DE539740C

DE539740C - Weichmachungsmittel fuer Harze

Info

Publication number: DE539740C
Application number: DES91320D
Authority: DE
Inventors: Dr Alphons O Jaeger
Original assignee: Selden Co
Current assignee: Selden Co
Priority date: 1928-05-29
Filing date: 1929-04-25
Publication date: 1931-12-01
Also published as: US1892769A

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Weichmachungsmittel für Harze, insbesondere für Kunstharze. Harze werden in großem Maßstab zur Herstellung von plastischen Massen und von Überzugsmassen (Lacken usw.) verwendet und geben ohne Zusatz von Weichmachungsmitteln spröde und gegen mechanische Einwirkungen wenig widerstandsfähige Erzeugnisse.

Es ist deshalb seit langem bekannt, Harzen bei ihrer Verwendung zu plastischen Massen oder zu Überzugsmassen Weichmachungsmittel zuzusetzen, z. B. hochsiedende organische Verbindungen, wie Phthalsäure, Phthalsäureanhydrid, Phthalsäureester, aromatische Sulfonamide u. dgl. Mit einigen dieser Stoffe hat man befriedigende Ergebnisse erzielt, während andere sich wegen ihrer hohen Kosten oder nachteiligen Eigenschaften nicht einzuführen vermochten.

So schmilzt z. B. Phthalsäureanhydrid erst bei verhältnismäßig hoher Temperatur, nämlich bei 128⁰, was nicht erwünscht ist. Außerdem ist es chemisch nicht sehr beständig, da es unter Phthalsäurebildung Wasser anzieht, so daß die damit versetzten Harze nicht ganz feuchtigkeitsbeständig sind. Schließlich greift Phthalsäure und Phthalsäureanhydrid bei den zur Harzformung und -härtung erforderlichen höheren Temperaturen die eisernen oder metallenen Formoberflächen in beträchtlichem Maße an und verursacht einen lästigen und kostspieligen Verschleiß, dies insbesondere dann, wenn hochglanzpolierte Formoberflächen verwendet werden müssen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Klasse von Weichmachungsmitteln, nämlich die Reduktionsprodukte des Phthalsäureanhydrids, die sogenannten Phthalide. Phthalid ist ein weicher, aber fester Körper mit einem Schmelzpunkt von 73⁰ und einem Siedepunkt von 290°, praktisch inert, löst sich in den meisten gebräuchlichen Lösungsmitteln, läßt sich in plastische Massen und Überzüge leicht einführen, verdampft nicht, widersteht den Temperaturen, bei denen plastische Massen geformt werden, greift die Metallformen nicht an und gibt dem Endprodukt die gewünschte Plastizität, Elastizität und leichte Verarbeitbarkeit. Wenn flüssigere Verbindüngen verlangt werden, so können die verschiedenen hydrierten Phthalide, wie z. B. das Tetra- und besonders das Hexahydrophthalid, verwendet werden. Dieses ist ein färb- und

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Alphons O. Jaeger in Crafton, Count/ of Allegheny, Perms,

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geruchloses schweres Öl mit einem Siedepunkt von 134 bis 138° bei 25 mm Druck und kann mit vorzüglicher Wirkung in vielen plastischen Massen und besonders bei der Zusammensetzung von Überzugsmassen, wie beispielsweise bei Glycerinphthalsäurelacken u. dgl., verwendet werden.

Es ist oft zweckmäßig, nicht reine hydrierte Phthalide, sondern Gemische derselben zu verwenden, die aus den einzelnen Komponenten durch Mischung hergestellt oder gleich bei der Herstellung erhalten werden können. Die Eigenschaften solcher Mischungen Kegen zwischen denen von Phthalid und Hexahydrophthalid. Solche Derivate und Mischungen derselben sollen im nachfolgenden als Phthalidabkömmlinge bezeichnet werden und fallen in den Rahmen der Erfindung.

Q:

Die Phthalide, d.h. innere Ester der Orthooxymethylbenzoesäure oder ihrer . Derivate, variieren in ihren physikalischen Eigenschaften je nach dem Grad der Hydrierung; sie besitzen aber alle die erwünschten Eigenschaften des Weichmachens, der chemischen Widerstandsfähigkeit, einer relativ geringen Flüchtigkeit und genügender Unempfindlichkeit gegen die bei der Formung plastischer Massen angewendeten Temperaturen.

Eine wichtige Klasse der Phthalidabkömmlinge sind die Alkyl-, Alkyliden- und Arylderivate. Es können beispielsweise ein oder beide Wasserstoffatome des Oxymethylkohlenstoffs durch Alkyl- oder Arylgruppen ersetzt oder beide Wasserstoffatome durch eine Alkylidengruppe substituiert werden, etwa nach den allgemeinen Formeln:

,H R

Phthalid

Monoalkylphthalid Dialkylphthalid

Alkylidenphthalid

Monoarylphthalid Diarylphthalid

Auch die substituierten Di-, Tetra- und Hexahydrophthalide, wie die Monoäthyl-, -propyl-, -butyl- und Isobutylphthalide, sind als gute Weichmachungsmittel brauchbar. Diese Stoffe und ihre Hydrierungsprodukte sind im allgemeinen Öle oder niedrig schmelzende feste Körpier.

Alkylidenphthalide, wie z. B. Äthyliden- und Propylidenphthalid u. dgl., sind wichtig für gewisse Phenolharze, da anscheinend in gewissem Maße zwischen der AlkyKdendoppelbindung und dem Phenol eine unter Harzbildung verlaufende Reaktion stattfindet.

Als Beispiele für Dialkylphthalide und ihre Hydrierungsprodukte seien die Diäthyl-, Dipropyl-, Dibutyl- und die Diisobutylphthalide und ihre Hydrierungsprodukte genannt.

Arylphthalide, z. B. Phenyl- oder Diphenylphthalide, sind besonders da sehr wichtig, wo Weichmachungsmittel mit sehr hohem Siedepunkt, die für gewöhnlich feste Körper sind, gewünscht werden, wie z. B. bei manchen plastischen Massen.

Die ganze Gruppe der Phthalidabkömmlinge ist ausgezeichnet durch Weichheit und

Plastizität, relativ niedrigen Dampfdruck und nolformaldehydharz, zweckmäßig einem sol

große Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen oder chemische Einflüsse; sie entwickeln keine giftigen Dämpfe und besitzen sehr vorteilhafte Eigenschaften für den Gebrauch als Weichmachungsmittel.

Die Anwendung der vorliegenden Erfindung wird im nachfolgenden an Hand einiger, aus der fast unbegrenzten Fülle von Möglichkeiten herausgegriffener Anwendungsbeispiele beschrieben.

Beispiel 1

8 5 Teile ziemlich hartes, aber noch schmelzbares, zweckmäßig frisch hergestelltes GIyoerinphthalsäureharz wird bei 150⁰ mit i5Teilen Phthalid zu einer homogenen Masse verarbeitet, welcher, falls gewünscht, noch Füllstoffe einverleibt werden können. Die so ■erhaltene Masse kann, zweckmäßig unter Druck, bei 150 bis 250° zu einer unschmelzbaren Masse gehärtet werden. Die Härtungszeit ist hauptsächlich abhängig von der Temperatur und dem angewandten Druck.

Beispiel 2 _12Q

Einem schmelzbaren, aber härtbaren Phe-

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chen, das ohne fixes Alkali kondensiert worden ist, werden io bis 20 o/₀ Phthalid oder Monoäthylphthalid oder Äthylidenphthalid, zweckmäßig bei einer solchen Temperatur, bei der die Masse genügend flüssig ist, um eine gute Durchmischung zu gestatten, homogen einverleibt. Der. Masse können Füllstoffe, wie Asbest, Holzmehl, Kieselgur u. dgl., zugesetzt werden. Die Formung und Härtung der Masse erfolgt in bekannter Weise.

Beispiel 3

Einem flüssigen Phenolformaldehydkondensationsprodukt werden 20 bis 25 0/0 Hexahydrophthalid homogen einverleibt. Das erhaltene Produkt kann als Emaille oder als Überzugsmasse verwendet werden, dem, falls gewünscht, Farbstoffe zugesetzt werden können. Die Masse hat in heißem Zustand ein gutes Fließvermögen auf reinen Metalloberflächen und kann durch kurzes Erhitzen, zweckmäßig unter Druck, gehärtet werden. Das Fließvermögen und die Deckkraft sowie die Eigenschaften des erhaltenen Überzuges, insbesondere dessen Elastizität und Biegsamkeit, sind denen eines Phenolformaldehydkondensationsproduktes ohne den Zusatz weit überlegen.

Beispiel 4

Einem alkali- tind wasserfreien, in bekannter Weise hergestellten Phenolfurfurolkondensationsprodukt werden etwa 12 0/0 einer Mischung von etwa 90 o/_o Phthalid und 10 o/_o Hydrophthaliden, vorzugsweise in der Wärme zwecks besserer Durchmischung, einverleibt. Füllstoffe können zugesetzt werden. Die Verarbeitung und Härtung erfolgt in bekannter Weise.

Beispiel 5

Einem noch schmelzbaren Formaldehyd-

harzstoffharz werden in der Wärme 3 bis 10 0/0 Hexahydrophthalid oder ein Gemisch hydrierter Phthalide, welches noch unhydrier-

tes Phthalid enthalten kann, homogen einverleibt. Die Weiterverarbeitung und Härtung erfolgt in bekannter Weise.

Beispiel 6

Einem schmelzbaren Styrolharz werden 5 bis 8 o/_o Phthalid homogen einverleibt. Die Weiterverarbeitung und Härtung erfolgt in bekannter Weise.

Beispiel 7

Einem Itakonsäureharz werden zvrecks besserer Durchmischung in der Wärme 5 bis 9 0/0 Hexahydrophthalid einverleibt. Die Weiterverarbeitung und Härtung erfolgt in bekannter Weise.

Beispiel 8

Einer Schellack enthaltenden plastischen Masse werden bis 2 5 0/0 des Schellackgewichtes Phthalidabkömmlinge durch heißes Verkneten homogen einverleibt. Die Masse ist leicht formbar und bearbeitbar und zeichnet sich durch eine besonders schöne Oberfläche

Die genannten Beispiele geben eine Vorstellung von der vielseitigen Anwendbarkeit der Phthalidabkömmlinge in plastischen Massen und Lacken. Die Angabe genauer Rezepte wurde als unwesentlich für die Erfindung unterlassen. Es wurde gefunden, daß die Phthalide und besonders die hydrierten Phthalide außerordentlich wirksame, hochsiedende Weichmachungsmittel für Lacke, insbesondere Streichlacke, darstellen.

Der Ausdruck Phthalidabkömmlinge soll außer Phthalid selbst noch dessen verschiedene Hydrierungsprodukte und dessen Alkyl-, Aikyliden-, Alkylaryl- und Arylderivate 'einschließen.

Claims

Patentanspruch:

Weichmachungsmittel für Harze, insbesondere für Kunstharze, enthaltend Phthalid oder Phthalidabkömmlinge.