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Verfahren zur Herstellung von Kunstharzen Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Herstellung von Harzkondensationsprodukten, dessen Kennzeichen in
der Mitverwendung von Terpenen oder Hemiterpenen bei der Herstellung von Kunstharzen
besteht.
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Terpene sind organische Verbindungen, die in der Natur hauptsächlich
in Coniferen vorkommen und die ihrem chemischen Charakter nach eine Zwischenstellung
zwischen aromatischen Verbindungen und den gesättigten Kohlenwasserstoffen der Fettreihe
einnehmen. Diese Klasse von Verbindungen umfaßt die eigentlichen Terpene von der
Formel C1aH", die Sesquiterpene der Zusammensetzung Cis H24 und die Diterpene C20H32.
Der Formel C1oHi6 entsprechen z. B. Pinen und Dipenten, während Cedren ein Vertreter
der Sesquiterpene ist, -die z. B. auch als Bestandteile des Citronellaöls vorkommen.
Zitronenöl enthält Limonen und Pinen. Auch. Kampfer und andere Terpenderivate sollen
im Rahmen der Erfindung angewandt werden. Zu den Hemiterpenen gehört insbesondere
das Isopren C5 H8.
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Gemäß der Erfindung werden harzartige Körper dadurch hergestellt,
daß man Terpenkörper oder Hemiterpene auf Körper einwirken läßt, die ein Säureradikal
enthalten, worunter hier esterartige Verbindungen von mehrwertigen Alkoholen und
mehrbasischen Säuren, insbesondere die Phthalsäureanhydridglycerinverbindungen gemeint
sind.
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Harze, die aus mehrwertigem Alkohol und mehrbasischer Säure entstehen,
können vorteilhaft in der Weise abgeändert werden, daß man einen Teil des mehrwertigen
Alkohols durch ein Hemiterpen oder einen Terpenkörper ersetzt, wodurch Harze mit
neuen und vorteilhaften Eigenschaften entstehen. Z. B. wird das bekannte aus Glycerin
und Phthälsäureanhydrid gebildete Kunstharz allmählich durch Wässer angegriffen,
so daß es nach längerer Einwirkung milchig und brüchig wird. Wird während der Herstellung
eines solchen Harzes, die im übrigen nach bekannten Vorschriften erfolgen kann,
ein Terpen oder ein Hemiterpen zugesetzt, so erhält man ein Glycerinphthalsäureharz
von erhöhter Widerstandsfähigkeit gegen Wasser.
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Die Hemiterpen- oder Terpenkomponente kann dem mehrwertigen Alkohol
oder der mehrbasischen Säure vor oder während der Reaktion zugesetzt werden; man
kann aber auch das Terpen mit dem Kunstharz in Reaktion bringen, solange sich dieses
im schmelzbaren, löslichen Zustand befindet,
sp%el i 24,3 Teile
Phthalsäüreänhydrid werden mit 5 Teilen welßen-Terpentingummi und ioTeilen Glycerin
auf 2oo° erhitzt. Die Umsetzung führt zu einem klaren, dunkelroten Harz. Dieses
erwies sich als vollkommen wasserbeständig, selbst wenn es wochenlang strömendem
Dampf im geschlossenen. Gefäß ausgesetzt wurde.
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Beispiele 24,3 Teile Phthalsäureanhydrid, io,o Teile Glycerin, 5,o
Teile Kampfer werden auf dem Ölbade miteinander verschmolzen und eine Stunde auf
igo°- erhitzt. Nach Beendigung, der ersten Kondensation, die unter leichtem Aufschäumen
vor sich geht, wird die Ternperatur auf Zoo bis 2io° gesteigert und weitere i112
Stunden beibehalten. Es ergibt sich dabei eine glasklare, gelbliche, sirupartige
Flüssigkeit, die befm Abkühlen zu einem harzartigen Produkt erstarrt. Die Ausbeute
beträgt 95 °% der Theorie.
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Beispiel 3 24,3 Gewichtsteile Phthalsäureanhydrid, io,o Gewichtsteile
Glycerin, 5,o Gewichtsteile venezianisches Terpentin werden in der unter 2 beschriebenen
Weise behandelt. Es entsteht hierbei ein schwachtrübes, braunes Harz, das sich durch
besondere Wasser- und Dämpfbeständigkeit auszeichnet. Die Ausbeute beträgt ebenfalls
95 °1o der Theorie.-Beispiel -4 -24,3 Teile Phthalsäureänhydrid, 2o Teile Borneol
und 5 Teile Glycerin werden in der üblichen Weise zusammen erhitzt; dabei entsteht
ein dunkelrotes Harz, das den B-Zustand beim Erhitzen auf 15ö° rascher erreicht
als ohne den- Zusatz von Borneöl. Das Harz ist hart und gegen chemische Einflüsse
widerstandsfähiger als ein gewöhnliches Glycerinphthalsäureharz.-Beispiel 5 Guftapercha
mischt sich beim Erhitzen auf 200° allmählich mit Phthalsäureanhydrid und bildet
dabei eine dunkelbraune Lösung. - Erkaltet bildet es eine schwammartige; zähe Masse.
Man setzt Glycerin oder ein Glykolderivat, z. B. Glykolhomologe, oder unter Nahrung
des Alkoholcharakters hergestellte Äther des Glykols zu und erhitzt bis zur Bildung
eines durchscheinenden Harzes, das elastischer ist-äls-ein Harz aus Glycerin-bzw.
Glykol ohne Zusatz von Guttapercha: Man kann = folgende Gewichtsverhältnisse anwenden:
Phthalsäureanhydrid 61,5Teile; Glycerin 25,7 Teile, Guttapercha t2,8 Teile:- - -Beispiel
6 Man läßt 3 Teile Phthalsäureanhydrid und Teile Terpinhydrat bei 24o° aufeinander
einwirken und gibt alsdann das Glycerin hinzu, welches mit dein Umsetzungsprodukt
des Terpens weiter reagiert. Man erhält bei fortgesetzter Wärmebehandlung zunächst
ein schmelzbares, lösliches und schließlich ein rötlichbraunes, zähes, wasserbeständiges
Harz.
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Außer den angegebenen Stoffen können auch ändere Terpenderivate, z.
B. die durch Addition von Halogenwasserstoff aus Terpenen erhaltenen oder die durch
Kondensation mit Ameisensäure entstehenden terpenartigen Körper, zur Harzbildung
herangezogen und das Mengenverhältnis der Zusätze je nach dem gewünschten Harz geändert
-werden.
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An Steile der xeirien Terpene können die natürlichen Gemische verwendet
werden, wie Terpentin oder-Zedernholzöl. Dieses besteht aus einem flüssigen Terpen
und einem festen Bestandteil, der die Eigenschaften eines tertiären Alkohols besitzt.
Ein derartiges Öl kann mit Phthalsäureanhydrid und Glycerin zu einem Harz vereinigt
werden. Zedernöl ist nur eine der vielen Olarten, - die für dieses Verfahren verwendet
werden können.
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Eine Reaktion kann auch herbeigeführt werden, wenn man eine Terpenverbindung,
wie z. B. Terpentin, als Dispersionsmittel für ein im A= oder B-Zustand befindliches
G1ycerinphthalsäureharz oder für Mischungen von Harzen in diesen beiden Zuständen
verwendet. Diese Harze- sind in Terpentin unlöslich., können ,aber darin in fein
verteilter Form suspendiert werden.- Wenn solche Suspensionen zur Herstellung von
Überzügen für Metalle, Holz,- Glas oder andere Oberflächen dienen sollen, so werden
sie aufgespritzt, aufgestrichen oder sonst irgendwie aufgetragen. Ein Teil des Terpentins
verdampft; es zeigt sich aber, daß das Harz besonders beim Backen eine andere Farbe
annimmt und infolge der. chemischen Reaktion mit dem Terpentin wasserbeständig wird.
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Die Erfindung bezieht sich -nicht nur auf solche Harze, die lediglich
eine mehrbasische Säure enthalten, sondern auch auf Harze, bei denen die-mehrbasische
Säure durch eine einbasische Säure, wie z. B. Ölsäure, oder durch Fettsäuren trocknender
Öle ersetzt ist.
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Die terpenhaltigen Harze können auch mit verschiedenen anderen Stoffen
gemischt oder vereinigt werden, die als -Zusätze zu Kondensationsprodukten mehrwertiger
Alkohole und mehrbasischer- Säuren dienen, z. B. Cellulose--verbindungen, natürlicher
oder künstlicher Gummi, Ölfarben u. dgl.
Die beschriebenen Harze
können als Überzüge, Bindemittel oder Preßmassen dienen. Besondere Vorteile bieten
sie als Überzüge, z. B. bei Kühlschränken oder anderen Behältern, die während ihrer
Benutzung dauernd Feuchtigkeit ausgesetzt sind.