<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention a pour objet la préparation de polyesters convertibles à chaud, convenant commee plastifiants pour des résines synthétiques aminoplastiques utilisées comme enduits ou émaux à cuire au four. Plus particulièrement, l'invention envi- sage la préparation de polyesters convertibles à chaud, qui, lors- qu'on les incorpore dans une résine aminoplastique, ou qu'on les fait réagir avec une telle résine, par exemple des résines d'urée- formaldéhyde et de mélamine-formaldéhyde, produisent des enduitsou émaux à cuire au four ayant des propriétés supérieures de duretém, de résistance à différents solvants, par exemple l'eau, les alcalis ou les solvants organiques, de résistance la décoloration par chauffage à températures élevées, etc.
Les résines aminéesplastifiées
<Desc/Clms Page number 2>
par des polyesters de la. présente invention, sont intéressantes pour beaucoup d'applications pour lesquelles on désire obtenir un enduit dur et résistant, par exemple pour des automobiles, réfrigé- rateurs, poëles, machines à lessiver , etc.
D'ordinaire, on prépare des enduits d'émaillage en fai- sant réagir une huile non-siccative ou un acide gras, comme ceux du coprah, avec de la glycérine et 'de l'acide phtalique pour produi- re une résine alkyde modifiée par l'huile. D'ordinaire, cette rési- ne alkyde possède une "longurur d'huile" de l'ordre de 30 - 35%, et un excès de groupes hydroxyle de l'ordre de 4 à 6 unités de polyol pour 100 parties de résine alkyde. On mélange ensuite la résine alkyde avec une résine de mélamine-formaldéhyde ou d'urne formaldéhyde, en quantité de l'ordre de 70 parties de résine alky- de et 30 parties de résine de mélamine ou d'urée, puis on cuit au four la composition obtenue.
On a découvert maintenant qu'on peut obtenir un polyes- ter ou une résine alkyde exempte d'huile, de qualités supérieures, utilisable dans des résines aminoplastiques comme compositions d'en- duit, en faisant réagir entre enx certains ingrédients, dont l'uti- lisation est critique pour obtenir les résultats désirés. Plus par- ticulièrement, l'invention envisage la préparation d'un polyester .dérivé d'acide 2-éthylhexoTque, des alcools polyhydriques ou.polyols tels que le triméthyloléthane, la glycérine, le dipentaérythrytol et des glycols, tels que le propylène glycol, le 2,2-diéthyl pro- panediol-J.,3 ou le 1,3-butanediol; les acides aromatiques, l'acide isophtalique et l'acide 5-butyl tertiaire isophtalique.
Pour la préparation du polyester, des quantités appro- priées des différents ingrédients correspondent environ aux rapports molaires suivants: Glycols ou alcool dihydrique/acide aromatique: 0,2/0,6; alcool polyhy rique/actide aromatique: 0,4/1,0; et acide 2- éthylhexoique/acide aromatique: 0,4/0,7.
On peut préparer le polyester convertible à chaud en chauffant ensemble les ingrédients à une température suffisament élveée pour mettre l'eau en liberté, par exemple à 177 à 232 C
<Desc/Clms Page number 3>
(350 - 450 F) et pendant un teraps suffisant pour obtenir l'indice d'acide désiré.
Un procédé commode de préparation des polyesters confor- mes à l'invention, consiste à condenser l'acide 2-éthylhoxoïque avec le polyol, par exemple le triméthylol éthane, jusqu'à ce que l'estérification soit complète, c'est-à-dire jusqu'à ce qu'il ne se dégage plus d'eau. On applique avantageusement des températures élevées, s'élevant jusqu'au point d'ébullition-de l'acide 2-éthyl- hexoique ayant le point d'ébullition'le plus bas. C'est ainsi que des températures de l'ordre de 121 à 218 C (250à 425 F) donnent des résultats satisfaisants,
A le, suite de le.
réa,ction, on refroidit le mélange de réaction à une température inférieure au point d'ébullition du gly- col, par exemple du propylène glycol, puis on ajoute le glycol et l'acide aromatique, par exemple de l'acide isophtalique. On chauf- fe alors le mélange obtenu en mettant de nouveau de l'eau en liber- té, à température élevée, pour faciliter la réaction, par exemple à 232 C ( 450 F), et on continue à chauffer jusqu'à obtention d'un produit ayant l'indice d'acide désiré, c'est-à-dire un indice d'aci- de inférieur à 15 environ, et de préférence inférieur à 12 environ.
On peut aussi mélanger entre eux la totalité des ingré- dients en une fois, et les estérifier ensemble à températures éle- vées, par exemple de 232 C (450 F) jusqu'à obtention d'un produit possédant l'indice d'acide désiré.
Un troisième procédé de préparation qui peut être uti- lisé, comprend la condensation du glycol, par exemple le propylène glycol, et de l'acide aromatique,par exemple l'acideisophtalique, à des températures s'élevant jusqu'au point d'ébullition du glycol. Quand-. il ne se uroduit plus de dégagement d'eau, on refroidit le produit de condensation à une température inférieure au point d'ébullition de l'acide 2-éthylhexoïque, puis on ajoute l'acide 2-éthylhexoïque et l'alcool polyhydrique, par exemple le triméthylol éthane.
On chauffe ensuite le mélange de réaction, en mettant une nouvelle quantité d'eau en liberté, à une température élevée pour faciliter
<Desc/Clms Page number 4>
la réaction, par exemple à 232 C ( 450 F), et on continue à chauf- fer jusqu'à obtention d'un produit ayant un indice d'acide désiré.
Les exemples qui suivent, illustrent davantage la mise en pratique de l'invention : EXEMPLE 1.-
On prépare comme suit une résine dite : Alkyde 3231-2 : (1) on mélange 350 g de triméthylol éthane avec 320 g diacide 2- éthylhexolque, et on chauffe entre 25,6 et 225 C (78 à 434 F) pen- dant 2?heures. Au cours de la réaction, il se dégage environ 18 ml d'eau. (2) On laisse refroidir le mélange obtenu en (1) en une nuit jusqu'à la température ordinaire, puis on ajoute 774 g d'acide isophtalique et 177 g de propylène glycol. On chauffe le mélange de réaction de la température ordinaire à 232 C (450 F) en six heu- res.
On continue la réaction à 232 C (450 F) pendant 21'heures. En- viron 202 ml d'eau se dégagent au cours de la réaction, et le pro- duit final a un indice d'acide de 12,5. On dissout le produit final dans du xylène pour obtenir une solution à 50%. La viscosité de cet- te solution est V-W (Gardner-Holt); elle a une couleur 1 (Gardner).
EXEMPLE 2.-
On prépare comme suit un polyester convertible à chaud, dit Alkyde 3139-15, en utilisant de la glycérine comme alcool tri- hydrique : (1) On mélange ensemble 156,5 g de glycérine et 173 g d' acide 2-éthylhexoïque, et on chauffe de 21 C (70 F) à 216 C (420 F) en 45 minutes, puis on effectue la réaction à 216 C (420 F) pendani 2 1/4 heures. (2) On refroidit à 177 C (350 F) le mélange obtenu en -(1) et on ajoute 332 g d'acide isophtalique et 35,7 g de propy- lène glycol.
On chauffe ensuite le mélange à 216 C (420 F)en2heures et on continue à chauffer à 216 C (420 F) pendant 5/2 heures. 90 ml d'eau se dégagent au cours de la réaction.
EXEMPLE 3 . -
On prépare comme suit un polyester convertible à chaud, dit Alkyde 3231-5, en utilisant comme glycol du 1.3-butane-diol: (1) On.mélange ensemble 150 g de triméthyloléthane et 130 g d'acide
<Desc/Clms Page number 5>
2-éthylhexoïque, et on chauffe de 21 C (70 F) à 216 C (420 F) en- déans 3 heures. 6 ml d'eau se dégagent au cours de la réaction (2) On refroidit le mélange obtenu en (1) à 177 C ( 350 F) et on ajoute 332 g d'acide isophtalique et 90 g de 13 butanediol. On chauffe ensuite le Mélange de réaction de 177 C (350 F)à 232 C (450 F) em 5heures.On poursuit la réaction à 232 C (450 F) pendant 4 heures. Au cours de la réaction, il se dégage 78 ml d'eau.
EXEMPLE 4.-
On prépare comme suit une résine dite Alkyde 3357-25.
(1) On mélange ensemble 86 g de pentaérythritol, 131 g d'acide 2- éthylhexolque, 123 g eepropylène glycol, et 332 g d'acide isophtali- que, et on chauffe de 24 C (75 F) à 238 C (460 F) en 3 heures. On poursuit la réaction à 238 C (460 F) pendant 6 heures. Environ 84 ml d'eau se dégagent au cours de la réaction, et le produit final a un indice d'acide de 17. On dissout le produit final dans du xy- lène pour obtenir une solution à 50%. La viscosité de la solution est Z-Z1 (Gardner-Ilolt); elle a une couleur 2-3 (Gardner).
On mélange ensuite les résines alkydes préparées dans les exemples 1-4, de façon connue avec la résine aminoplastique, et on fait mûrir le mélange dans un four à circulation d'air. On compare ensuite la résine cuite au point de vue dureté, à des rési- nes alkydes industrielles types mélangées à la. même résine aminée, en'appliquant l'essai de dureté Sward, tel que décrit par exemple à la page 165 de la publication "Physical & Chemical Examination of Paints, Varnishes, Lacquers et Colors", par Henry A. Gardner et G.G. Swa.rd,-llème Edition, Janvier 1950.
Les résines alkyd.es ZA-272 et Beckosol 1307, indiquées dans le tableau I, sont des résines industrielles modifiées à l'hui le, bien connues, vendues respectivement par la General Electric C( et par la Reichhold. Cheminai Company. On prépare la résine Alkyde ZA-272 à partir d'anhydride phtalique, de glycérine et d'acides gr de noix de coco. Elle possède une "longueur d'huile" de 34% et un indice d'acide de 10. Le Beckosol 1307 est également une composition d'alkyde à base d'anhydride phtalique à cuire au four, dérivée
<Desc/Clms Page number 6>
d'anhydride phtalique, glycérine et huile de fèves de soya. 'Elle possède une longueur d'huile de 41% et un indice d'acide de 10.
Dans le tableau I ci-après, F-200E est une résine amino- plastique existant sur le marché, du type urée vendue par la firme Rohm & Haas Company, et se distinguant par une teneur en matières solides de 50% 4 2%, soluble dans le solvant xylol-butanol dans un rapport de 1:1. En outre, elle possède un indice d'acide de 4 8, un poids spécifique de 1,01, une viscosité W-Z (Gardner-Holt) à 25 C; elle est incolore et limpide, et existe dans la composition finie aux pourcentages indiqués. exprimés en poids.
TABLEAU I.
Dureté Sward. après cuisson ; heure à 121 C (250 F)
EMI6.1
<tb> Alkyde <SEP> F-200E. <SEP> % <SEP> Dureté
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3231-2 <SEP> 15 <SEP> 46
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 56
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3139-15 <SEP> 15 <SEP> 36
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 41
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3231-15 <SEP> 15 <SEP> 40
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 47
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3357-25 <SEP> 15 <SEP> 49
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 58
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ZA-272 <SEP> 15 <SEP> 19
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Beckosol <SEP> 1307 <SEP> 15 <SEP> 20
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 31
<tb>
On remarquera que les résines alkydes 3231-2, 3139-15, 3231-5 et 3357-25,
à base d'acid.e isophtalique et diacide 2-éthyl- hexoique, utilisées dans une composition de finissage limpide, à cuire au four, confèrent une dureté plus grande que les deux autre' résines ordinaires, après cuisson..
On peut effectuer un autre essai comparatif entré des résines plastifiées par les polyesters convertibles à chaud prépa- rés conformément à la présente invention et ceux connus antérieure ment. On effectue cet essai, connu sous le non=d'essai de résistan- ce à l'eau, en plongeant dans de l'eau, à une température de 70 C et pendant les temps indiqués, une plaque de verre recouverte d'un pellicule de la resine plastifiée ayant une épaisseur de 0,0375 mm
<Desc/Clms Page number 7>
(1,5 mil) après séchage. On peut appliquer la. pellicule de façon satisfaisante a l'aide d'une solution à 50% dans le xylène. L'essai donne un résultat satisfaisant si le finissage appliqué sur le verre demeure limpide, ne s'écaille pas et ne se boursoufle pas.
F-200E désigne la même substance que celle utilisée dans les expériences du tableau I. On la mélange aux résines pla.stifiantes, aux pourcen- tages indiqués, en poids. Comme dans le tableau I, la composition finie est cuite au four pendant ? heure à 121 C (250 F).
On prépare comme suit la. résine alkyd. e 3071-15 du ta- bleau II: (1) On mélange 180 g de trimétliylol éthane. et 200 g d'aci- de laurique et on chauffe de 82 C (180 F) à 221 C (430 F) en 1 heu- re 40 minutes. Environ 12 ml d'eau se dégagent. (2) On refroidit à 93 C (200 F) le mélange préparé en (1) puis on ajoute 332 g d'aci- de isophtalique et 57 g de propylène glycol. On continue à chauffer le mélange de réaction à 232 C (450 F) pendant 2 nouvelles heures.
73 ml d'eau se dégagent au cours de la réaction. Le produit final a un indice d'acide de 9, et une solution à 50% dans le xylène,a une viscosité U (Gardner-Holt).
On prépare comme suit la résine alkyde désignée par 2915-27 du tableau II: (1) On mélange 300 g de t riméthylol éthane et 316 g d'acide pélargonique, et on fait réagir à 232 C (450 F) pendant 1 heure. Il se dégage 33 ml d'eau. (2) On refroidit le mé- lange de (1) à 93 C (200 F) et on ajoute 664 g d'acide isophta.li- que et 152 g de 'propylène glycol. On chauffe le inélange de réaction de 93 C (200 F) à232 C (450 F) durant 3µheures, et on continue la réaction pendant 5 heures encore. 136 ml d'eau se dégagent pendant la réaction. L'indice d'acide du produit est de 15, et une solu- tion à 50% dans le xylène a une viscosité I (Gardner-Holt).
On prépare corame suit la résine désignée par 3071-23 au tableau II: (1) On mélange 150 g de triméthylol éthane et 130 g d'acide 2-éthylhexolque et on chauffe de 21 C (70 F) à 2210 en 40 minutes. (2) On refroidit le mélange obtenu en (1) à 177 C (350 F) puis on ajoute 332 g d'acide isophtalique et 76 g de propylène gly
<Desc/Clms Page number 8>
col. On chauffe alors le mélange de réaction de 177 C (350 F) à 232 C (450 F) en 4 heures. On poursuit la réaction à 232 C (450 F) pendant 5/2 heures. 85 ml d'eau se dégagent pendant la réaction. Le produit a un indice d'acide de 11. Une solution à 50%-dans le xylè- ne, a une viscosité U-V (Gardner-Rolt) et une couleur inférieure à 1 (Gardner).
TABLEAU II.
Résistance à l'eau.
EMI8.1
<tb>
Alkyde <SEP> F-200E% <SEP> Durée <SEP> d'immersion. <SEP> Heures
<tb>
<tb>
<tb> 24 <SEP> 48 <SEP> 72 <SEP> 168
<tb>
<tb>
<tb> 3071-15 <SEP> (laurique) <SEP> 20 <SEP> - <SEP> Légère <SEP> Opaque <SEP> - <SEP> - <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb> buée <SEP> s'écaille
<tb>
<tb> sur <SEP> le
<tb>
<tb>
<tb> verre
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2915-27 <SEP> (pélargonique) <SEP> 20 <SEP> OK <SEP> Idem
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3071-23 <SEP> (2-é-thylhexoïque) <SEP> 20 <SEP> OK <SEP> OK <SEP> OK <SEP> OK
<tb>
J
L'examen des résultats du tableau II montre.que l'uti- lisation dans la résine plastifiante, d'un acide'alipbatique mono- basique à chaîne droite, tel que l'acide laùrique ou pélargonique, ne peut être considérée comme l'équivalent de l'acide 2-éthylhexoï- que.
C'est ainsi que la composition basée sur la résine alkyde
3071-23, la résine conforme à l'invention, donne des résultats sa- tisfaisants pour toutes les périodes d'immersion renseignées. La . composition à base de résine alkyde 3071-15 ne donne pratiquement que des résultats entièrement non-satisfaisants, et la composition à la résine alkyde 2915-27 ne résiste pas à une immersion de 24 heures.
Les résines préparées conformément à l'invention sont également supérieures au point de vue de leur résistance aux alca- lis. C'est ce que montre le tableau III, donnant des résultats d' jasais de résistance aux alcalis ; lesrésines utilisées ont été décrites à propos du tableau I. On applique sur des plaques de verre différentes résines, comme décrit plus haut (Essais du ta- bleau II) on les cuit au four pendant µ heure à 121 C (250 F) et on les fait mûrir pendant 4 jours à la température ordinaire. On
<Desc/Clms Page number 9>
dépose ensuite sur l'enduit des différentes plaques, une goutte de solutions alcalines'ayant les concentrations indiquées.
Après 25 heures, on mesure l'augmentation de diamètre de la goutte ; plus1' augmentation de dimensions est grande, moins la résine est résis- tante.
T A B L E A U III.
Résistance aux alcalis.
EMI9.1
Alkyde F-200E.i Accroisseiiient de la goutte, en )1 NaOH à 1% lTaOH 2% Na,oH 3% NaOH 6%
EMI9.2
<tb> 3231-2 <SEP> 15 <SEP> 0 <SEP> 33 <SEP> 18 <SEP> 0
<tb> 30 <SEP> 0 <SEP> 25 <SEP> 13 <SEP> 13.
<tb>
<tb>
ZA-272 <SEP> 15 <SEP> ' <SEP> 57 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 50
<tb> 30 <SEP> 0 <SEP> 23 <SEP> 33 <SEP> 10
<tb>
<tb> Becicosol <SEP> 1307 <SEP> 15 <SEP> 43 <SEP> 167 <SEP> 75 <SEP> 256
<tb> 30 <SEP> 125 <SEP> 326 <SEP> 300 <SEP> 326
<tb>
L'examen du tableau montre clairement que des résines plastifiées préparées conformément à l'invention sont de loin su- périeures aux compositions antérieures, pratiquement à toutes les concentrations.
Les résines plastifiées conformes à la présente inven- tion sont également plus résistantes aux solvants organiques. Pour faire ressortir cette propriété , on a soumis les Blêmes résines utilisées aux essais du tableau III, à des essais conformes au système d'évaluation officiel de la Fédération des Clubs de Pein- %ures et Vernis. Le solvant utilisé consiste en un produit de pé- trole contenant 13% de paraffines, 70% de naphtènes et 17% d'hydro- carbures aromatiques. Ce produit possede une gamme de températures
EMI9.3
de distillation AST- D-86 de 15I* C à 199(309-390 F) .
Pour effectuer ces essais, on enduit des plaques de ver- re comme décrit plus haut (Essais du tableau II), et on les cuit au four pendant 13 jours à 121 C (250 F). On immerge alors dans le solvant, pendant 24 heures, les plaques enduites. On assigne au de- gré d'attaque des différents produits de finissage, c'est-à-dire au boursouflage et à 1'écaillèrent, une estimation relative, le chif- fre 1 représentant la résistance la plus faible, et le chiffre 10 indiquant qu'aucune attaque n'est visible sur le produit (le finis-
<Desc/Clms Page number 10>
..sage..
EMI10.1
T A BLE A U ---1Y:.
!Résistanc ¯éll!.J;,¯8}2,l vants organiques. IrmrJ.ers!1ol1 pendant 4 heur¯ep-2- #b¯1i¯¯bour4 <ie vieillissement.
EMI10.2
<tb> Alcyde <SEP> F-200E. <SEP> % <SEP> Evaluation
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3231-2 <SEP> 15 <SEP> 10
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 10
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> SA-272 <SEP> 15 <SEP> 5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Beckosol <SEP> 1307 <SEP> 15 <SEP> 7
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 6
<tb>
EMI10.3
On reilléurq1iùera que le solvant .organique n'*-exerce aucune action nuisible sur le produit de finissage préparé conformément à la présente invention.
Comme indiqué plus haut, un autre avantage en faveur des résines de la présente invention, consiste dans la stabilité d.e leur couleur et leur résistance à la décoloration au cours de la cuisson au four. On illustre le mieux cette stabilité de cou-
EMI10.4
leur en préparant avec les résines des peintures piglllentpes, puis en mesurant le changement de couleur des peintures à la cuisson au four. Des résultats représentant la stabilité de couleur, telle
EMI10.5
que mesurée par colorimétrie tristimulus photoélectrique, sont don- nés aux tableaux V et VI.
La résine dite 3231-2 est la même que celle utilisée aux essais du tableau I, tandis que la résine alkyde 3139-23 a été préparée comme suit: (1) on mélange 150 g de trimêthylol :ahane avec 130 g d'acide 2-éthylhexoique et on chauffe de 21 C (70 F) à 216 C (420 F) en 2 heures. (2) On refroidit le mélange obtenu en (1) à 138 C (280 F) et on ajoute 296 g d'anhydride phtalique et 76 g de
EMI10.6
propylène glycol. On chauffe le in61n,nr;e àe réaction de 13 C (280 I) à 171 C (340 F) en 3 heures et 40 minutes. On continue la réaction à 232 C (450 F) pendant 4 heures 20 minutes. 54 ml d'eau se déga- gent pendant la réaction.
L'indice d'acide du produit final est de 20.6 et une solution à 50% dans le xylène a une viscosité E-F (Gardner-Holt) et' une couleur inférieure à 1 (Gardncr).
On prépara des émaux blancs avec chacune des résines
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
alkydes3231-2 et 3139-23 en les mélangeant chacune avec- chi bioxyde de titane, Titanox Ranc, un produit de la Titanium. Corporation. On mélange chacunedes résines pigmentées avec de la résine urée- formaldehyde Uformite F-200E et. on les cuit au four. On obtient les résultats donnés au tableau. V.
T A B L E A U V.
Stabilité de la coulenr à la cuisson au four.
EMI11.2
<tb>
Résine <SEP> TiO2, <SEP> % <SEP> Rapport <SEP> résine/ <SEP> Conditions <SEP> de <SEP> Facteur <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> urée-formaldé- <SEP> cuisson <SEP> au <SEP> four <SEP> jaunisse-
<tb>
EMI11.3
¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯ hyde ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ment Y
EMI11.4
<tb> 3231-2 <SEP> 25 <SEP> 70/30 <SEP> , <SEP> 1/2 <SEP> heure <SEP> à <SEP> 121 C <SEP> -0,0400
<tb> (250 F)
<tb> 3231-2 <SEP> 25 <SEP> 70/30 <SEP> 1 <SEP> heure <SEP> à <SEP> 121 C <SEP> -0,0411
<tb> +3/2 <SEP> heure <SEP> à <SEP> 204 C
<tb>
<tb> 3139-23 <SEP> 25 <SEP> 70/30 <SEP> 1/2 <SEP> heure <SEP> à <SEP> 121 C <SEP> -0,0439
<tb>
<tb> 3139-23 <SEP> 25 <SEP> 70/30 <SEP> 1 <SEP> heure <SEP> à <SEP> 121 C-0,0137
<tb> +3/2 <SEP> heure <SEP> à <SEP> 204 C
<tb>
Le jaunissement = A-B/G tel que déterminé par colorimé- trie tristimulus photoélectrique,
est décrit dans la Circulaire industrielle C 429 du U.S. Department of Commerce. L'augmentation des valeurs de Y indique un jaunissement accru. Le zéro est assi- gné à la magnésie pure. Des valeurs négatives sont plus blanches, des valeurs positives, plus jaunes.
Les données du tableau' indiquent clairement que l'utili- sation d'acide isophtalique a.u lieu d'anhydride phtalique donne un finissage de résistance supérieure à la décoloration par chauffage.
Le tableau VI illustre en outre la stabilité de la cou- leur des résines de la présente invention. La résine alkyde 3231-2 est la même que celle utilisée aux essais du tableau I, tandis que la résine alkyde 2915-48 est préparée comme suit : (1) on mélange
EMI11.5
405 g. de trin±t'nylo14%thane et 324 g d'acide 2-ôthylhexotque et on chauffe de 24 C (75 F)à 88 C (190 F) en 1-3/4 heure. (2) On ajoute 666 g diacide butyl tertiaire-isophtalique au mélange obte nu en (1) et on chauffe le mélange de réaction obtenu à 232 C (450 en 7 heures, 136 nI d'eau se dégagent au cours de la réaction.
L' indice d'acide du produit est de 15 et une solution à 50% dans le
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
xylène a une viscosité E (Gardner-Holt).
On prépare'des émaux blancs par mélange des résines du
EMI12.2
tableau VI avec du dioxyde de ti tane, et avec la résine T2lanine- formaldéhyde Uformite MM-55, un produit de la Rohm & Haas Corpora- tion.
TABLEAU VI.
EMI12.3
Stabilité de la couleg鱯±4¯cnisyon¯au four.
EMI12.4
<tb> Alkyde <SEP> TiO, <SEP> % <SEP> Rapport <SEP> alkyde/ <SEP> Conditions <SEP> de <SEP> cuisson <SEP> Facteur
<tb>
<tb> mélanine <SEP> formai- <SEP> au <SEP> four <SEP> de <SEP> jau-
<tb>
<tb> déhyde <SEP> nisse-
<tb>
EMI12.5
¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯ ment Y
EMI12.6
<tb> 3231-2 <SEP> 25 <SEP> 85/15 <SEP> 1 <SEP> heure <SEP> à <SEP> 121 C <SEP> -1,73
<tb> +2heures <SEP> à <SEP> 204 C <SEP> +3,75
<tb>
<tb> 2915-48 <SEP> 25 <SEP> 85/15 <SEP> 1 <SEP> heure <SEP> à <SEP> 121 C <SEP> -0,57
<tb> +2 <SEP> heures <SEP> à <SEP> 204 C <SEP> +0
<tb>
<tb> ZA-272 <SEP> 25 <SEP> 85/15 <SEP> 1 <SEP> heure <SEP> à <SEP> 121 C <SEP> -1,73
<tb> +2 <SEP> heures <SEP> à <SEP> 204 C <SEP> +5,
95
<tb>
Les r4sultats du tableau indiquent clairement que les résines alkydes de la présente invention possèdent une stabilité de couleur plus grande que les produits ordinaires actuels.
Bien entendu, de nombreuses modifications et variations peuvent être apportées à l'invention telle que décrite ci-dessus, sans sortir de son cadre.
EMI12.7
R E V E N D I C A T I.0 N S. -------------------------- 1.- Polyester convertible à chaud, convenant à la plas-
EMI12.8
"ificatian de résines synthétiques aillinoplastiques utiles comme enduits du type à cuire au four, caractérisé en ce qu'il consiste en un produit de réaction d'un alcool polyhydrioue et d'un glycol et d'un acide aromatique tel que l'aciue isophtalique et l'acide 5-butyl tertiaire-isophtalique, ces substances étant présentes environ dans les rapports molaires suivants; alcool dihydrique/
EMI12.9
acide aromatique: 0,2/0,6; alcool polyhydrique/acide aromatique: 0,4/1,0; et acide 2-éthylhexolque/acide aromatique: 0,4/0,7.
<Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to the preparation of hot-convertible polyesters, suitable as plasticizers for synthetic aminoplastic resins used as coatings or baking enamels. More particularly, the invention contemplates the preparation of hot convertible polyesters, which, when incorporated into an aminoplastic resin, or reacted with such a resin, for example urea resins. - formaldehyde and melamine-formaldehyde, produce baking coatings or enamels with superior properties of hardness, resistance to various solvents, e.g. water, alkalis or organic solvents, resistance to discoloration by heating to temperatures high, etc.
Plasticized amino resins
<Desc / Clms Page number 2>
by polyesters of. The present invention is of interest for many applications for which it is desired to obtain a hard and resistant coating, for example for automobiles, refrigerators, stoves, laundry machines, etc.
Usually, enamel coatings are prepared by reacting a non-drying oil or fatty acid, such as those from copra, with glycerin and phthalic acid to produce a modified alkyd resin. by oil. Usually this alkyd resin has an "oil length" of the order of 30-35%, and an excess of hydroxyl groups of the order of 4-6 polyol units per 100 parts of alkyd resin. . The alkyd resin is then mixed with a melamine-formaldehyde or urn formaldehyde resin, in an amount of the order of 70 parts of alkyd resin and 30 parts of melamine or urea resin, then baked in the oven. the composition obtained.
It has now been discovered that an oil-free polyester or alkyd resin of superior quality for use in aminoplastic resins as coating compositions can be obtained by inter-reacting certain ingredients, including use is critical in obtaining the desired results. More particularly, the invention contemplates the preparation of a polyester derivative of 2-ethylhexoTque acid, polyhydric alcohols or polyols such as trimethylolethane, glycerin, dipentaerythrytol and glycols, such as propylene glycol, 2,2-diethyl propanediol-J., 3 or 1,3-butanediol; aromatic acids, isophthalic acid and 5-tertiary isophthalic acid.
For the preparation of the polyester, suitable amounts of the various ingredients correspond approximately to the following molar ratios: Glycols or dihydric alcohol / aromatic acid: 0.2 / 0.6; polyhydric alcohol / aromatic actide: 0.4 / 1.0; and 2-ethylhexoic acid / aromatic acid: 0.4 / 0.7.
Hot convertible polyester can be prepared by heating the ingredients together to a temperature high enough to set the water free, for example at 177-232 ° C.
<Desc / Clms Page number 3>
(350 - 450 F) and for a sufficient teraps to obtain the desired acid number.
A convenient method of preparing the polyesters according to the invention is to condense 2-ethylhoxoic acid with the polyol, for example trimethylol ethane, until the esterification is complete, i.e. - say until no more water is released. Advantageously, elevated temperatures are applied, up to the boiling point of 2-ethylhexoic acid having the lower boiling point. Thus, temperatures of the order of 121 to 218 C (250 to 425 F) give satisfactory results,
At the, following the.
Reaction, the reaction mixture is cooled to a temperature below the boiling point of glycol, for example propylene glycol, then the glycol and aromatic acid, for example isophthalic acid, are added. The mixture obtained is then heated by again setting free water at an elevated temperature to facilitate the reaction, for example at 232 C (450 F), and heating is continued until d. a product having the desired acid number, ie an acid number of less than about 15, and preferably less than about 12.
It is also possible to mix together all of the ingredients at once, and esterify them together at high temperatures, for example 232 C (450 F) until a product having the acid number is obtained. longed for.
A third method of preparation which can be used comprises the condensation of glycol, for example propylene glycol, and aromatic acid, for example isophthalic acid, at temperatures up to the boiling point. glycol. When-. no more water is released, the condensation product is cooled to a temperature below the boiling point of 2-ethylhexoic acid, then 2-ethylhexoic acid and polyhydric alcohol are added, by example trimethylol ethane.
The reaction mixture is then heated, freeing a further quantity of water, to an elevated temperature to facilitate
<Desc / Clms Page number 4>
the reaction, for example at 232 C (450 F), and heating is continued until a product having a desired acid number is obtained.
The following examples further illustrate the practice of the invention: EXAMPLE 1.-
A resin called: Alkyd 3231-2 is prepared as follows: (1) 350 g of trimethylol ethane are mixed with 320 g 2-ethylhexolque diacid, and the mixture is heated between 25.6 and 225 C (78 to 434 F) during 2 hours. During the reaction, approximately 18 ml of water is evolved. (2) The mixture obtained in (1) is allowed to cool overnight to room temperature, then 774 g of isophthalic acid and 177 g of propylene glycol are added. The reaction mixture is heated from room temperature to 232 C (450 F) over six hours.
The reaction is continued at 232 C (450 F) for 21 hours. About 202 ml of water evolved during the reaction, and the final product had an acid number of 12.5. The final product is dissolved in xylene to obtain a 50% solution. The viscosity of this solution is V-W (Gardner-Holt); it has a color 1 (Gardner).
EXAMPLE 2.-
A hot convertible polyester, called Alkyd 3139-15, is prepared as follows using glycerin as the trihydric alcohol: (1) 156.5 g of glycerin and 173 g of 2-ethylhexoic acid are mixed together, and heat from 21 C (70 F) to 216 C (420 F) in 45 minutes, then the reaction is carried out at 216 C (420 F) for 2 1/4 hours. (2) The mixture obtained in - (1) is cooled to 177 ° C. (350 ° C.) and 332 g of isophthalic acid and 35.7 g of propylene glycol are added.
The mixture was then heated to 216 C (420 F) over 2 hours and continued to heat at 216 C (420 F) for 5/2 hours. 90 ml of water are released during the reaction.
EXAMPLE 3. -
A hot convertible polyester, known as Alkyd 3231-5, is prepared as follows, using 1.3-butanediol as glycol: (1) 150 g of trimethylolethane and 130 g of acid are mixed together.
<Desc / Clms Page number 5>
2-ethylhexoic acid, and heated from 21 C (70 F) to 216 C (420 F) within 3 hours. 6 ml of water are evolved during reaction (2) The mixture obtained in (1) is cooled to 177 ° C. (350 ° C.) and 332 g of isophthalic acid and 90 g of 13 butanediol are added. The reaction mixture is then heated from 177 C (350 F) to 232 C (450 F) for 5 hours. The reaction is continued at 232 C (450 F) for 4 hours. During the reaction 78 ml of water are evolved.
EXAMPLE 4.-
A so-called Alkyd 3357-25 resin is prepared as follows.
(1) 86 g of pentaerythritol, 131 g of 2-ethylhexolque acid, 123 g of propylene glycol, and 332 g of isophthalic acid are mixed together, and heated from 24 C (75 F) to 238 C (460 F) in 3 hours. The reaction is continued at 238 C (460 F) for 6 hours. About 84 ml of water evolved during the reaction, and the final product had an acid number of 17. The final product was dissolved in xylene to give a 50% solution. The viscosity of the solution is Z-Z1 (Gardner-Ilolt); it has a color 2-3 (Gardner).
The alkyd resins prepared in Examples 1-4 are then mixed in known manner with the aminoplastic resin, and the mixture is cured in a circulating air oven. The cured resin is then compared in hardness to typical industrial alkyd resins mixed with the. same amino resin, applying the Sward hardness test, as described for example on page 165 of the publication "Physical & Chemical Examination of Paints, Varnishes, Lacquers and Colors", by Henry A. Gardner and GG Swa. rd, -llth Edition, January 1950.
ZA-272 and Beckosol 1307 alkyd resins, shown in Table I, are well-known oil-modified industrial resins sold respectively by General Electric C (and by the Reichhold. Cheminai Company. Prepared. Alkyd ZA-272 resin from phthalic anhydride, glycerin and coconut gr acids. It has an "oil length" of 34% and an acid number of 10. Beckosol 1307 is also a baking phthalic anhydride alkyd composition derived from
<Desc / Clms Page number 6>
phthalic anhydride, glycerin and soybean oil. 'It has an oil length of 41% and an acid number of 10.
In Table I below, F-200E is a commercially available amino-plastic resin of the urea type sold by the Rohm & Haas Company, and characterized by a solids content of 50% 42%, soluble in xylol-butanol solvent in a ratio of 1: 1. In addition, it has an acid number of 48, a specific gravity of 1.01, a W-Z viscosity (Gardner-Holt) at 25 C; it is colorless and clear, and exists in the finished composition at the percentages indicated. expressed in weight.
TABLE I.
Sward hardness. after cooking; hour at 121 C (250 F)
EMI6.1
<tb> Alkyd <SEP> F-200E. <SEP>% <SEP> Hardness
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3231-2 <SEP> 15 <SEP> 46
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 56
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3139-15 <SEP> 15 <SEP> 36
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 41
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3231-15 <SEP> 15 <SEP> 40
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 47
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3357-25 <SEP> 15 <SEP> 49
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 58
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ZA-272 <SEP> 15 <SEP> 19
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Beckosol <SEP> 1307 <SEP> 15 <SEP> 20
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 31
<tb>
It will be noted that the alkyd resins 3231-2, 3139-15, 3231-5 and 3357-25,
based on isophthalic acid and 2-ethylhexoic acid, used in a clear, baking finishing composition, impart greater hardness than the other two ordinary resins, after baking.
A further comparative test can be made of the resins plasticized by the hot convertible polyesters prepared in accordance with the present invention and those previously known. This test, known as non = water resistance test, is carried out by immersing in water, at a temperature of 70 ° C. and for the times indicated, a glass plate covered with a plasticized resin film having a thickness of 0.0375 mm
<Desc / Clms Page number 7>
(1.5 mil) after drying. We can apply the. film satisfactorily using a 50% solution in xylene. The test gives a satisfactory result if the finish applied to the glass remains clear, does not flake or swell.
F-200E denotes the same substance as that used in the experiments in Table I. It is mixed with the plating resins in the indicated percentages by weight. As in Table I, the finished composition is baked for? hour at 121 C (250 F).
We prepare as follows. alkyd resin. e 3071-15 of Table II: (1) 180 g of trimethylol ethane are mixed. and 200 g of lauric acid and heated from 82 C (180 F) to 221 C (430 F) over 1 hour 40 minutes. About 12 ml of water are released. (2) The mixture prepared in (1) is cooled to 93 C (200 F) and then 332 g of isophthalic acid and 57 g of propylene glycol are added. The reaction mixture is continued to heat at 232 C (450 F) for a further 2 hours.
73 ml of water are given off during the reaction. The final product has an acid number of 9, and a 50% solution in xylene, has a U (Gardner-Holt) viscosity.
The alkyd resin designated by 2915-27 of Table II is prepared as follows: (1) 300 g of t rimethylol ethane and 316 g of pelargonic acid are mixed, and reacted at 232 C (450 F) for 1 hour. 33 ml of water are released. (2) The mixture is cooled from (1) to 93 C (200 F) and 664 g of isophthalic acid and 152 g of propylene glycol are added. The reaction mixture was heated from 93 C (200 F) to 232 C (450 F) for 3 hours, and the reaction continued for a further 5 hours. 136 ml of water are evolved during the reaction. The acid number of the product is 15, and a 50% solution in xylene has viscosity I (Gardner-Holt).
The resin designated by 3071-23 in Table II is prepared as follows: (1) 150 g of trimethylol ethane and 130 g of 2-ethylhexolque acid are mixed and heated from 21 C (70 F) to 2210 in 40 minutes. (2) The mixture obtained in (1) is cooled to 177 C (350 F) then 332 g of isophthalic acid and 76 g of propylene gly are added.
<Desc / Clms Page number 8>
collar. The reaction mixture is then heated from 177 C (350 F) to 232 C (450 F) over 4 hours. The reaction is continued at 232 C (450 F) for 5/2 hours. 85 ml of water are evolved during the reaction. The product has an acid number of 11. A 50% solution in xylene has a U-V viscosity (Gardner-Rolt) and a color less than 1 (Gardner).
TABLE II.
Water resistance.
EMI8.1
<tb>
Alkyd <SEP> F-200E% <SEP> Duration <SEP> of immersion. <SEP> Hours
<tb>
<tb>
<tb> 24 <SEP> 48 <SEP> 72 <SEP> 168
<tb>
<tb>
<tb> 3071-15 <SEP> (lauric) <SEP> 20 <SEP> - <SEP> Light <SEP> Opaque <SEP> - <SEP> - <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb> fog <SEP> flakes
<tb>
<tb> on <SEP> on
<tb>
<tb>
<tb> glass
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2915-27 <SEP> (pelargonic) <SEP> 20 <SEP> OK <SEP> Idem
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3071-23 <SEP> (2-thylhexoic) <SEP> 20 <SEP> OK <SEP> OK <SEP> OK <SEP> OK
<tb>
J
Examination of the results of Table II shows that the use in the plasticizing resin of a straight chain monobasic alipbatic acid, such as lauric or pelargonic acid, cannot be considered to be the same. equivalent of 2-ethylhexoic acid.
This is how the composition based on the alkyd resin
3071-23, the resin in accordance with the invention, gives satisfactory results for all the immersion periods indicated. The . Alkyd resin composition 3071-15 gives essentially entirely unsatisfactory results, and alkyd resin composition 2915-27 does not withstand 24 hour immersion.
The resins prepared in accordance with the invention are also superior in their resistance to alkalis. This is shown in Table III, giving the alkali resistance jasais results; the resins used have been described with reference to Table I. Different resins are applied to glass plates, as described above (Tests in Table II), they are baked for µ hour at 121 C (250 F) and they are ripen them for 4 days at room temperature. We
<Desc / Clms Page number 9>
then deposits on the coating of the various plates, a drop of alkaline solutions having the concentrations indicated.
After 25 hours, the increase in diameter of the drop is measured; the greater the increase in size, the less resistant the resin.
T A B L E A U III.
Resistance to alkalis.
EMI9.1
Alkyd F-200E.i Increasing the drop, in) 1 NaOH 1% lTaOH 2% Na, oH 3% NaOH 6%
EMI9.2
<tb> 3231-2 <SEP> 15 <SEP> 0 <SEP> 33 <SEP> 18 <SEP> 0
<tb> 30 <SEP> 0 <SEP> 25 <SEP> 13 <SEP> 13.
<tb>
<tb>
ZA-272 <SEP> 15 <SEP> '<SEP> 57 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 50
<tb> 30 <SEP> 0 <SEP> 23 <SEP> 33 <SEP> 10
<tb>
<tb> Becicosol <SEP> 1307 <SEP> 15 <SEP> 43 <SEP> 167 <SEP> 75 <SEP> 256
<tb> 30 <SEP> 125 <SEP> 326 <SEP> 300 <SEP> 326
<tb>
Examination of the table clearly shows that plasticized resins prepared in accordance with the invention are far superior to prior compositions, at substantially all concentrations.
The plasticized resins according to the present invention are also more resistant to organic solvents. To demonstrate this property, the pale resins used were subjected to the tests of Table III, to tests in accordance with the official evaluation system of the Federation of Paint and Varnish Clubs. The solvent used consisted of a petroleum product containing 13% paraffins, 70% naphthenes and 17% aromatic hydrocarbons. This product has a temperature range
EMI9.3
AST-D-86 distillation tank 15I * C to 199 (309-390 F).
To perform these tests, glass plates were coated as described above (Tests in Table II), and baked for 13 days at 121 C (250 F). The coated plates are then immersed in the solvent for 24 hours. The degree of attack of the different finishing products, that is to say the blistering and the scaling, is assigned a relative estimate, the number 1 representing the lowest resistance, and the number 10. indicating that no attack is visible on the product (the finish
<Desc / Clms Page number 10>
..wise..
EMI10.1
T A BLE A U --- 1Y :.
! Resistance ¯éll! .J;, ¯8} 2, organic elements. IrmrJ.ers! 1ol1 for 4 hours ¯ep-2- # b¯1ī¯bour4 <ie aging.
EMI10.2
<tb> Alcyde <SEP> F-200E. <SEP>% <SEP> Evaluation
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3231-2 <SEP> 15 <SEP> 10
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 10
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> SA-272 <SEP> 15 <SEP> 5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Beckosol <SEP> 1307 <SEP> 15 <SEP> 7
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 6
<tb>
EMI10.3
It will be appreciated that the organic solvent does not exert any detrimental action on the finishing product prepared in accordance with the present invention.
As indicated above, a further advantage in favor of the resins of the present invention consists in the stability of their color and their resistance to discoloration during baking. This color stability is best illustrated
EMI10.4
them by preparing pigmented paints with the resins, then by measuring the color change of the paints during baking. Results representing color stability, such as
EMI10.5
than measured by photoelectric tristimulus colorimetry, are given in Tables V and VI.
The so-called 3231-2 resin is the same as that used in the tests in Table I, while the 3139-23 alkyd resin was prepared as follows: (1) 150 g of trimethylol: ahane are mixed with 130 g of acid 2 -ethylhexoic and heated from 21 C (70 F) to 216 C (420 F) in 2 hours. (2) The mixture obtained in (1) is cooled to 138 C (280 F) and 296 g of phthalic anhydride and 76 g of
EMI10.6
propylene glycol. The reaction mixture was heated from 13 C (280 I) to 171 C (340 F) over 3 hours and 40 minutes. The reaction is continued at 232 C (450 F) for 4 hours 20 minutes. 54 ml of water evolved during the reaction.
The acid number of the final product is 20.6 and a 50% solution in xylene has an E-F viscosity (Gardner-Holt) and a color less than 1 (Gardner).
We prepared white enamels with each of the resins
<Desc / Clms Page number 11>
EMI11.1
alkyds3231-2 and 3139-23 by mixing them each with- chi titanium dioxide, Titanox Ranc, a product of Titanium. Corporation. Each of the pigmented resins was mixed with Uformite F-200E urea-formaldehyde resin and. they are baked in the oven. The results given in the table are obtained. V.
T A B L E A U V.
Color stability during baking.
EMI11.2
<tb>
Resin <SEP> TiO2, <SEP>% <SEP> Ratio <SEP> resin / <SEP> Conditions <SEP> of <SEP> Factor <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> urea-formalde- <SEP> cooking <SEP> in the <SEP> oven <SEP> jaundice-
<tb>
EMI11.3
¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯ hyde ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ment Y
EMI11.4
<tb> 3231-2 <SEP> 25 <SEP> 70/30 <SEP>, <SEP> 1/2 <SEP> hour <SEP> to <SEP> 121 C <SEP> -0.0400
<tb> (250 F)
<tb> 3231-2 <SEP> 25 <SEP> 70/30 <SEP> 1 <SEP> hour <SEP> to <SEP> 121 C <SEP> -0.0411
<tb> +3/2 <SEP> hour <SEP> to <SEP> 204 C
<tb>
<tb> 3139-23 <SEP> 25 <SEP> 70/30 <SEP> 1/2 <SEP> hour <SEP> to <SEP> 121 C <SEP> -0.0439
<tb>
<tb> 3139-23 <SEP> 25 <SEP> 70/30 <SEP> 1 <SEP> hour <SEP> to <SEP> 121 C-0.0137
<tb> +3/2 <SEP> hour <SEP> to <SEP> 204 C
<tb>
Yellowing = A-B / G as determined by photoelectric tristimulus colorimetry,
is described in U.S. Department of Commerce Industrial Circular C 429. The increase in Y values indicates increased yellowing. Zero is assigned to pure magnesia. Negative values are whiter, positive values more yellow.
The data in the table clearly indicates that the use of isophthalic acid instead of phthalic anhydride results in a finish of superior resistance to discoloration by heating.
Table VI further illustrates the color stability of the resins of the present invention. The 3231-2 alkyd resin is the same as that used in the tests in Table I, while the 2915-48 alkyd resin is prepared as follows: (1) mixing
EMI11.5
405 g. of trin ± t'nylo14% thane and 324 g of 2-ethylhexotque acid and heated from 24 C (75 F) to 88 C (190 F) in 1-3 / 4 hours. (2) 666 g tertiary-butyl-isophthalic diacid is added to the mixture obtained in (1) and the reaction mixture obtained is heated to 232 C (450 in 7 hours, 136 nI of water evolved during the reaction.
The acid number of the product is 15 and a 50% solution in the
<Desc / Clms Page number 12>
EMI12.1
xylene has a viscosity of E (Gardner-Holt).
White enamels are prepared by mixing the resins of
EMI12.2
Table VI with titanium dioxide, and with T2lanin-formaldehyde Uformite MM-55 resin, a product of Rohm & Haas Corporation.
TABLE VI.
EMI12.3
Stability of the casting ± ¯ ± 4¯cnisyon¯ in the oven.
EMI12.4
<tb> Alkyd <SEP> TiO, <SEP>% <SEP> Ratio <SEP> alkyd / <SEP> <SEP> conditions of <SEP> cooking <SEP> Factor
<tb>
<tb> melanin <SEP> formai- <SEP> in <SEP> oven <SEP> of <SEP> jau-
<tb>
<tb> dehyde <SEP> nisse-
<tb>
EMI12.5
¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯ ment Y
EMI12.6
<tb> 3231-2 <SEP> 25 <SEP> 85/15 <SEP> 1 <SEP> hour <SEP> to <SEP> 121 C <SEP> -1.73
<tb> + 2hours <SEP> to <SEP> 204 C <SEP> +3.75
<tb>
<tb> 2915-48 <SEP> 25 <SEP> 85/15 <SEP> 1 <SEP> hour <SEP> to <SEP> 121 C <SEP> -0.57
<tb> +2 <SEP> hours <SEP> to <SEP> 204 C <SEP> +0
<tb>
<tb> ZA-272 <SEP> 25 <SEP> 85/15 <SEP> 1 <SEP> hour <SEP> to <SEP> 121 C <SEP> -1.73
<tb> +2 <SEP> hours <SEP> to <SEP> 204 C <SEP> +5,
95
<tb>
The results in the table clearly indicate that the alkyd resins of the present invention possess greater color stability than current ordinary products.
Of course, numerous modifications and variations can be made to the invention as described above, without departing from its scope.
EMI12.7
R E V E N D I C A T I.0 N S. -------------------------- 1.- Hot convertible polyester, suitable for plas-
EMI12.8
ificatian of synthetic aillinoplastic resins useful as baking-type coatings, characterized in that it consists of a reaction product of a polyhydric alcohol and a glycol and an aromatic acid such as isophthalic acid and 5-tertiary-butyl-isophthalic acid, these substances being present in approximately the following molar ratios: dihydric alcohol /
EMI12.9
aromatic acid: 0.2 / 0.6; polyhydric alcohol / aromatic acid: 0.4 / 1.0; and 2-ethylhexolque acid / aromatic acid: 0.4 / 0.7.