DE1570266A1

DE1570266A1 - Verfahren zur Herstellung von Lackharzen

Info

Publication number: DE1570266A1
Application number: DE19651570266
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walther Brause; Brandt Dr Siegfried; Dr Rer Nat Franz Sonntag
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1965-05-15
Filing date: 1965-05-15
Publication date: 1969-08-14

Description

Verfahren zur Herstellung von Lackharzen Es ist bekannt, tierische und pflanzliche Öle oder Fette, soweit sie ungesättigte Fettsäuren enthalten, wie z. B. Leinöl, sowie die daraus hergestellten Standöle mit ungesättigten Verbindungen, wie z. B. Styrol, Inden oder Cyclopentadien einzeln oder mit Gemischen derselben zu copolymerisieren. Inden und Cyclopentadien bilden hierbei durch Dien-Addition mit den konjugiert ungesättigten Fettsäuren Verbindungen mit einer teilweise cyclischen Struktur. Hierbei wird die Copolymerisation jedoch nur so weit getrieben, dass noch keine gelierten Reaktionsprodukte entstehen, damit sie als Lackharze brauchbar sind. Die Aushärtung dieser Lackharze erfolgt erst nach dem Aufstrich im Lackfilm. Die aus diesen bekannten Lackharzen hergestellten Lacke verlaufen jedoch nicht gleichmässig und zeigen keine gute Haftung auf der Unterlage. Ausserdem ist der Geruch, der insbesondere mit Inden oder Cyclopentadien hergestellten Lackharze und Lackharzmischungen äusserst störend bei der Verarbeitung. Die Lackharze enthalten nämlich in der Regel auch nach der Polymerisation noch einen Teil der Monomeren in freier Form.
Es wurde nun gefunden, dass man besser geeignete Lackharze durch Reaktion von ungesättigten Ölen oder Fetten, sowie der daraus hergestellten Standöle mit ungesättigten Verbindungen erhält, indem man die Reaktionsprodukte im Anschluss an die Polymerisation mit Maleinsäureanhydrid umsetzt.
Die erfindungsgemäss hergestellten Lackharze bilden Lackfilme von hohem Glanz und besserer Haftung als die bekannten Harze.
Ausserdem ist der Verlauf der aus den erfindungsgemässen Lackharzen hergestellten Lacke viel gleichmässiger und der Geruch ist völlig verschwunden. Die Trockenzeiten der Lackfilme werden ausserdem verkürzt.
Ein weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäss hergestellten Lackharze ist darin zu sehen, dass die bei der Reaktion mit Maleinsäureanhydrid erhaltenen Lackharze mit Ammoniak oder Aminen in wasserlösliche Salze überfuhrt werden können. Auf diese Weise ist es möglich, die erfindungsgemäss hergestellten Lackharze auch in wässeriger Lösung zur Anwendung zu bringen. Es ist hierbei äusserst überraschend, dass die mit wässerigen Lösungen der erfindungsgemässen Lackharze hergestellten Lackfilme eine nur sehr geringe Quellfähigkeit gegenüber Wasser besitzen.
Zur Herstellung der Lackharze mischt man die bei der Reaktion der Öle mit den ungesättigten Verbindungen z. B. nach dem Verfahren der Deutschen Patentschrift 1 007 914 erhaltenen Harze mit etwa 1 - 15 Gew.-% Maleinsäureanhydrid und erhitzt das Gemisch je nach seiner Reaktionsfähigkeit zwischen etwa 15 Minuten und 3 Stunden auf Temperaturen von etwa 150 - 2500C, Bei tieferen Temperaturen wird jeweils eine längere Reaktionsdauer benötigt. Man kann jedoch auch bei Temperaturen über 2500C arbeiten und benötigt dann nur sehr kurze Reaktionszeiten. In diesem Fall muss aber unter Umständen eine Verfärbung in.Kauf genommen werden.
Durch Zusätze von Radikalbildnern ist es sogar möglich, die Reaktionstemperatur bis auf etwa 800C und noch darunter herabzusetzen. Man führt die Reaktion mit dem Maleinsäureanhydrid zweckmässigerweise in einer Stickstoffatmosphäre durch, um Verfärbungen zu vermeiden.
Beispiel 1 1 000 Gew.-Teile eines Lackharzes, das durch Polymerisation einer Mischung aus 60 % Leinöl, 20 % Inden und 20 % Dicyclopentadien hergestellt wurde, werden mit 30 Gew.-Teilen Maleinsäureanhydrid 1 Stunde auf 19000 erhitzt. Die Viskosität steigt dabei von ca.
50 Poise auf 160 Poise (250). Das erhaltene Harzgemisch kann in den gebräuchlichsten Lacklösungsmitteln wie aromatischen Eohlenwasserstoffen, Estern und retonen gelöst werden. Eine Lösung in gleichen Teilen Xylol und Methylisobutylketon wird nach Sikkativierung mit Co-Pb-Mn-Naphthenat auf ein Stahlblech aufgetragen. Der Lackfilm ist nach 2 Stunden staubtrocken. Ein Film des Maleinsäure-freien Lackharzes war unter gleichen Bedingungen erst nach 4 1/2 Stunden staubtrocken.
Beispiel 2 1 000 Gew.-Teile eines Lackharzes, das durch Polymerisation einer Mischung aus 60 % Leinöl, 25 % Inden und 15 % Dicyclopentadien hergestellt wurde, werden mit 30 Gew.-Teilen Maleinsäureanhydrid und 1 Gew.-Teil Benzolperoxyd 40 minuten auf 1300C erhitzt. Dabei steigt die Viskosität von 50 Poise auf 180 Poise (250). Das Reaktionsprodukt wird wie in Beispiel 1 mit dem gleiche@ Erfolg weiterverarbeitet.
Beispiel 3 1 000 Gew.-Teile eines Lackharzes, das durch Polymerisation einer Mischung aus 60 * Leinöl, 10 * Inden und 30 % Dicyclopentadien hergestellt wurde, werden mit 80 Gew.-Teilen Maleinsäureanhydrid 1 Stunde auf 1900C erhitzt. Das Reaktionsprodukt wird mit 200 Gew.-Teilen 20 %iger wässeriger NH3-Lösung unter leichter Erwärmung intensiv gemischt, anschliessend mit Wasser verdünnt. Diese Harzlösung wird weiter mit Wasser verdünnt und kann zur Herstellang von wasserverdunnbaren Lacken verwendet werden.

Claims

Patentansprüche: 1) Verfahren zur Herstellung von Lackharzen durch Reaktion von ungesättigten Ölen oder Fetten, sowie der daraus hergestellten Standöle mit ungesättigten Verbindungen, vorzugsweise Inden und/oder Cyclopentadien, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reaktionsprodukte im Anschluss an die Polymerisation mit Maleinsäureanhydrid umsetzt.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das bei der Reaktion mit Maleinsäureanhydrid erhaltene Umsetzungs produkt mit Ammoniak oder Aminen in wasserlösliche Salze überführt.