DE974217C

DE974217C - Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisaten aus aromatischen Vinylkohlenwasserstoffen und fuer die Herstellung von Alkydharzen ueblichen mehrwertigen Alkoholen, mehrwertigen und einwertigen Carbonsaeuren

Info

Publication number: DE974217C
Application number: DEH8964A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Kleu
Original assignee: Dr Kurt Herberts and Co GmbH
Current assignee: Axalta Coating Systems Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1951-07-03
Filing date: 1951-07-03
Publication date: 1960-10-20

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 20. OKTOBER 1960

H 8964 IVb 139 c

Es ist bekannt, daß man Mischpolymerisate aus aromatischen Vinylkohlenwasserstoffen und Alkydharzen herstellen kann, indem man fertiggebildete Alkydharze in Gegenwart oder Abwesenheit von Lösungsmitteln mit Styrol auf höhere Temperaturen erhitzt. Eine gleichfalls bereits bekannte Ausführungsform dieses Verfahrens besteht darin, daß man styrolisierte Fettsäuren oder styrolisierte Monoglyceride herstellt und diese dann mit einem oder mehreren mehrwertigen Alkoholen und einer oder mehreren mehrbasischen Säuren in an sich bekannter Weise in ein styrolisiertes Alkydharz überführt. Die bisher bekanntgewordenen Verfahren ergeben Produkte, bei denen das Styrol bevorzugt an die stark ungesättigten Bindungen der in den Alkydharzen enthaltenden Fettsäurereste gebunden ist. Wenn genügend Styrol eingesetzt wird, ist das Styrol verhältnismäßig gleichmäßig über das Gesamtmolekül verteilt.

Es wurde nun gefunden, daß man neue Mischpolymerisate aus aromatischen Vinylkohlenwasserstoffen und Alkydharzen mit besonders guten Eigenschaften

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erhält, wenn man das Alkydharz derart aufbaut, daß nur ein vorher festgelegter Teil der ungesättigten Bindungen des Gesamtmoleküls mit dem Styrol verbunden bzw. durch das Styrol abgesättigt ist, während andere Doppelbindungen des Moleküls planmäßig von einer Reaktion mit dem Styrol freigehalten werden. Der Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß man die für die oxydative Trocknung wichtigen Bindungen freihalten kann, d. h. nicht mit ίο dem Styrol zur Umsetzung kommen läßt, während man andererseits die für die oxydative Trocknung weniger wichtigen Bindungen derart mit dem Styrol zur Reaktion bringt, daß die bekannten Vorteile der Styrolmischpolymerisate in den erfindungsgemäßen x5 Produkten erhalten bleiben.

Die oben definierte erfindungsgemäße Aufgabe läßt sich auf verschiedene Weise verwirklichen. So kann man die neuen Mischpolymerisate derart herstellen, daß man einen in an sich bekannter Weise hergestellten ao styrolisierten Monoester mit der berechneten Menge eines mehrwertigen Alkohols und einer mehrbasischen Säure in an sich bekannter Weise umsetzt, worauf anschließend Holzöl, isomerisiertes Leinöl, geblasenes Leinöl und ähnliche andere stark ungesättigte Öle zugegeben werden, die sich in nicht styrolisierter Form in das Gesamtmolekül einbauen.

Die styrolisierten Monoester können entweder durch Umsatz von styrolisierten Ölen mit mehrwertigen Alkoholen oder durch Umsetzung von Styrol mit Monoglyceriden von Fettsäuren oder durch Umsetzung von styrolisierten Fettsäuren mit mehrwertigen Alkoholen hergestellt werden.

Man kann die neuen Mischpolymerisate auch herstellen, indem man styrolisierte Fettsäuren in an sich bekannter Weise herstellt, diese mit mehrwertigen Alkoholen und mehrbasischen Säuren derart verestert, daß noch freie Hydroxylgruppen im Gesamtmolekül vorhanden sind, und diese restlichen Hydroxylgruppen dann mit nicht styrolisierten Fettsäuren mit hohem oxydativem Trocknungsvermögen umsetzt.

Als aromatische Vinylkohlenwasserstoffe im Sinne der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise Styrol und dessen Substitutionsprodukte und Derivate, wie Halogenstyrole und a-Methylstyrole, angewendet. Man kann auch Gemische aus Styrol und a-Methylstyrol in an sich bekannter Weise einsetzen.

Das styrolisierte Fettsäureglycerid wird vorzugsweise aus solchen Ölen gewonnen, deren oxydative Trocknungskraft verhältnismäßig gering ist. In Betracht kommen styrolisierte Leinöle, styrolisierte Leinöl-Monoglyceride, styrolisierte Leinölfettsäuren, die gleichen Derivate abgeleitet von niedrigviskosen Leinölstandölen, Sonnenblumenöl, Sojaöl und ähnlichen anderen, vorzugsweise büligen Ölen. Man kann die Fettsäuren aber auch ganz oder teilweise durch mit Styrol umgesetzte Harzsäuren ersetzen.

Als mehrwertige Alkohole kann man Glycerin, Pentaerythrit und andere für die Herstellung von Alkydharzen verwendbare mehrwertige Alkohole einsetzen. Als mehrbasische Säuren kommen in erster Linie Phthalsäureanhydrid und Maleinsäureanhydrid oder Gemische dieser Säuren in Betracht. Als Fettsäuren bzw. deren Glyceride mit hoher oxydativer Trocknungskraft kommen in erster Linie solche in Betracht, wie sie im Holzöl, isomerisierten Leinöl, geblasenen Leinöl usw. vorliegen.

Beispiel

Aus 500 Gewichtsteilen Lackleinöl und 500 Gewichtsteilen Styrol wird ein 50% Öl enthaltendes Mischpolymerisat hergestellt. Dieses Mischpolymerisat wird mit 107 Gewichtsteilen Glycerin (ioo°/₀ig) und 0,3 Gewichtsteilen Natriumhydroxyd im Verlaufe von 2 Stunden auf 260° C erhitzt und bei dieser Temperatur so lange gehalten, bis völlige Klärung der Flüssigkeit eingetreten ist. Man läßt dann auf i8o°C abkühlen und setzt 357 Gewichtsteile Phthalsäureanhydrid, 89 Gewichtsteile Glycerin (ioo°/₀ig) und 0,6 Gewichtsteile Phosphorsäure (8o°/₀ig) zu. Man hält die Tempe- ratur 1 Stunde bei 180⁰C, steigert dann auf 220⁰C und gibt 96 Gewichtsteile Holzöl zu. Im Verlaufe von 12 Stunden ist die Säurezahl auf etwa 5 gefallen, und die Viskosität der 5o°/₀igen Lösung des Produktes in Xylol beträgt bei 25° C 200 cP.

Das so hergestellte Harz enthält 33 bis 34°/₀ Styrol, das lediglich an die Leinölkomponente gebunden ist.

Nach dem gleichen Verfahren wie im Beispiel wird ein aus Leinölstandöl von 5,6 Poises und Styrol hergestelltes, 50% Öl enthaltendes Mischpolymerisat in das Monoglycerid übergeführt.

1740 Gewichtsteile dieses Monoglycerides werden bei i8o° C mit 560 Gewichtsteilen Phthalsäureanhydrid, 140 Gewichtsteilen Glycerin (ioo°/₀ig) und 1 Gewichtsteü Phosphorsäure versetzt. Man hält 1 Stunde bei i8o° C, steigert dann im Verlaufe von 2 Stunden auf 230° C und versetzt mit 150 Gewichtsteilen Holzöl. Nach 4 Stunden ist die Säurezahl kleiner als 10, und die Viskosität der 5o°/₀igen Lösung in Xylol bei 25⁰ C beträgt 400 cP. Der Styrolgehalt des Produktes ist 33%» ^au>es Styrol ist an die Leinölkomponente gebunden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisaten aus aromatischen Vinylkohlenwasserstoffen und für die Herstellung von Alkydharzen üblichen mehrwertigen Alkoholen, mehrwertigen und einwertigen Carbonsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß als einwertige Carbonsäuren teils styrolisierte Fettsäuren beliebiger Art, teils nicht styrolisierte Fettsäuren mit hoher oxydativer Trocknungskraft verwendet werden.

2. Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisäten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Monoglyceride von Fettsäuren mit Styrol mischpolymerisiert und dann mit mehrwertigen Carbonsäuren, mehrwertigen Alkoholen und mit nicht styrolisierten Ölen mit hoher oxydativer Trocknungskraft umgesetzt werden.

3. Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisaten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß styrolisierte Öle in die Monoglyceride übergeführt und diese mit mehrwertigen Carbonsäuren, mehrwertigen Alkoholen und mit nicht

styroHsierten Ölen und/oder nicht styrolisierten Fettsäuren mit hoher oxydativer Trocknungskraft umgesetzt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 634 570, 644 877;

USA.-Patentschriften Nr. 1 975 959, 2 457 768,

2 457 769. 2495458;

The Journal of the American Oil Chemists' Soc, November 1950, S. 481 ;

Schreiber: »Chemie und Technologie der künstlichen Harze«, 1943, S. 650, 651.

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