DE970527C

DE970527C - Process for the production of a paint base material from modified phenolic resins using Talloel

Info

Publication number: DE970527C
Application number: DE1948P0002963
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Hans Wil Culemeyer; Willy Johann Albre Spangenberg
Original assignee: SPANGENBERG WERKE WILLY SPANGE
Current assignee: SPANGENBERG WERKE WILLY SPANGE
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1958-09-25

Description

Verfahren zur Herstellung eines Lackgrundstoffes aus modifizierten Phenolharzen unter Verwendung von Tallöl Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung eines Lackgrundstoffes aus modifizierten Phenolharz.en. unter Verwendung von Tallöl.Process for the production of a paint base material from modified Phenolic resins using tall oil The invention relates to a method for Obtaining a paint base from modified phenolic resin. under use of tall oil.

Zur Gewinnung von Lackharzen hat man Phenolharze mit Naturharzen, wie Kolophonium, verschmolzen und hat auch gleichzeitig eine Veresterung mit hydroxylhaltigen Stoffen in einem Arbeitsgang vorgenommen. Dabei werden Harze gewonnen, die so hochmolekular sind, daß sie weder in Kdhlenwasserstoffen noch in Ölen löslich sind, so daß sie für die Verwendung als Anstrich-mittel wieder gekrackt werden müssen. Man hat die Reaktion daher so geleitet, daß die Molekülgröße nur einen solchen Grad erreichte, daß die Harze lacktechnisch weiterverarbeitet werden konnten.For the production of varnish resins one has phenolic resins with natural resins, like rosin, fused and also has an esterification with hydroxyl-containing at the same time Fabrics made in one operation. Resins are obtained that have such a high molecular weight are that they are not soluble in either hydrocarbons or oils, so that they must be cracked again for use as a paint. You have that The reaction was therefore directed in such a way that the molecular size only reached such a degree that that the resins could be further processed in lacquer technology.

Infolge des Mangels an trocknenden ölen ist man seit langem bestrebt, das beim Sulfataufsdhluß der Cel.lulo.se anfallende Tallöl und seine Destillate zur Herstellung von Lacken heranzuziehen. Erhitzt man hochharz@haltige Tallöldestillate mit Veresterungsmitteln, wie Polyalkoholen und niedrigkondensierten Resolen, in einem Arbeitsgang und das Reaktionsgemisch von Estern und Kondensationsprodukten weiter mit Tallölfettsäuren, so gelangt man zu Lacken, die einen zu spröden Film ergeben, so daß ein Verschneiden mit Weichmachern nötig war. Dadurch erhielten sie eine dunkle Farbe, so daß helle Farben oder gar Weißfarben aus ihnen nicht hergestellt werden konnten.As a result of the lack of drying oils, efforts have long been made the tall oil and its distillates obtained during the sulphate outflow of the Cel.lulo.se to be used for the production of paints. If tall oil distillates containing high resin are heated with esterifying agents, such as polyalcohols and low-condensation resols, in one operation and the reaction mixture of esters and condensation products If you continue with tall oil fatty acids, you get paints that have a too brittle film result, so that blending with plasticizers is necessary was. Through this they got a dark color, so that light colors or even white colors out of them could not be established.

Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß man zu hochwertigen Lackgrundstoffen gelangt, wenn man in zwei Arbeitsstufen so arbeitet, daß ein Resol zunächst mit Tallölharzsäuren kondensiert und das entstandene Addukt darauf in einem zweiten Arbeitsgang mit Tallölfettsäuren und ,einem Polyalkohol verestert wird. Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Lackgrundstoffen aus modifizierten Phenolharzen unter Verwendung von Tallöl, das sich dadurch auszeichnet, daß man ein in bekannter Weise durch alkalische Kondensation aus Phenolen und Aldehyden gewonnenes Resol von niedrigem Kondensationsgrad mit Harzsäuren der bei der Tallöldestillation bei etwa 24o bis 26o° C und 3 bis ao mm Druck übergehenden Fraktion mit mehr als 6o '/o Harzsäuregehalt bei erhöhter Temperatur von etwa 29o° C erhitzt und das hierbei erhaltene Kondensationsprodukt mit Fettsäuren der bei .der Tallöldestillation bei etwa 2io bis 23o° C und 3 bis ao mm Druck übergehenden Fraktion mit mehr als 6o °/o Fettsäuregehalt und einem höherwertigen Alkohol auf etwa 28o° C bis nach Erreichen der Säurezahl 15 erhitzt. Beispiel 825 kg einer Tallölfraktion, die bei Temperaturen von etwa 24o bis 26o° C und einem Minderdruck von etwa 3 bis 2o mm IIg übergeht und die mehr als etwa 6o '/o Abietinsäu.re enthält, werden mit 325 kg Resol, das durch alkalische Kondensation von Phenol und Formaldehyd zu einem niederen Kondensationsprodukt erhalten ist, in einem Destillationsgefäß unter Rühren erhitzt. Bei Erreichen einer Temperatur von etwa i2o° C setzt eine ziemlich heftige Reaktion ein, wobei unter Abscheidung von Wasser eine Kondensation stattfindet, die bei Erreichen einer Temperatur von etwa 2oo° C langsam abklingt. Die Temperatur wird nun auf etwa 29o° C gesteigert, und es wird so lange weiter erhitzt, bis die Säurezahl des Reaktionsgemisches, die ursprünglich etwa 17o betrug, auf unter etwa 8o, z. B. auf 6o bis 70, gesunken ist, was ungefähr 2 bis 3 Stunden erfordert.The surprising observation has now been made that one is too high-quality Paint base materials come when you work in two stages so that a resol first condensed with tall oil resin acids and the resulting adduct on top in one the second step is esterified with tall oil fatty acids and a polyalcohol. Accordingly, the present invention relates to a process for the production of paint base materials made from modified phenolic resins using tall oil, which is characterized by that one in a known manner by alkaline condensation of phenols and aldehydes Resole obtained with a low degree of condensation with resin acids in tall oil distillation at about 24o to 26o ° C and 3 to ao mm pressure passing fraction with more than 60 '/ o resin acid content heated at an elevated temperature of about 29o ° C and that here obtained condensation product with fatty acids in .der tall oil distillation about 2io to 23o ° C and 3 to ao mm pressure transferring fraction with more than 6o ° / o fatty acid content and a higher alcohol to about 28o ° C until it is reached the acid number 15 heated. Example 825 kg of a tall oil fraction, which at temperatures passes from about 24o to 26o ° C and a reduced pressure of about 3 to 20 mm IIg and which contain more than about 60% abietic acid are mixed with 325 kg of resol, the by alkaline condensation of phenol and formaldehyde to a lower condensation product is obtained, heated in a distillation vessel with stirring. Upon reaching a A temperature of about 120 ° C sets in a rather violent reaction, with under Separation of water a condensation takes place, which when a temperature is reached of about 2oo ° C slowly decays. The temperature is now increased to about 29o ° C, and heating continues until the acid number of the reaction mixture shows that originally was around 17o, to below around 8o, e.g. B. to 6o to 70, has fallen, which takes about 2 to 3 hours.

Während dieser Behandlung wird die Masse wesentlich zähflüssiger. Sie erstarrt beim Abkühlen zu einem Harz. Das so erhaltene Harz ist springhart, vom Erweichungspunkt von etwa 95° C, von bernsteingelber Farbe, völlig klar, zeigt vorzügliche lacktechnische Eigenschaften und kann in üblicher Weise zu Lachen und Anstrichmitteln aller Art verarbeitet werden.During this treatment, the mass becomes much more viscous. It solidifies to a resin when it cools down. The resin obtained in this way is as hard as a spring, of a softening point of about 95 ° C, of amber yellow color, completely clear excellent lacquer properties and can laugh and in the usual way All kinds of paints can be processed.

Für die- Weiterverarbeitung dieses Hartharzes zu einem Lack werden ii5o kg des in der ersten Stufe erhaltenen Kondensationsproduktes, 245o kg einer Tallölfraktion, die bei Temperaturen von etwa 21o bis 23o° C und 3 bis 2o mm Hg gewonnen ist, einen Fettsäuregehalt von mehr als 6o % und eine Säurezahl von etwa 17o aufweist, und etwa 350 kg Pentaerythrit zugesetzt und das Gemisch auf etwa 28o° C erhitzt.For further processing of this hard resin into a lacquer, 150 kg of the condensation product obtained in the first stage, 245o kg of a tall oil fraction obtained at temperatures of about 21o to 23o ° C and 3 to 20 mm Hg, have a fatty acid content of more than 6o % and has an acid number of about 17o, and about 350 kg of pentaerythritol are added and the mixture is heated to about 28o ° C.

Nachdem die Säurezahl auf etwa 30 gesunken ist, wird die Masse noch etwa 3 bis 5 Stunden unter Vakuum weiter erhitzt und hierbei das Kondensationswasser und andere flüchtige Bestandteile abdestilliert, wobei die Säurezahl auf etwa 15 sinkt. Darauf wird noch etwa 2 bis 3 Stunden bei über 25o° C erwärmt, worauf der entstandene Lackcorpus in noch heißem Zustand abgepumpt werden kann.After the acid number has dropped to about 30 , the mass is further heated under vacuum for about 3 to 5 hours and the water of condensation and other volatile constituents are distilled off, the acid number falling to about 15. This is followed by heating for about 2 to 3 hours at over 25o ° C, after which the resulting paint body can be pumped out while it is still hot.

Im Gegensatz zu der gleichzeitigen Verarbeitung von Resolen mit Tallöl und Veresterungsmitteln in einem Arbeitsgang erhält man nach dem vorliegenden Verfahren in der ersten Arbeitsstufe ein hochpolymerisiertes Harz, das in der zweiten Stufe durch Verkochen mit Tallölfettsäure und anschließende Veresterung einen Lackgrundstoff ergibt, der hervorragende Eigenschaften aufweist. Er ist mit trocknenden Ölen sowie anderen öllöslichen Natur-und Kunstharzen gut verträglich. Hierbei kann die Vermischung sowohl durch Verkochen in der Wärme als auch in Lösung in der Kälte vorgenommen werden. Der Lackgrundstoff ist in den üblichen Lösungsmitteln, wie Testbenzin, Terpentinöl, Benzol!homologen usw., leicht und klar löslich. Er läßt sich in üblicher Weise sikkativieren und pigmentieren.In contrast to the simultaneous processing of resoles with tall oil and esterifying agents in one operation are obtained by the present process in the first stage a highly polymerized resin, in the second stage a lacquer base material by boiling with tall oil fatty acid and subsequent esterification which has excellent properties. He's using drying oils as well Compatible with other oil-soluble natural and synthetic resins. This can be the mixing made both by boiling in the heat and in solution in the cold will. The paint base is in the usual solvents such as white spirit, turpentine oil, Benzene, homologues, etc., easily and clearly soluble. It can be sikkativiert in the usual way and pigment.

Die aus diesem Lack hergestellten Anstrichmittel sind gut verstreichbar, zeigen einen guten Verlauf und trocknen an der Luft zu einem elastischen, klaren und mechanisch widerstandsfähigen Film von gutem Durchhärtungsvermögen und guter Wetterfestigkeit. Von besonderem Vorteil ist die helle Farbe des neuen Lackes, so daß er sich zur Herstellung von Klarlacken und hellen Farben, insbesondere von Weißfarben, eignet.The paints made from this varnish are easy to spread, show a good flow and dry in the air to an elastic, clear and mechanically resistant film of good through-hardenability and good Weather resistance. The light color of the new paint is particularly advantageous, see above that he is suitable for the production of clear lacquers and light colors, especially white colors, suitable.

Claims

PATENT CLAIM: A process for the production of a paint base material from modified phenolic resins using tall oil, characterized in that a resole obtained in a known manner by alkaline condensation of phenols and aldehydes and having a low degree of condensation with resin acids of the tall oil distillation at about 24o to 26o ° C and 3 to 2o mm pressure transferring fraction with more than 6o% resin acid content heated at increased temperature of about 29o ° C and the resulting condensation product with fatty acids of the fraction transferred in the tall oil distillation at about 2io to 23o ° C and 3 to 2o mm pressure with more heated than 6o ° / o fatty acid content and a higher-valent alcohol to about 28o ° C until, after reaching an acid number of 1. 5 Considered publications: German Patent Nos. 85 588, 281 454, 289 968, 423 0 32, 440 003, 480 488, 456 82o, 6oi a62, 681 855; German patent application H 8i 194IVa / 39c (published on 15 B. 1940);