DEC0006833MA - - Google Patents
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
Tag der Anmeldung: 16. Dezember 1952 Bekanntgemacht am 8. März 1956Registration date: December 16, 1952. Advertised on March 8, 1956
DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE
PATENTANMELDUNGPATENT APPLICATION
KLASSE 39c GRUPPE 2 C 6833 IVbJ'39c CLASS 39c GROUP 2 C 6833 IVbJ'39c
Dr. Gustav Widmer, Basel, und Dr. Paul Zuppinger, Binningen, Basel (Schweiz)Dr. Gustav Widmer, Basel, and Dr. Paul Zuppinger, Binningen, Basel (Switzerland)
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
CIBA Aktiengesellschaft, Basel (Schweiz)CIBA Aktiengesellschaft, Basel (Switzerland)
Vertreter: Dipl.-Ing. E. Splanemann, Patentanwalt, Hamburg 36Representative: Dipl.-Ing. E. Splanemann, patent attorney, Hamburg 36
Verfahren zur Herstellung eines Verätherungsproduktes eines PolyglycidyläthersProcess for the production of an etherification product of a polyglycidyl ether
Die Priorität der Anmeldungen in der Schweiz vom 21. Dezember 1951 und 1. Dezember 1952The priority of applications in Switzerland from December 21, 1951 and December 1, 1952
ist in Anspruch genommenis used
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Verätherungsproduktes eines Polyglycidyläthers einer Polyoxyverbindung, welche außer mindestens zwei OH-Gruppen keine mit Epoxydgruppen reaktionsfähigen Substituenten enthält, mit einem höheren, einwertigen, eine Kohlenstoffkette von mehr als io C-Atomen aufweisenden Alkohol. Dieses Verfahren ist im einzelnen dadurch gekennzeichnet, daß man den höheren Alkohol auf den Polyglycidyläther so einwirken läßt, daß Vorzugs- ίο weise auf eine Menge des Polyglycidyläthers, welche ι Epoxyd-Grammäquivalent entspricht, mindestens ι Mol des höheren Alkohols umgesetzt wird. .The invention relates to a process for the production of an etherification product of a polyglycidyl ether a polyoxy compound which, apart from at least two OH groups, has none with epoxy groups contains reactive substituents, with a higher, monovalent, carbon chain of alcohol containing more than 10 carbon atoms. This procedure is characterized in detail by that one lets the higher alcohol act on the polyglycidyl ether in such a way that preferential ίο point to an amount of polyglycidyl ether which corresponds to ι epoxy gram equivalent, at least ι mol of the higher alcohol is implemented. .
Als Polyoxyverbindungen, welche außer mindestens zwei OH-Gruppen keine mit Epoxydgruppen reaktionsfähigen Substituenten enthalten, kommen mehrwertige aliphatische Alkohole, · wie Glycol oder Glycerin, oder mehrwertige, vor allem zweiwertigeAs polyoxy compounds which, apart from at least two OH groups, do not have any reactive epoxy groups Contain substituents, polyhydric aliphatic alcohols, · such as glycol or Glycerin, or polyvalent, especially divalent
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Phenole, wie Resorcin, in Betracht. Besonderes Interesse beanspruchen aber mehrwertige, . mehrkernige Phenole, wie, das 4,4'-Dioxydiphenyl-dimethylmethan. ·Phenols such as resorcinol into consideration. However, multi-valued,. multinuclear Phenols such as 4,4'-dioxydiphenyl-dimethylmethane. ·
Als Polyglycidyläther von Polyoxyverbindungen eignen sich Produkte/wie solche in bekannter Weise durch Umsetzung von aliphatischen Polyoxyverbindungen mit Epichlorhydrin in Gegenwart von Schwefelsäure und anschließendes Behandeln der so erhaltenen Polychlorhydrinäther mit Alkalien erhalten werden können. Es können auch Produkte verwendet werden, wie sie entstehen, wenn aromatische Polyoxyverbindungen mit Epichlorhydrin oder Dichlorhydrin in Gegenwart von wäßrigem Alkali nach an sich bekannten Verfahren umgesetzt werden. Die nach diesen Verfahren erhaltenen Umsetzungsprodukte sind in äußerst seltenen Fällen einheitliehe Verbindungen, sondern fast durchweg Gemische, welche überwiegend aus Polyglycidyläthern mit verschieden langen Ketten, mit endständigen Epoxydgrüppen und gegebenenfalls dazwischenliegenden Hydroxylgruppen bestehen.Suitable polyglycidyl ethers of polyoxy compounds are products such as those in a known manner by reacting aliphatic polyoxy compounds with epichlorohydrin in the presence of Sulfuric acid and subsequent treatment of the polychlorohydrin ethers thus obtained with alkalis can be. Products can also be used as they arise when aromatic Polyoxy compounds with epichlorohydrin or dichlorohydrin in the presence of aqueous alkali be implemented by methods known per se. The reaction products obtained by this process are in extremely rare cases uniform Compounds, but almost all mixtures of which predominantly of polyglycidyl ethers with chains of different lengths, with terminal epoxy groups and optionally intervening hydroxyl groups.
Als höhere, eine Kohlenstoffkette mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen aufweisende einwertige Alkohole, welche gemäß vorliegender Erfindung mit den Polyglycidyläthern umgesetzt werden, kommen gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder cyclische Alkohole oder Gemische derselben in Betracht. Beispielsweise seien erwähnt: Undecyl-, Dodecyl-, Cetyl-, Stearyl-, Myricyl-, Olein-, Linolenyl-, Linoleyl-Alkohol und Abietinol sowie die Glycolmonoäther oder Glycerindiäther aus solchen Alkoholen. Sehr gut eignen sich auch Alkohole oder deren Gemische, welche durch Reduktion von höheren, z. B. von durch Oxydation von Paraffin gewonnenen Fettsäuren erhältlich sind, sowie die durch Totalsynthese aus Kohlenmonoxyd und Wasserstoff darstellbaren höheren -Alkohole bzw. deren Gemische, ferner technische Alkoholgemische, wie sie durch Reduktion mit Natrium und Alkohol oder nach anderen Methoden aus trocknenden, halbtrocknenden, ofentrocknenden oder nichttrocknenden Triglyceridölen, wie Leinöl, Soyaöl, dehydriertem Ricinusöl, Mohnöl, Hanföl, Cottonöl, Kokosöl, Dorschleberöl, Walöl, Menhadenöl,As higher monohydric alcohols having a carbon chain with more than 10 carbon atoms, which are reacted with the polyglycidyl ethers according to the present invention are saturated or unsaturated, aliphatic or cyclic Alcohols or mixtures thereof can be considered. Examples include: undecyl, dodecyl, cetyl, Stearyl, myricyl, oleic, linolenyl, linoleyl alcohol and abietinol and the glycol monoethers or glycerol dieters made from such alcohols. Very well are also alcohols or mixtures thereof, which by reduction of higher, z. B. from through Oxidation of paraffin obtained fatty acids are available, as well as those made by total synthesis Carbon monoxide and hydrogen representable higher alcohols or their mixtures, also technical Alcohol mixtures, such as those obtained by reduction with sodium and alcohol or by other methods from drying, semi-drying, oven-drying or non-drying triglyceride oils, such as linseed oil, Soya oil, dehydrated castor oil, poppy seed oil, hemp oil, cotton oil, coconut oil, cod liver oil, whale oil, menhaden oil,
■45 Spermöl,. Tallöl, bzw. Tallölestern herstellbar sind. Zur Kennzeichnung der als Ausgangsmaterial verwendeten Polyglycidyläther und der aus diesen hergestellten erfindungsgemäßen Verätherungsprodukte wird deren Gehalt an Epoxydgrüppen und an veresterungsfähigen Gruppen bestimmt und aus diesen Werten deren Gehalt an Hydroxylgruppen in der unten angegebenen Weise berechnet. Die so erhaltenen Werte werden in Anzahl Grammäquivalenten pro Kilogramm des zu charakterisierenden Produktes angegeben und nachfolgend als »Ep-Aeq./kg« bzw. »V-Aeq./kg« bzw. »OH-Aeq./kg« bezeichnet. Da ι Ep-Aeq. 2 V-Aeq. entspricht, läßt sich die Anzahl der OH-Aeq./kg in einfacher Weise aus der Anzahl V-Aeq./kg durch Substraktion der mit 2 multiplizierten Anzahl Ep-Aeq./kg errechnen. Zur Bestimmung der beiden letztgenannten Werte werden die Methoden verwendet, die im Bulletin der Schweizerischen Vereinigung der Lack- und Farbenchemiker und -Techniker, internationale Tagung, Basel, 11./12. Mai 1949, 3. Sonderheft, S. 56, beschrieben sind. Bei Abwesenheit von Epoxydgrüppen wird das V-Aeq. identisch mit dem OH-Aeq.■ 45 sperm oil ,. Tall oil or tall oil esters can be produced. To identify the polyglycidyl ethers used as the starting material and those made from them Etherification products according to the invention are their content of epoxy groups and of esterifiable Groups are determined and their hydroxyl group content is calculated from these values in the manner given below. The so obtained Values are given in number of gram equivalents per kilogram of the product to be characterized and hereinafter referred to as "Ep-Aeq./kg" or "V-Aeq./kg" or "OH-Aeq./kg". There ι Ep-Aeq. 2 V-Aeq. corresponds to the number the OH-Aeq./kg in a simple way from the number Calculate V-Aeq./kg by subtracting the number of Ep-Aeq./kg multiplied by 2. For determination of the last two values, the methods used in the bulletin of the Swiss Association of paint and paint chemists and technicians, international conference, Basel, 11./12. May 1949, 3rd special, p. 56 are. In the absence of epoxy groups, the V-Aeq. identical to the OH-Aeq.
Aus dem vorstehenden Abschnitt ergibt sich, daß ι Epoxyd-Grammäquivalent (»Ep-Aeq.«) eines PoIyglycidyläthers mit χ Ep-Aeq./kg einer Menge vonFrom the preceding section it follows that ι epoxy gram equivalent ("Ep-Aeq.") Of a polyglycidyl ether with χ Ep-Aeq./kg an amount of
—— g des' Polyglycidyläthers entspricht.- g of polyglycidyl ether.
Die Reaktion zwischen Polyglycidyläther und höherem Alkohol kann schon bei niederer Temperatur, z. B. bei Zimmertemperatur, durchgeführt werden, wobei die Mit verwendung. eines möglichst wirksamen Katalysators, wie Bortrifluorid, unerläßlich ist. In der Regel wird jedoch bei höherer Temperatur gearbeitet; hierbei ist die Mitverwendung von Katalysatoren vorteilhaft, wenn auch nicht immer nötig.The reaction between polyglycidyl ether and higher alcohol can take place even at a lower temperature, z. B. at room temperature, with the use. one that is as effective as possible Catalyst such as boron trifluoride is indispensable. In Usually, however, work is carried out at a higher temperature; here is the use of catalysts advantageous, if not always necessary.
Bei der Reaktion des Polyglycidyläthers mit dem höheren Alkohol kann auch ein geeignetes Lösungsmittel, z. B. Dioxan, mitverwendet werden, was besonders dann vorteilhaft oder gar unerläßlich ist, wenn die Reaktionskomponenten nur schwer oder überhaupt nicht miteinander homogen mischbar sind.In the reaction of the polyglycidyl ether with the higher alcohol, a suitable solvent can also be used, z. B. dioxane can be used, which is particularly advantageous or even essential, if the reaction components can only be mixed homogeneously with one another with difficulty or not at all.
Die Reaktionskomponenten, einschließlich Lösungsmittel und Katalysator, können in beliebiger Reihenfolge zur Anwendung kommen. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, den gelösten Polyglycidyläther portionenweise oder kontinuierlich zu dem erwärmten, mit Katalysator versetzten höheren Alkohol zuzufügen. Man kann auch den Polyglycidyläther mit dem höheren Alkohol mischen und das Gemisch, gegebenenfalls unter Zusatz eines Katalysators, wie Bortrifluorid, Natriumhydroxyd oder Schwefelsäure, erhitzen. %:.Es ist selbstverständlich, daß die Temperatur, welche bei der Reaktion eingehalten werden muß, von der Art der verschiedenen Ausgangsmaterialien und vom Umstand abhängig ist, ob Katalysator und bzw. oder Lösungsmittel mit verwendet werden. In der Regel wird die Temperatur bei Anwesenheit eines Lösungsmittels in der Nähe des Siedepunktes dieses Lösungsmittels, beim Arbeiten ohne Lösungsmittel jedoch,mindestens so hoch gewählt, daß eine homogene Durchmischung, z. B. durch Rühren, möglich ist. In Fällen, wo Zersetzungserscheinungen während der Reaktion zu befürchten sind, kann die Umsetzung auch in einem inerten Gas, wie Stickstoff, vorgenommen werden.The reaction components, including solvent and catalyst, can be used in any order. However, it has proven to be advantageous to add the dissolved polyglycidyl ether in portions or continuously to the heated higher alcohol to which the catalyst has been added. You can also mix the polyglycidyl ether with the higher alcohol and heat the mixture, optionally with the addition of a catalyst such as boron trifluoride, sodium hydroxide or sulfuric acid. % :. It goes without saying that the temperature which must be maintained during the reaction depends on the nature of the various starting materials and on whether the catalyst and / or solvent are also used. As a rule, when a solvent is present, the temperature is close to the boiling point of this solvent, but when working without a solvent, at least high enough for homogeneous mixing, e.g. B. by stirring, is possible. In cases where decomposition phenomena are to be feared during the reaction, the reaction can also be carried out in an inert gas such as nitrogen.
Im allgemeinen wird die Umsetzung so lange durchgeführt, bis in der Reaktionsmasse keine Epoxydgrüppen mehr nachweisbar sind.In general, the reaction is carried out until there are no epoxy groups in the reaction mass are more detectable.
Nach Beendigung der Reaktion können Katalysator und Lösungsmittel, wenn deren Anwesenheit bei der weiteren Verwendung der Verätherungsprodukte unerwünscht ist, entfernt werden. So kann der Katalysator durch Neutralisieren und Abfiltrieren der gebildeten Salze, das Lösungsmittel durch Abdestilliereh, vorzugsweise unter vermindertem Druck, entfernt werden.After completion of the reaction, the catalyst and solvent, if their presence in the further use of the etherification products is undesirable. So can the catalyst by neutralizing and filtering off the salts formed, the solvent by distilling off, preferably under reduced pressure.
Die so hergestellten Produkte sind fast durchweg Gemische der Verätherungsprodukte mit nicht in Reaktion getretenem, höherem Alkohol, welche direkt oder nach Abdestillieren des unveränderten höheren Alkohols, vorzugsweise unter vermindertem Druck,The products produced in this way are almost always mixtures of the etherification products with not in Reaction occurred, higher alcohol, which directly or after distilling off the unchanged higher alcohol Alcohol, preferably under reduced pressure,
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verwendbar sind. Sie weisen eine erhebliche Beständigkeit gegenüber verseifenden Agenzien auf, insbesondere gegenüber Alkalien, und besitzen gegenüber veresterten Polyglycidyläthern den Vorteil, daß sie keine freien Säuregruppen enthalten und daher keine Säurezahl und keine Verseifungszahl aufweisen. Sie stellen daher wertvolle Produkte für die verschiedensten Verwendungszwecke dar, z. B. zur Erzielung von weitgehend alkalibeständigen Überzügenare usable. They have considerable resistance to saponifying agents, in particular over alkalis, and have the advantage over esterified polyglycidyl ethers that they contain no free acid groups and therefore have no acid number and no saponification number. They are therefore valuable products for a wide variety of uses, e.g. B. to achieve of largely alkali-resistant coatings
ίο auf Materialien aller Art.ίο on materials of all kinds.
Unter dem Ausdruck »Verätherungsprodukte der Polyglycidylether« werden im nachfolgenden sowohl die noch höheren Alkohol enthaltenden Gemische wie auch die von diesem befreiten Produkte verstanden.Under the expression "etherification products of the polyglycidyl ethers" are used in the following both understood the even higher alcohol-containing mixtures as well as the products freed from this.
Wegen ihrer Beständigkeit gegenüber der Einwirkung von Alkalien stellen die noch unveränderten, höheren Alkohol enthaltenden oder von diesem befreiten Verätherungsprodukte wertvolle, je nach der Art der eingesetzten Ausgangsmaterialien flüssige, ölige bis salbenförmige oder feste Stoffe dar, welche infolge der Anwesenheit von OH-Gruppen und gegebenenfalls ungesättigten Bindungen zu weiteren Umsetzungen fähig sind. Als mit OH-Gruppen reaktionsfähige Stoffe, welche für eine solche Nach-Because of their resistance to the action of alkalis, the as yet unchanged, Ethereal products containing higher alcohol or exempted from it are valuable, depending on the the type of starting materials used represent liquid, oily to ointment-like or solid substances, which due to the presence of OH groups and possibly unsaturated bonds to further Implementations are capable. As substances reactive with OH groups, which are responsible for such post-
•25 behandlung in Betracht kommen, seien beispielsweise erwähnt: Säureanhydride, wie Phthalsäureanhydrid oder Maleinsäureanhydrid, organische, gegebenenfalls Ungesättigte Säuren, wie Abietinsäure oder Leinölfettsäure, Mono- oder Polyisocyanate, wie aromatische Isocyanate, Phenylisocyanat oder Methylolgruppen enthaltende Kondensationsprodukte aus Formaldehyd und einer mit diesem härtbare Produkte liefernde Verbindung, wie Phenol, Harnstoff, oder einem mindestens zwei NH2-Gruppen enthaltenden Aminotriazin, wie Melamin, Benzoguanamin, Acetoguanamin oder Formoguanamin, wobei die Methylolgruppen des Kondensationsproduktes mindestens teilweise mit einem niederen, 1 bis 4 C-Atome aufweisenden Alkohol veräthert sind. Soweit die Polyglycidyläther mit ungesättigten, höheren Alkoholen umgesetzt werden, lassen sich die so erhaltenen Produkte vor oder nach einer der oben beschriebenen Nachbehandlungen in üblicher Weise polymerisieren. Diese Nachbehandlungen gestatten somit, die erhaltenen Verätherungsprodukte, je nach dem vorgesehenen Verwendungszweck, weitgehend zu modifizieren.• 25 treatment come into consideration, for example: Acid anhydrides, such as phthalic anhydride or maleic anhydride, organic, optionally unsaturated acids, such as abietic acid or linseed oil fatty acid, mono- or polyisocyanates, such as aromatic isocyanates, phenyl isocyanate or methylol groups-containing condensation products of formaldehyde and a condensation product that can be hardened with this Product-providing compound, such as phenol, urea, or an aminotriazine containing at least two NH 2 groups, such as melamine, benzoguanamine, acetoguanamine or formoguanamine, the methylol groups of the condensation product being at least partially etherified with a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms . If the polyglycidyl ethers are reacted with unsaturated, higher alcohols, the products thus obtained can be polymerized in the usual way before or after one of the aftertreatments described above. These after-treatments thus allow the etherification products obtained to be modified to a large extent, depending on the intended use.
Die vorstehend erwähnten Nachbehandlungen und die dabei erhaltenen modifizierten und gegebenenfalls polymerisierten Verätherungsprodukte fallen unter den Gegenstand der vorliegenden Erfindung.The aftertreatments mentioned above and the modified and possibly obtained thereby polymerized etherification products fall under the subject matter of the present invention.
Die Verätherungsprodukte der Polyglycidyläther und insbesondere die nach obigen Nachbehandlungen erhältlichen Modifizierungsprodukte sind für die verschiedensten Zwecke geeignet, insbesondere für die Herstellung von Lacken, gegebenenfalls in Mischung mit anderen lackbildenden Stoffen, soweit diese mit den Verätherungsprodukten verträglich sind, wie Alkydharze, Epoxydharze, styrolisierte Öle oder andere ölhaltige Bindemittel, ferner Formaldehyd-Kondensationsprodukten von Phenol, Harnstoff oder Aminotriazinen, wie Melamin. Verätherungsprodukte von solchen ungesättigten Alkoholen, wie sie aus halbtrocknenden Ölen durch Reduktion derselben erhältlich sind, ergeben nach Zufügen eines üblichen Sikkativs, wie Mangan-, Blei- oder Cobaltsikkativ, in der Regel sehr gut ofentrocknende Lacke. Stärker ungesättigte Alkohole, wie Leinölfettalkohol enthaltende Verätherungsprodukte, sind an sich schon gut ofentrocknend und nach Zugabe von Sikkativ gut lufttrocknend.The etherification products of the polyglycidyl ethers and especially those after the above treatments available modification products are suitable for a wide variety of purposes, in particular for Manufacture of lacquers, if necessary in a mixture with other lacquer-forming substances, as far as these with the etherification products are compatible, such as alkyd resins, epoxy resins, styrenated oils or other oil-containing binders, as well as formaldehyde condensation products of phenol, urea or Aminotriazines such as melamine. Ethereal products of such unsaturated alcohols as they come from semi-drying oils are obtainable by reducing the same, result after adding a conventional Siccatives, such as manganese, lead or cobalt siccative, usually very good oven-drying paints. Stronger Unsaturated alcohols, such as etherification products containing linseed oil fatty alcohol, are in themselves already oven-drying well and air-drying after adding siccative.
Die Angaben in Teilen sind Gewichtsteile, die Angaben in Prozent bedeuten Gewichtsprozent. Drücke werden in Millimeter Quecksilbersäule (mm Hg) angegeben.The data in parts are parts by weight, the data in percent mean percent by weight. Press are given in millimeters of mercury (mm Hg).
554 Teile Leinölfett alkohol (2 Mol) mit einer Jodzahl (JZ) von etwa 166 (Methode von Turpenen, J. Am. Chem. Soc, 60, 56/57 [1938]) werden mit 0,424 Teilen in Amisol gelöstem Bortrifluorid vermischt und in einem Rührkolben auf etwa 700 erwärmt. Unter gutem Rühren läßt man 424 Teile (2 Ep-Aeq.) des unten beschriebenen Polyglycidyläthers, gelöst in 420 Teilen Dioxan, während etwa 11I2 bis 2 Stunden zutropfen. Das Dioxan wird hierauf unter vermindertem Druck abdestilliert. Man erhält ein mittelviskoses, beinahe farbloses Produkt, welches keine Epoxydgruppen mehr enthält, eine JZ von etwa 100 und etwa 2,7 OH-Aeq./kg besitzt. Dieses Produkt kann, wie in den nachfolgenden Beispielen 7, 9 und 10 beschrieben, für weitere Umsetzungen verwendet werden.554 parts of linseed oil fatty alcohol (2 mol) with an iodine number (JZ) of about 166 (method by Turpenen, J. Am. Chem. Soc, 60, 56/57 [1938]) are mixed with 0.424 parts of boron trifluoride dissolved in amisole and in heated to about 70 0 in a stirred flask. With good stirring, 424 parts is allowed (2 Ep-eq.) Of the polyglycidyl ether, dissolved in 420 parts of dioxane, while about 1 1 I 2 is added dropwise to 2 hours as described below. The dioxane is then distilled off under reduced pressure. A medium-viscosity, almost colorless product is obtained which no longer contains any epoxy groups, has an IZ of about 100 and about 2.7 OH-Aeq./kg. This product can, as described in Examples 7, 9 and 10 below, be used for further reactions.
Der im obigen Beispiel verwendete Polyglycidyläther wurde wie folgt hergestellt: 228 Teile Dioxydiphenyl-dimethylmethan (1 Mol) wurden mit 555 Teilen Epichlorhydrin (6 Mol) in Gegenwart von (2 Mol) wäßriger Natronlauge umgesetzt, ausgewaschen und getrocknet. Das so erhaltene mittel viskose Produkt besaß etwa 4,7 Ep-Aeq./kg, etwa 10,7 V-Aeq./kg und etwa 1,3 OH-Aeq./kg.The polyglycidyl ether used in the above example was prepared as follows: 228 parts of dioxydiphenyl-dimethylmethane (1 mol) were with 555 parts of epichlorohydrin (6 mol) in the presence of (2 mol) reacted aqueous sodium hydroxide solution, washed and dried. The medium viscous product thus obtained possessed about 4.7 Ep-Aeq./kg, about 10.7 V-Aeq./kg and about 1.3 OH-Aeq./kg.
Es wurde ebenso verfahren wie im Beispiel i, aber mit dem Unterschied, daß nach dem Abdestillieren des Dioxans 140 Teile des nicht umgesetzten Leinölfettalkohols bei einem Druck von etwa 3 mm Hg und einer Außentemperatur von 240 bis 2850 (Ölbad) durch Destillation entfernt wurden. Die 880 Gewichtsteile des erhaltenen, bei etwa 20° mittelviskosen, beinahe farblosen Reaktionsproduktes enthalten 2,34 OH-Aeq./kg. It has also been procedure described in Example I, but with the difference that after distilling off the dioxane, 140 parts of the unreacted linseed oil fatty alcohol were removed by distillation at a pressure of about 3 mm Hg and an external temperature 240-285 0 (oil bath). The 880 parts by weight of the almost colorless reaction product obtained, which has a medium viscosity at about 20 °, contains 2.34 OH-Aeq./kg.
Eine Mischung von 540 Teilen Stearylalkohol (2 Mol) und etwa 0,21 Teilen in Anisol gelöstem Bortrifluorid wurde auf etwa 700 erwärmt. Unter gutem Rühren wurde innerhalb von etwa 2 Stunden eine Mischung von 416 Teilen (1,95 Ep-Aeq.) des im zweiten Abschnitt vom Beispiel 1 beschriebenen Polyglycidyläthers und 416 Teilen Dioxan tropfenweise zum Stearylalkohol zugesetzt. Hierauf wurde auf dem Wasserbad das Dioxan unter vermindertem Druck abdestilliert. In dem so erhaltenen Produkt ließen sich keine Epoxydgruppen mehr nachweisen. 184 Teile des nicht umgesetzten Stearylalkohols wurden unter vermindertem Druck bei einer Öl-A mixture of 540 parts of stearyl alcohol (2 moles) and about 0.21 parts of boron trifluoride dissolved in anisole was heated to about 70 0th With thorough stirring, a mixture of 416 parts (1.95 Ep-Eq.) Of the polyglycidyl ether described in the second section of Example 1 and 416 parts of dioxane were added dropwise to the stearyl alcohol over a period of about 2 hours. The dioxane was then distilled off under reduced pressure on a water bath. Epoxy groups could no longer be detected in the product obtained in this way. 184 parts of the unreacted stearyl alcohol were under reduced pressure in an oil
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temperatur von höchstens 2700 abdestilliert. Die 772 Teile des von überschüssigem Stearylalkohol befreiten wachsartigen, festen und hellbraunen Produktes enthalten noch 2,4 OH-Aeq./kg; der Erweichungspunkt, bestimmt nach der Methode von Krämer-Sarnow, beträgt 43°.temperature of at most 270 0 distilled off. The 772 parts of the waxy, solid and light brown product freed from excess stearyl alcohol still contain 2.4 OH-Aeq./kg; the softening point, determined by the Krämer-Sarnow method, is 43 °.
Es wurde ebenso verfahren wie im Beispiel 3, jedoch mit dem Unterschied, daß an Stelle der 540 Teile Stearylalkohol nun 540 Teile Sojabohnenfettalkohol, an Stelle von 0,21 Teilen Bprtrifluorid nun 0,325 Teile Bortrifluorid verwendet wurden und daß nun auf die Entfernung des nicht umgesetzten Alkohols verzichtet wurde. Das epoxydfreie Produkt enthält 2,9 OH-Aeq./kg Und ist gut verträglich mit Lackbenzin.The same procedure was followed as in Example 3, with the difference that instead of the 540 parts of stearyl alcohol are now 540 parts of soybean fatty alcohol, instead of 0.21 parts of hydrogen trifluoride now 0.325 parts of boron trifluoride were used and that now on the removal of the unreacted Alcohol was waived. The epoxy-free product contains 2.9 OH-Aeq./kg and is well tolerated with Mineral spirits.
In Kombination mit vorzugsweise veratherten Formaldehyd-Kondensationsprodukten von Harnstoffen, Aminotriazinen oder Phenolen eignet sich obiges Produkt zur Herstellung von Einbrennlacken bei einer Temperatur von 180 bis 220°. Je nach Menge und Art der verwendeten Komponenten und je nach Einbrennzeit und -temperatur werden schwach-In combination with preferably etherified formaldehyde condensation products of ureas, Aminotriazines or phenols, the above product is suitable for the production of stoving enamels at a temperature of 180 to 220 °. Depending on the amount and type of components used and depending on the baking time and temperature, slightly
hellgelbe bis goldgelbe Überzüge mit guter Elastizität und Oberflächenhärte sowie Glanz, Chemikalien- und Wasserbeständigkeit 'erhalten.light yellow to golden yellow coatings with good elasticity and surface hardness as well as gloss, chemical and water resistance '.
Eine Mischung aus 576 Teilen (2 Mol) Abietinalkohol und etwa 0,82 Teilen in Anisol gelöstem Bortrifluorid wurden auf dem Wasserbad auf 970' erwärmt. Unter gutem Rühren wurde innerhalb von etwa 2 Stunden eine Lösung von 820 Teilen (2 Ep-Aeq.) des unten beschriebenen Polyglycidyläthers in 820 Teilen Dioxan tropfenweise zum Abietinalkohol zugesetzt. Unter vermindertem Druck wurde hierauf das Dioxan abdestilliert und die nicht umgesetzten 216 Teile des Abietinalkohols unter einem Druck von etwa 2 mm Hg und bei einer Ölbadtemperatur von etwa 3000 aus dem Reaktionsgemisch entfernt. Die so erhaltenen 1120 Teile des kolophoniumähnlichen, epoxydfreien und in Lackbenzin unlöslichen Produktes besitzen einen Erweichungspunkt nach Krämer-Sarnow von 80 bis 8i° und 2,75 OH-Aeq./kg. Aus dem Harz kann durch Verkochen mit einem Gemisch von Leinöl- und Holzöl-Standöl ein in Lackbenzin löslicher Lackrohstoff erhalten werden, welcher nach Zugabe von Sikkativ gut trocknet und gute, filmbildende Eigenschaften zeigt.A mixture of 576 parts (2 moles) Abietinalkohol and about 0.82 parts of boron trifluoride dissolved in anisole were heated on a water bath at 97 0 '. With thorough stirring, a solution of 820 parts (2 Ep-Eq.) Of the polyglycidyl ether described below in 820 parts of dioxane was added dropwise to the abietin alcohol over a period of about 2 hours. Then the dioxane was distilled off under reduced pressure, and the unreacted parts of the 216 Abietinalkohols removed under a pressure of about 2 mm Hg and at an oil bath temperature of about 300 0 from the reaction mixture. The 1120 parts of the colophony-like, epoxy-free product which is obtained in this way and is insoluble in mineral spirits have a Krämer-Sarnow softening point of 80 to 80 ° and 2.75 OH equivalent / kg. From the resin, by boiling it with a mixture of linseed oil and wood oil stand oil, a paint raw material soluble in mineral spirits can be obtained, which after the addition of siccative dries well and shows good film-forming properties.
Der in obigem Beispiel verwendete Polyglycidyläther wurde wie folgt hergestellt: 228 Teile Dioxydiphenyl-dimethylmethan (1 Mol) wurden mit 148 Teilen Epichlorhydrin (1,6 Mol) in Gegenwart von wäßriger Natronlauge zur Reaktion gebracht, gewaschen und getrocknet. Das so erhaltene spröde Harz enthielt etwa 2,4 Ep-Aeq./kg.The polyglycidyl ether used in the above example was prepared as follows: 228 parts of dioxydiphenyl-dimethylmethane (1 mol) were treated with 148 parts of epichlorohydrin (1.6 mol) in the presence of aqueous Brought sodium hydroxide solution to reaction, washed and dried. The brittle resin thus obtained contained about 2.4 Ep-Aeq./kg.
Eine Mischung von 100 Teilen (0,635 Ep-Aeq.) eines Polyglycidyläthers von Glycol, dessen Herstellung unten beschrieben ist, und 632 Teilen (2,3 Mol) Leinölfettalkohol wurden in einer Stickstoffatmosphäre etwa 5 Stunden auf dem Ölbad, dessen Temperatur etwa 280 bis 300 ° betrug, erhitzt. Das noch warme Reaktionsprodukt wurde durch eine Schicht von Filter er de filtriert, worauf aus dem Filtrat der nicht umgesetzte Leinölfettalkohol unter einem Druck von etwa 5 mm Hg bei einer Ölbadtemperatur von etwa 2800 abdestilliert wurde. Die etwa 300 Teile des so erhaltenen mittelviskosen, braunen, epoxydfreien Verätherungsproduktes wiesen 2,9 OH-Aeq./kg auf. Es ist in Lackbenzin gut löslich und nach Zugabe eines Sikkativs gut ofentrocknend.A mixture of 100 parts (0.635 Ep-Eq.) Of a polyglycidyl ether of glycol, the preparation of which is described below, and 632 parts (2.3 mol) of linseed oil fatty alcohol were in a nitrogen atmosphere for about 5 hours on the oil bath, the temperature of which was about 280 to 300 ° was heated. The still warm reaction product was filtered through a layer of filter he de, followed by distilled off from the filtrate, the unreacted linseed oil fatty alcohol under a pressure of about 5 mm Hg at an oil bath temperature of about 280 0th The approximately 300 parts of the medium-viscosity, brown, epoxy-free etherification product obtained in this way had 2.9 OH-Aeq./kg. It is easily soluble in white spirit and, after adding a siccative, it dries well in the oven.
Die obige Vejrätherungsreaktion kann auch so durchgeführt werden, daß die Abnahme des Gehaltes an Epoxydgruppen laufend kontrolliert und die Verätherung durch Abkühlen der Reaktionsmasse in einem Zeitpunkt unterbrochen wird, bei welchem das Produkt den noch wünschbaren Gehalt an Epoxydgruppen aufweist. So gelingt es, durch Unterbrechung der Reaktion nach ix/2stündigem Erhitzen ein Produkt zu erhalten, das 0,1 Ep-Aeq./kg aufweist.The abovedescription reaction can also be carried out in such a way that the decrease in the content of epoxide groups is continuously monitored and the etherification is interrupted by cooling the reaction mass at a point in time at which the product still has the desired content of epoxide groups. It is thus possible, by interrupting the reaction after heating for i x / 2 hours, to obtain a product which has 0.1 Ep-Aeq./kg.
Der im obigem Beispiel verwendete Polyglycidyläther von Glycol mit 6,35 Ep-Aeq./kg wurde aus Glycol und Epichlorhydrin gemäß der britischen Patentschrift 518 057, S. 5, hergestellt. Dabei wird nicht, wie aus dieser Patentschrift entnommen werden könnte, der einheitliche Diglycidyläther des Glycols, sondern ein Gemisch von höhermolekularen Polyglycidyläthern des Glycols erhalten.The polyglycidyl ether of glycol with 6.35 Ep-Aeq./kg used in the above example was made from Glycol and epichlorohydrin according to British Patent 518 057, p. 5, prepared. It will not, as could be inferred from this patent specification, the uniform diglycidyl ether of glycol, but a mixture of higher molecular weight polyglycidyl ethers of glycol obtained.
720 Teile des nach Beispiel 1 erhaltenen Verätherungsproduktes werden nach Zugabe von 3 Teilen etwa 6oprozentiger wäßriger, unterphosphoriger Säure in Kohlendioxyd- oder Stickst off atmosphäre unter gutem Rühren und unter einem Druck von 170 bis 250 mm Hg während etwa 51Z2 Stunden erwärmt, wobei die Temperatur des Ölbades etwa 310° betrug. 10a Infolge Polymerisation erhöhte sich die Viskosität, so daß ein hochviskoses und hellbraunes Produkt erhalten wurde, das als Lackrohstoff geeignet ist. Es weist etwa 2,7 OH-Aeq./kg auf. Seine etwa 4oprozentige Lösung in einem Ge'misch von 15 Teilen Lackbenzin und 1 Teil Toluol, mit einem geeigneten Sikkativ versetzt, hinterläßt nach dem Aufgießen auf eine Glasplatte einen beim Raumtemperatur in etwa 31Z2 bis 4 Stunden gut trocknenden Lackfilm, welcher sich durch gute Alkalibeständigkeit auszeichnet.720 parts of the etherification product obtained according to Example 1 are, after addition of 3 parts, about 6% aqueous, hypophosphorous acid in a carbon dioxide or nitrogen atmosphere with thorough stirring and under a pressure of 170 to 250 mm Hg for about 5 1 Z 2 hours, wherein the temperature of the oil bath was about 310 °. 10a As a result of polymerization, the viscosity increased, so that a highly viscous and light brown product was obtained, which is suitable as a paint raw material. It has about 2.7 OH-Aeq./kg. Its approximately 4% solution in a mixture of 15 parts of mineral spirits and 1 part of toluene, mixed with a suitable siccative, leaves a paint film that dries through well at room temperature in about 3 1 2 to 4 hours after pouring onto a glass plate good alkali resistance.
In ähnlicher Weise, wie im Beispiel 7 ausgeführt,' wurde das nach Beispiel 2 erhaltene Verätherungsprodukt durch Wärme polymerisiert. Das so erhaltene Polymerisat zeigt praktisch die gleichen Eigenschaften wie das nach Beispiel 7 erhaltene Produkt.In a manner similar to that carried out in Example 7, the etherification product obtained in Example 2 was obtained polymerized by heat. The polymer obtained in this way shows practically the same properties like the product obtained according to Example 7.
Zwecks Veresterung der Hydroxylgruppen wurden 360 Teile des nach Beispiel 1 erhaltenen Verätherungsproduktes mit 66,6 Teilen Phthalsäureanhydrid in Gegenwart von 2,26 Teilen etwa 6oprozentiger wäßriger, unterphosphoriger Säure in einer Kohlendioxydatmosphäre und unter Rühren bei einem Druck von 240 bis 260 mm Hg während 8 bis 9 Stun-For the purpose of esterification of the hydroxyl groups, 360 parts of the etherification product obtained according to Example 1 were added with 66.6 parts of phthalic anhydride in the presence of 2.26 parts of about 6 percent aqueous, hypophosphorous acid in a carbon dioxide atmosphere and with stirring at a Pressure from 240 to 260 mm Hg for 8 to 9 hours
696/504696/504
C 6833 IVb/39 cC 6833 IVb / 39 c
den bei einer Ölbadtemperatur von 220 bis 230° erwärmt. Das hellgelbe, alkydharzähnliche Reaktionsprodukt, das eine Säurezahl von 3,3 zeigte, ist gut verträglich mit Lackbenzin, trocknet sehr gut und weist gute filmbildende Eigenschaften auf.heated at an oil bath temperature of 220 to 230 °. The light yellow, alkyd resin-like reaction product, which showed an acid number of 3.3, is good Compatible with white spirit, dries very well and has good film-forming properties.
An Stelle der in obigem Beispiel verwendetenInstead of the one used in the example above
66,6 Teile Phthalsäureanhydrid können auch 24,5 Teile Maleinsäureanhydrid, 151 Teile Kolophonium oder 195 Teile Leinölfettsäure verwendet werden, wobei ebenfalls wertvolle Lackrohstoffe erhalten werden.66.6 parts of phthalic anhydride can also contain 24.5 parts of maleic anhydride, 151 parts of rosin or 195 parts of linseed oil fatty acid are used, valuable paint raw materials are also obtained.
Zwecks Umsetzung der vorhandenen Hydroxylgruppen wurden 370 Teile des nach Beispiel 1 erhaltenen Produktes mit 119 Teilen Phenylisocyanat unter Rückfluß und gutem Rühren während etwa 2 Stunden auf dem siedenden Wasserbad erwärmt. Anschließend wurde bei einer Ölbadtemperatur von höchstens 2000 das nicht umgesetzte PhenylisocyanatTo convert the hydroxyl groups present, 370 parts of the product obtained according to Example 1 were heated with 119 parts of phenyl isocyanate under reflux and with thorough stirring for about 2 hours on a boiling water bath. Then, at an oil bath temperature of 200 0 the unreacted phenyl isocyanate
ao unter vermindertem Druck aus dem Reaktionsgemisch entfernt. Die 465 Teile des so erhaltenen mittel- bis hochviskosen Produktes enthalten 0,48 OH-Aeq./kg. Die Verträglichkeit mit Lackbenzin ist gut.ao removed from the reaction mixture under reduced pressure. The 465 parts of the medium to highly viscous products contain 0.48 OH-Aeq./kg. The compatibility with mineral spirits is good.
104 Teile Leinölfettalkohol, welcher eine JZ von etwa 165 aufweist, werden mit 0,885 Teilen einer I2prozentigen Lösung von Bortrifiuorid in Anisol versetzt. Zu dieser Mischung läßt man unter gutem Rühren innerhalb etwa 1 Stunde eine Lösung von 106 Teilen des im Abschnitt 2 vom Beispiel 1 beschriebenen Polyglycidyläthers in 106 Teilen Dioxan langsam zutropfen. Die Mischung, welche anfänglich eine Temperatur von etwa 200 aufweist, wird nun während weiterer 3 Stunden gerührt, wobei sie sich auf etwa 400 erwärmt. Aus dieser epoxydfreien Lösung wird nun das Dioxan auf dem siedenden Wasserbad unter vermindertem Druck innerhalb etwa 2 Stunden abdestilliert. Die etwa 216 Teile des so erhaltenen hellgelben, viskosen Verätherungsproduktes weisen eine JZ von etwa 95 und etwa 2,5 OH-Aeq./kg auf.104 parts of linseed oil fatty alcohol, which has an IV of about 165, are mixed with 0.885 parts of a 12 percent solution of boron trifluoride in anisole. A solution of 106 parts of the polyglycidyl ether described in Section 2 of Example 1 in 106 parts of dioxane is slowly added dropwise to this mixture with thorough stirring over the course of about 1 hour. The mixture, which initially has a temperature of about 20 0, then stirred for a further 3 hours, during which it warms to about 40 0th The dioxane is then distilled off from this epoxide-free solution on a boiling water bath under reduced pressure over the course of about 2 hours. The approximately 216 parts of the light yellow, viscous etherification product obtained in this way have a JZ of approximately 95 and approximately 2.5 OH-Aeq./kg.
Eine mit einem geeigneten Sikkativ versetzte, etwa 5oprozentige Lösung dieses Produktes in Lackbenzin hinterläßt nach dem Aufgießen auf eine Glasplatte und nach 3x/2stündigem Lagern bei Raumtemperatur einen staubtrocknen Überzug.A 5% solution of this product in mineral spirits to which a suitable siccative has been added leaves a dust-dry coating after pouring onto a glass plate and after 3 x / 2 hours of storage at room temperature.
75 Teile des nach Absatz 1 vom Beispiel 4 erhaltenen Verätherungsproduktes werden zwecks Umsetzung der vorhandenen Hydroxylgruppen zusammen mit 25 Teilen eines etwa 5 Methoxymethylgruppen enthaltenden Melamin-Formaldehyd-Kondensationsproduktes während etwa 51Z2 Stunden unter Durchleiten von CO2 und unter einem Druck von etwa 700 mm Hg auf etwa 120 bis 150° (Innentemperatur) erhitzt. Das so erhaltene hochviskose Produkt besitzt etwa 1,2 OH-Äq./kg.75 are parts of the Verätherungsproduktes obtained according to paragraph 1 of Example 4 Melamine-formaldehyde condensation product in order to implement the existing hydroxyl group-containing, together with 25 parts of an about 5-methoxymethyl for about 5 1 Z 2 hours while passing CO 2 under a pressure of about 700 mm Hg heated to about 120 to 150 ° (internal temperature). The highly viscous product obtained in this way has about 1.2 OH eq. / Kg.
Wird obiges Produkt in gleichen Teilen Lackbenzin gelöst, mit 0,5% Blei und 0,1 °/0 Cobalt (in Form ihrer Naphthenate) sikkativiert und auf Glas aufgegossen, so wird nach etwa ix/2stündigem Lagern bei 22° ein staubtrockner Überzug mit guten lacktechnischen Eigenschaften erhalten.If the above product dissolved in equal parts of mineral spirits, siccativated with 0.5% lead and 0.1 ° / 0 cobalt (in the form of naphthenates) and cast onto glass, as x / 2 hours of storage at 22 °, after about a fluff dryer i Coating obtained with good lacquer properties.
41,8 Teile technischer Leinölfettalkohol-Glycerindiäther, dessen Herstellung nachstehend beschrieben ist, werden mit 1,35 Teilen einer 5,2prozentigen Lösung von. Bortrifiuorid in Anisol unter Rühren auf etwa 700 erwärmt. Zu dieser Lösung wird bei einer Temperatur von etwa 70 bis 75 ° und unter Rühren eine Lösung von 21,5 Teilen des im Abschnitt 2 von Beispiel 1 erwähnten Polyglycidyläthers in 64,5 "Teilen Dioxan während 25 Minuten tropfenweise zugesetzt. , Die Temperatur wird weitere 55 Minuten auf etwa 70 bis 750 gehalten, worauf im Reaktionsprodukt keine Epoxydgruppen mehr nachweisbar sind. Durch Zugabe von ι η-alkoholischer Natronlauge (etwa 4Volumteile) wird das Bortrifluorid zersetzt, worauf das Dioxan auf dem Wasserbad unter vermindertem Druck abdestilliert wird. Das so erhaltene Verätherungsprodukt stellt eine gelbliche hochviskose Masse dar und ist in Toluol löslich.41.8 parts of technical linseed oil fatty alcohol glycerol diether, the preparation of which is described below, with 1.35 parts of a 5.2 percent solution of. Boron trifluoride heated to about 70 0 in anisole with stirring. A solution of 21.5 parts of the polyglycidyl ether mentioned in Section 2 of Example 1 in 64.5 parts of dioxane is added dropwise to this solution over a period of 25 minutes at a temperature of about 70 to 75 °. The temperature is further increased held 55 minutes to about 70 to 75 0, after which no more epoxide is detectable in the reaction product. by adding ι η-alcoholic sodium hydroxide solution (about 4Volumteile) the boron trifluoride is decomposed, after which the dioxane is distilled off on a water bath under reduced pressure. the thus The etherification product obtained is a yellowish, highly viscous mass and is soluble in toluene.
Der in obigem Beispiel verwendete technische Leinölfettalkohol-Glycerindiäther wurde wie folgt hergestellt: In 432 Teilen (1,63 Mol) eines Leinölfettalkoholgemisches, das aus Leinöl durch Reduktion mit Natrium in Gegenwart von Butylalkohol hergestellt wurde, löste man unter Rühren bei etwa 100 bis iio° 35,2 Teile (0,88 Mol) Natriumhydroxyd. Dieser Lösung wurden bei einer Temperatur von etwa 100 bis 1050 und unter Rühren 37 Teile (0,4 Mol) Epichlorhydrin innerhalb etwa 1 Stunde tropfenweise zugesetzt. Während weiteren 3 Stunden wurde nun die Temperatur der Reaktionsmasse auf etwa 1500 gehalten, worauf die Natronlauge mit wäßriger konzentrierter Salzsäure neutralisiert und das ausgeschiedene Kochsalz abfiltriert wurde. Der Rückstand auf dem Filter wurde mit Petroläther nachgewaschen, und aus den vereinigten Filtraten wurden unter vermindertem Druck das Lösungsmittel und nicht umgesetzter Leinölfettalkohol abdestilliert. Nach dem Auswaschen des so erhaltenen Produktes mit Methanol und Abdestillieren desselben wurden 175 Teile des technischen Leinölfettalkohol - Glycerindiäthers mit einem OH-Äq./kg von etwa 2,3 erhalten.The technical linseed oil fatty alcohol glycerol diether used in the above example was prepared as follows: In 432 parts (1.63 mol) of a linseed oil fatty alcohol mixture, which was prepared from linseed oil by reduction with sodium in the presence of butyl alcohol, was dissolved with stirring at about 100 to 100 ° 35.2 parts (0.88 moles) sodium hydroxide. This solution (0.4 mol) of epichlorohydrin was added dropwise at a temperature of about 100 to 105 0 and with stirring 37 parts within about 1 hour. For a further 3 hours, the temperature of the reaction mass was kept at about 150 0 , whereupon the sodium hydroxide solution was neutralized with aqueous concentrated hydrochloric acid and the precipitated common salt was filtered off. The residue on the filter was washed with petroleum ether, and the solvent and unreacted linseed oil fatty alcohol were distilled off from the combined filtrates under reduced pressure. After washing the product obtained in this way with methanol and distilling it off, 175 parts of the technical linseed oil fatty alcohol glycerol diet with an OH-eq. / Kg of about 2.3 were obtained.
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