DE1745478A1 - Alkyd - Google Patents

Description

Α·Β· iitaloy Manufacturing Company, Decatur, 111.

Alkyd

Dio JÜrfindung bezieht sich auf ein f umbildendes waa^erlöslichöö Alkyd· Im spezielleren bezieht sich die Erfindung aui' ein filmbildend es waaaerlößlichcö Alkyd, dao vereoterte üinheiten ' |

von (A) mehrwojr.ti&cra Alkohol, der frei von Carboxyloiiuro£;rui)ijon ist, (B) laührwertißüra Alkohol mit einer ' freien Carboxyleilure^ruxjpe, (C) äthylenisch un^eßättißter Pottoäure nit v/enigstona 10 Kohlenetofiatomen und (D) PolycarboxylaUuro entVialt, wobei die genannte PolycarboxylBäure aü3 oinea Addukt von alphü_T

be tr—

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-iitl^'lenii.-ch un^osiit .i_o\;cr DiearkG^/Isiiur aühjIonisch ungesättigter FexitsL.urß πίΐ wcni^ IO Kohlenstoffatomen besteht.

BeJnai-iitlich üetzen υ ic.}* ?;.:ia aus festen BeatiU'idteil ( doü Pi^'Lit ) und ilüs hikeln^!(, > die noraalerweiso aus exnea f Bindemittel und eixicaj flüchüiren Löau;.^--i.it ,si becte- Xien, susar^en· In α en letzten d..hrc-n ist Va.'i. or des büvorau^to fLchti^ö Lücur.^r.iiittel v/e^en der-hohen ivoaton, deii Ocfiahren ( Jiiti'lci.^barkcit und Coxiziw .t ) und den unan^oneh^iin Geruch vonorj^Aicchon LtaGun^c-Bitteln t,e\vOrdiin· Dio aei:ien dor fcux' '..'aar.er "bc/.iurenden Parbön auf deiü jotzi^cu iiurkt .-.ind auf xrlzi — ri^en üciulcionspoli-aerioatavehikeij'i aufgebaut·, wie solche, die durch unuloionopol^iaerisation von acrylat und Vinylacetat heriiöütallt v/erdßn. v/ diese auf Was- er basierenden Ikiulsionspolyiäerisatfarben viele erwünschte Eigenschaften haben, zeilen eie norn-;lorweise einen relativ cerin^en Glanz und haben einen unerwünschtem naa en Band« Der unerv/Unachte na-r.e Rand der ili/iulf>ionspol;aaerioatfarben if-t aui die Tatsache eurückzuführen, das« die Pilmbllaun^; durch Vereinijunc und nachfolgendes Verschmelzen der "weiohen·¹ Pol^ncrieatteilchen sehr schnell statt» findet· Αία ein Kötmlfcit der unerwünschten naa cn

Ran^o,it:enr.chii.f ten 10982 7/1652 ^u

BAD ÖRJOINAL

üchaften von LateKfarisen auc;i; bei Ihren Gebrauch beeondere Sorefalt anüüv.'Cftdct v/erden, um die Bildung äiithetinch unerwünschter Uberlapiiun&sbereiche an Wänden usw. zu Verhüten·

Andere auf WaDfer basierende Farben ßind mit eeringereia lärfols eingeführt worden· Die iseiöten von ihnen enthalten ein eo£ßnann,tes wasserlösliches Alkyd und geringere Kennen eines organischen Hilfalösun^i miti^elö oder als Hilfsnit*;el wirkenden Löeun^snittels. Farben, die auf diesen Polymerisaten basieren m haben bemerkenswert bessere :-:i£;enöchaften hinsichtlich des naü::en Kanäec als Farben» die auf wüsi;ri£en Kuulsionspolyaei'isaten boruhen· Dieeec? ist auf die Kateache zurUcksufuhren, daoe die I'ilabildunij durch , eine lsn^siiae oxidative Vernetzung des Alkyds von relativ niedrigem KolekiCUrgewicht ctattfindet· Ferner weisen diece wasfiorlöslichen ivlkyds^'stcae eine bessere ebene Ausrichtung, einen besseren (Jlans und ein. besaereö IlciftvcrEiögen an dea Untergrund auf als die Produkte vom üäaulsionstyp· Farben» die ^e^oclx auf den v/asüerlößlichen Alkyden basieren» vergilben übormäonig und v/eioen eine slrke Klebrißkeit auf, die den üblichen Alkydfarben, die nur mit einen organischen LUsunefiiaittel angewendet werden, fast gleich ist· Zusätzlich zeigen Farben auf Basis von waoεerlöolichen

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Alkyd bis zur vollntKndi^n Härtung eine Was. - erbea tänd igkoit·

Allgeiaeinea Ziel äer lirfindunj ist es, ein neues wasserlösliches Alkydharz su schaffen· Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, ein wasserlösliches Alkydharz oit ausgezeichneten nicht-vergiibcndon Eigenschaften zu erzeugen· i3iii weiteres 2iel der 2Srfindung ist es, ein waaserlüaiicheo /ü.lc;-d nit ^uter ViasserlJGetündigkeit zu er.aeu£,cn· Andere 2iolo werden auo Nachfolgenden offenbar w«;i-dtn.

Es wurde gefunden, das» die 2UeIe dcjr Ürfindung dux'ch Erzeu^un^; eines f ilabildenden was., erlöslichen Alkyd 3 erreicht werden können, dar, ve τα er eeterte Einheiten von (a) nehrv/erti^ea Alkohol ,/5Jrei von Carboxylsäuregruppen ißt, (B) mehrwertigen Alkohol mit einer freien Carboxylsäurecirupx'.e, (C) äthy- J-

lenisch unceeättißter Fettsäure nit wenigstens 10 Kohlenstoffatonen und (S) Polycarboxylsäure enthiilt, wobei die genannte Poly carboxy lsaiire aus einem Addukt von alphat beta-äthylenisch un^esüttister Dicarboxyl-Bfiure und äthyleniGch un^e sättigt er Fettsäure mit wenigstens 10 Kohlenstoffatoaen buotcht«

Der Auedruck ^lswaa· erlösSiches Alkyd" wird in der V/eise gebraucht, die auf dienen Gebiet unter Bezugnahme auf Alkyd© allgemein Üblich ist, die zur

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Bildung eines klaren, homogenen SystöEis in -Wasser bei einea alkalirohem pH ia allgemeinen in Gegenwart eines organischen-Hilfa-lösungr.iait'-eis oder als Hilfsmittel wirkenden !»ös-ungsnittels in geeigneter Konzentration fähig sind.

Obwohl die v;ao;'erlöslichen Alkyde nach dor ' Erfindung-durch eine Vielzahl von Arbeitsverfahren hergestellt werden können» wie durch gensinsane Kondensation aller aus Alkyd bildenden Komponenten (A), (B), (C-) imd (D), werden bJste Kosultate durch ^ Bildung- oder Erzeugung eines Esters der äthylenisch ungesättigten Fettsäure mit weni^töns 10 ICohlonstoffatomen und dem mc/hrwortii;en Alkohol, der frei von einer Carboxylsüureeruppe ist, erhalten, wobei der ernannte Soter in Durchechnitt weni^atene eine freie Hydroxylgruppe pro■■ Molekül enthält, und v/obei der j. genannte Ceileotar mit äeu mehrwertigen Alkohol, der ' eine freie Carboxylaiiuregruppe enthält, und der PoIycarboxylßäure reagiert, wobei die genannt©'Polycar·. .' boxylslvure auo einer alpha,beta-äthylenisch ungesiittig- < . ™ tön Sicarboxylßäure oder einer Verbindung, die zur Bildung einer alpha,beta-ilthylönieoh ungesättigten ' Bic^rboatyleäure fähig ist, beöteht· Diese Reaktion ' wird unter Bedingungen ausgeführt» unter denen eo- .< wohl die Voreoterung als auch die Ad el ukt bildung Dtattiindet«

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Dar Seileöter k&nn äureh eine cU.r Vureaterun^nverfahren hergestellt werden· 2u3 Beispiel kCruien freie athylenisch un^esT.tii^to Fettsäuren, wie ßie durch Iiydrolyee von trocloicndca Ol odur Ölen, dio trocknende ülöliuren enth^lt^n, erhalten werden können, mit einer oder nchrer«n Pol; iiyäroxyvorbindun£;en, do awei oder nehrere ilydroxyl^rup^cn in solchen Anteilen entiialten, aas^ in durchschnitt wenitisteno eine freie Hydroxylgruppe in jedea noleJcül des entstandenen ilotero au3 melirv;erti^c:i Alkohol und äthylenifjch un^eoättigter Pettsliur© vorhr*ndtn ißt und vorzugsweise im Durschjicchnitt 1 1/2 freie Ilvdrosr/lgruppen in Kolökiil vorhanden sind, in I^ealction ^ebracht werden.

Ein allgeiaoinerGS Veri^aliren auiⁱ Her^tel- Iuaq von Estern äth;.'leni. ch uia^oo^ttiL'tör Fettsäuren beateht darin, daov nan ein trocknendes öl» wie Leinöl oder So^abohnenöl» ait einoa icehrwerti^en Alkohol, wie Glycerin, teilweise alkoholyöiert. In dem Pail, das» Glycerin ala iaehrwertiser Alkohol für die Alkoholyae dea trocüienden Öls verwendet wird, werden in _; wesentlichen Mengen Dißlyceride und Kono^lycciride gebildet» Natürlich entsteht, wenn Übliche UXe verwendet werden» bei dor Alkoholyaereaktion eine beträchtliche Abweichung in der Struktur der Produkte· In den

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meisten Fallen jedoch enth. Izen viole- der Sä ^Tixyi-en mit wenigstens 10 ilohlenstafi'atomen eine Mehrzahl von Doppelbindungen· Es kiüiii auch vorkor-nen, das3ß einige Konoclycöride mit nur gesättigten Fett«* ß&ure£ruppen gebildet vicrden, und im allgemeinen wird etwas von nicht unbesetzten mehrwertigen Alkohol und nicht UQ&esetsten GIycerIdcn, die in der Mischung zurUekbleibßri, vorluinden c;ein· Sin Hauptteil der üstcmolokUle enthält jedoch sov;ohl freie liydroxylcruppcn als auch äthylenisch ungesättigte Pottsäureteiie mit v/oniestene 10 Kohl ens tof fat onen·

Iriiendöia nohrv/ertieer Alkohol kann bei der Herstellung der Sst^r von den äth;/lenißch un^esättigten Fettsäuren verwendet werden. Vorzugsweise enthält dor mehrwertige Alkohol etwa 3 bia 6: Hydroxylgruppen pro Molekül· Beispiele für mehrwertige Aiko- j hole, die nach der Erfindung angewendet werden kennen, ' sind Ätbylensly&ol.» Diiithylenßlykol, OJriäthylerclykol, iropylenglykol, Iiekaäthylenglykol, Glycerin, Penta- ' ■; erythrit» !,ltl-'üriaethyloläthan, !,l.l-aviiaethylolpropan, iiorbit, i'etramethylolcyolohexanol, alpha- ; Hethylglykoaidf iolyolelykoaide, ürythrit, Dipentaerythrit, Polyallylalkohol ( wie HJ-100, das ein Mischpolymerisat ν|** von Allylalkohol und Styrol ist ) usw., wie auch Mischungen von svei oder mehreren der

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oben genannten nahrv/crtijw-n Alkohole. ~<ie£ö !rinnen, entv/eder suij Voreltern der lAittc:'jircn oder sun Λ.1-koholynierün der Trißlyceriüo dar Säuren durch liGt-jraustausch verwcnök-t werden.

Hie äthylenir-oh iin^oüitt-eisten Carbozyls:;uren mit v.-onißsteno 10 Kohlenstofi'atoüiGn in Fora freier Säuren oder deren Glyceriäe cind SriUren vcn iii wGße-ntliehen ir^düoineai dor Glyceridöle, von äc/.en bokiü^t istt das·· sie» aie iSi^enüchafton eines trocloicndon ülc haben. Dia Süui'cn von so&ea&'-uittrn hii.lt;t ülon sind ebenfalls in äea l?e^rii*r «3er t ülßäuroii onth.--i.ltcn und die !'«iilüctor di cor Klar» q ( troclcnondß ölsäuroontdr ) werden bcyorsu^t. Pvie-e !Teilester von troclsneiiaen üls.L-uren enthalten wonio-,stene eini^ö polyun^eGättiGtö Pütts.:Lurcketten v/ie auch eini^ö ^esätti^te Oarboxyicüuren, wie ülcäurcn. iÜG versteht sich» dais;; Konzcnti-ato ch;r im^GcJr'.tt.i^to-n Siiuren_f wie Linolcäure und Linc-lonü-lure, die in cut belccmntcr V/eise durch 2)Gstillationeiaae;:nal*ii;en erlial~ ten v/orden köünen, bsi der iierr>tel;un<_; der Criaidtcileeter ebenfalls verv;cndct v/erri^n können· Übliche .uellGii fur dieoe Verschiedenen i-ilur^n sind trocknende und h^lbtrocloiandc ole₉ \;ie Leinöl_s Ιίαιιην/οΐΐεαϊίοη-Ul₁ ÖaflorcSl» iojaboiincnöl, ϊαη^οΐ» Citiciaöli ilenhadenöl, dchydricrtea Iiisinueöl, iicrdincnül \xg\:.

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und Sauren vondeii 'Bo'uonoutc der liiiffinierun..:. dieser de sind ebenfalls ^eöi^nete ,uelXen für **thylenisch 'ungesättigte' Fettsäuren nit wenigstens lü Kohl en;:; toi'f atomen, die in äeti erfindun^r-cenäs·. en Vorfahren be nut st werden können·

Wenn die i'ster von ."lithylenisch ungesättigten Fettsäuren und jaehrwörtitjea Alkohol durch Aiko ho " lyoe öiiaes Glycerid&Ls in äcr vorher beochriebenen V'eise her^ertöllt werden, kann die in a.ll£eaeinen an^ev.endete Arbeitsweise für die Herstellung von Estern nit iiodifiaierun^ für die Alkydharze angewendet werden· Solche Alkoholyse findet durch Erwärmen des Öls jcait dem gev/llntschten Anteil-an BJ'ehrwerti^en Alkohol statt» um eineii Seil ester ait der gev,rünschten Anzahl von freien HydroXxylgrux>pen zu erhalten· Die Reaktion wird in allgemeinen in (iegenwart eines Katalysators für dis-2 Alkoholyse, wie Bleioxyd, Lithiuzaricinoleat us·«» durchsefithrt» In einfacher Weise kann nan auch die Keaktion in einem insert en Gas, wie Stickstoff» abgeschirmt vorsichgefcenlas;· en, wodurch beabsichtigt wird» daae die Oxydation der Doppelbindungen der Kohl env/as: erst off ante ile der Säure verhindert wird« Die Köaiition für die Alkoholyse kaiUi bei einer 2eaperatur in dca Bereich von etwa 150 bis 300° C oder höher £üx die Zwecke der

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- ίο - 17 A 5 A 7 8

vorließ end cn Iiriirid un., au abfuhrt v/erüoa. Ir₄ allgemeinen uerden die I-iolvtirLlIltniore von Pot^s^urci lind Eölirwörti^ea Alkohol odt.r Alkoholen öo aus^e-. wählt, dao« bevorzugt Im 2uroh3chnitt wenigstens 1»5 Hydroxylgruppen pro Molekül deo Coilestcro vorhanden sind· Der entstandene Soileoter besteht aus etwa 30 fcis ijö Gew«-i;'_f besonn auf clan end^ülti^ö Alkyd ι vorzugsweise aus etv/a 45 fcis 75 Gew.-^.

Vfie oben aufgezeigt worden ict, v/ird der Teilester mit einer Hisohunc von isehrwertitea Alkohol in Keaktion gebracht, dor weni^stc-nü eine freie Carboxylsäureerup^ö enthält und einer Polycarboxyleäur ο verbindung, die wenijcteiiö 5 Kol-5' einer alpha, beta-äthylenisch un^esi.ittitten Mcarboxylßäure oder .MottohydroaypolycarboxylsMure, ö.e zur ärzeuguns der genannten Säur ο fiihi^ ist, enthalt. Un dem wasserlöslichen Alkyd die erforderlichen Eigenschaften zu verleihen« wird der mehrwertige Alkohol mit einen freien Carbosyl in einer Konzentration von 0,1 bis l_#0 KoI ( Vorzugs eise von 0_#2 bis 0,6 Mol ) pro Pettaäureä ,uivalent in dem Teilester angewendet, und die Polycorboxyleäure wird in einer Konzentration von 1 bis 4 Äquivalenten ( vorzugswei^se von 1,5 bis 3 Äquivalenten }_spro Äquivalent Fettsäure in den Teileoter sn^ewendet· Auf diese Weise werden in relativ

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einheitlicher Vcrtoilun{; frcio !'Gt-Uü-lurGgrupiiön in die hydrophoben lettiiäureketvon unc entlang cor Iiars-Imuptkotte eingearbeitet» wodurch eine verbesrertc Vas<,erbef;tändi£]£eit erzGU£;t v/ird und veni&or von den unerwünscht ca als Hilfsait el v/irkenäen Lüsur^aiaittelii erforderlich ist·

Geeignete mehrwertige Alkohole mit einer frei« en Oarboxylsaure&rupps v.inä alphafalpha-M(nethylol) monocarboxylaäurcn, die &<jt iitriürtur eiitoprcchen:

CH₉OH

E -C-CÖOH

in der K Wasserstoff oder ein Kohlenwaa?erstoffra~

• ■ - -

dikul sit 1 bis 16 KohlcnatGfϊatomen, wie !!ethyl, Äthyl, Palui-cyl us-., bedeutet. Die Konfiguration B©r Ejehrwertigen Alkohole ist so» öas untsr FoIy-JconäQnsationsbüäiniiUnccn ciie freien Gcrbo^ylcruppen λ

steriech gehindert sind und nicht leicht an der Versterun^srealvtion teilnchncn· Denceaäs?; enthrilt die Hauptkette des endgültigen Pol:/esters oder Alkyda unreö⁰^¹³'^⁰^^ vorteilt in.iero-.freie Carboxylsäuregru|>i;en_t die dem' Alkyd eine l.'asrerlcSslichlceit verleihen. Diese unro^elnäe:>i£,!3 und auch sahireiche Vortei-

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BAD

^ von freien Carboxy icriurejrup.^en. entlang d-.-r

ö1;erhiäuxitl:et"iiß ccheint sowohl eine vurbcn Löslichkeit des Alkydο in Farbaus^^erkSutsiuioCn als auch eine verbeaccrto Was· erbe tjidi^icolt der angewendeten Farben zu bewirken, L^stci 2ir^bnisco v/ercicn mit Dimethylolproi)ionst^:urQ erlialtentdio ein bevorzugter nehrwGrtiger Alkohol nit einer freien Ccjrbo^yleiiuro^ru-po ist. Andere entsprechende Vorteile sind vorhanden· Ho vergilben die aufgebrachten überai^c, die auf Alkyd on Eit ])iaoiitylS."propionsäiiire und den bövorzu^ten alpha_fl>eta-äthylenisch un^caMtti^tcn" Diearboxylßiiureteilen ( Maleinsäure ) basioren_t nicht EO otark wie andere Alk^düberaü^e,

Fi.r dio /oiweadun^ nach der £Jrfinding ceoi^- nete iolyoarboxyle ;uren aind alpha_tbeta-UtliyIonisch unßesiiittißte DicarboxyleiiurGn_t wie IlalcincvlurG, lialeinsäureanhydrid, Purnaroaure, Itaconciture, Itaccneäureanhydrid, Kecaconsi-lure, CitraconsäureV Chlorlaaleinßäure, Äthyliaaleinsaurc usw., Polyc^rboxylsciuren, die zur Bildung von alpha,beta-äthylonisch unceß-itti^iten Dicarboxyleiiuren böin Erhitzen £ hiß sind, wie Apfelsäure oder Citronensäure, und uer-iittißte ( daa heiSott koine athylenioch un^ß.'itti^ten ) Polycarboxylöäuren, wie ththalsäure, I'hthalöKlurecuohydrid, 2erephthalsäuro, Isophthalßäurc, Adipinß^riure, Sebacin-

nilure, 109827/1652 BAD ORIGINAL

skure,
Hö2iimelXitüauro us,·.·

In■ üfcereinstir-Eiun^ nit den Vorschriftender Krfindun^ "bildet uiiiJTöil der alx>ha,l3üt;a-un£;e-■sättilgt en Dicarbcxylo'lure ( Kaieins .'im* ö oder I'Ialeinsäurtianlivdrid ) und/oder Pol/carboxylairarö, dia zur Bildung einor alpha,beto-'iith;/lenisch un^esätaigten Dicarboxylsiiure fäiii^ iöt_f lait den vorerwähnten iü aus "äthyleniejöh -ungesättigten Psttsiiurwii und π ohr-- ^

v/e.x'tigQn Alkohol ein Adüulct* Die äthylenische Gruppe der Mcarboxylsäure wird su einem Vas oratoffatoia in edpha-i)tb 11 un^ einer äthylenißchen Gruppe in dcia yettsüurö-teil des i'eileötörs Mnzu^efiigt. Uei dieser Adduktreaktion wird dis äthylenische Gruppe der alpha, . beta-äthylenisch ungonättigten Dicarboxylsäure geellttißt» während die Doppelbindung oder Doppelbindungen d£$G vareot^rten Pöttsliureteils "unsosiittißt bleiben. In dea Pail, da&n der ?ett«äureteil kon^u^jkrte äthylonioch un&Qa/ittiGte Dopy.elbindunüon ( wie in "

KleoBtearinsäure ) odt?r Fattöäureteile, die unter den Iieaktionsbedingunsen zur iooaorön Konju^iitionsbilduns fähiß ηiiid, enthält, findet ebenfalls ein© Adduktreaktion VOiS Dielo-Aldor-Typ statt, Dioae "Adduktreaktionen" kiinnon als Adcitionoreaktionen an£^ec

alö
werden, veil dee Ergebnis der AdUuktbildun^ kein

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Vas r er, OPIlQlNAl ¹

Wasser ab^ spalten vird· Bs ist selbstverständlich, das. dia fc;^r'Jrcphobe Kette άζτ Pettaiiure durch die zwei ireien C&rbox^lfunktionen, die nun in dem Adcuict vorhanden sind, relativ hydrophil goaacht wird.

lot DurchGchnitu reagiert sekundär "wenigstens etwa eine dar freien Carboxylgruppen in den Addulct durch Polyvoreoterung untar Bildung oiner Seit'.nkotie, die dasu boiträgt, daon d«a ?ottoäurekcttsnteil ein gewisser hydrox^hiler Charakter aukor^it, aber ^crin^or als derjenige, dor durch eine froio Carboxylgruppe verliehen wird· Bb i3t cnsuneliccn, da3.: diece Verestcriir. von einor der freien Carboxylgruppen, die in den Adduiit von der alpha, bet ayitthyleniacli un^e sättigt en Dicarboxylsäure heratai'iiaen, bei den angewendeten tbernachteiligen Wirkungen auf die V/asrorbe-

diö.durch die Anwesenheit freier Carboxylan vicinalen ( alpha,beta ) oder alpha,gssuaa-Kohl en ti toff at omen verursacht werden· eliminier»· V/ie vorher hervorgehoben worden ist, sollte die al-ha, böta-Uthylenisch un»Qnä1;t;i£t$ 35icarboxylßcture vronigatons 5 t'Iol-^' der an^ev/endoten Polycarboxylsäiii-ö entk halten, um dom endgültigen Alkyd die erforderlichen Eigenschaften zu verleihen· Menu weniger ills 5 Kol-f angewendet werdcn^wird das endgültige Produkt in einer odor mehreren Eigenschaften unzureichend·

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■ «Te'höher die Konzentration an slph&jbota-iith/lenisch ungesättigter XÜcarboxylsäure ist, (iueto ^rösrer ict die WaGc-erlöBlichkext des endgültigen Alkyds und desto er ist die K.onzent2'atioii eines Hilfolößuncss, das erforderlich ist, ua das Alkyd zu lösen· 2s iss natürlich selbstverständlich, das.-es wiinschenswcrt ist, die nieäeriesto Konzentration von den Kilfslösua^ßjait'vel zu Vörvenden, dio rao^lioh ist·

Ohne Kucksicht, auf. "die'Konzentration der verwende ten" alpha.» beta-äth^leniach un,2^ei5'rfci; igten Dicarboxylßäure reagiert ein "baßtiEirfer Teil nicht mit Fettsäureteilen und reagiert nur als bifunktbnelle V erster unsere a^enti en. Iia ßllßeiae inen ist dor Prosent-¹ satz der ^enaiinten Säure, c»ie sieh nur als ein PoIyvereöterungsmittel verhält, uia so grosser, Je höher die Konzentration der verwendeten alpha,Taeta-athylenisüh ungesättigten Dicarboxylsüure ist· Ura jedoch sich-rzuatellen, dasn £;en^;.£end Polyveresterungsiaittel ■ . .' anwesend ist, ist es vünsciien&i;e.rt_f eine der vorer- g

wähnten eeoättigten lOl:_?carbuxyl5äuren_t vorzugsweise Phthalßäure oder deren Anhydrid, in einer Konzentra- ',-tion von 25 — 95--KoI-Ja der verwendeten polyfunktio- ■ Hellen Säuren vorzusehen.

Im alig«{ieinen werden beste iir&ebniBne tait Haieinsäureanhydrid und/oder Haieinsäure (diese

bildet daa Anhydrid buiu ΐ-Irhi i.r:o:; ) alo al^ha/ßttaäth^lenisch un^eii'lttigto l/icarbo^yiC.ure erhalten·. AllsrjdQ, dio salt diesen kuure.i hsr^osl: lit vorek.n Bind, beoitsen eine bee-ere F.irbe cl& ΛΪΙς/αο, Ci ϊ· ohne diec-θ hergestellt worden sind· lintc^rechcnd hat ein Alkyd, das nit den vor^Gnar^nten Sauren hergestellt worden ist, eine Fi'trbo nuoh Girrdner vor* S» ixa Gegensatz zu et v/a 6. .

Im spezielleren wird das erfindun^s^eniis: ο Alkydharz voraucs-oieo durch !.eal-ticn von (1) der: 'ieilester von Uthyionisöh un^c&^:-:ttilter ?ctts'.:urG und nehrwerticeni Alkohol» (2) aehrv/erti^ou Alkohol, dar eine freie CarboxyIsiiure^rup;-e enth'-.It, und (3) Polycarboxyloüure, dio weni^st^ns 5 Hol-*' alpha_ybetaiithylenisch un^csHtllgtc Bicarboxyls \ure urxd/oder Konohydrcxyijol; carboxylGäure, die zur Bildung von alpha,bet£i**&thyl6nl&ch ungecätti&ter Dlcarboxylsilure fähig ist, enthält, hor&esteilt. Die Reaktion wird etwa boi 150 - 300° C unter Bcdin^un^n ausgeführt, die ^.eichzeitic dio Addulrtbildunj; und die ΡοΙ^ύογ-esterunt fördern, vorsu^o· eisse in Abv/eaenkit von Verdiinnun£i:ait^T,eln_t v;eil Vcrd-.iuiun^Kaittel daau neigen» das AitEoao:· oder die Geschwindigkeit der Aöc:ulctbilüun& zu Vürh4^i(lcrn oder zu veruind^rn, 3)ie λεαΐ;-tionsteilnehner werden bei dieser xomperatur gehalten,

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BADORIGiNAL

bio f;ich köin T.'aoiser iaehr von der KoifcXi tion bildet» "bis das Alkydharz eine "be^tir^to Yiekositäij öle durch StanclaröviekQQitiitstc-stö bestirnt werden, oder eine liösti-iate Düurozahl erreicht hat. Im allgemeinen ist es wünochens ert, die Reaktion zu beenden, wenn das Alkyd eine Bauresahl von etwa 25 bis 75 erreicht hat· iäs ist auch wünschenswert» die Keaktion durch ein inertes Gas, v/io Stickstoff, » was daau dient_t die Oxydation von Geü der veresterten ?öttsäuren su verhüten. ■■·..■

Faiie ©a erwünscht ist» können verschiedene relativ hoch siedende eim/erti^e Alkohole, wie 2etrahydrofurfurylalkohol, iithoxyäthaaol, Kethoxyäthanol ,usw., 2U dea Keaktionsneciiua hinzugegeben werden, um den Gäurewert des Alkyds zu veroindern und/oder ua dem Alkyd vorteilhtiftero luft trocknende Bigenschaften verleihen. Die Anwendung dieser Alkohole ist jedoch

orhaltehe Alkydharz ka.n ala colches zu dem Letstverbraucher für die Formulier uns einer coiiis ncten Parbo vercandt oder nit ©inea Hilfslüsun^oaittel verdünnt und/oder in V/aa.er bei einem alkaliechen pH geltfot werden.

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Weiiii daü erhaltene iJ.irdhc.rs in w;is.· ri^aa Alkali o*i"o Hilfe oine-ä HilfslocurioSrsiiAels gelost worden kaim, wird ea direkt in deu v/>"a. ri^en alkalischen Jlediuö £&luc>t, in dcia dao iilkalischc pH durch einen "basischen- Stoff, wie iU^orii&ä ( oder Jüxiöniu&- hvdroxyd), iuaino, wie rioaoäthylarsin, Diäthylasin, Triäthylasin, Honoüthanolaiaiii, Diüthanolaain, !Jri~ Uthanolanln, Korx>hoÜn uc ,., alkalische Metallhydroxide, wie ^atriuuähydrosQrd» Kaliuiih^droxyd us ·» worden let«

Ea ist {;efuiideri v/orßütt» da3^ im Stictotoff erhaltende Basen, vie und Äsiine₉ dazu neigen, bei .Anwendung Farbfilme au ergeben_t die eine gröseere liei^un^ stus Vergilben halben, als weiin ein Alkalihydroayd verwendet worden wäre_t ua dae pH der -Parbe einzustellen. Andererseits neigen Ai-iaoniumhidroxyd und Amine dazu, echnöllar •inen waeaerbeiiteindiseron ubersu^; zu ergeben, als wenn ein Alkalimotallübcrzui; angewendet worden wäre· Xn düo Fall, dass dao Mk/dharjs sich nicht in wäoerigem Alkali ohne Hilfβ eines Hilfelösun^aaittele lösen ku.oi, wird das Alkyd euerot in clricri ge eignet on als liilfsai utel wirkenden Lösungsmittel ßölöet,. bevor dac^üystcn alkalisch goxa^cht wird· Ged^note als Hilfsüi-ctol wirkende

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cincl polare Lüciiri^.iiiiixxol, wie ilxh^icn^l^ls

nonoprop; lather, Mtlthylen^ykolnoncme thyliith

propylather» Diat

-thoriiCOtiitf; Λ-fchylen^lykol, liopylennclykol, M3uthyler:£;lvl:ol, 'Jrlüthylea*· n-Propftnol, Bioxan.

Die folQsiiüeii Beispiele sollen dar lirliluunii dienen und keine Es^rorisuiiG -öt-s L'efan^s öer

darstellen. Ber i'ri'bepunkt, auf den in den gericatien virö, wlrß liecti^itt .indes . nan von einer hohen ilonaentration der klaren Karzlösun^ in einer Ki^chun^ von V^f£.srer bei einem alkalischen pH ausgeht und Hit V,'as.;er verüünnu» bis ein Schleier erscheint· Der Srübepunki; wird als■ £· dor Feetkörijerbei'.tandteile

piel 1

3CO Gew,-.2&ile Safloröl/ 85il Gew.-i'eile Srinethylolätlian^und ü,G Qw.-T.eile Lithim^ri werden bei 250° C 1 Stunde lan^ disper^iert· Dann

\ή·QB-B2m 165

52 ^ß4

1745A78

en 45_f7 (lev;.-Teile. Dii-otli, lolpiO^ionsuure, 36,7 Guv/.-Teile I-Ialeins .ureanhvaricl und Qw, ;ϊ" (.ü\7,-?oiio Phthalsäureanhydrid au der I.c iJctionsjsischüre hinzugegeben, die bei etwa 2uG C ¹J ütia-idi.;; Ia:^ jGhalt—' wird, bis das Alk₄vd eino ü/iurcsahl von 1>ό erreicht hat. Das Alkyd wird gekühlt ui:d mit Propoxyxjropt^nol verdünnt, υχα eino Äurüi-uiiisnaetzuii^ nxt 70 5' !''eetkorperbar-taxidteilen au dldf;n· Gen £cnd v;'.:ß. ri^os i^^on hydroxyd wird hinzuje^ebca, un d^a pli auf b,l einzu etellen· Dieso Zucar^ensetaimß ist echlioo lieh nit Uasi-.er verd ruibar, das heir t_f sie hat kernen Q!rübc punkt·

Beiaj.icl ;?

JUO (rCW,=Teile iiafloröl, B^rj,l -Cew.-O
^ririmeh^yloläthan'und 0,6 Gev/.-Teile Lithiiu;.rioinoleat werden bei 250° C 1 Stunde lan^; di^sper^irt· Dcjua
werden 45,7 Gew.-Seile Diuethylolpropionoüure, 60
Gew.-Seile Maleinsäureanhydrid und 60,7 Gev/.-i'eile I'hthalsäureanhydrid su der KealitionBaischung _c;e^ebcn₄ die bei etwa 190° C 3 btunden lan^ gehalten wird,
bis das Alkyd eine SILuresahl von 66 erreicht hat.
Pas Alkyd wird abgekühlt und nit Propoxypropanol

verdünnt« 109827/1652 BAD ORIGINAL ...

17Λ5478

verdünnt, us eise iJuiSiUusiensetsui;!^ nit 70 '/'·■ Pe^tkörpürbestanätöilan zn bilden· Das Alkyd hat keinen ^f£rübex>unkt·

lieiapiel 3

300 ßew.-Seilo ßafloröl, 28,3 Gev/.-^rüeilö Sriasthyloläthan, i>9»7 Gew.^'ieilQ Dipentaerythrit und 0,6 Gev/.-2cile Lithiuniricinoleat werden bei 250° C 1 ßtunde lan^ diöpöreiert· Dann werden 45»7■ Gew.-Teile Maothylolproi>ionsuuro_f 10,5 Gew.-I'eile MaleinBäui'eanh^dricl und 1J6»5 Gew.-iTeilQ Phthalaäure enhydrid au der Heaktionsiaisciiunß gegeben, die bei etwa 200° C 3 1/2 Stunden !ans gehalten wird, bis 'das Alkjd eine Säurqsahl von 60 erreicht hat· Bas AIk^d wird ab£eki&lt und alt Propoxypropanol verdüiint, um eins Zuaaiiui;ensetauns nit 70 <■*■ 3?er.tkörporbestandteilen zuUlclen, Das AIk^d hat ©inen Trübepunkt bei 2> ^ Foötkörperbestnttdteilen·

\lexiiL diesos Boispiol unter Fortlassen von Maleinsäureanhydrid und Steigern des Phthalsüuroanhydridtiehaltß aui' 151,2 Güw,-Seile wiederholt wird, hat das entstandene Älk^d einen Srübepunkt fooi 29 «/· J?»<5tkörperbentandteilenr

Bein i)iel 4

* 109827/1652 _ΒΑ.__Λ.

BAD ORIQ3NAL

350 Gew.-2eile fcaflorol, 34,β G ^pentaerythrit, 66,0 Cev/.-i'eile i^!riae thy lolä than und 0,7 Gew.-ieile Lithiuariclnoleat werden bei 250° C 1 Stunde lang diopergiert* Dann v;erd&n Gew,-2eile Dirnethylolpropiorisäuie, 33,9 Itaconsäure und 132_t6 Gcw.-xeile l^Jhthtxlε^;iure-iuil'i.■· drid zu der Reaktionsuischung ^e^cbsn, die bei etv;a ^öü° C 7 Stunden lane ^eh.ltcn wird, bis das Alkyd eino Säur ©zahl von f>l erreicht hat· Dao Alk; d wird abcek^! hit und mit Propox^/prop&nol verdünnt, ua eine Zußa&monßetsuniä nit 7Ü '/■ Pesticörptrbestandtcilcn zu ergeben« Das Allci'd hat einen Srübepunkt bei 22 '/■

33a viele Aus führ ungnfroaen der H auglich sind und viele Änderungen bei den beschriebenen ÄUBjTührungsiormen vorseno..aen werden 3c&men₉ ißt dao Vorhergehend© nur als Srläuterun^ aufsufaseen, während die Erfindung durch die nachfolgenden Ansprüche definiert wird.·

Patent?mnor .ehe

BAD ORIGINAL 109827/1652

Claims (1)

1. ΐ at ent an?pro, ehe;

   Ql) Verfahren zur Bildung eines filmbildenden waererlöslichen Alkyd3». dadurch £.eke*^2eichiiet, das ■ nun, unter Bedingungen, die in -gleicher v/eise die Ädduktbilduttg-und dio -Pol;/veresteruns fördern, (•1) einen Teilester einer äthylenisch* ungGi;uttisten ^ Pettsäure nit wenigstens IO Kohlen.'·toffatoaon und i einen mehrwertigen. jUlcoholi:, (2) einen mehrwertigen Alkohol mit einer freien Carboxyloäure^rur^.e und (3) eine Polycarboxy!säure, die wenigstens 5 Kol-^' ,' g von wenigstens einer Säure enthält, die aus der aus alpha,bota-äthylenißch ungesät tiigter Bicarboxyl- ^- -. eäure und Monohydroxypolycarboxylßäure, die zur Bildung einer alpha,bota-üthyXenisch ungesättigten Dicarboxylsäure fäliie ist, bestehenden Grupx>e ausgewählt worden ist, niteinandur reagieren lässt·

   , _s XQB8 111 1 6 52 ' / g. Verfahr en

   2, Verfahren nuc?h AiiD^ruch 1, dadurch

   t, das der £οοιιλϊο Mehrwertige Alkohol der eine freie Corboxylsüurocruivö enthalt, aus einer aliihajal
   beoteht·

   3· Verfahren nach Anspruch i od-.r 2, dadurch {jelceiiiizoichnet, dass dor Genanntq nchrwerti^e' Alkohol, der eine freie Carboxyleäureijruppe enthält, aus Diiaethylolpropioneäure beateht.

   4» Verfahren nach Anspruch 1, 2 odor 3, dadurch ^ekennseiehnet, dass der genannt© ffeilestcr von einer äth; lenisch un^esättictön Fettnäure und einem mehrwertigen Alkohol ein SJeileoter von einer trocknenden Ölsäure und einem selirv/erti^en Alkohol nit im Durchschnitt v;enigstens 1,5 freien Hydroxy 1-ßrupi*en pro iloiektil iot,

   5· Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, das*- die genannte Polycarboxyletiure wenigstens 5 Hol-;¹' einer EHure enthält, die nua der aus Haleinstlure unä lialeinoüui-eanhydrid boetohenden Gruppe auseewühlt worden

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   - 6. Verfahren n^ah. Aasprueli 2, 2, 3 odc-i* 4, dadurch £Gkcnr;-scichnot, cl^s:.· die ^enou^te Polycarboxylsüure 5 "bis 75 -Mol-·,' vor* v;oni₀steria einer alpha, beta-äthylonioeh un^üsätti^ten BicarboxylDvaiTG ait entsprechend 95 bis 25 Hol-¹/' einer nicht äthyleniach un^eBättisten DicurboxyiDau. e enthält, wobei clr.r ^enarmto l'oilester der trocknend en ölfettsHurc aus Gtwa 30 bi3 80 Gew.-i> des Alkyds bestellt, die genannte ali)haiali?ha-i)inothylolii;onoca.rboj.ylö:lure Liit "etwa, 0,1 bia 1,0 KoI pro Xc.uivalönt d-.r Pet«G-'.ure in den genannten Teilester vorhäiiäeii i3t und dio ^encu-Tito Pol;rcarboxylsilure nit etv/a 1 bis 4 ί'ί ^uivalanten pro Ä<iuivalent der Pettsäura in den ^ensnnt^ii i'oilestvr vorhanden ist·

   7· Verfahren nach einen der Aiisjjruche 1 bis 6, dcclurch gekoiinzeichi-iet» dasÄ die genannte Reaktion bei einer ier-poratur von 'etwa 150 bis 300° C in Abweoenhoit eines Verdluuiun^srsictols ausgeführt wird·

   ■i3r.Vo,/Br.

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