním poměru fenolu a formaldehydu 1:1 a viskozitě 80 až 150 mPa.s při sušině 60 až 65 % hmot. a případně až 12 % hmotnostních acyklických polyalkoholů se 2 až 6 hydroxylovými skupinami.
2. Způsob výroby polyesterových pryskyřic podle bodu 1, Vyznačující se tím, že se podrobí jednostupňové nebo postupné reakci směs obsahující výše uvedené polymerní karboxylové kyseliny s číslem kyselosti 80 až 200 mg KOH.g 4 o průměrné číselné molekulové hmotnosti
Mn 500 až 20 000, pryskyřičné kyseliny nebo jejich adukty s alfa,beta-nenasycenými karboxylovými kyselinami s počtem uhlíkových atomů 3 až 6 nebo i jejich anhydridy, dále výše specifikova né polymerní hydroxylové sloučeniny, s číselnou molekulovou hmotností Mn 500 až 20 000 a Jpřípadně acyklické polyalkoholy se 2 až 6 hydroxylovými skupinami za přítomnosti organických rozpouštědel ze skupiny aromatických uhlovodíků a/nebo ketonů, nebo v atmosféře inertních plynů při teplotě 150 až 260 °C za současného odstraňování reakční vody až do poklesu čísla kyselosti pod 20 mg KOH.g x, načež se konečný produkt případně zbaví organických rozpouštědel a reakční vody oddestilováním při tlaku 1 až 10 kPa.
CS87559A 1987-01-28 1987-01-28 Polyesterové pryskyřice a způsob jejich výroby CS261151B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS87559A CS261151B1 (cs) 1987-01-28 1987-01-28 Polyesterové pryskyřice a způsob jejich výroby

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS87559A CS261151B1 (cs) 1987-01-28 1987-01-28 Polyesterové pryskyřice a způsob jejich výroby

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS55987A1 CS55987A1 (en) 1988-06-15
CS261151B1 true CS261151B1 (cs) 1989-01-12

Family

ID=5337866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS87559A CS261151B1 (cs) 1987-01-28 1987-01-28 Polyesterové pryskyřice a způsob jejich výroby

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS261151B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS55987A1 (en) 1988-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8450446B2 (en) Rosen phenolic resins and uses related thereto
US3468829A (en) Gravure ink for paper
US7291697B2 (en) Resinates from monomer
JP2004285255A (ja) 印刷インキ用樹脂及び該印刷インキ用樹脂を使用した印刷インキ
US5021538A (en) Polyimide/polyamide derivatives of diels-alder/ene adducts of phenol-modified rosin esters
US5556454A (en) Modified natural resin esters, processes for their preparation and their use as binder resins in printing inks
US6172174B1 (en) Phenolic rosin resin compositions
JPH06322321A (ja) フェノール樹脂変性された天然樹脂酸エステル、その製造方法およびそれの、印刷インキでの用途
JPWO2014024549A1 (ja) オフセット印刷インキ用樹脂
EP1454932B1 (en) Rosin phenolic resin and uses related thereto
US5498684A (en) Self-gelling binder resins for offset-printing inks having improved storage stability
JP2012001714A (ja) ロジン変性フェノール樹脂、印刷インキ用ワニス、および印刷インキ
JPWO2016208375A1 (ja) ロジン変性フェノール樹脂及び印刷インキ
Phun et al. Industrial applications of pine‐chemical‐based materials
US5708078A (en) Modified natural-resin acid-aldehyde adducts
JP4093656B2 (ja) 印刷インキ用樹脂
CS261151B1 (cs) Polyesterové pryskyřice a způsob jejich výroby
JP4326074B2 (ja) 印刷インキ用樹脂
JPH06322320A (ja) フェノール樹脂変性された天然樹脂酸エステル、その製造方法およびそれの、印刷インキにおけるバインダー樹脂としての用途
JPH0616789A (ja) 変性シクロペンタジエン樹脂
CS232091B1 (cs) Polyesterové pryskyřice a způsob jejich výroby
JP2019048971A (ja) オフセット印刷インキ用ワニス組成物、オフセット印刷インキ
JP2001098074A (ja) 印刷インキ用樹脂
JP2001164169A (ja) 印刷インキ用樹脂
JP2004256716A (ja) 印刷インキ用樹脂及びその製造方法