DE974491C

DE974491C - Verfahren zur Herstellung von Lackrohstoffen

Info

Publication number: DE974491C
Application number: DEF6646A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Ehring; Karl Dr Raichle
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1951-06-30
Filing date: 1951-06-30
Publication date: 1961-01-12

Description

Verfahren zur Herstellung von Lackrohstoffen Es ist bekannt, monomere aromatische Vinylverbindungen in Gegenwart von Alkydharzen, die die Reste der den trocknenden Ölen zugrunde liegenden Fettsäuren enthalten, unter Zusatz eines Lösungsmittels zu wertvollen, schnell trocknenden Lackrohstoffen zu polymerisieren. Geht man bei diesem Verfahren von Alkydharzen vom Ricinentyp aus, so neigen die Reaktionslösungen zu einem starken Viskositätsanstieg, der leicht zum Gelatinieren führt, insbesondere dann, wenn man die Polymerisation in konzentrierten Lösungen vornimmt oder aber verdünnte Lösungen konzentriert. Die gleichen Erscheinungen treten auch beim Lagern der Fertigprodukte auf.
Es wurde nun gefunden, daß die vorerwähnten Mängel bei Verwendung von Alkydharzen des Ricinentyps herabgesetzt bzw. beseitigt werden können, wenn man dem Polymerisationsgemisch außer den letztgenannten Alkydharzen ein Alkydharz zumischt, in dem die Reste von einfach ungesättigten Fettsäuren oder von mehrfach ungesättigten Fettsäuren mit isolierten Doppelbindungen vorliegen. Auf diese Weise gelingt es, selbst besonders stark zum Gelatinieren neigende Polymerisationsgemische der vorerwähnten Art mit hohem Anteil an Alkydharzen des Ricinentyps und einem Mengenverhältnis von z. B. I Gewichtsteil Alkydharz auf 1 Gewichtsteil Vinylverbindung in 30 bis 60°/Oiger Lösung zu polymerisieren oder niedrigerkonzentrierte Lösungen des Fertigproduktes auf die vorerwähnten Konzentrationen durch Abdestillieren des Lösungsmittels einzuengen, ohne daß Gelatinierung eintritt.
Als Alkydharze vom Ricinentyp eignen sich für das vorliegende Verfahren vorzugsweise solche mit einem Ölgehalt zwischen etwa 40 und etwa 70 O/o. Selbst leicht zum Gelatinieren neigende hochkondensierte Alkydharze vom Ricinentyp, z. B. solche mit einer Viskosität von 200 bis 300 Sekunden, gemessen an einer 500/0eigen Xylollösung im Fordbecher Nr. 4 bei 200 C, können mit Vorteil verwendet werden.
Unter den dem Reaktionsgemisch zuzusetzenden A]kydharzen, welche die Reste einfach ungesättigter Fettsäuren oder mehrfach ungesättigter Fettsäuren mit isolierten Doppelbindungen enthalten, seien z. B. solche genannt, die die Reste der Fettsäuren des Olivenöls, Sojaöl, Leinöls, Perillaöls oder des Sardinentrans enthalten. Die Menge der zuzusetzenden Alkydharze der letztgenannten Art ist abhängig von den dem Fertigprodukt zu verleihenden Eigenschaften, so z. B.. der Trockengeschwindigkeit und Viskosität, und ist im Einze]fall leicht durch einfachen Versuch zu ermitteln.
Als aromatische monomere Vinylverbindungen können z. B. Styrol, o-, m- oder p-Methylstyrol, im Kern halogenierte Styrole, Vinylnaphthalin und Gemische dieser Verbindungen miteinander oder mit a-Methylstyrol verwendet werden.
Als Lösungsmittel sind z. B. Toluol, Xylol, Solventnaphtha, Äthylbenzol, Terpentinöl, Lackbenzin oder Gemische dieser Lösungsmittel geeignet.
Beispiel I 496 Gewichtsteile eines in bekannter Weise aus 3200 Gewichtsteilen Ricinusöl, 640 Gewichtsteilen Glycerin und 1200 Gewichtsteilen Phthalsäureanhydrid durch Erhitzen auf 260°C hergestellten Alkydharzes (Säurezahl I2, Viskosität einer 50°/Oigen Lösung in Lackbenzin I60 Sekunden, gemessen im Fordbecher Nr. 4 bei 2c°C) und 375 Gewichtsteilen eines aus 2470 Gewichtsteilen Leinöl, 835 Gewichtsteilen Glycerin und I625 Gewichtsteilen Phthalsäureanhydrid durch Erhitzen auf 2500 C in bekannter Weise hergestellten Alkydharzes (Säurezahl I2, Viskosität einer 5001,eigen Lösung in Lackbenzin etwa 70 Sekunden, gemessen im Fordbecher Nr. 4 bei 20°C) werden zusammen mit 870 Gewichtsteilen Styrol und I600 Gewichtsteilen Solventnaphtha 35 Stunden am Rückflußkühler auf etwa 1400 c erhitzt. Nach beendeter Reaktion ist das Styrol zu etwa 90 01o umgesetzt. Die so erhaltene Lösung besitzt einen Festkörpergehalt von etwa 4901,, eine Viskosität von 240 Sekunden, gemessen im Fordbecher Nr. 4 bei 200 C, und ist gut lagerbeständig. Die mit dieser Lösung nach Zusatz von Trockenstoffen hergestellten Filme trocknen innerhalb 15 Minuten, besitzen guten Glanz, hohe Elastizität, große Härte und hervorragende Wasserfestigkeit.
Ersetzt man in obigem Beispiel die 375 Gewichtsteile leinölmodifiziertes Alkydharz durch die gleiche Menge Alkydharz vom Ricinentyp, so setzt bereits nach r8 Stunden bei einem Styrolumsatz von etwa 6o 0/o Gelatinierung ein.
Beispiel 2 In bekannter Weise wird aus 2230 Gewichtsteilen Ricinusöl, 890 Gewichtsteilen Glycerin sowie I700 Gewichtsteilen Phthalsäureanhydrid durch Erhitzen auf 2600 G ein hochkondensiertes Alkydharz mit einem Ölgehalt von 47 01ob der Säurezahl 35 und der Viskositäteiner50°/OigenLösung inXylolvon2oo Sekunden, gemessen im Fordbecher Nr. 4 bei 200 C, hergestellt.
620 Gewichtsteile dieses Alkydharzes werden mit 848 Gewichtsteilen Styrol, I530 Gewichtsteilen Xylol sowie 462 Gewichtsteilen des im Beispiel 1 beschriebenen leinölmodifizierten Alkydharzes etwa 30 Stunden am Rückflußkühler auf etwa I45"C erhitzt. Die so erhaltene, gut lagerbeständige Lösung hat einen Festkörpergehalt von etwa 48 01o und eine Viskosität von etwa 250 Sekunden, gemessen im Fordbecher Nr.4 bei 200 C. Nach Zusatz von Trockenstoffen ergibt diese Lösung in etwa einer Stunde besonders harte, gegen Wasser und Alkalien widerstandsfähige klare und glänzende Filme von außerordentlicher Haftfestigkeit.
Ersetzt man in diesem Beispiel den Anteil an leinölmodifiziertem Alkydharz durch die gleiche Gewichtsmenge Xylol, so enthält das Reaktionsgemisch 35 0in Alkydharz und Styrol. Erhitzt man diese Lösung 25 Stunden unter Rückfluß auf etwa I45°C, so entsteht eine Lösung mit einem Festkörpergehalt von etwa 330/0 und einer Viskosität von 37 Sekunden, gemessen im Fordbecher Nr. 4 bei 20°C. Wird diese Lösung durch Abdestillieren des Lösungsmittels auf einen Festkörpergehalt von etwa 500/, eingeengt, so steigt die Viskosität auf etwa 650 Sekunden, gemessen im Fordbecher Nr. 4 bei 200 G. Verdünnt man das so erhaltene Produkt anschließend wieder mit Xylol auf 33 01o Festkörpergehalt, so zeigt die nun erhaltene Lösung eine wesentlich höhere Viskosität als vor dem Abdestillieren. Nach etwa 3 Monate langer Lagerung ist die auf etwa 5 010 eingestellte Lösung völlig gelatiniert.
Beispiel 3 383 Gewichtsteile des im Beispiel 2 erwähnten Alkydharzes vom Ricinentyp und 215 Gewichtsteile eines aus 594 Gewichtsteilen Sojaöl, 2I6 Gewichtsteilen Glycerin sowie 432 Gewichtsteilen Phthalsäureanhydrid durch Erhitzen auf 2500 c hergestellten Alkydharzes mit der Säurezahl 7 und der Viskosität einer 4001,igen Lösung in Lackbenzin von etwa 75 Sekunden, gemessen im Fordbecher Nr. 4 bei 200 C, werden mit 402 Gewichtsteilen Styrol und 950 Gewichtsteilen Xylol 30 Stunden am Rückflußkühler erhitzt. Die so erhaltene Reaktionslösung besitzt einen Festkörpergehalt von etwa 45 01o und eine Viskosität von etwa 300 Sekunden, gemessen im Fordbecher Nr. 4 bei 200 C. Nach Zusatz von Trockenstoffen erhält man in 15 bis 30 Minuten trocknende Lacke von vorzüglicher Härte sowie Licht- und Wetterbeständigkeit.
Beispiel 4 Ersetzt man in Beispiel 3 das Sojaöl-Alkydharz durch die gleiche Gewichtsmenge eines aus I692 Gewichtsteilen Leinöl, 1095 Gewichtsteilen Glycerin und 2150 Gewichtsteilen Phthalsäureanhydrid hergestellten hochkondensierten Alkydharzes mit der Säurezahl 35 und der Viskosität einer 5obigen Lösung in Xylol von I70 Sekunden, gemessen im Fordbecher Nr. 4 bei 200 C, so wird nach 20stündigem Sieden unter Rückfluß bei I40°C eine gut lagerbeständige Reaktionslösung erhalten, die einen Festkörpergehalt von etwa 42 01o und eine Viskosität von 300 Sekunden, gemessen im Fordbecher Nr. 4 bei 200 C, besitzt.
Die nach Zusatz von Trockenstoffen aufgestrichenen Filme trocknen äußerst schnell innerhalb 15 Minuten; sie sind von vorzüglicher Härte und hoher Alterungsbeständigkeit.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Lackrohstoffen durch Polymerisieren von monomeren aromatischen Vinylverbindungen in Gegenwart von Alkydharzen unter Zusatz eines Lösungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation in Gegenwart von Alkydharzen des Ricinentyps unter Zusatz von Alkydharzen, welche die Reste einfach ungesättigter Fettsäuren oder mehrfach ungesättigter Fettsäuren mit isolierten Doppelbindungen enthalten, durchgeführt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 573 809, 58o 912, 605 929, 609 750; American Paint Journal, 34 (I950), S. 60 bis 70.