PT86097B - M+etodo de preparacao de esteres de resina de estabilidade termica melhorada - Google Patents
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Description
MEMÓRIA DESCRITIVA
Resumo
O presente invento diz respeito a um método de preparação de ésteres de resina usando sais de metal alcalino e de metal alcalino-terroso de ácido hipofosforoso e ácido fosforoso para catalisar a esterificação de resjra com
UNION CAMP CORPORATION
MÉTODO DE PREPARAÇÃO DE ESTERES DE RESINA DE ESTABILIDADE
TÉRMICA MELHORADA
um pdiol. 0 método é um melhoramento no facto do tempo da reacção ser encurtado e o produto ester apresentar cor e estabilidade térmica melhoradas.
invento diz respeito a métodos de preparação de esteres de resina, e mais em particular diz respeito a preparação de esteres poliólicos de resina de óleo de pinho (Tall oil).
ANTECEDENTES DO INVENTO
A arte anterior está cheia de descrições de métodos para preparação de esteres poliólicos de resina. REpresentativas de tais descrições são as observadas nas Patentes U.S. 2.369.125; 2.729.660; 3.780.012; 3.7 8 0Ό13; 4,548.746; e 4.585.584.
O método do presente invento é um melhoramento sobre os métodos da técnica anterior pelo facto de resultar um produto ester de propriedades de fusão a quente melhoradas. Os esteres de resina melhorados são particularmente úteis como componentes pegajosos em composições adesivas por fusão a quente as quais incluem normalmente um derivado pegajoso de resina.
SUMARIO DO INVENTO
O invento compreende um método de preparação de um éster poliólico de resina, o qual compreende a esterificaçao da resina com o poliol na presença de uma proporção catalitica de um composto seleccionado entre o grupo formado por sais de metal alcalino de ácido fosfórico, sais de metal alcalino-terroso de ácido fosfórico, sais de metal alcalino de ácido hipofosforoso, sais de metal alcalino terroso de ácido hipofosforoso, sais de amónio de ácido fosforoso ou sais de amónio de ácido hipofosforoso.
O termo metal alcalino é aqui empregado no seu sentido usual abrangendo litio, sódio, potássio, rubídio e césio.
O termo metal-alcalino-terroso tal como é aqui empregado inclui cálcio, bário e estrôncio.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS EXECUÇÕES PREFERIDAS DO INVENTO
As resinas que podem ser esterifiçadas pelo método do invento são compostos bem conhecidos como o são os métodos para a sua preparação.A resina é principalmente uma mistura de ácido monocarboxilicos 02θ , de anel condensado, tipificados por ácidos levopimárico e abiético.
As resinas incluem, resina de goma, resina da madeira e resina Tall oil. 0 método do inento é particularmente vantajoso quando aplicado a esterificação de resina Tall oil. A resina pode ser resina hidrogenada, desproporcionada. ou polimerizada, bem como resina não tratada, em bruto.
Os polióis empregados no método do invento são também bem conhecidos e são representados por dióis tal como etilenoglicol, propileno-glicol, dietileno-glicol, trietileno-glicol, tetraetileno-glicol, trimetileno-glicol, trióis tal como glicerol; tetróis tal como pentaeritritol; hexóis tal como manitol e sorbitol e polióis análogos.
método do invento é particularmente vantajoso quando o poliol seleccionado é o pentaeritritol ou glicerol.
A esterificação do inento é efectuada na presença de uma proporção catalítica de um dos compostos catei liticos atrás descritos. Uma proporção catalítica está geralmente dentro da gama de cerca de 0,02 a 1,0 por cento em peso da resina, de preferencia 0,1 a 0,5 por cento.
Representantes dos catalisadores preferidos empregados no método do invento são hipofosfito de sódio, hipofosfito de potássio, hipofosfito de cálcio, hipofosfito de bário, fosfito de sódio, fosfito de potássio, fosfito de
cálcio, fosfito de bário, hipofosfito de amónio, fosfito de amónio e análogos, todos os quais são bem conhecidos como são os métodos para a sua preparação.
A esterificação é vantajosamente efectuada colocando em contacto a resina e um excesso, em equivalentes, do poliol (até um excesso de 20 por cento) num vaso de reacção apropriado e aquecendo a mistura a uma temperatura dentro da gama de cerca de 150°C a 300°C, de preferencia 180°C a 280°C.
A esterificação pode ser efectuada sob uma gama ampla de condições de pressão que incluem pressões sub-, sobre- e atmosféricas.
Vantajosamente, a reacção de esterificação pode ser efectuada na presença de uma atmosfera inerte, tal como uma atmosfera de gás azoto fornecida oor uma purga d<= azoto de um vaso de reacção antes da adir.ão dos reagentes e uma aspersão de azoto durante a reacção. Uma vez que a cor clara é uma propriedade desejável do ester de resina e a cor é sensivel à exposição ao oxigénio a exposição ao oxigénio é de preferencia minimizada.
O progresso da esterificação pode ser seguido por análise convencional da mistura reagente para determinar o índice de ácidos. A esterificação pode ser terminada para qualquer índice de ácidos desejado. Em geral, a reacção é aceite como suf icientement<a completa quando o índice de ácidos desce até 15 ou inferior.
Os exemplos seguintes descrevem a maneira e o processo de fazer e usar o invento e apresentam o melhor modo de realizar o invento, mas não devem ser considerados como limitando o invento.
Os pontos de amolecimento (P.A.)foram determinados pelo método da Bali and Ring do método de teste ASTM 28-58T.
EXEMPLO 1
Este não é um exemplo do invento, mas é feito para fins de comparação.
A um vaso de reacção apropriado equipado com um agitador e um termómetro juntamos 100 partes de resina Tall oil desproporcionada tendo uma cor de 4 Gardner. Juntamos a seguir 11 partes de pentaeritritol e 0,10% de carbonato de litio como catalisador;com base no peso da resina. A mistura foi aquecida a 275°C durante cerca de 8 horas. 0 ester pentaeritritólico de resina resultante tinha uma cor de 6 Gardner, um índice de ácidos de 9,3 e um ponto de amolecimento de 99°C.
EXEMPLO 2
Este não é um exemplo do invento, mas é um controlo feito com fins comparativos.
processo do Exemplo 1, supra, foi repetido excepto que o pentaeritritol aí usado foi substituído por uma porção igual de glicerol. 0 ester glicerólico de resina resultante tinha uma cor de 4, um índice de ácidos de 4,0 e um ponto de amolecimento de 88°C.
EXEMPLO 3
Repetimos o processo do Exemplo 1, supra, excepto que usamos fosfito de sódio a 0,2% como catalisador em vez de carbonato de litio, e a mistura foi aquecida a 275°C durante 5 horas. 0 catalisador foi removido por filtração. O ester resultante tinha uma cor de 5 + Gardner, um índice de ácidos de 4 e um P.A. de ΙΟΟ'-'Ο.
-Ί-
EXEMPLO 4
Repetimos o processo do Exemplo 2, supra, excepto que usamos catalisador a 0,1% em vez de 0,2%, e usamos glicerol (10,4 partes) em vez de pentaeritritol. 0 ester resultante tinha uma cor de 4 Gardner, um índice de ácidos de 6 e um P.A. de 88°C.
EXEMPLO 5
Os adesivos de fusão a quente foram processados e a seguir testados por aquecimento a 175°C num forno de ar forçado e observamos a percentagem de descamação que ocorreu durante os períodos de tempo e o grau de variação da viscosidade. Os resultados do teste são apresentados na Tabela 1, a seguir, juntamente com os índices de ácidos (IA), ponto de amolecimento (P.A.) e cor das resinas.
EXEMPLO 6
Repetimos o processo do Exemplo 1, supra, excepto que usamos hipofosfito de sódio a 0,1% como catalisador em vez de óxido de cálcio A mistura foi aquecida a 275° durante 5 horas. O catalisador foi removido por filtração. O ester resultante tinha uma cor de 4 Gardner, um índice de ácidos de .6 e um P.A. de 101°C.
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V
EXEMPLO Ί
O procedimento foi efectuado como no Exemplo 6, excepto que usamos hipofosfito de amónio en vez de hipofosfito de sódio e a mistura foi aquecida a 275° durante 5V2 horas.Não precisamos de qualquer filtração. 0 ester resultante tinha uma cor de 5 Gardner, um índice de ácidos de 7 e um P.A. de 100°C.
EXEMPLO 8 procedimento foi efectuado como no Exemplo 6, excepto que usamos glicerol (10,4 partes) em vez de pentaeritritol.0 ester resultante tinha uma cor de 4 + Gardner, um índice de ácidos de 9 e um P.A. de 89°C.
EXEMPLO 9 processo foi efectuado como no Exemplo 8, supra, excepto que usamos hipofosfito de cálcio a 0,2%, em vez de hipofosfito de sódio e a mistura foi aquecida a 275° durante 472 horas.0 ester resultante tinha uma cor de
4-Gardner, um índice de ácidos de 10 e um P.A. de 89°C.
EXEMPLO 10
As propriedades de fusão a quente são apresentadas na Tabela II, a seguir e mostram melhoramento definido na maioria das propriedades quando comparadas com um ester preparado como nos exemplos comparativos.
Ο CM
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Claims (2)
- lâ. - Método de preparação de um éster poliólico de resina, o qual compreende; esterificação da resina com o poliol na presença de uma proporção catalítica de um composto seleccionado entre o grupo formado por sais de metal alcalino de ácido fosforoso, sais de metal alcalino-terroso de ácido fosforoso, sais de metal alcalino de ácido hipofosforoso ou sais de metal alcalino-terroso de ácido hipofosforoso.
- 2â. - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto da resina ser resina de óleo de pinho (Tall oil).
3â. - Método de acordo com a rei- vindicação 2, caracterizado pelo facto de a resina ser uma re- sina desproporcionada. 4â. - Método de acordo com a rei- vindicação 1, caracterizado pelo facto de o poliol , ser pentae- ritritol. 5â. - Método de acordo com a rei- vindicação 1, caracterizado pelofacto do poliol ser glicerol. 6â. - Método de acordo com a rei- vindicação 1, caracterizado pelo facto da proporção de ' cata- lisador estar dentro da gama i de cerca de 0 i,01 a 1,0 por cento em peso da resina. 7a. - Método de acordo com a rei- vindicação 6, caracterizado pelo facto de ser efectuado uma temperatura dentro da gama de cerca de 150°C a 300°C.8a. - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de ser efectuado sob uma atmosfera de gás inerte.-129â. - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto do composto seleccionado ser o hipofosfito de sódio.lOâ. - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto do composto seleccionado ser o fosfito de sódio.llâ. - Método de acordo com a reivindi.cação 1, caracterizado pelo facto do composto seleccionado ser o hipofosfito de cálcio.12â. - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto do composto seleccionado ser o hipofosfito de amónio.
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