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Verfahren zur Herstellung von neuen ungesättigten Äthern von Arninotriazin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten
Die Herstellung von mit Allylalkohol verätherten Aminotriazin - Formaldehyd- Kondensationsprodukten
ist bekannt. Ferner sind auch oxydativ trocknende Massen, welche solche mit Allylalkohol
verätherte Kondensationsprodukte und ein Metallsikkativ enthalten, bekannt. Die
mit Allylalkohol verätherten Kondensationsprodukte haben jedoch den Nachteil, daß
aus ihnen beim Lagern geringe Mengen Allylalkohol abgespalten werden. Da schon geringste
Spuren von freiem Allylalkohol die Schleimhäute sehr stark reizen, ist man bei der
Verwendung solcher Produkte gezwungen, Schutzvorkehrungen zu treffen.
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Ferner zeigen sie den Nachteil, daß sie mit anderen oxydativ trocknenden
Verbindungen, wie z. B. trocknenden Ölen, keine universelle Verträglichkeit zeigen.
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Es wurde nun gefunden, daß sich diese Nachteile nicht ergeben, wenn
an Stelle von Allylalkohol ungesättigte Alkohole der allgemeinen Formel HO-R-O-CH2-CR1
CH-R2 wie beispielsweise Monoallyl-glykoläther, verwendet werden, worin R für einen
beliebigen organischen Rest, R1 und R2 für ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe
stehen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit neue Ather von Formaldehydkondensationsprodukten
von mindestens zwei Aminogruppen enthaltenden Aminotriazinen mit ungesättigten Alkoholen
der allgemeinen Formel HOROCH2CR1= CHR2 (I) worin R einen organischen Rest, insbesondere
einen gegebenenfalls durch Halogenatome substituierten und/oder durch Sauerstoffatome
unterbrochenen aliphatischen, cycloaliphatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffrest,
R1 und R2 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten, wobei die genannten
Äther pro Aminogruppe des Aminotriazins mindestens einen Alkoholrest der Formel
-O-R-O-CH2 CR1 = -R2 enthalten.
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Die neuen ungesättigten Äther von Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten
werden erhalten, indem man ein pro Aminogruppe des Aminotriazins mindestens eine
Methylolgruppe oder eine mit einem gesättigten aliphatischen Alkohol mit 1 bis 4
C-Atomen verätherte Methylolgruppe enthaltendes Formaldehydkondensationsprodukt
eines mindestens zwei Aminogruppen enthaltenden Aminotriazins in Gegenwart eines
Verätherungskatalysators,
wie einer Säure, mit solchen Mengen eines Alkohols der
Formel HO - R - 0 - CM2 CR1-CM-R2 worin R, R1 und R2 die oben angegebene Bedeutung
haben, reagieren läßt, daß im entstehenden Äther pro Aminogruppe des Aminotriazins
mindestens ein Alkoholrest der Formel - 0 - R = CM2-CR1--CM-R2 vorhanden ist. Die
Verätherung wird zweckmäßig bei einer Temperatur unterhalb des Siedepunktes des
ungesättigten Alkohols, vorzugsweise unter 100 C, und gegebenenfalls im Vakuum durchgeführt.
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Als zur Verätherung mit dem ungesättigten Alkohol geeignete Formaldehydkondensationsprodukte
von mindestens zwei NH2-Gruppen enthaltenden Aminotriazinen kommen solche in Betracht,
die pro Aminogruppe des Aminotriazins mindestens eine freie Methy-]olgruppe oder
eine mit einem niedermolekularen Alkohol, wie Methanol, verätherte Methylolgruppe
enthalten, und solche, die außer solchen Methylolgruppen noch mit anderen Alkoholen
verätherte Methylolgruppen besitzen. Unter diesen Verbindungen seien vor allem Umsetzungsprodukte
von Formaldehyd und Melamin genannt. Solche Kondensationsprodukte
können
bis sechs Methylolgruppen enthalten, gewöhnlich stellen sie Mischungen von verschiedenen
Verbindungen dar. Erwähnt seien das Trimethylolmelamin und insbesondere das Hexamethylolmelamin.
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Ferner kommen in Frage Formaldehydkondensationsprodukte N-substituierter
Melamine, wie N-Butylmelamin, N-Phenylmelamin, N-Tolylmelamin, N-Cyclohexylmelamin,
N,N-Diallylrnelamin, N,N-Dibenzylmelamin, N-tert-Octylmelamin. Weiterhin kommen
Methylolverbindungen von solchen Abkömmlingen des Melamins in Betracht, die noch
mindestens zwei Aminogruppen enthalten, z. B. Methylolverbindungen von Melam, Melem,
Ammelin, Ammelid, von halogensubstituierten Aminotriazinen, wie 2-Chlor-4, 6-diamino-1,3,5-triazin,
oder von durch Alloxygruppen substituierten Aminotriazinen, wie 2-Alloxy-4,6-amino-I
,3,5-triazin; ferner Methylolverbindungen von Guanaminen, wie Formoguanamin, Acetoguanamin,
n-Butyroguanamin, Isobutyroguanamin, Methacryloguanamin, Sorboguanamin, n-Valeroguanamin,
Caproguan amin, Heptanoguanamin, Capryloguanamin, 4-Äthyl-2-octanoguanamin, Stearoguanamin,
Linoleoguanamin, d 3.Tetrahydrobenzoguanamin, Hexahydrobenzoguanamin, 3 - Methyl-d
9-tetrahydrobenzoguanamin 3-Methylhexahydrobenzoguanamin, 3,4-Dimethyl-J 3-1,2,5,6-tetrahydrobenzoguanamin,
3,4-Dimethylhexahydrobenzoguanamin; Phenylacetoguanamin,Tolylacetoguanamin, Benzoguanamin,
o-, m- und p-Toluguanamin, o-, m- und p-Xylolguanamin, - und 8-Naphthoguanamin;
ferner von Diguanaminen, z. B. solchen der Formel
(y= kleine ganze Zahl), wie Adipoguanamin. Genannt seien das Tetramethylolbenzoguanamin
und das Tetramethylolacetoguanamin.
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Die ebenfalls benutzbaren Äther mit niedrigmolekularen Alkoholen
können sich ableiten von den genannten Verbindungen und solchen gesättigten Alkoholen,
wie Methylalkohol, Athylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol
oder Isobutylalkohol; ferner solchen ungesättigten Alkoholen, wie Allylalkohol,
Methallylalkohol und 2-Buten-I-ol. Zum Beispiel können Methyläther von Methylolmelaminen
mit drei bis sechs Methylolgruppen, in welchen zwei bis sechs Methylolgruppen veräthert
sind, verwendet werden.
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Die für die Verätherung oder Umätherung der Aminotriazin - Formaldehyd-
Kondensationsprodukte verwendeten ungesättigten Alkohole der Formel a) sind Di-
oder Polyalkohole, bei denen eine Hydroxylgruppe mit Allylalkohol, Methallylalkohol
oder 2-Buten-l-ol veräthert ist.
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Als solche zwei- oder mehrwertige Alkohole, von denen sich die entsprechenden
Atheralkohole der Formel (1) ableiten, seien genannt: Äthylenglykol, 1,2-Propandiol,
1,2,v1 Butantriol, 1,3-Propandiol, Glycerin, 1,3-Butandiol 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol,Trimethylolpropan,
2-Methyl-n-pentandiol-2,4' n- Hexandiol -2,5; 2 - Ãthylhexandiol - 1,3, 2,4,6- Hexantriol,
2,2'-Dioxy-di-n-propyläther, Diäthylenglykol, Triäthy-
lenglykol; höhere Polyäthylenglykole,
ferner l-Chlorbutandiol-2,4, 3-Chlorpentandiol- 1,4, Glycerin-o;-monochlorhydrin,
Glycerin-B-monochlorhydrin, 3-Chlorbutandioi-1,2, 2-Brombutandiol- 1,3, l-Chlorpentandiol-2,5,
1-Chlorhexandiol-2,6, 2-Bromhexandiol-3,6, 3-Chlorhexandiol-1,2; Phenylglykol; endlich
Polyalkohole, wie sie durch Hydrolyse von Polyglycidyläthern, erhalten durch Kondensation
von einem Epihalogenhydrin und einem Diphenol, wie Resorcin oder Bis-($oxyphenyl)-dimethylmethan
in alkalischem Medium, oder von cycloaliphatischen Polyepoxydverbindungen, wie z.
B. 6,6'-Dimethyl-3,Sepoxy-hexahydrobenzyl - 3,4' - epoxy - hexahydrobenzoat, zugänglich
sind.
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Ätheralkohole der Formel I können z. B. besonders bequem erhalten
werden durch Anlagerung von mindestens 1 Mol eines Epoxyds, wie Styroloxyd, oder
insbesondere eines Alkylenoxyds, mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, z. B. Äthylenoxyd,
Propylenoxyd oder Butylenoxyd, an 1 Mol Allylalkohol, Methallylalkohol oder 2-Buten-l-ol.
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Die erfindungsgemäßen Äther stellen klare, wasserhelle, niederviskose
und geruchsarme Sirupe dar. Sie besitzen die wertvolle Eigenschaft, in Gegenwart
von Kobalt-Verbindungen, wie z. B. Co-Naphthenat oder Co-2Äthyl-hexanat, bei Raumtemperatur
in Gegenwart von Sauerstoff ein starkes Reaktionsvermögen zu zeigen und beispielsweise
lufttrocknende Überzüge zu ergeben, die schon nach wenigen Stunden staubtrocken
und druckfest sowie spätestens nach einigen Tagen kratzfest und in Lösungsmitteln
und Wasser weitgehend unlöslich sind.
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Durch Erwärmen, z. B. auf 80° C während 1 Stunde, läßt sich dieser
Vorgang des Trocknens sehr stark beschleunigen. Während bei Raumtemperatur nur wenige
Metallsikkative als gut brauchbar in Betracht kommen, neben Kobaltsikkativen beispielsweise
auch Eisen- und Nickelsikkative, welch letztere jedoch längere Trocknungszeiten
erfordern, können bei erhöhter Temperatur auch andere bekannte Metallsikkative verwendet
werden, insbesondere Chrom-, Aluminium-, Calcium- oder Zinksikkative.
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Gegenstand der Erfindung sind daher auch oxydativ trocknende Massen,
welche die erfindungsgemäßen Äther und außerdem Metallsikkative enthalten.
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Ein Zusatz von Peroxyden, insbesondere von organischen Peroxyden,
wie Benzoylperoxyd, Di-tert.-butylperoxyd, Laurylperoxyd oder Hydroxycyclohexylhydroperoxyd,
kann die Trocknung noch beschleunigen. Durch Erhöhung der Menge des Metallsikkativs
oder des Peroxyds kann die Trocknungszeit weiterhin verkürzt werden.
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Die erfindungsgemäßen ungesättigten Äther der Formaldehydkondensationsprodukte
von Aminotriazinen, insbesondere von Melamin, sind mit vielen bei der Herstellung
von Kunstharzmassen und -lösungen gebräuchlichen Bindemitteln und Lösungsmitteln
ausgezeichnet verträglich. Ihre oxydative Polymerisationsfähigkeit und Trocknungseigenschaft
bleibt in der Regel auch in Mischungen mit solchen Bindemitteln und Lösungsmitteln
erhalten. Der Zusatz solcher ungesättigter Äther z. B. zu aus gebräuchlichen Bindemitteln
hergestellten 1 Überzugsmassen ergibt Überzüge oder Filme, deren Härte und Glanz
in der Regel erheblich besser sind als bei Uberzügen, die ohne Zusatz der neuen
ungesättigten Ather erhalten werden; oft ist auch eine bessere Lichtechtheit der
Überzüge festzustellen. Auch an sich bekannte Gieß-, Laminier-,
Spachtel-,
Imprägnier-, Kitt-, Klebe- und Preßmassen können durch die Mitverwendung der ungesättigten
Äther in ähnlicher Weise verbessert werden. Daraus hergestellte Erzeugnisse zeigen
in der Regel größere Oberflächenhärte, Abriebfestigkeit, bessere Wasser-, Lösungsmittel-
und Chemikalienbeständigkeit als die ohne Zusatz der ungesättigten Äther erhältlichen
Produkte.
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Die ungesättigten Äther können mit Vorteil auch von lufttrocknenden
Ölen abgeleiteten Bindemitteln zugegeben werden, welche an sich schon auf Sikkative
ansprechen und darum lufttrocknende Eigenschaften besitzen, wie beispielsweise Leinöl,
dehydriertem Rizinusöl, Sojaöl, Holzöl, ferner Alkydharzen oder styrolisierten Ölen.
Aber auch bei Nitrocellulose Acetylcellulose, Äthylcellulose, Polyvinylacetat, Polyvinylacetalen,
Polystyrolen und ähnlichen thermoplastischen Stoffen, deren Lösungen nicht wie die
obenerwähnten von lufttrocknenden Ölen abgeleiteten Bindemittel für sich selbst
oxydativ an der Luft oder im Ofen, sondern durch bloßen Lösungsmittelverlust trocknen,
können durch Zusatz von erfindungsgemäßen ungesättigten Äthern Verbesserungen, insbesondere
hinsichtlich Härte und Unlöslichkeit der damit erzeugten Überzüge oder Filme, erreicht
werden.
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Schließlich können in Kombination mit solchen ungesättigten Äthern
auch andere, mit Peroxyden polymerisierbare Verbindungen, wie Styrol, Vinylester,
Acrylsäureester, Acrylnitril und a,ß-ungesättigte Polyester, verwendet werden.
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Die Menge des zu solchen Massen zuzusetzenden ungesättigten Äthers
richtet sich nach den Eigenschaften der übrigen Stoffe und nach den Anforderungen,
welche an die Massen gestellt werden, und kann innerhalb weiter Grenzen variiert
werden. Selbstverständlich können solche Mischungen auch Lösungsmittel und/oder
modifizierend wirkende Zusätze, wie Weichmacher, organische oder anorganische Füllmittel
oder Pigmente, enthalten.
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Die erfindungsgemäßen ungesättigten Äther können durch Reaktion mit
einwertigen oder mehrwertigen Alkoholen, wie Äthylenglykol, Stearylalkohol, Myricylalkohol,
Leinölalkohol, und unvollständig veräthertem oder verestertem Glycerin, wie z. B.
seinen Teiläthern mit höheren Fettalkoholen oder Teilestern mit höheren Fettsäuren,
oder mit Carboxylgruppen enthaltenden Verbindungen, wie gesättigten oder ungesättigten
Fettsäuren und Harzsäuren, modifiziert werden. Die dabei entstehenden Mischäther
oder veresterten Äther sind für die gleichen Zwecke wie die unmodifizierten ungesättigten
Äther verwendbar und werden gelegentlich mit Vorteil an Stelle der letzteren eingesetzt.
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Besonders vorteilhaft ist in gewissen Fällen die Modifizierung der
erfindungsgemäßen ungesättigten Äther durch Kondensation mit a,ß-ungesättigten Verbindungen,
welche mindestens eine mit den genannten ungesättigten Äthern kondensationsfähige
Gruppe besitzen. Als a,ß-ungesättigte Verbindungen, welche nur eine mit dem ungesättigten
Methylolaminotriazinäther reaktionsfähige Gruppe besitzen, können Verbindungen verwendet
werden, welche beispielsweise eine Carboxyl-, Hydroxyl-, Säurechlorid-, Säureamid-,
Amino- oder Isocyanatgruppe besitzen. Es eignen sich dafür beispielsweise a,ß-ungesättigte
Monocarbonsäuren wie Acrylsäure, a-Methacrylsäure, a-Chloracrylsäure, a-Styrylacrylsäure,a-lsopropylidenacrylsäure,
Crotonsäure, ß-2-Furylacryl-
säure, Zimtsäure, a-Phenylzimtsäure, a- oder ß-Bromzimtsäure,
a - Methylzimtsäure, - Äthylzimtsäure, ß-Bromcrotonsäure, a-Chlorcrotonsäure, Sorbinsäure,
1 - Cyclohexen- 1- carboxylsäure, fl - Propylacrylsäure, Monoester von a,ß-ungesättigten
Dicarbonsäuren wie Malein-, Fumar-, Mesacon- und Citraconsäure mit vorzugsweise
ungesättigten einwertigen Alkoholen, wie Allylalkohol oder Äthylenglykolmonoallyläther,
so z. B. Maleinsäuremonoallylester, ferner aus ,ß-ungesättigten Dicarbonsäuren hergestellte
Polyester, welche pro Molekül eine Carboxyl- oder eine Hydroxylgruppe enthalten
oder solche Polyester enthaltende Polyestergemische. Im weiteren können auch Mono-,
Di- oder Triester von zweiwertigen, dreiwertigen oder vierwertigen Alkoholen und
a,ß-ungesättigten Monocarbonsäuren, wie z. B. Glykolmonoacrylsäureester oder Glycerindiacrylsäureester
verwendet werden.
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Geeignet sind ferner insbesondere Acrylamid sowie Vinylamin, Divinylamin
und Acrylsäurechlorid.
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Als a,ß-ungesättigte Verbindungen, welche zwei oder mehr mit dem
ungesättigten Ather reaktionsfähige Gruppen, wie freie Carboxyl-, Hydroxyl-, Säureamid-
oder Aminogruppen, besitzen, können beispielsweise verwendet werden: a,ß-ungesättigte
Dicarbonsäuren, wie Malein-, Fumar-, Mesacon- oder Citraconsäure, deren Anhydride
oder Amide, ferner mindestens zwei freie Hydroxylgruppen enthaltende Ester aus a,ß-ungesättigten
Monocarbonsäuren und mehrwertigen Alkoholen, wie Glycerinmono- oder Pentaerythrit-diacrylsäureester,
Amino- und/oder Carboxylgruppen enthaltende Umsetzungsprodukte aus gesättigten Dicarbonsäuren
und Diaminen, wie Äthylen-, Propylen-, Butylen- oder Hexamethylendiamin, sowie vor
allem die leicht zugänglichen, mindestens zwei Carboxyl- und/oder Hydroxylgruppen
aufweisenden Ester oder Estergemische aus a,ß-ungesättigten Dicarbonsäuren und mehrwertigen
Alkoholen, wie Glykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Glycerin oder Pentaerythrit.
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Die Umsetzung der neuen ungesättigten Äther mit den x,ß-ungesättigten
Verbindungen erfolgt in einfacher Weise dadurch, daß man das Gemisch der Umsetzungskomponenten,
vorteilhaft in Gegenwart eines Polymerisationsstabilisators wie Hydrochinon, bis
kurz vor Eintritt der Gelierung erwärmt, wobei flüchtige Anteile, wie Wasser und
niederer Alkohol, gegebenenfalls unter vermindertem Druck, entfernt werden.
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An Stelle der Kondensationsprodukte können in manchen Fällen mit
gleich gutem Erfolg auch Gemische aus den erfindungsgemäßen ungesättigten Äthern
und den a,ß-ungesättigten Verbindungen, wie insbesondere Polyestern aus a,ß-ungesättigten
Dicarbonsäuren und mehrwertigen Alkoholen, eingesetzt werden.
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Für Überzüge, welche an der Luft bei Raumtemperatur trocknen sollen,
finden vorteilhaft Produkte Verwendung, welche weitgehend mit dem ungesättigten
Ätheralkohol der Formel (I) veräthert sind, während sich für Ofentrocknung auch
weniger weitgehend verätherte Produkte gut eignen, welche in der Wärme rasch härten.
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Durch Trocknung an der Luft bei Raumtemperatur oder im Ofen von mit
Co-Sikkativ versetzten ungesättigten Äthern allein erhaltene Überzüge, Filme und
ähnliche Erzeugnisse sind in der Regel geruchlos, wasserhell, unlöslich in organischen
Lösungsmitteln, wasserbeständig, lichtecht und zeigen
je nach Aufbau
hohe Endharten. Ihre Trocknungszeit an der Luft kann erheblich verkürzt werden,
wenn die Ausgangsprodukte, beispielsweise durch Blasen mit Luft bei 1500 C, vorpolymerisiert
werden, wodurch deren Viskosität erhöht wird. Auch ein Zusatz von peroxydischen
Katalysatoren, obwohl diese allein wenig wirksam sind, kann die Trocknungszeit bei
Anwesenheit von z. B. Co-Sikkativ wesentlich verkürzen.
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Bei der Verwendung von Lacklösungen, welche die erfindungsgemäßen
ungesättigten Äther in Mischung und/oder modifiziert mit or,Sungesättigten Polyestern
und außerdem in Kombination mit polymerisierbaren Verbindungen, wie Styrol, enthalten,
kann zusätzlich die Staubtrocknungszeit der erhaltenen Lackfilme in bekannter Weise
durch Zusatz wachsartiger Stoffe, wie Paraffin, verkürzt werden. Verwendet man als
wachsartigen Stoff Salze aus höheren Fettsäuren und Sikkativmetallen, wie beispielsweise
Co-, Mg-, Ca-, Pb-, Fe-, Ni-, Zn-oder Al-Palmitat, -Stearat oder -Montanat, so wirken
dieselben gleichzeitig als Sikkativ und als Zusatz zur Steigerung der Polierfähigkeit.
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Durch Zusatz von Inhibitoren, wie Methylenblau und insbesondere sehr
kleiner Mengen von Kupfersalzen, kann ferner die Wärmelagerstabilität der unkatalysierten
erfindungsgemäßen Lacklösungen sowie die Gebrauchsdauer (>pot-life) solcher katalysierter
Lacklösungen erheblich gesteigert werden, ohne daß eine Verschlechterung der Staubtrockenzeiten
bei den Lackfilmen eintritt.
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Bei den nachfolgenden Beispielen bedeuten Teile Gewichtsteile und
Prozente Gewichtsprozente.
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Beispiel 1 78 Teile eines Hexamethylol-melaminhexamethyläthers, hergestellt
durch Verätherung von Hexamethylol-melamin mit Methylalkohol und Salzsäure, nach
der Arbeitsvorschrift in Helvetica Chimica Acta, Vol. XXIV, S. 317E, werden unter
Zugabe von 0,885 Teilen Phthalsäureanhydrid mit 154 Teilen Äthylenglykol-monoallyläther,
dessen Herstellung weiter unten beschrieben wird, unter gutem Rühren bei einer Innentemperatur
von etwa 1400 C unter allmählicher Steigerung des Vakuums bis maximal 18 mm Hg während
21/2 bis 3 Stunden umgeäthert, so daß 38 Teile Methylalkohol überdestillieren.
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Man erhält 194 Teile eines wasserhellen, niederviskosen, geruchsschwachen
Verätherungsproduktes, welches bei Zugabe von 0,16°/o Co-Metall (in Form einer 100/dgen
Lösung von Co-Octoat in Toluol) innerhalb 6 Stunden bei 20"C und 65°/o relativer
Feuchtigkeit zu einem klaren, hochglänzenden Lackfilm auftrocknet, der nach 14 Tagen
bei einer Schichtdicke von 100 F eine Sward-Härte (Gardner und Sward, Physical and
Chemical Examination Points, Varnishes, Laquers, Colors, 11. Auflage, 1950, S. 164
bis 166) von etwa 50 aufweist.
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Der Äthylenglykol-monoallyläther wird wie folgt hergestellt: 1 Mol
Allylalkohol (wasserfrei) werden mit 0,5 Teilen Na-Metall versetzt und bei etwa
600 C 0,5 Mol Äthylenoxyd eingeleitet. Das gebildete Na-Alkoholat wird mit Natriumbicarbonat
in Soda übergeführt und das Reaktionsgemisch einer fraktionierten Destillation unterworfen,
wobei man die Fraktion zwischen 150 und 170"C auf Grund der Br-Zahl bzw. OH-
Zahl
von etwa 1565 bzw. 550 als Athylenglykolmonoallyläther abtrennt.
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Beispiel 2 Verfährt man analog wie im Beispiel 1, verwendet aber
an Stelle von Äthylenglykol-monoallyläther 175 Teile Triäthylenglykol - monoallyläther
(Sdp.
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=218 bis 220"C; Bromzahl = 841; Hydroxylzahl = 295), so erhält man
ebenfalls einen unter Zugabe von Co-Sikkativ (0,160/, Co-Metall in Form des Octoates)
an der Luft trocknenden Lackfilm, der nach 14 Tagen bei einer Filmdicke von 100
11 eine Sward-Härte von 25 aufweist.
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Beispiel 3 675 Teile des im Beispiel 1 beschriebenen Hexamethylolmelaminhexamethyläthers
werden mit 720 Teilen eines Gemisches von Glykol-monoallyläthern (erhalten entsprechend
den Angaben im Beispiel 1 durch Umsetzung von Allylalkohol mit Äthylenoxyd, wobei
man indessen lediglich den nicht umgesetzten Überschuß an Allylalkohol abdestilliert)
versetzt, 72 Teile Maleinsäureanhydrid hinzufügt, und es wird sodann entsprechend
wie im Beispiel 1 verfahren. Neben 257 Teilen Destillat erhält man 1210 Teile Umsetzungsprodukt,
das mit Co-Sikkativ (0,16°/o Co-Metall) versetzt, an der Luft zu einem trocknenden
Überzug von guter Qualität auftrocknet.
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Beispiel 4 75 Teile des im Beispiel 1 beschriebenen Hexamethylolmelaminhexamethyläthers
werden mit 75 Teilen eines Umsetzungsproduktes aus 1 Mol Allylalkohol mit 1 Mol
Epichlorhydrin, dessen Herstellung weiter unten beschrieben wird, unter Rühren und
bei steigendem Vakuum, während 4 Stunden bei 130 bis 1400 C umgesetzt, wobei 21
Teile flüchtige Anteile überdestillieren.
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Man erhält 129 Teile eines geruchsarmen Verätherungsproduktes, welches
mit Co-Sikkativ (0,16 0/o Co-Metall in Form des Octoates) versetzt, über Nacht zu
einem staubtrockenen Überzug und nach 2 Tagen in dünner Schicht zu einem nagelharten
Film auftrocknet. In dicker Schicht bilden sich Runzeln.
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Den Glycerinchlorhydrinallyläther erhält man, indem man 1 Mol Allylalkohol
mit 0,65 Teilen Borflurid-dihydrat (BF3-2H2O) versetzt und langsam unter gutem Rühren
innerhalb 1 Stunde 40 Minuten 1 Mol Epichlorhydrin zutropfen läßt, so daß die Reaktionstemperatur
100" C nicht überschreitet. Nun wird während kurzer Zeit N H 3-Gas eingeleitet zur
Bildung des Borfluorid-Ammoniak-Komplexes und der überschüssige Allylalkohol im
Vakuum abdestilliert. Der im Kolben zurückbleibende Allyläther wird nun noch filtriert
und sodann für die oben beschriebene Umsetzung verwendet.
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Beispiel 5 75 Teile des im Beispiel 1 beschriebenen Hexamethylolmelaminhexamethyläthers
werden mit 75 Teilen eines Umsetzungsproduktes von 1 Mol Allylalkohol mit 1 Mol
Diglycidyläther von Bis-(4-oxyphenyl)-dimethylmethan, dessen Herstellung weiter
unten beschrieben wird, bei 750 C während
all/2 Stunden bei steigendem
Vakuum umgesetzt, so daß 5 Teile flüchtige Anteile überdestillieren. Nach Zusatz
von Co-Sikkativ in Form des Octoates, analog wie im Beispiel 4, erhält man einen
Lacküberzug, der über Nacht zu einem staubtrockenen Überzug, nach 2 Tagen in dünner
Schicht zu einem nagelharten Film auftrocknet. In dicker Schicht bilden sich Runzeln.
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Das Umsetzungsprodukt von Allylalkohol mit mit Glycidyläther wird
wie folgt hergestellt: 174 Teile Allylalkohol werden mit 1,7 Teilen Borfluorid-dihydrat
(BF3-2H2O) versetzt und unter Rühren innerhalb 11/2 Stunden eine Lösung von 172
Teilen eines im wesentlichen aus dem Diglycidyläther von Bis-(4-oxyphenyl)-dimethylmethan
bestehenden, durch alkalische Kondensation von Epichlorhydrin und Bis-(4-oxyphenyl)-dimethylmethan
hergestellten Epoxyharzes (Epoxydgehalt = 5,1 Mol Epoxydäquivalente pro Kilogramm),
gelöst in 172 Teilen Dioxan, zutropfen gelassen, so daß die Reaktionstemperatur
500 C nicht überschreitet. Bei einer Außentemperatur von 1000 C werden der überschüssige
Allylalkohol und Dioxan im Vakuum abdestilliert. Man erhält 228 Teile Allyläther,
den man sodann für die oben beschriebene Umsetzung verwendet.
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Beispiel 6 200 Teile des ungesättigten Polyesters A, dessen Herstellung
weiter unten beschrieben wird, werden mit 100 Teilen des gemäß Beispiel 3 hergestellten
Umsetzungsproduktes aus Glykol-monoallyläther und Hexamethylolmelaminhexamethyläther
unter gutem Rühren bei 700 C gut gemischt und mit 4,5 Teilen einer 200/0eigen Lösung
von Acetobutyrat in Butylacetat sowie mit 95 Teilen monomerem Styrol (stabilisiert
mit 200 mg tert.-Butylcatechol pro Kilogramm) versetzt und abkühlen gelassen.
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20 Teile der erhaltenen Mischung werden nun mit 5,4 Teilen monomerem
Styrol (stabilisiert mit 20 mg tert.-Butylcatechol pro Kilogramm) gut gemischt.
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Sodann wird mit 1,2 Teilen einer Lösung von Co-Octoat in Butylacetat
(enthaltend 201o Co-Metall) sowie 0,6 Teilen tert.-Butylhydroperoxyd (7500ig) katalysiert.
Beim Aufspritzen oder Aufgießen dieser Lacklösung auf eine Glasplatte erhält man
Lacküberzüge, die innerhalb einer Stunde bei 200 C gut staubtrocken sind, sich nach
weiteren 6 bis 8 Stunden gut schleifen und polieren lassen und gegen Lösungsmittel
sehr gut beständig sind. Die Gebrauchsdauer (»pot-life(¢) der katalysierten Lacklösung
beträgt etwa 45 bis 50 Minuten. Zu einem ähnlichen Ergebnis gelangt man, wenn man
als Sikkativ zusätzlich zu den 1,2 Teilen Co-Octoatlösung 1,2 Teile einer Lösung
von Calcium-Octoat in Butylacetat (enthaltend 2°/o Ca-Metall) zusetzt.
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Auch in dicksten Schichten ist die Masse nach einem Tag gut durchgehärtet.
Lacküberzüge mit ähnlichen Eigenschaften erhält man, wenn man an Stelle des Umätherungsproduktes
gemäß Beispiel 3 eine gleiche Menge des im Beispiel 4 beschriebenen Umätherungsproduktes
verwendet.
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Der ungesättigte Polyester A wird erhalten, indem man nach bekanntem
Verfahren 1 Mol Fumarsäure 2 Mol Phthalsäureanhydrid, 3 Mol Äthylenglykol und 0,275
Mol Benzylalkohol bei einer Innentemperatur von maximal 220° C unter Durchleiten
von Stick-
stoff und gutem Rühren so lange verestert, bis die Säurezahl 30 beträgt.
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Beispiel 7 240 Teile des ungesättigten Polyesters B, dessen Herstellung
weiter unten beschrieben wird, werden mit 150 Teilen des gemäß Beispiel 3 hergestellten
Umätherungsproduktes unter gutem Rühren bei 700 C gut gemischt, mit 6 Teilen einer
200/0eigen Lösung von Acetobutyrat in Butylacetat sowie mit 124 Teilen monomerem
Styrol (stabilisiert mit 200 mg tert.-Butylcatechol pro Kilogramm) versetzt und
abkühlen gelassen.
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20 Teile der erhaltenen Mischung werden, analog wie im Beispiel 6
beschrieben, katalysiert und die Lacklösung wird auf Glasplatten aufgespritzt oder
aufgegossen.
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Man erhält Lacküberzüge, die nach 1 bis 2 Stunden bei 200 C gut staubtrocken
und nach weiteren 6 bis 10 Stunden absolut kratzfest und gegen Lösungsmittel äußerst
gut beständig sind. Die Gebrauchsdauer (»pot-life«) der katalysierten Lacklösung
beträgt etwa 30 Minuten. Auch in dicksten Schichten ist die Masse nach einem Tag
gut durchgehärtet.
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Der ungesättigte Polyester B wird erhalten, indem man 1 Mol Maleinsäureanhydrid,
1 Mol Adipinsäure und 2,1 Mol Glykol entsprechend der im Beispiel 6 für die Herstellung
von Polyester A beschriebenen Weise miteinander umsetzt.
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Beispiel 8 Verfährt man analog wie im Beispiel 6 beschrieben, verwendet
aber an Stelle des Polyesters A eine gleiche Menge des unten beschriebenen Polyesters
C, so erhält man Lacküberzüge, die ähnliche Eigenschaften aufweisen wie die im Beispiel
7 beschriebenen Lackfilme, mit dem Unterschied, daß solche Überzüge bei 200 C schon
innerhalb einer Stunde staubtrocken sind.
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Der Polyester C wird erhalten, indem man 1,5 Mol Fumarsäure, 1,5
Mol Phthalsäureanhydrid, 3 Mol Diäthylenglykol und 0,275 Mol Benzylalkohol, entsprechend
wie im Beispiel 6 bei der Herstellung von Polyester A beschrieben, miteinander umsetzt.
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Wird die oben hergestellte unkatalysierte Mischung von 100 Teilen
Umätherungsprodukt gemäß Beispiel 3, 200 Teilen Polyester C, 4,5 Teilen 200/0aber
Lösung von Acetobutyrat in Butylacetat und 95 Teilen monomerem Styrol (stabilisiert
mit 200 mg tert.-Butylcatechol pro Kilogramm) außerdem versetzt mit:
| a) 1 | Teilen Kupfer pro Million Teilen (ppm) |
| b) 10 |
| c) 25 zu obiger Mischung (in Form des Kupfer- |
| d) 50 J naphthenats), |
so erhält man bei 600 C lagerstabile Produkte, die 14 Tage und bis über 1 Monat,
ohne zu gelatinieren, aufbewahrt werden können, währenddem das gleiche Gemisch,
aber ohne Kupferzusatz, schon nach etwa 16 Stunden zu gelatinieren beginnt.
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Werden obige Mischungen, a) bis d) entsprechend den Angaben im Beispiel
6, mit monomerem Styrol (stabilisiert mit 20 mg tert.-Butylcatechol pro Kilogramm)
verdünnt und wie im Beispiel 6 katalysiert, so wird unter Erhaltung der guten Staubtrocknungszeit
die Gebrauchsdauer solcher mit Kupfer versetzter
katalysierter
Lacklösungen wesentlich verbessert, wie aus folgender Tabelle hervorgeht:
| Lack- | ppm | Gebrauchsdauer |
| mischung (pot-life«) |
| CLI Minuten |
| tel quel ~ 25 |
| a) 1 30 |
| b) 10 35 |
| c) 25 50 |
| d) 50 75 |
Beispiel 9 200 Teile des im Beispiel 6 beschriebenen Polyesters A werden mit 100
Teilen des Umätherungsproduktes gemäß Beispiel 3 vermischt.
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Sodann wird mit monomerem Styrol (stabilisiert mit 200 mg tert.-Butylcatechol
pro Kilogramm) auf einen Trockengehalt von 75 0/o eingestellt und mit 30/o Methyläthylketonhydroperoxyd
(100°/oig), ferner mit je: 1. 0,08 0/o Co-Metall (in Form des Stearates), 2. 0,08
0/o Co-Metall (in Form des Stearates) und 2,5 0/o Zinkstearat, 3. 0,08 0/o Co-Metall
(in Form des Stearates) und 3,0 0/o Aluminiumtristearat, 4. 0,080/, Co-Metall (in
Form des Stearates), 1,5 0/o Zinkstearat und 1 °/0 Aluminiumtristearat katalysiert.
Durch Aufspritzen der katalysierten Lacklösungen 1 bis 4 erhält man Überzüge mit
folgenden Eigenschaften:
| Katalysierte Staub |
| Lacklösung mit Beurteilung |
| Minuten nach 7 Stunden |
| 1 45 trocken |
| 2 95 trocken |
| 3 35 trocken |
| 4 30 trocken |
Beispiel 10 102,4 Teile eines Tetrarnethylolbenzoguanamins, dessen Herstellung weiter
unten beschrieben ist, werden mit 510 Teilen Äthylenglykol-monoallyläther, dessen
Herstellung im Beispiel 1 beschrieben ist und mit 37 Teilen konzentrierter Salzsäure
versetzt und während 1 Stunde und 10 Minuten bei 25° C unter gutem Rühren reagieren
gelassen; alsdann wird die Salzsäure durch Zugabe von kalzinierter Soda neutralisiert.
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Nun wird vom gebildeten Kochsalz abfiltriert und bei einem Vakuum
von etwa 18 mm Hg und bei 70 bis 1050 C der überschüssige Äthylenglykol-monoallylather
abdestilliert. Man erhält 180 Teile eines farblosen niederviskosen, geruchsschwachen
Verätherungsproduktes mit einer Bromzahl von 896,5.
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Nach Zusatz von Co-Octoat als Sikkativ analog wie im Beispiel 1 erhalt
man einen Lackfilm, der nach 14 Stunden zu einem klaren, hochglänzenden Über-
zug
auftrocknet und der nach 14 Tagen bei einer Schichtdicke von 35 sa eine Persoz-Härte
(Peinture, Pigments, Vernis, Juli 1945, S. 194) von 367 aufweist.
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Das Tetramethylolbenzoguanamin wird wie folgt hergestellt: 187,2 Teile
Benzoguanamin werden in 440 Teilen 30°/Oiger wäßriger Formaldehydlösung, deren PH
mit 4,9 Volumteilen 10°/0iger NaOH auf 9,6 eingestellt wurde, bei 80 bis 87° C unter
gutem Rühren innerhalb 10 Minuten gelöst; nach Ablauf von einer Stunde werden die
flüchtigen Anteile, wie Wasser und überschüssiger Formaldehyd innerhalb 2/4 Stunden
bei 600 C und einem Vakuum von etwa 18 mm Hg entfernt.
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Nun wird noch während 15 Stunden bei 900 C im Vakuumtrockenschrank
(18 mm Hg) getrocknet, wobei man 302 Teile Tetramethylolbenzoguanamin erhält.
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Beispiel 11 Verfährt man analog wie im Beispiel 10, verwendet aber
an Stelle von Tetramethylolbenzoguanamin 81,5 Teile Tetramethylolacetoguanamin,
das entsprechend der Arbeitsvorschrift im Beispiel 10 für die Herstellung von Tetramethylolbenzoguanamin
aus Acetoguanamin und Formaldehydlösung hergestellt wurde, so erhält man 151 Teile
eines leichtrötlichgefärbten, geruchsschwachen Verätherungsproduktes mit einer Bromzahl
von 928,3, welches nach kurzer Zeit zu kristallisieren beginnt und in einem Gemisch
aus Wasser und Alkohol 1:1 gut löslich ist. Nach Zugabe von Co-Octoat als Sikkativ
analog wie im Beispiel 1 erhält man einen Lackfilm, der innerhalb 2 Stunden bei
120"C staubtrocken und nagelhart ist. Wird lediglich bei Raumtemperatur gehärtet,
so erhält man einen Überzug, der nach 15 Tagen bei einer Schichtdicke von 30 bis
25 y das Maximum an Härte erreicht hat, wobei die Persoz-Härte 317 beträgt.
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Beispiel 12 195 Teile des im Beispiel 1 beschriebenen Hexamethylolmelamin-hexamethyläthers
werden unter Zugabe von 2,2 Teilen Phthalsäureanhydrid mit 348 Teilen Propylenglykol-monoallyläther,
dessen Herstellung weiter unten beschrieben wird, unter gutem Rühren bei einer Innentemperatur
von etwa 130"C sowie unter allmählicher Steigerung des Vakuums bis maximal 18 mm
Hg während 7 Stunden umgeäthert, so daß 144 Teile flüchtige Anteile davon 96 Teile
Methylalkohol abdestillieren. Man erhält 396 Teile eines wasserhellen, niederviskosen,
geruchsschwachen Verätherungsproduktes, das eine Bromzahl von 975 aufweist.
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Nach Zugabe von Co-Octoat als Sikkativ analog wie im Beispiel 1 erhält
man einen Überzug, der bei Raumtemperatur nach 14 Stunden staubtrocken ist und nach
14 Tagen bei einer Schichtdicke von 65 ,a eine Persoz-Härte von 115 aufweist.
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Der Propylenglykol-monoallyläther wird wie folgt hergestellt: Man
versetzt 580 Teile (10 Mol) wasserfreien Allylalkohol mit 5 Teilen Natriummetall
und fügt bei 25° C 320 Teile (5,5 Mol) Propylenoxyd hinzu.
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Nun erwärmt man, bis das Gemisch am Rückfluß siedet und läßt 3 Stunden
reagieren. Sodann wird das Na-Alkoholat mit Natriumbicarbonat in Soda übergeführt
und das Reaktionsgemisch einer fraktionierten
Destillation unterworfen,
wobei man die zwischen 130 und 152° C siedende Fraktion, die auf Grund der Bromzahl
bzw. OH-Zahl von etwa 1377 bzw. 483 aus Propylenglykol-monoallyläther besteht, abtrennt.
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Beispiel 13 97,5 Teile des im Beispiel 1 beschriebenen Hexamethylolmelaminhexamethyläthers
werden unter Zugabe von 1,1 Teilen Phthalsäureanhydrid mit 210 Teilen Propylenglykolmonomethallyläther,
dessen Herstellung weiter unten beschrieben wird, unter Rühren bei etwa 130"C sowie
unter allmählicher Steigerung des Vakuums bis maximal 18 mm Hg während 6 Stunden
umgeäthert, so daß 95 Teile flüchtige Anteile, davon 48 Teile Methylalkohol abdestillieren.
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Man erhält 213 Teile eines wasserhellen, geruchsschwachen, niederviskosen
Verätherungsproduktes, das eine Bromzahl von 965 aufweist.
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Nach Zugabe von Co-Octoat als Sikkativ analog wie im Beispiel 1 erhält
man einen Überzug, der bei Raumtemperatur nach 14 Stunden staubtrocken ist und nach
25 Tagen bei einer Schichtdicke von 55 p eine Persoz-Härte von 95 aufweist.
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Der Propylenglykol-monomethallylalkohol wird wie folgt erhalten:
Man versetzt 720 Teile (10 Mol) wasserfreien Methallylalkohol mit 5 Teilen Natriummetall
und fügt bei 25° C 290 Teile (5 Mol) Propylenoxyd hinzu.
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Nun erwärmt man, bis das Gemisch am Rückfluß siedet und läßt 4 Stunden
reagieren. Sodann arbeitet man das Reaktionsgemisch analog wie im Beispiel 12 auf,
wobei man die zwischen 150 und 164" C siedende Fraktion, die auf Grund der Bromzahl
bzw. 0 H-Zahl von etwa 1230 bzw. 430 aus Propylenglykol-monomethallyläther besteht,
abtrennt.
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Beispiel 14 39,0 Teile des in Beispiel 1 beschriebenen Hexamethylolmelaminhexamethyläthers
werden unter Zugabe von 0,44 Teilen Phthalsäureanhydrid mit 89 Teilen eines Umsetzungsproduktes
von Styroloxyd mit Allylalkohol (Phenylglykolallyläther), dessen Herstellung weiter
unten beschrieben wird, unter Rühren bei 1450 C sowie unter allmählicher Steigerung
des Vakuums bis maximal 18 mm Hg, während 2 Stunden und 20 Minuten umgeäthert, wobei
13 Teile flüchtige Anteile überdestillieren. Man erhält 116 Teile eines wasserhellen,
geruchsschwachen, niederviskosen Verätherungsproduktes mit einer Bromzahl von 669.
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Nach Zugabe von Co-Octoat als Sikkativ, analog wie im Beispiel 1,
erhält man einen Überzug, der innerhalb 1 Stunde bei 120"C staubtrocken ist und
bei einer Schichtdicke von 50 p eine Persoz-Härte von 193 aufweist.
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Das Umsetzungsprodukt von Styroloxyd mit Allylalkohol (Phenylglykolallyläther)
wird wie folgt erhalten: Man erhitzt 240 Teile Styroloxyd mit 232 Teilen Allylalkohol,
in welchem vorher 2 Teile Natriummetall gelöst wurden, am Rückfluß während 16 Stunden;
das gebildete Na-Alkoholat wird sodann mit Natriumbicarbonat in Soda übergeführt
und das Reaktionsgemisch einer fraktionierten Destillation unterworfen, wobei man
die bei einem Druck von 2,0 bis 0,3 mm Hg zwischen 125 und 167° C siedende Fraktion,
die auf Grund der Bromzahl bzw. 0 Zahl
von 889 bzw. 315 aus Phenylglykol-monoallyläther
besteht, abtrennt.
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Beispiel 15 Verfährt man analog wie im Beispiel 14, verwendet aber
an Stelle von Phenylglykolallyläther 78 Teile des Umsetzungsproduktes von Propylenoxyd
mit 2-Buten- 1 -ol (Propylenglykol-2-butenol- 1-äther), dessen Herstellung weiter
unten beschrieben ist, so erhält man 65 Teile eines wasserhellen, mittelviskosen,
geruchsschwachen Umsetzungsproduktes mit einer Bromzahl von 834.
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Nach Zugabe von Co-Octoat als Sikkativ, analog wie im Beispiel 1,
erhält man einen Überzug, der nach 14 Stunden bei Raumtemperatur staubtrocken und
in dünner Schicht (etwa 5 p) nach 3 Tagen nagelhart ist.
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Das Umsetzungsprodukt von Propylenoxyd mit 2-Buten-l-ol erhält man
wie folgt: 116 Teile Propylenoxyd werden mit 288,4 Teilen 2-Buten-l-ol, in welchem
vorher 2 Teile Natriummetall gelöst wurden, am Rückflußkühler während 6 Stunden
erhitzt; sodann wird das gebildete Natriumbicarbonat in Soda übergeführt und das
Reaktionsgemisch einer fraktionierten Destillation unterworfen, wobei man die zwischen
168 und 1780 C siedende Fraktion, die auf Grund der Bromzahl bzw. OH-Zahl von etwa
1230 bzw. 432 aus Propylenglykol-2-butenoll-äther besteht, abtrennt.