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Verfahren zur Herstellung von verseifungsbeatändigen Überzugsmitteln.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
unverseifbaren Bindemitteln für luft-und ofentrocknende Lacke durch Umsetzung von
Butadientelomerisaten mit Vinyl- und/oder Vinylidenverbindungen und Phenolformaldehydkondensaten.
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Die Anwendung von Butadientelomerisaten bzw. von Umsetzungsprodukten
derselben als Lackbindemittel ist häufig versucht worden. Aus der Literatur (Chimia,
Vol.
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22, FASC 5, 1968 S 213-218) ist bekannt, daß Polybutadiene mit hohem
cis-Anteil an der Luft relativ rasch trocknen. Hervorstechendes Merkmal der hergestellten
Filme ist ihre große Chemikalienfestigkeit, in der sie Filme lufttrocknender Alkydharze
bei weitem übertreffen.
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Als Alleinbindemittel hat sich Polybutadien wegen verschiedener lacktechnischer
Mängel jedoch nicht durchsetzen können: Die Härte und Kratzfestigkeit der Filme
ist für die meisten Zwecke viel zu gering, die Haftung ist schlecht, und darüber
hinaus macht sich die hohe Konzentration an Doppelbindungen durch ein rasches Verspröden,
starkes
Kreiden und Gilben der Filme bemerkbar. Daher werden die Butadientelomerisate von
den Herstellern auch nur als Zusatz zu trocknenden ölen oder Alkydharzen empfohlen,
wobei der Hauptvorteil, nämlich dieUnverseifbarkeit, weitgehend reduziert wird.
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In der Deutschen Auslegeschrift 1 292 288 und in der Deutschen Patentschrift
1 219 684 wird die Modifizierung der Butadientelomerisate durch Adduzierung von
Maleinsäureanhydrid beschrieben. Filme aus derartigen-Addukten weisen eine gegenüber
den reinen Butadientelomerisaten verbesserte Haftung auf. Die Filmhärte und die
anderen lacktechnischen Eigenschaften werden durch diese Modifizierung jedoch kaum
verbessert. . Höhere Konzentrationen an Maleinsäureanhydrid vermindern außerdem
erwartungsgemäß die Hydrolysebeständigkeit der Filme erheblich.
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Es werden daher auch die Maleinsäureanhydridaddukte von Polybutadienen
kaum als selbständige Laekbinden,.ittel angewendet. Dagegen eignen sie sich zum
Einbau in Alkydharze. In der Deutschen Offenlegungsschrift 1 929 593 werden wasserlösliche
Überzugsmittel aus Addukten von Polybutadienen beschrieben. Die auf diesem Wege
gewonnenen Bindemittel sind aber aufgrund ihres hohen Carboxylanteils nicht verseifungsbeständig
und berühren daher nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Es wurde nun überraschenderweise gefundene daß man absolut verseifungsbeständige
Bindemittel mit ausgezeichneten filmbildenden Eigenschaften erhält, wenn man.Butadientelomerisate
mit Vinyl- und/oder Vinylidenv.erbindungen und Phenolharzen umsetzt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung
verseifungsbeständiger Überzugsmittel auf der Basis von Butadientelomerisaten, welches
dadurch gekennzeichnet ist, daß man
30 - 85 Gewichtsprozente eines
niedrigmolekularen Butadientelomerisates und/oder eines MiSchtelomerisates von Butadien
mit anderen Monomeren, mit einem Molekulargewicht von 500 - 10 000> bzw.
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800 - 3 000 mit 10 - 60 Gewichtsprozenten einer oder mehrerer polymerisierbarer
Vinyl- und/oder Vinylidenverbindungen, die außer den Doppelbindungen keine funktionellen
Gruppen tragen, und O - 20 Gewichtsprozente einer oder mehrerer polymerisierbarer
ungesättigter Verbindungen, die funktionelle Gruppen tragen, und 5 - 50 Gewichtsprozente
eines oder mehrerer, gegebenenfalls mit Mono- oder Polyalkoholen verätherter Formaldehydkondensate
von Mono- und/oder Dialkylphenolen, bei 100 - 2500C, vorzugsweise bei 140 - 180°C,
bevorzugt in Gegenwart von Polymerisationskatalysatoren und Lösungsmitteln, umsetzt.
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Die erfindungsgemäßen Harze entsprechen in den wichtigsten lacktechnischen
Eigenschaften dem heutigen Standard der Alkydharze, übertreffen diese aber bei weitem
in der Chemikalienbeständigkeit, da sie tatsächlich unverseifbar sind.
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Dieses Ergebnis ist insofern überraschend, als nicht zu erwarten war,
daß eine radikalische Polymerisation in Gegenwart derart großer Mengen von Phenolharzen,
wie sie im erfindungsgemäßen Verfahren angewendet werden, überhaupt durchführbar
ist. Es zeigt sich nämlich, daß die besten Resultate erzielt werden, wenn die Vinylverbindungen
im Gemisch mit den Phenolharzen und den Peroxyden dem Telomerisat zugesetzt werden.
Unerwartet ist auch die
günstige gegenseitige Beeinflussung der
Komponenten: z.B. geben die besonders wertvollen Butadientelomerisate mit hohem
cis-Anteil bei einer Vinylierung in Abwesenheit von Phenolharzen stark trübe Produkte
und gelieren bei Zugabe von mehr als 40 Gewichtsprozenten Vinylverbindungen (bezogen
auf Festharz). In Gegenwart von 5 Gewichtsprozenten Phenolharz entstehen dagegen
glasklare Produkte ohne Gelierungstendenz. Umgekehrt gelingt es in Gegenwart von
10 Gewichtsprozenten Vinylverbindungen, stabile Harze mit einem Phenolharzgehalt
von 60 Gewichtsprozenten und darüber zu erzeugen, während entsprechende Ansätze
in Abwesenheit der Vinylverbindungen unter den gleichen Bedingungen schon bei einem
Zusatz von 40 Gewichtsprozent Phenolharz gelieren. Unerwartet war vor allem auch
die gute Lufttrocknung der Produkte trotz hohem Phenolharzanteil. In der Deutschen
Patentschrift 1 219 684 wird hervorgehoben, daß phenolische Inhibitoren schon in
kleinsten Mengen die Luft trocknung wesentlich verzögern und damit die in Gegenwart
solcher Inhibitoren modfizierten Butadientelomerisate für lufttrocknende Lacke unbrauchbar
machen. Naturgemäß sind in den hier beschriebenen Bindemitteln die Phenole weitgehend
gebunden, es mußte jedoch angenommen werden, daß auch die verbleibenden Reste freier
Phenole für eine derartige Inhibitorwirkung ausreichen würden. Tatsächlich bewirken
die Phenolharze in den erfindungsgemäß hergestellten Produkten sogar eine Verbesserung
der Lufttrocknung insofern, als sie im Vergleich zu lediglich vinylierten Produkten
bei geringfügig verzögerter Antrocknung eine wesentlich beschleunigte Durchtrocknung
bewirken.
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Außerdem verbessern sie, wiederum im Vergleich mit rein vinylmodifizierten
Produkten, ganz wesentlich Haftung, Härte und Dauerelastizität der entstehenden
Filme.
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Durch entsprechende Auswahl der Vinyl(iden)verbindung einerseits oder
durch Verätherung der Phenolkondensate mit Polyalkoholen andererseits, können auch
Hydroxyl-und Carboxylgruppen eingeführt und damit Bindemittel erzeugt werden, die
zusammen mit Aminoharzen in bekannter Weise zu ofentrocknenden Lacken verarbeitet
werden können.
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Die hervorstechendste Eigenschaft der aus den erfindungsgemäßen Bindemitteln
erzeugten Lackfilme ist jedoch ihre extreme Chemikalienfestigkeit. Während z.B.
Filme normaler Alkydharze von 5 fewichesprozentiger Natronlauge in 20 Minuten bis
längsten 2 Stunden vollständig verseift werden, zeigen Filme aus Bindemitteln der
vorliegenden Erfindung auch nach 70 Stunden Laugeneinwirkung außer einer geringfügigen
Verfärbung noch keinerlei Veränderungen.
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Zusammenfassend kann also gesagt werden, daß die gegenüber dem Stand
der Technik völlig neuartige und ungewöhnliche Doppelmodifizierung von Butadientelomeris
aten mit Phenolharzen und Vinylverbindungen zu einem neuen Bindemitteltyp führt,
in dem gute lufttrocknende und ofentrocknende Eigenschaften mit einer außergewöhnlichen
Chemikalienfestigkeit vereinigt sind. Mit den erfindungsgemäßen Bindemitteln können
daher Lackierprobleme gelöst werden, die bisher nur mit großen S¢hwierigkeiten und
hohen Kosten bewältigt werden konnten. Beispiele sind die Lackierung von Industrieanlagen,
die agressiven Dämpfen oder Flüssigkeiten ausgesetzt sind oder Anstriche auf Beton
etc. Außerdem können die Harze anstelle der teuren Epoxydharze åls Bindemittel für
Grundierungen und den Unterbodensehutz in der Autoindustrie eingesetzt werden Zur
Herstellung der erfindungsgemäßen Bindemittel können
Butadientelomerisate
mit einem Molekulargewicht von 500 -10 000 und beliebigem sterischen Aufbau, d.h.
mit cis-> trans- oder Vinylkonfiguration bzw. allen möglichen Mischformen derselben
verwendet werden. Unter dem Begriff Butadientelomerisate sollen auch Mischpolymerisate
mit anderen polymerisationsfhigen Verbindungen, wie Styrol, und Telomerisate mit
artfremden End-Gruppen wie Hydoxyl-bzw. Carboxylgruppen, verstanden werden.
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Als Vinyl- bzw. Vinylidenverbindungen sind besonders geeignet: Styrol,
a-Methylstyrol, Vinyltoluol5 Methacrylsäureester, wie Methylmethacrylat oder Isobutylmethacrylat;
Acrylsäureester, wie Butylacrylat oder 2-Athylhexylacrylat, Acrylnitril, Vinylester,
wie Vinylacetat oder Vinylester von als Kochsäuren bekannten verzweigten Carbonsäuren,
Dicyclopentadien5 Inden und Cumaron. Im Interesse der Hydrolysebeständigkeit sind
Verbindungen zu bevorzugen, die keine verseifbaren Gruppen enthalten. Wie jedoch
allgemein bekannt ist, sind Ester von in a-Stellung verzweigten Carbonsäuren wie
Methylmethacrylat und Vinylester von Kochsäuren im polymerisierten Zustand praktisch
unverseifbar. Auch verseifungsempfindliche Ester, wie Vinylacetat, verschlechtern
in kleinen Mengen die Chemikalienfestigkeit nicht entscheidend, da die Esterbindungen
nicht wie bei den Alkydharzen in der Hauptkette des Moleküls liegen. Kleine Mengen
können daher zur Erzielung bestimmter Eigenschaften ohne weiteres eingesetzt werden.
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Zur Einführung von funktionellen Gruppen für ofentrocknende Bindemittel
sind polymerisationsfähige Säuren z.B.
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Acrylsäure> MethacrylsSure, Crotonsäure, Maleinsäure und Fumarsäure
bzw. deren Anhydride ungesättigte Fettsäuren und HarzsEuren, sowie Hydrqxylverbindungen
wie Allylalkohol, Allyläther wie Trimethylolpropanmonoallyläther und Hydroxylalkylester
der o.g. äthylenisch ungesättigten
Säuren geeignet. Geringe Mengen
der genannten Carboxyl-und Hydroxylverbindungen Können mit Vorteil auch in rein
lufttrocknenden Bindemitteln zur Verbesserung von Filmhaftung und Pigmentbenetzung
einpolymeriBlert werden.
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Als Polymerisationskatalysatoren können organische Peroxyde, wie Dicumylperoxyd
oder andere Radikalbildner wie Azobisisobuttersäuredinitril verwendet werden.
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Polymerisationsregler, wie Mercaptane, sind im allgemeinen nicht nötig,
können jedoch in Sonderfällen zur Erzielung spezieller Effekte eingesetzt werden.
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Als Phenol-Formaldehydkondensate für die vorliegende Erfindung können
die nach bekannten Verfahren durch alkalische oder saure Kondensation aus Mono-
oder Dialkylphenolen, wie Kresol, Xylenol) p-tert.-Butylphenol, Di-tert.Butylphenol,
Amylphenol, Octylphenol und Formaldehyd hergestellten Harze verwendet werden. Wegen
der besseren Verträglichkeit werden die sogenannten ölreaktiven Phenolharze aus
Phenolen mit Alkylgruppen mit mehr als 3 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Die Methylolgruppen
der Phenolkondensate können auch mit Mono- oder Polyalkoholen, wie Butanol, Äthylenglykolmonoäthyläther,
Trimethyloläthan, Trimethylolpropan veräthert werden.
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Bei Verwendung von Polyalkoholen zur Verätherung gelingt es auf einfache
Weise, Hydroxylgruppen als funktionelle Gruppen für Einbrennreaktionen einzuführen.
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In einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens kann die Verätherung
mit den PalyalkoholenCauch in situ erfolgen, wenn man gleichzeitig mit dem Phenolkondensat
den Polyalkohoi dem Reaktionsgemisch zugibt.
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Um eine optimale Reaktion aller Komponenten miteinander zu gewährleisten,
dürfen das mittlere Molekulargewicht bzw, der Schmelzpunkt der Phenol-Aldehyd-Kondensate
nicht zu hoch liegen. Eine allgemein gültige Grenze l§ßt sich wegen der variablen
Natur dieser Phenolharze und deren Reaktionspartner aber kaum angeben.
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Die Mengenverhältnisse können in weiten Grenzen variiert werden. Der
Gehalt an Butadientelemerisat kann zwischen 30 und 85 Gewichtsprozenten liegen.
Der Gehalt an Vinyl-(iden)verbindungen kann zwischen 40 und 60 Gewichtsprozente,
und der an ungesättigten Verbindungen mit funktionellen Gruppen bis zu 20 Gewichtsprozente
betragen.
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Der Gehalt an Phenolharz kann zwischen 5 und 50 Gewichtsprozenten
variieren.
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Die Art und Reihenfolge der Zugabe muß den angestrebten Eigenschaften
und der Art des Butadientelomerisates angepaßt werden, kann aber in vieler Hinsicht
variiert werden.
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Das Phenolharz kann vor, nach oder zusammen mit den Vinylverbindungen
zugegeben werden2 wobei die gemeinsame Zugabe bevorzugt wird. Die Zugabe kann nach
Erreichen der Reaktionstemperatur schnell erfolgen, oder über einen Zeitraum von
vielen Stunden erstreckt werden. Bei hochreaktiven Butadientelomerisaten (hoher
Anteil an trans-und Vinyldoppelbinduhgen) wird die schnelle Zugabe, bei reaktionsträgen
Butadientelomerisaten (hoher Gehalt an cis-Doppelbindungen) wird die langsame Zugabe
bevorzugt.
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Die Reaktionstemperatur kann zwischen 100 und 250 0C gewählt werden,
bevorzugt ist der Bereich zwischen 140 und 1800c. Die Reaktion kann in Gegenwart
oder Atwesenheit von Lösungsmitteln durchgeführt werden. Anwendbar sind die moisten
der gebräuchli@ 1 Lacklösungsmitteln, u.a. Benzin, Xylol, Solventnaphta, Athylglykoi2
lautylacetat und Trichloräthylen.
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Die erfindungsgemäßen Überzugs mittel können in pigmentierter oder
unpigmentierter Form für luft- und ofentrocknende Lacke verwendet werden. Die Herstellung
der Lacke für die verschiedenen Einsatzzwecke erfolgt nach der in der Lackindustrie
allgemein bekannten Weise.
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Im folgenden soll das Verfahren an Hand einiger Beispiele erläutert
werden.
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In Tabelle 1 und 2 sind Zusammensetzung und Eigenschaften der verwendeten
Butadientelomerisate und Phenolharze angeführt. Tabelle 3 enthält die Zusammensetzung
sowie Daten über Reaktionsführung und Eigenschaften der erfindungsgemäßen Bindemittel.
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Die Versuchsapparatur besteht aus einem Glaskolben mit Rührer, Inertgaszufuhr,
Thermometer, Rückflußkühle-r und Wasserabscheider. Teil 1 wird im Kolben vorgelegt.
Teil 2 wird in einem getrennten Behälter vorgemascht. Das geschieht bei Verwendung
des flüssigen Phenolharzes 1 in einem Scheidetrichter> womit sich die Möglichkeit
ergibt, das im Phenolharz enthaltene Wasser abzutrennen.
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Das feste Phenolharz 2 wird bei Normaltemperatur in einem Kolben unter
Rühren in den anderen Komponenten gelöst.
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Bei Phenolharz 3 genügt ein kurzes flurchschütteln. Teil 3 wird erst
kurz vor Beginn der Kochung dem Teil 2 beigemischt.
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Teil 1 wird unter Rühren und Inertgaszufthr auf die Reaktionstemperatur
erhitzt. Anschließend läßt man die Mischung aus Teil 2 und 3 bei gleichbleibender
Temperatur im Verlauf von mehreren Stunden gleichmäßig zufließen.
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Reaktionstemperatur und Zugabedauer sind in der Tabelle angegeben.
Nach Beendigung der Zugabe hält man die Masse so lange unter schwacher Kreislaufdestillàtion,
bis die
gewünschte Viskosität erreicht ist. Dabei wird das aus
der Reaktion des Phenolharzes mit den anderen Komponenten stammende Wasser im Wasserabscheider
abgetrennt.
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T a b e l l e 1 Zusammensetzung und Aufbau der in den folgenden Beispielen
augeführten Butadientelomerisate Nr. BT 1 2 3 4 5 6 Mittleres Molekulargewicht:
1800 1400 1200 1000 1400 5100 Sterischer Aufbau: Gewichtsprozente 1,2 Vinyl 1 16
90,1 75 91,7 1 Gewichtsprozente 1,4 trans 20 51 9,9 25 8,3 21 Gewichtsprozente 1,4
cis 79 4 -- -- -- 78 Gewichtsrozente Styrol -- 29-Artfremde Endgruppen: -- -- --
-- OH (OHZ=67)--
T a b e l l e 2 Aufbau und Eigenschaften der in
den Beispielen verwendeten Phenolharze Nr. PH 1 PH 2 PH 3 Xylenol (Moprozente) -
- 35 p-tert.Butylphenol (Molprozente) 33,3 40-Formaldehyd (Molprozente) 66,7 60
65 Verätherungsalkohol -- -- Butanol Kondensation alkalisch alkalisch alkalisch
+ sauer Verätherung -- -- sauer Festgehalt 85 Gewichts- 100 Gewichts- 62 Gewichtsprozent
prozent (H2O) prozent (Butanol, Benzin, Shellsol A) Viskosität -- 245" DIN 53211
135" DIN 53211 60 Gewichtsprozent in Testbenzin Schmelzpunkt -- 56°C --
Tabelle
3 Beispiele 1 2 3 Teil 1 BT 1 315 30Q-BT 2 -- -- 336-BT 3 -- -- -- 220 SN 35 --
114-X -- -- -- 140 Teil 2 PH 1 90 400-PH 2 -- -- 24-ST 130 -- 80 100 MME 55 100
36 60 IBM 130-MS -- 10 4-SN 45 50 96-AGL -- 20-X -- -- -- 260 Teil 3 DCP 11,5 6-DTBP
-- -- 2,8 2,8 Reaktionstemp. °C 160-180° 160-180° 150° 140° Zugabedauer Stdn. 8
8 5 5 Gesamtreaktionsdauer Stdn. 23 20 18 12 Festkörpergehalt Gewichtsprozent 91
90,2 59,3 50,2 Visk.DIN 53211 102"/50 35"/50 105"/50 76"un-Gewichts- Gewichts-Gewichts-
verdünnt prozent prozent prozent SN SN SN Säurezahl mgKOHlg 2>4 18,5 5,1 2,3
Klarheit klar klar leicht ar opale szent
Fortsetzung Tabelle 3
Beispiele 5 6 7 8 Teil 1 BT 4 240 -- 288-BT 5 -- 240-BT 6 -- -- -- 288 SN 240 360
-- 320 AGL -- 40-WS -- -- 192-Teil 2 PH 1 -- 40 -- 100 PH 2 -- -- 24-PH 3 20 ST
-- 20-VT -- -- 144 MME 74 50 24 100-MS 6 HEM -- 50-TMPA 60 SN 150-WS -- -- 128-Teil
3 DCP -- 4 2,8 3,7 DTBP 3 - - - - - -AGL 10-Reaktionstemp. °C 150° 140-150° 150°
150° Zugabedauer Stdn. 3 3 3 7 Gesamtreaktionsdauer Stdn. 17 13 18 15 Festkörpergehalt
Gewichtsprozent 51 48,9 59,3 51,8 Visk.DIN 53211 175" un- 169" un- 155"/50 69"/50
verdünnt verdünnt Gewichts- Gewichtsprozent prozent WS SN Säurezahl mgKOH/g 8,7
2,0 2,6 1,8 Klarheit klar klar klar klar
Fortsetzung Tabelle 3-Beispiele
9- 10 11 Teil 1 BT 1 275 360 360 Teil 2 PH 1 400-PH 2 - - 80 80 ST -- 160 170 MME
140 80 80 K -- 40 RFS - - -- 30 SN 60 40 40-Teil 3 DCP 6,5 9 9 MS 13-TMP 35-AGL
20 - - - -.
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Reaktionstemp. C 150-180° 1800 1800 Zugabedauer Stdn. 8 8 8 Gesamtdauer
Stdn. 17 19 15 Festkörpergehalt Gewichtsprozent 88,3 92,8 91 Visk.DIN 53211 102"/60
87"/50 105"/50 Gewichts- Gewichts- Gewichtsprozent prozent prozent SN SN SN Säurezahl
mg KOH/g 21,5 12,0 10,3 Klarheit klar klar klar
Erläuterung der
in Tabelle 3 benutzten Abkürzungen.
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BT = Butadientelomerisat nach Tabelle 1 SN = Solventnaphtha (=L6sungsbenzol)
X = Xylol PH = Phenolkondensat nach Tabelle 2 ST = Styrol MME = Methacrylsäuremethylester
IBM = Isobutylmethaerylat MS = Methacrylsäure AGL = Äthylenglykolmonoäthyläther
DCP - Dicumylperoxyd DTBP - Di-tert.-Butylperoxyd K = Kolophonium WS = Lackbenzin
(150-180°C) RFS = Rizinenölfettsäure (> 50 Gewichtsprozente 9,11-Linolsäure)
VT = Vinyltoluol TMPA = Trimethylolpropanmonoallyläther HEM = 2-Hydroxyäthylmethacrylat
TMP = Trimethylolpropan Die erfindungsgemäßen Harze werden in luft- und ofentrocknenden
Lacken mit Lacken aus handelsüblichen Akydharzen verglichen Die Tabellen 4 und 5
zeigen einige typische Ergebnisse.
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Die Harze der Beispiele 1, 4 und 10 werden in einem lufttrocknenden
Lack mit einem mittelöligen und mit einem langöligen Alkydharz verglichen.
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Alkydharz 1 ist ein mittelöliges Leinöl-Holzölalkydharz mit einem
Ölgehalt von 52 Gewichtsprozenten.
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Alkydharz 2 ist ein langöliges Tallöl-Alkydharz mit einem Ölgehalt
von 62 Gewichtsprozenten.
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Zur Herstellung eines Lackes werden die Harze mit Titandioxid im Verhältnis
2:1 (Harz : Pigment) pigmentiert mit 0,5 Gewichtsprozenten Blei, 0,1 Gewichtsprozenten
Calcium und 0,05 Gewichtsprozenten Cobalt, beogen auf Bindemittel, versetzt und
mit Solventnaphtha auf Streichviskosität (150 sec 4 DIN 53211) verdünnt. Die Trocknung
wird im Klimaraum bei 23 0C und 65% relativer Luftfeuchtigkeit gemessen.
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Tabelle 4 Lufttrocknung und Filmeigenschaften Alkyd- Alkyd- B e i
s p i e 1 harz 1 harz 2 1 4 10 staubtrocken (Stunden) 4 4,5 4,25 5,5 4,5 durchgetrocknet
(Stunden) 18 25 i6 30 18 Pendelhärte (Persoz.Sek.) nach 1 Woche 62 34 57 49 68 Beständigkeit
gegen NaOH, 5 gewichtsprozentig nach 1 Woche nach 20 min. nach 72 Stunden gelb verseift
verfärbt, sonst keine Veränderung.
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Die Harze der Beispiele 2, 5, 6 und 9 werden in einem ofentrocknenden
Lack mit handelsüblichen Alkydharzen verglichen.
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Alkydharz 3 ist ein Rizinusöl-Isononansäureharz mit einem ölgehalt
von 36 Gewichtsprozenten und einer Säurezahl von 9,5 mg KOH/g.
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Alkydharz 4 ist ein Alkydharz aus Rizinenöl und CarduraR E (Glycidyläther
einer synthetischen Fettsäure mit einer Säurezahl von 300 mg KOH/g, in der 90 Gewichtsprozente
der Carboxylgruppen tertiär gebunden sind /Versatic R Acid/) mit einem ölgehalt
von 34 Gewichtsprozenten und einer Säurezahl von 25 mg KOH/g.
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Das Lackbindemittel besteht aus 80 Gewichts-Teilen erfindungsgemäßem
Harz bzw.. Alkydharz und 20 Gewichts-Teilen (fest auf fest gerechnet) eines handelsüblichen
mittelreaktiven Melaminharzes, das 5,5 Mol Formaldehyd und 3,5 Mol n-Butanol pro
Mol Melamin gebunden enthält, 60 gewichtsprozentig in Xylol-Butanol.
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Zur Herstellung eines Lackes wird das Bindemittel 1:1 mit Titandioxid
pigmentiert und mit Solventnaphtha auf Spritzviskosität (ca. 25 sec 4 DIN 53 211)
verdünnt.
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Die aufgetragenen Lackfilme werden 30 min bei 150 0C eingebrannt.
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Tabelle 5 Filmeigenschaften nach Ofentrocknung (30 min/1500C) Alkyd-
Alkyd- B e i s p i e 1 harz 3 harz 4 2 5 6 9 Bleistifthärte F-H H-2H H-2H B-HB HB-H
H-2H Erichsentiefung 7,9 6,8 5,5 8,8 7,5 5,1 mm Aussehen des Lackfilmes nach 72
Stunden Lagerung in 10 gewichtsprozentiger NaOH Blasenbildung u n v e r ä n d er
t
Für die Herstellung des Alkydharz 4 werden Glycldylester von
a-Alkylalkanmon-oc-arbonsäuren und/od'er α,α-Dialkyl -alkanmonocarbonsäuren
mit der Summenformel C12-14H22-26O3 einzeln oder im Gemisch verwendet. Die im Glycidylester
der α-Alkylalkanmonocarbonsäuren ent -haltene C9-C11 Säure basiert auf der
Pionierarbeit von Dr. H. Koch aus dem Max-Planck-Institut für Kohlen -forschung
in Mühlheim, Bundesrepublik Deutschland.
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Die α-Alkylalkansäuren stellen demnach hauptsächlich ein Gemisch
von C9-, Cio und Cii Monocarbonsäuren dar.
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Die Säuren sind völlig gesättigt und sind am a-ständigen Kohlenstoffatom
sehr stark substituiert. Säuren mit zwei Wasserstoffatomen am a-Kohlenstoffatom
sind nicht vorhanden und nur 6 - 7% dieser Säuren enthalten ein Wasserstoffatom.
Außerdem kommt zyklisches Material vor.
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( Deutsche Farben Zeitschrift, H-eft 10/16. -Jahrg.
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Seite 435 ) Die für das Alkydharz II verwendeten Glycidylester von
a-Alkylalkanmonocarbonsäuren und/oder a, a-Dialkylalkan -monocarbonsäuren mit der
Summenformel C12-14H22-26O3 werden von der Firma SHELL unter der Markenbezeichnung
"Cardura E" vertrieben.
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Hierbei handelt es sich um ein Produkt, welches durch die fo-lgende
Formel:
dargestellt werden kann, in der R' einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit
8 - 10 Kohlenstoffatomen und einer-verzweigten Kette darstellt. Ein derartiges Handels
-produkt wird durch Umsetzung des Epichlorhydrins mit einem Gemisch von gesättigten
, im wesentlichen tertiären Carbonsäuren, die 9 - 11 Kohlenstoffatome enthalten,
ge -wonnen, wobei dieses Säuregemisch noch etwa 10 Gewichts -prozente sekundärer
Säuren enthalten kann.