DE1295816B

DE1295816B - Verfahren zur Herstellung von acrylierten Alkydharzen

Info

Publication number: DE1295816B
Application number: DE1959R0025538
Authority: DE
Inventors: Seipp; Dipl-Chem Werner
Original assignee: Reichhold Albert Chemie AG
Current assignee: Reichhold Albert Chemie AG
Priority date: 1959-05-13
Filing date: 1959-05-13
Publication date: 1969-05-22

Description

Es ist bekannt, mit ungesättigter Fettsäure modifizierte Alkydharze mit monomerem Methylmethacrylat in Gegenwart von Äthylenglykolmonomethyläther umzusetzen und aus einer Lösung der Umsetzungsprodukte Filme herzustellen (britische Patentschrift 609 749).
Aus den ausgelegten Unterlagen des belgischen Patents 560981 ist ferner bekannt, Alkydharze auf Phthalsäurebasis, die mit hydroxylgruppenhaltige¢ Allyläthern von Polyolen umgesetzt worden sind, herzustellen und diese Produkte gegebenenfalls mit Styrol, Vinylacetat oder Methacrylsäuremethylester der Mischpolymerisation zu unterwerfen. Dabei werden unlösliche und unschmelzbare Polymerisate erhalten.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von acrylierten Alkydharzen durch Mischpolymerisation von Acrylsäure- oder Methacrylsäureestern mit Alkydharzen auf Phthalsäurebasis, die mit hydroxylgruppenhaltigen Allyläthern von Polyolen umgesetzt worden sind, gefunden, bei dem dann lösliche Mischpolymerisate mit guten Eigenschaften entstehen, wenn als Alkydharz auf Phthalsäurebasis ein solches eingesetzt wird, das mit einer ungesättigten Fettsäure, die 50°/0 oder mehr der Doppelbindungen in konjugierter Form enthält, modifiziert worden ist. Eine spezielle Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß 90 bis 40 Gewichtsprozent Monoalkylester der Acryl- oder Methacrylsäure und 10 bis 60Gewichtsprozent mit ungesättigten Fettsäuren modifizierte Alkydharze auf Phthalsäurebasis eingesetzt werden.
Diese Mischpolymerisate lassen sich ohne Zusatz von Weichmachern zu Lacken verarbeiten. Überzüge bzw. Formkörper daraus besitzen eine verbesserte Benzinbeständigkeit und Oberflächenhärte.
Beispiel 1 Vorprodukt 1 364 Teile Ricinenfettsäure, bei der etwa 5001o der Doppelbindungen in konjugierter Form vorliegen, 113 TeilePentaerythrit, 78 TeileÄthylenglykol, 238 Teile Phthalsäureanhydrid, 13 Teile Maleinsäureanhydrid werden gemischt. Die Mischung wird 3 Stunden bei einer Temperatur von 180"C gehalten. Nach Zugeben von 34 Teilen Xylol wird im Kreislauf bei etwa 250"C so lange verestert, bis eine Probe eine Säurezahl unter 20 ergibt. Darauf werden 53 Teile Xylol und bei einer Temperatur von 150"C 107 Teile Trimethylolpropandiallyläther zugesetzt, worauf die Reaktion bei einer Temperatur von 180 bis 200"C zu Ende geführt wird.
Bei einer Säurezahl von weniger als 10 soll das fertige Alkydharz, 600/ig in Xylol gelöst, im DIN-Becher bei 20"C eine Viskosität von 50 bis 60 Sekunden haben.
Herstellung des Mischpolymerisats Eine Mischung von 127 Teilen Vorprodukt 1 (600/0ige Lösung in Xylol), 339 Teilen Methylmethacrylat, 85 Teilen Butylmethacrylat wird nach Verdünnung mit 191 Teilen Toluol und nach Zugabe von 42 Teilen Benzoylperoxyd (25 01o Wasser enthaltende Paste) 2 Stunden bei 110°C im Lösungsmittelkreislauf und unter Rühren im Kohlendioxydstrom polymerisiert.
Nach der Verdünnung mit Toluol wird die Viskosität des Reaktionsproduktes mit dem Viskosimeter nach G a r d n e rH o l d t laufend verfolgt. Nach Erreichung einer Viskosität von U bis W wird der Ansatz ab- gekühlt. Die Säurezahl des Mischpolymerisates ist dann 1 bis 5, und die Viskosität des mit Toluol auf 400/, Festgehalt verdünnten Polymerisats beträgt V bis W. Zum Nachweis vorteilhafter Eigenschaften wurde eine auf Lackviskosität eingestellte Lösung bei Raumtemperatur nach entsprechender Sikkativierung mit Kobalt getrocknet. Sie war innerhalb 45 Minuten klebfrei. Sie kann auch innerhalb 20 bis 60 Minuten bei 80 bis 105"C eingebrannt werden. Es entsteht ein Überzug von hoher Benzinfestigkeit und großer Oberflächenhärte.
Beispiel 2 Vorprodukt II 398 Teile Ricinenfettsäure (wie oben), 96 Teile Pentaerythrit, 27 Teile Äthylenglykol, 189 Teile Phthalsäureanhydrid, 14 Teile Maleinsäureanhydrid werden gemischt. Die Mischung wird 3 Stunden lang im Kohlendioxydstrom bei einer Temperatur von 180"C gehalten. Nach Zugeben von 42 Teilen Xylol wird im Kreislauf bei 210 bis 230"C bis zu einer Säurezahl von weniger als 45 verestert.Darauf werden weitere 58Teile Xylol zugesetzt. Nach Abkühlung auf 150"C werden 276 Teile Trimethylolpropandiallyläther zugegeben und die Veresterung bei 180 bis 200° C beendet. Eine 600/ige Lösung des fertigen Alkydharzes in Xylol soll eine Viskosität von 20 Sekunden und eine Säurezahl von 7 bis 10 haben.
Herstellung des Mischpolymerisats Eine Mischung von 127TeilenVorproduktII (600/,ige Lösung in Xylol) und 424 Teilen Methylmethacrylat wird nach Verdünnung mit 191 Teilen Toluol und nach Zugabe von 42 Teilen Benzoylperoxyd (25°/o Wasser enthaltende Paste) 2 Stunden bei 110"C im Kreislauf und unter Rühren polymerisiert. Nach beendeter Reaktion wird der Ansatz mit 258 Teilen Toluol verdünnt und weitererhitzt, bis eine mit Toluol auf 400/o Festgehalt verdünnte Lösung des Polymerisats die Viskosität ZrZ8 nach G a r d n e r-H oldt aufweist.
Die Lösung ergibt, entsprechend wie nach Beispiel 1 beschrieben, harte, benzinfeste Uberzüge.
Beispiel 3 Vorprodukt III 367 Teile Ricinenfettsäure (wie oben), 22 Teile Pentaerythrit, 87 Teile Äthylenglykol, 240 Teile Phthalsäureanhydrid, 14 Teile Maleinsäureanhydrid, 39 Teile p-tert.Butylbenzoesäure werden gemischt. Die Mischung wird 3 Stunden lang im Kohlendioxydstrom bei einer Temperatur von 180"C gehalten. Nach Zugabe von 345 Teilen Xylol wird der Ansatz bei 210 bis 230"C im Kreislauf weiterverestert, bis eine Probe eine Säurezahl von weniger als 15 zeigt. Nach Zugabe von weiteren 535 Teilen Xylol wird die Temperatur auf 1800C gesenkt, und 43 Teile Glycerinmonoallyläther werden zugegeben. Die Reaktion wird bei einer Temperatur von 180 bis 200"C weitergeführt, bis die 600/,ige Lösung des Polymerisats in Xylol im DIN-Becher eine Viskosität von 50 bis 60 Sekunden und eine Säurezahl von weniger als 10 hat.
Herstellung des Mischpolymerisates Eine Mischung von 127 Teilen Vorprodukt III (600ige Lösung in Xylol), 338 Teilen Methylmethacrylat, 85 Teilen Butylmethacrylat wird nach Verdünnung mit 192 Teilen Xylol und nach Zugabe von SOTeilen Benzoylperoxyd (2501,Wasser enthaltende Paste) 2 Stunden bei 110"C im Kreislauf polymerisiert. Anschließend werden im Laufe 1 Stunde weitere 258 Teile Xylol zugegeben. Das fertige Produkt enthält ungefähr 40°/OFestkörper. Die Viskosität, gemessen nach G a r d n e r, soll R bis U betragen. Die 40°/Oige Polymerisatlösung wird mit einer 0,016 Teilen metallischem Kobalt entsprechenden Menge Trockner sikkativiert.
Wird ein daraus hergestellter Lackfilm 20 Minuten lang bei 105"C eingebrannt, entsteht ein Film mit glatter, harter Oberfläche und guter Festigkeit.

Claims

Patentanspruch : Verfahren zur Herstellung von acrylierten Alkydharzen durch Mischpolymerisation von Acrylsäure- oder Methacrylsäureestern mit Alkydharzen auf Phthalsäurebasis, die mit hydroxylgruppenhaltigen Allyläthern von Polyolen umgesetzt worden sind, dadurch gekennzeichn e t, daß als Alkydharz auf Phthalsäurebasis ein solches eingesetzt wird, das mit einer ungesättigten Fettsäure, die 50 °/0 oder mehr der Doppelbindungen in konjugierter Form enthält, modifiziert worden ist.