CS269397B1 - Method of elastic alkyd resins preparation - Google Patents
Method of elastic alkyd resins preparation Download PDFInfo
- Publication number
- CS269397B1 CS269397B1 CS884997A CS499788A CS269397B1 CS 269397 B1 CS269397 B1 CS 269397B1 CS 884997 A CS884997 A CS 884997A CS 499788 A CS499788 A CS 499788A CS 269397 B1 CS269397 B1 CS 269397B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- reaction
- koh
- modifier
- parts
- acyclic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
Postup spočívá nejprve v reakci přírodních esterů odvozených od glycerolu a acyklických monokarboxylových kyselin o specifikovaném jodovém čísle s acyklickými troj- až čtyřmocnými alkoholy v přítomnosti sloučenin kovů 1. a 2. sloupce periodické soustavy prvků, v inertní atmosféře a při teplotě 220 až 260 °C po dobu 2 až 4 h. Vzniklé směs hydroxyesterů se-, pak podrobí polyesterifikaci při teplotě 220 až 270 C v přítomnosti inertního plynu a/nebo v organickém rozpouštědle s oikarboxylovými kyselinami nebo jejich anhydridy a s modifikétorem, připraveným adiční reakcí cyklického anhydridu s epeilon-kaprolaktamem, až do poklesu čisla kyselosti produktu pod 15 mg KOH.g-·1.The procedure consists first in the reaction natural esters derived from glycerol and acyclic monocarboxylic acids acids of the specified iodine value with acyclic three to four alcohols in the presence of metal compounds 1st and 2nd columns of the periodic system elements in an inert atmosphere and at room temperature 220-260 ° C for 2-4 h. The resulting mixture of hydroxy esters is then added subjected to polyesterification at temperature 220-270 ° C in the presence of inert gas and / or in an organic solvent with oicarboxylic acids or their anhydrides and with a modifier prepared addition reaction of the cyclic anhydride with epeilone-caprolactam, up to decrease in acid number of the product below 15 mg KOH.g- 1.
Description
CS 269397 B1 1CS 269397 B1 1
Vynález se týká pružných alkydových prys.kyřic používaných pro formulaci nátěro-vých hmot zasychajících oxypolymeračním mechanismem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to flexible alkyd resins used for the formulation of coating compositions drying with an oxypolymerization mechanism.
Mezi moderními syntetickými lékařskými pojivý, např. na bázi polyesterových, po- ‘lyuretanových, polyamidových, polyepoxidových a polyakrylových pryskyřic, si stáleudržují první místo pryskyřice alkydové, Je tomu tak zejména proto, že jejich výchozísuroviny jsou dostupné a relativně levné. Samotná výroba pryskyřic není složitá apryskyřice se snadno zpracovávají na nátěrové hmoty. Alkydy se připravují reakcí po-lyalkoholů s rostlinnými oleji nebo jejúch monokarboxylovými kyselinami a s polykarbo-xylovými kyselinami nebo jejich anhydridy. Alkydové pryskyřice se dobře pigmentují,mají výborné filmotvorné vlastnosti a jsou schopny zesířování zasycháním na vzduchunebo vypalováním. Nátěrové hmoty na jejich bázi však mají také některé nevýhodnévlastnosti, jako je pomalé zasychání filmu, jejich měkkost, lepivost, tendence kežloutnutí, nízká odolnost vůči vodě, alkáliím a kyselinám. K odstranění těchto nedos-tatků se běžné typy alkydových pryskyřic chemicky nebo fyzikálně modifikují. K chemic-kým modifikacím patří především reakce s nenasycenými sloučeninami, zejména maleinizace(austral. patent č. 407 538, NSR patent č. 2 441 935), cyklopentadienizace (belg.patentč, 832 926, NSR patent č. 1 520 174), silikonizace (SSS autorské osvědčení č. 394 406, USA patent č. 3 948 827) a uretanizace (NSR patent č. 1 644 750 a 1 644 801). Z chemic-kých modifikací je zvláště významná styrenace (franc. patent č. 1 518 562, brit patentč. 1 376 194 aj.) a v posledním období i akrylace (USA patent č, 3 374 194, břit. pa-tent č. 957 367). Je však obtížné připravit homogenní a dlouhodobě stabilní alkydys těmito vlastnostmi, stejně jako alkydy pro nátěrové hmoty s dlouhodobou odolností po-větrnosti. Fyzikální modifikace zahrnují míšení alkydových pryskyřic s reaktivními inereaktivními makromolekulárními látkami, např. s pryskyřicemi, močovinoformaldehydový-mi, melaminformaldehydovými (belg. patent č. 874 241, franc. patent č. 2 192 155, NSR patent č. 2 710 994), fenolformaldehydovými (belg. patent č. 833 822, evrop. pa-tent č. 2 488) a přírodními (čs. autorské osvědčení č. 155 002, jap. patent č. 74 102 407),dále vinylovými polymery (NSR patent č. 1 770 299, USA patent č. 3 468 826) a elastomery(austral. patent č. 293 252 a 425 563 ). V poslední době je stále více ceněnou vlastnos-tí alkydů vysoká pružnost z nich vytvořených nátěrových filmů.Among modern synthetic medical binders, eg based on polyester, polyurethane, polyamide, polyepoxide and polyacrylic resins, they retain the first place of alkyd resins, especially because their starting materials are available and relatively inexpensive. The production of resins is not complicated, and resins are easily processed into paints. Alkydes are prepared by reacting polyols with vegetable oils or their monocarboxylic acids and with polycarboxylic acids or their anhydrides. Alkyd resins are well pigmented, have excellent film-forming properties and are capable of crosslinking by air drying or firing. However, coating compositions based thereon also have some disadvantageous properties, such as slow film drying, softness, tackiness, yellowing tendency, low water, alkali and acid resistance. To remove these deficiencies, conventional types of alkyd resins are chemically or physically modified. Chemical modifications include, but are not limited to, reactions with unsaturated compounds, particularly maleization (Australian Patent No. 407,538, NSR Patent No. 2,441,935), cyclopentadienation (Belgian Pat., 832,926, NSR Patent No. 1,520,174), siliconization (SSS Authorization No. 394,406, US Patent No. 3,948,827) and urethanization (NSR Patent No. 1,644,750 and 1,644,801). Of the chemical modifications, styreneization is particularly important (French Patent No. 1,518,562, British Patent No. 1,376,194, etc.) and, more recently, acrylation (U.S. Pat. 957,367). However, it is difficult to prepare homogeneous and long-term stable alkyds with these properties, as well as alkyds for paints with long-lasting resistance to wind. Physical modifications include the mixing of alkyd resins with reactive inactive macromolecular substances, e.g., resins, urea-formaldehyde, melamine-formaldehyde (Belgian Patent No. 874,241, French Patent No. 2,192,155, NSR Patent No. 2,710,994), phenol formaldehyde (Belgian Patent No. 833,822, European Patent No. 2,488) and natural (Czechoslovak Patent No. 155,002, Japanese Patent No. 74,102,407), followed by vinyl polymers (NSR Patent No. 1 No. 770,299, U.S. Patent No. 3,468,826) and elastomers (Australian Patent Nos. 293,252 and 425,563). Recently, the increasingly prized property of alkyds is the high flexibility of the coating films formed therefrom.
Nyní se zjistilo, že pružné alkydové pryskyřice lze připravit postupem podle před-loženého vynálezu, jehož předmětem je způsob přípravy pružných alkydových pryskyřicna bázi reakčních produktů rostlinných olejů, karboxylových kyselin, polyalkoholů a mo-difikátorů. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se nejprve nechá reagovat při teplotě220 až 260 °C, po dobu 2 až 4 h, v přítomnosti sloučenin kovů 1. a 2. sloupce periodic-ké soustavy prvků a v inertní atmosféře 400 až 650 hmot, dílů přírodních esterů glycero-lu a acyklických monokarboxylových kyselin o jodovém čísle 90 až 200 g J2/l00 g s 80až 200 hmot. díly acyklických troj- až čtyřmocných alkoholů. Získaná směs hydroxyeste-rů se pak podrobí při teplotě 220 až 270 °C v přítomnosti inertního plynu a/nebo v orga-nickém nereaktivním rozpouštědle polyesterifikační reekci se 180 až 280 hmot. díly di-karboxylových kyselin nebo jejich anhydrodů a 50 až 360 hmot. díly modifikátoru, jímžje adiční produkt cyklického anhydridu s epsilon-kaprolaktamem, až do poklesu číslakyselosti reakčního produktu pod 15 mg KOH.g“^. Výrobu alkydových pryskyřic výše popsaným postupem lze vést na běžných typech po-lykondenzačních reaktorů. Připravené pryskyřice se vyznačují rychlejší dobou zasychání(u zasychajících typů) a vyšší pružnosti nátěrů.It has now been found that flexible alkyd resins can be prepared by the process of the present invention, which is a process for preparing flexible alkyd resins based on reaction products of vegetable oils, carboxylic acids, polyalcohols and difficulty. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to react at a temperature of 220 to 260 ° C, for a period of 2 to 4 hours, in the presence of metal compounds 1 to 2, and 400 to 650 parts by weight in an inert atmosphere. of natural esters of glycerol and acyclic monocarboxylic acids having an iodine value of 90 to 200 g J 2/100 g with 80 to 200 wt. parts of acyclic tri- to tetravalent alcohols. The hydroxyl ether mixture obtained is then subjected to a polyesterification reaction with 180-280 wt.% At 220-270 ° C in the presence of an inert gas and / or in an organic non-reactive solvent. parts of di-carboxylic acids or their anhydrides and 50 to 360 wt. parts of the modifier, which is the adduct of the cyclic anhydride with epsilon-caprolactam, until the acidity of the reaction product falls below 15 mg of KOH. The production of alkyd resins by the process described above can be carried out on conventional types of polycondensation reactors. Prepared resins are characterized by faster drying time (for drying types) and higher coating flexibility.
Alkydové pryskyřice připravené podle tohoto vynálezu jsou reakční produkty přírod-ních olejů (triglycerodů acyklických monokarboxylových kyselin) s polyoly, dikarboxylo-vými kyselinami a modifikátory. Alkoholickou složkou jsou vícemocné acyklické alkoholyobsahující 2 až 6 hydroxylových skupin. Jsou to glykoly (např. ethylenglykol, propylen-glykol, butylenglykol, neopentylglykol, diethylenglykol, dipropylenglykol a vyšší po-lyethylenglykoly), alicyklické dioly (např. 1,2- a 1,4-cyklohexandiol, l,4-bis(hydroxy- 2 CS 269397 B1 methyl)cyklohexan), hydrogenované nebo alkylenoxidované bisfenoly (např. 2,2-bis(4--hydroxycyklohexyl)propan,2,2-bis(4-hydroxyeťhoxyfenyl)propan, 2,2-bis(4-hydroxypro-poxyfenyl)propan), z trojmocných alkoholů zejména glycerol, 1,1,1-trimethylolethen, 1,1,l_trimethylolpropan,2,3,4-pentantriol, 1,2,3-trihydroxybutan, 1,2,6-hexantriola tris(2-hydroxyethyl)-isokyanurát, ze skupiny čtyř- až šestimocných alkoholů jsouvhodné pentaerythritol, dipentaerythritol. arabitol, sorbitol, xylitol a manitol.The alkyd resins prepared according to the present invention are reaction products of natural oils (triglycerides of acyclic monocarboxylic acids) with polyols, dicarboxylic acids and modifiers. The alcoholic component is polyvalent acyclic alcohols containing from 2 to 6 hydroxyl groups. These are glycols (e.g., ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, and higher polyethylene glycols), alicyclic diols (e.g., 1,2- and 1,4-cyclohexanediol, 1,4-bis (hydroxy- Methyl) cyclohexane), hydrogenated or alkylene oxide oxidized bisphenols (eg 2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxyethoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxypro) -poxyphenyl) propane), of trivalent alcohols in particular glycerol, 1,1,1-trimethylolethene, 1,1,1-trimethylolpropane, 2,3,4-pentanetriol, 1,2,3-trihydroxybutane, 1,2,6-hexantriola tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, from the group of four to hexavalent alcohols are pentaerythritol, dipentaerythritol. arabitol, sorbitol, xylitol and mannitol.
Tyto alkoholy lze použít bud jednotlivě, lépe však ve vzájemných směsích.These alcohols can be used individually, but preferably in mixtures with each other.
Kyselinové složky, které se mohou podílet na uvedené přípravě alkydů, příslušejísvým charakterem do těchto skupin: Především jsou to acyklické monokarboxylové kyseli-ny s rovným řetězcem, obsahující 4 až 22 uhlíkoyých atomů, které se vyskytují ve smě-sích různého složení v rostlinných olejích v podobě triglyceridů. Z rostlinných olejůpřicházejí v úvahu hlavně oleje lněný, sojový, dehydratovaný, ricinový, řepkový, slu-nečnicový, bavlníkový, světlicový, oiticikový a některé další oleje, jejichž jodovéčíslo spadá do rozmezí 80 až 200 g 02/100 g. Další skupinu tvoří dikarboxylové kyseli-ny nebo jejich anhydridy, zejména ftalanhydrid, 1,2,3,6-tetrahydroftalanhydrid,hexahydroftalanhydrid, kyselina isoftalová, adipová a sebaková. Tyto anhydridy se mohourovněž použít pro přípravu modifikátorů adiční reakcí s epsilon-kaprolaktamem.Acidic components which may be involved in the preparation of alkyds of the following groups: In particular, straight chain acyclic monocarboxylic acids having from 4 to 22 carbon atoms occurring in mixtures of various compositions in vegetable oils. triglycerides. Of the vegetable oils, mainly linseed, soybean, dehydrated, castor, rapeseed, sunflower, cotton, safflower, oiticicum, and some other oils whose iodine number falls within the range of 80 to 200 g of 02/100 g are particularly suitable. or their anhydrides, especially phthalic anhydride, 1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, isophthalic acid, adipic acid and sebacic acid. These anhydrides can also be used to prepare modifiers by addition reaction with epsilon-caprolactam.
Průběh přípravy alkydů se sleduje stanovením čísla kyselosti směsi a viskozityroztoku alkydů v uhlovodíkových rozpouštědlech (lakovém benzinu, xylenu).The course of alkyd preparation is monitored by determining the acid number of the mixture and the viscosity of the alkyd solution in hydrocarbon solvents (white spirit, xylene).
Roztoky alkydových pryskyřic připravené postupem podle tohoto vynálezu se zpraco-vávají na nátěrové hmoty základní i na emaily. Modifikátory, tj. adiční produkty sepsilon-kaprolaktamem, je možno připravit předem nebo "in šitu’ v reakčním médiu alkydů.Příklady provedení V následujících příkladech použité modifikátory se připraví těmito postupy:The alkyd resin solutions prepared by the process of this invention are processed into both primer and enamel coatings. Modifiers, i.e. the addition products of sepsilone-caprolactam, can be prepared in advance or "in situ" in the alkyd reaction medium. Exemplary Modifiers used in the following examples are prepared by the following procedures:
Modifikátor A V reaktoru se při teplotě 140 °C nechá během 5 h zreagovat 148 g ftalanhydriduse 114 g epsllon-kaprolaktamu. Po této době se reakční produkt vylije na plech. Získáse pevné, světle bílá látka o čísle kyselosti 220 až 225 mg KOH.g“\The reactor modifier A was reacted with 148 g of phthalic anhydride 114 g of epsilon-caprolactam at 140 DEG C. for 5 hours. After this time, the reaction product was poured onto a metal sheet. A solid, pale white substance with an acid number of 220 to 225 mg KOH is obtained.
Modifikátor BModifier B
Za stejných podmínek se reakcí 152.g tetrahydroftalanhydridu a 114 g epsilon--kaprolaktamu připraví produkt o čísle kyselosti 212 až 220 mg KOH.g”\ Příklad 1Under the same conditions, an acid value of 212 to 220 mg KOH.g is prepared by reaction of 152 g of tetrahydrofuran anhydride and 114 g of epsilon-caprolactam.
Do reaktoru se zanese 430 g sojového oleje (jodové číslo 126 g 32/100 g), 210 gpentaerythritolu a 0,05 g oxidu olovnatého. Reakční směs se za přívodu dusíku vyhře-je na 260 °C a nechá se proběhnout alkoholýza. Postup se sleduje měřením vodivostireakční směsi, ukončí se po 1,5 h až 2 h reakce. Obsah reaktoru se' ochladí na 170 °Ca vnese se 259 g ftalanhydridu s 340 g modifikátorů A. Přidá se 50 q xylenu a směs sepostupně vyhřeje na 230 °C za stálého odvodu reakcí se uvolňující vody. Reakce se u-končí při poklesu čísla kyselosti reakční směsi pod 13 mg KOH.g"1. Získané pryskyřicese ochladí na teplotu 140 °C a neředí se na 60% roztok xylenem. Viskozita produktu je250 až 300 mPa.s.430 g of soybean oil (iodine number 126 g 32/100 g), 210 gpentaerythritol and 0.05 g lead oxide are introduced into the reactor. The reaction mixture was heated to 260 ° C under nitrogen flow and alcoholysis was allowed to proceed. The procedure is followed by measuring the conductivity reaction mixture and terminating the reaction after 1.5 h to 2 h. The reactor contents are cooled to 170 DEG C. and 259 g of phthalic anhydride with 340 g of modifier A are added. 50 .mu.l of xylene are added and the mixture is heated gradually to 230 DEG C. while removing the water-releasing reactions. The reaction is terminated when the acid number of the reaction mixture drops below 13 mg of KOH. The resins obtained are cooled to 140 DEG C. and not diluted to 60% with xylene. The viscosity of the product is 250 to 300 mPa.s.
Pryskyřice po sikativaci zasychá do stadia 1 za 2 h, do stadia 2 za 16 h. Zaschlénátěry vykazují tyto hodnoty: odolnost při hloubení 9 mm, odolnost proti úderu 100 cm,odolnost při ohybu přes trn - při 3 mm nátěr neporušen. Oproti obdobným pryskyřicímbez modifikátorů došlo ke zlepšení vlastnosti o 30 až 40 %. Příklad 2The resin, after siccativation, dries to stage 1 in 2 hours, to stage 2 in 16 hours. Drying agents exhibit the following values: bore resistance 9 mm, impact resistance 100 cm, bending resistance through mandrel - at 3 mm coating intact. Compared to similar resins without modifiers, the property improved by 30-40%. Example 2
Do reaktoru se zanese 321 g lněného oleje (jodové číslo 190 g 32/l00 g), 140 gpentaerythritolu a 15 g glycerolu. Po přídavku 0,1 g oxidu vápenatého a za uváděni C02do reaktoru se směs vyhřeje na 240 °C a nechá se proběhnout alkoholýza, která je ukon-čena za 2,5 h. Reakční směs se ochladí na 150 °C a přidá se 150 g tetrahydroftalanhy-dridu a 110 g epsilon-kaproláktamu. Teplota se udržuje po dobu 3 h při 140 až 150 °C,321 g of linseed oil (iodine number 190 g 32/100 g), 140 gpentaerythritol and 15 g glycerol are introduced into the reactor. After the addition of 0.1 g of calcium oxide and the introduction of CO 2 into the reactor, the mixture is heated to 240 ° C and the alcoholysis is allowed to proceed after 2.5 h. The reaction mixture is cooled to 150 ° C and 150 g is added. tetrahydroftalanhydride and 110 g epsilon-caprolactam. Maintain the temperature at 140 to 150 ° C for 3 h,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS884997A CS269397B1 (en) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | Method of elastic alkyd resins preparation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS884997A CS269397B1 (en) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | Method of elastic alkyd resins preparation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS499788A1 CS499788A1 (en) | 1989-09-12 |
CS269397B1 true CS269397B1 (en) | 1990-04-11 |
Family
ID=5393967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS884997A CS269397B1 (en) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | Method of elastic alkyd resins preparation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS269397B1 (en) |
-
1988
- 1988-07-12 CS CS884997A patent/CS269397B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS499788A1 (en) | 1989-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10214613B2 (en) | Polyester resins based on fatty acids that have a short oil length, aqueous dispersions and associated coatings | |
US3836491A (en) | Novel compositions comprising polyisocyanates and hydroxybenzoic acid capped polymers curable with tertiary amines and process of curing same | |
US3437618A (en) | Water dispersible polyalkylene glycol modified,non-drying alkyd resins | |
US3752778A (en) | Water dilutable alkyd resins modified by radicals of drying fatty acids | |
US4131579A (en) | Low-viscosity air-drying alkyd resins | |
JPH0349948B2 (en) | ||
US3001961A (en) | Water dispersible oil modified alkyd resins containing oxyalkylated glycols and method of manufacture of the same | |
US3699061A (en) | Coating composition containing urethan-modified epoxidized ester and polycarboxylic acid material | |
US4113676A (en) | Aqueous dispersions of esters stabilized with carbodiimides | |
US3300424A (en) | Process for the production of hardenable products by multiesterification | |
EP1217023B1 (en) | Process for producing alkyd resin | |
US4997480A (en) | Alkyd resins and the use thereof for high solids coatings | |
US3806479A (en) | Ester-containing liquid polyols | |
US20020137878A1 (en) | Process for producing alkyd resins | |
US4022726A (en) | Stoving lacquer systems having a high solids content and comprising an ε-caprolactone | |
CS269397B1 (en) | Method of elastic alkyd resins preparation | |
CA1190995A (en) | Acid-capped polyester resins | |
US3544496A (en) | Process for the preparation of oil-modified alkyd compositions containing a tris-2-hydroxyalkyl isocyanurate | |
EP1178066A1 (en) | Process for producing alkyd resin | |
US3867323A (en) | Water-dilutable coating compositions containing maleinized oil and resole | |
US3501425A (en) | Process for preparing thixotropic solutions of oil-modified alkyd resins and resulting product | |
US5370939A (en) | Yellowing resistant, air-drying coating composition containing allyloxypropoxylate | |
US3520841A (en) | Oil modified acidic polyesters and coating compositions thereof | |
US3558535A (en) | Coating compositions comprising an epoxidized fatty ester of a cyclic polyol and an acidic polyester | |
ES2962868T3 (en) | Cyclic ether and hydroxyl containing compositions useful for producing fast drying alkyd polymers and methods for manufacturing such cyclic ether and hydroxyl containing compositions |