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CH423245A - Process for the production of polyesters which dry tack-free in the air - Google Patents

Process for the production of polyesters which dry tack-free in the air

Info

Publication number
CH423245A
CH423245A CH374461A CH374461A CH423245A CH 423245 A CH423245 A CH 423245A CH 374461 A CH374461 A CH 374461A CH 374461 A CH374461 A CH 374461A CH 423245 A CH423245 A CH 423245A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
weight
parts
free
pentaerythritol
alcohols
Prior art date
Application number
CH374461A
Other languages
German (de)
Inventor
Bosshard Alfred Ing Dr
Strauch Dieter
Original Assignee
Pluss Stauffer Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pluss Stauffer Ag filed Critical Pluss Stauffer Ag
Priority to CH374461A priority Critical patent/CH423245A/en
Publication of CH423245A publication Critical patent/CH423245A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D167/08Polyesters modified with higher fatty oils or their acids, or with natural resins or resin acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/52Polycarboxylic acids or polyhydroxy compounds in which at least one of the two components contains aliphatic unsaturation
    • C08G63/54Polycarboxylic acids or polyhydroxy compounds in which at least one of the two components contains aliphatic unsaturation the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

  

  
 



  Verfahren zur Herstellung an der Luft klebfrei auftrocknender Polyester
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung an der Luft klebfrei auftrocknender Polyester.



   Es ist bekannt, ungesättigte Polyester durch Kondensation von ungesättigten   cl, ss-Dicarbonsäuren,    die gegebenenfalls teilweise durch gesättigte zweibasische Carbonsäuren ersetzt sein können, mit zweiwertigen Alkoholen herzustellen und die ungesättigten Polyester dann mit Vinylverbindungen, wie z. B. Methacrylsäuremethylester, Monostyrol, Cyclohexen oder Cyclopentadien, zu polymerisieren.



   Diese aus ungesättigten Dicarbonsäuren und zweiwertigen Alkoholen hergestellten linearen Polyester sind mehr oder weniger viskose Harze, die den Nachteil haben, dass sie mit Vinylverbindungen nur dann klebfreie Mischpolymerisate bilden, wenn die Grenzflächen Polyester-Luft abgedeckt oder die Aushärtung in CO2-Atmosphäre durchgeführt werden.



   Durch die Erfindung soll dieser Nachteil vermieden werden.



   Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung an der Luft klebfrei auftrocknender Polyester ist dadurch gekennzeichnet, dass man ungesättigte zweibasische Carbonsäuren bzw. deren Anhydride, gegebenenfalls im Gemisch mit gesättigten zweibasischen Carbonsäuren bzw. deren Anhydriden, mit eine und dreiwertigen Alkoholen unter Wasserabspaltung vorkondensiert, das Vorkondensationsprodukt nach Zusatz von allylverätherten Alkoholen mit noch ein oder drei freien Alkoholgruppen weiterkondensiert und die Mischung mit monomeren ploymerisierbaren Vinylverbindungen mischpolymersiert, wobei während der Kondensation ein inertes Gas durch das Reaktionsgemisch geleitet wird.



   Als ungesättigte Dicarbonsäuren werden z. B.



  Maleinsäure, Fumarsäure bzw. deren Anhydride eingesetzt.



   Ein Teil der ungesättigten Carbonsäuren können durch gesättigte Dicarbonsäuren, wie z. B. Adipinsäure und Phthalsäure usw., bzw. deren Andydride ersetzt werden.



   Als Alkoholkomponente für die Vorkondensation werden z. B cyclische oder aliphatische Monoalkohole oder deren Gemische, wie z. B. Benzylalkohol, Cyclohexanol, Furfurylalkohol, Zimtalkohol, und Alkohole der allgemeinen Formel   C11H2n + 20,    wie Hexanol oder Nomanol, und als dreiwertige Alkohole z. B.



  Glycerin, Hexantriol oder Trimethylolpropan verwendet.



   Dem Vorkondensationsprodukt werden vor der Weiterkondensation allylverätherte Alkohole mit noch ein oder drei freien Alkoholgruppen zugesetzt.



   Als verätherte   Aklkohole    eignen sich besonders Pentaerythritmonoallyläther oder Pentaerythrittriallyläther.



   Mit besonderem Vorteil kann man ein technisches Gemisch von Pentaerythritallyläthern, wie es bei der Umsetzung von Pentaerythrit mit Allylchlorid anfällt, bis zu einer Säurezahl von 50 mg KOH/g verwenden.



   Während der gesamten Reaktionszeit wird ein inertes Gas, z. B. Kohlendioxyd oder Stickstoff, durch das Reaktionsgemisch geleitet.



   Die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Polyester werden mit Vinylverbindungen, wie Monostyrol, mischpolymerisiert und trocknen auch in dünner Schicht klebfrei an der Luft auf.



   Beispiel 1
147 Gew.-Teile Maleinsäureanhydrid, 222 Gew. Teile Phthalsäureanhydrid, 92 Gew.-Teile Glycerin und 216 Gew.-Teile Benzylalkohol werden nach Zusatz von 0,2 Gew.-Teilen Phosphorsäure und etwa 100 Gew.-Teilen Xylol unter Durchleiten eines   CO2-Stromes und unter Rühren auf   160-165  C    erhitzt. Das gebildete Reaktionswasser wird mit dem im Kreislauf geführten Xylol azeotrop überdestilliert und in einem Wasserabscheider abgetrennt. Nachdem sich etwa 25 Gew.-Teile Reaktionswasser abgeschieden haben, werden 54 Gew.-Teile Pentaery  thffttiiallyläther,    die durch Verätherung von Pentaerythrit mit Allylchlorid hergestellt und über eine Kolonne getrennt werden, zugegeben und weiterkondensiert, bis eine Säurezahl von 50 mg KOH/g erreicht ist.



   Das Xylol wird anschliessend im Vakuum entfernt. Das Polyesterharz wird mit 0,15 Gew. Teilen Hydrochinon versetzt, in 314 Gew.-Teilen Styrol gelöst und unter Zusatz der üblichen Gew. Teile eines organischen Peroxydes und eines Beschleunigers mischpolymerisiert. Der Polyester trocknet auch in dünner Schicht klebfrei an der Luft auf, besitzt hervorragenden Glanz und lässt sich gut schleifen.



   Beispiel 2
147 Gew.-Teile Maleinsäureanhydrid, 222 Gew. Teile Phthalsäureanhydrid 134 Gew.-Teile Trimethylolpropan und 232 Gew.-Teile n-Heptanol werden nach Zusatz von 0,2 Gew.-Teilen Phosphorsäure und etwa 100 Gew.-Teilen Xylol wie in Beispiel 1 beschrieben umgesetzt und nach dem Abscheiden von etwa 25 Gew.-Teilen Reaktionswasser werden 108 Gew.-Teile eines techn. Gemisches, bestehend aus Pentaerythritallyläthern   (1,5-2,7      Äthergruppen    pro Mol Pentaerythrit), zugegeben und wie unter Beispiel 1 beschrieben   weiterverfahren.    Bei der Weiterverarbeitung entsprechend den Angaben in Beispiel 1 erhält man einen Polyester, der klebfrei an der Luft auftrocknet.



   Beispiel 3
147 Gew.-Teile Maleinsäureanhydrid, 222 Gew. Teile Phthalsäureanhydrid, 134 Gew.-Teile Hexantriol und 162 Gew.-Teile Benzylalkohol werden nach Zusatz von 0,2 Gew.-Teilen Phosphorsäure und etwa 100 Gew.-Teilen Xylol wie in Beispiel 1 beschrieben umgesetzt und nach dem Abscheiden von etwa 25 Gew.-Teilen Reaktionswasser werden 162 Gew. Teile eines techn. Gemisches, bestehend aus Pentaerythritallyläthern   (1,5-2,7      Äthergruppen    pro Mol Pentaerythrit), zugegeben und wie unter Beispiel 1 beschrieben weiterverfahren.



   Bei der Weiterverarbeitung entsprechend den Angaben in Beispiel 1 erhält man einen Polyester, der klebfrei an der Luft auftrocknet.   



  
 



  Process for the production of polyesters which dry tack-free in the air
The invention relates to a process for producing polyesters which dry tack-free in the air.



   It is known that unsaturated polyesters can be produced with dihydric alcohols by condensation of unsaturated cl, ss-dicarboxylic acids, some of which may be replaced by saturated dibasic carboxylic acids, and the unsaturated polyesters then with vinyl compounds, such as. B. methacrylic acid methyl ester, monostyrene, cyclohexene or cyclopentadiene to polymerize.



   These linear polyesters made from unsaturated dicarboxylic acids and dihydric alcohols are more or less viscous resins which have the disadvantage that they only form tack-free copolymers with vinyl compounds if the polyester-air interfaces are covered or the curing is carried out in a CO2 atmosphere.



   This disadvantage is to be avoided by the invention.



   The process according to the invention for the production of polyesters which dry tack-free in the air is characterized in that unsaturated dibasic carboxylic acids or their anhydrides, optionally in a mixture with saturated dibasic carboxylic acids or their anhydrides, are precondensed with monohydric and trihydric alcohols with elimination of water, the precondensation product after addition condensed further by allyl etherified alcohols with one or three free alcohol groups and the mixture is copolymerized with monomeric polymerizable vinyl compounds, an inert gas being passed through the reaction mixture during the condensation.



   As unsaturated dicarboxylic acids, for. B.



  Maleic acid, fumaric acid or their anhydrides are used.



   Some of the unsaturated carboxylic acids can be replaced by saturated dicarboxylic acids, such as. B. adipic acid and phthalic acid, etc., or their andhydrides are replaced.



   As the alcohol component for the precondensation z. B cyclic or aliphatic monoalcohols or mixtures thereof, such as. B. benzyl alcohol, cyclohexanol, furfuryl alcohol, cinnamon alcohol, and alcohols of the general formula C11H2n + 20, such as hexanol or nomanol, and as trihydric alcohols z. B.



  Glycerin, hexanetriol or trimethylolpropane are used.



   Allyl etherified alcohols with one or three free alcohol groups are added to the precondensation product before further condensation.



   Particularly suitable etherified alcohols are pentaerythritol monoallyl ether or pentaerythritol triallyl ether.



   It is particularly advantageous to use a technical mixture of pentaerythritol lyl ethers, as is obtained in the reaction of pentaerythritol with allyl chloride, up to an acid number of 50 mg KOH / g.



   During the entire reaction time, an inert gas, e.g. B. carbon dioxide or nitrogen, passed through the reaction mixture.



   The polyesters produced by the present process are copolymerized with vinyl compounds, such as monostyrene, and also dry in thin layers in the air without tackiness.



   example 1
147 parts by weight of maleic anhydride, 222 parts by weight of phthalic anhydride, 92 parts by weight of glycerol and 216 parts by weight of benzyl alcohol are converted, after adding 0.2 parts by weight of phosphoric acid and about 100 parts by weight of xylene, while passing a CO2 through -Current and heated to 160-165 C with stirring. The water of reaction formed is azeotropically distilled over with the circulated xylene and separated off in a water separator. After about 25 parts by weight of water of reaction have separated out, 54 parts by weight of pentaerytiyl ether, which are prepared by etherification of pentaerythritol with allyl chloride and separated by a column, are added and condensed further until an acid number of 50 mg KOH / g is reached is.



   The xylene is then removed in vacuo. The polyester resin is mixed with 0.15 parts by weight of hydroquinone, dissolved in 314 parts by weight of styrene and copolymerized with the addition of the usual parts by weight of an organic peroxide and an accelerator. The polyester dries in a thin layer without sticking to the air, has an excellent gloss and is easy to sand.



   Example 2
147 parts by weight of maleic anhydride, 222 parts by weight of phthalic anhydride, 134 parts by weight of trimethylolpropane and 232 parts by weight of n-heptanol are obtained as in the example after adding 0.2 parts by weight of phosphoric acid and about 100 parts by weight of xylene 1 described implemented and after the separation of about 25 parts by weight of water of reaction, 108 parts by weight of a technical. Mixture consisting of pentaerythrital lyl ethers (1.5-2.7 ether groups per mole of pentaerythritol) was added and the procedure described in Example 1 continued. Further processing according to the information in Example 1 gives a polyester which dries in the air without tackiness.



   Example 3
147 parts by weight of maleic anhydride, 222 parts by weight of phthalic anhydride, 134 parts by weight of hexanetriol and 162 parts by weight of benzyl alcohol are obtained as in Example 1 after adding 0.2 parts by weight of phosphoric acid and about 100 parts by weight of xylene described implemented and after the separation of about 25 parts by weight of water of reaction 162 parts by weight of a technical. Mixture consisting of pentaerythrital lyl ethers (1.5-2.7 ether groups per mole of pentaerythritol) was added and the procedure described in Example 1 continued.



   Further processing according to the information in Example 1 gives a polyester which dries in the air without tackiness.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung an der Luft klebfrei auftrocknender Polyester, dadurch gekennzeichnet, dass man ungesättigte zweibasische Carbonsäuren bzw. deren Anhydride, gegebenenfalls im Gemisch mit gesättigten zweibasischen Carbonsäuren bzw. deren Anhydriden, mit eine und dreiwertigen Alkoholen unter Wasserabspaltung vorkondensiert, das Vorkondensationsprodukt nach Zusatz von allylverätherten Alkoholen mit noch ein oder drei freien Alkoholgruppen weiterkondensiert und die Mischung mit monomeren polymerisierbaren Vinylverbindungen mischpolymersiert, wobei während der Kondensation ein inertes Gas durch das Reaktionsgemisch geleitet wird. PATENT CLAIM Process for the production of polyesters which dry tack-free in the air, characterized in that unsaturated dibasic carboxylic acids or their anhydrides, optionally mixed with saturated dibasic carboxylic acids or their anhydrides, are precondensed with monohydric and trihydric alcohols with elimination of water, the precondensation product after addition of allyl etherified Alcohols with one or three free alcohol groups are further condensed and the mixture is copolymerized with monomeric polymerizable vinyl compounds, an inert gas being passed through the reaction mixture during the condensation. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Vorkondensationsprodukt vor der Weiterkondensation allylverätherte Alkohole mit ein und mit drei freien Alkoholgruppen zusetzt. SUBCLAIMS 1. Process according to claim, characterized in that allyl etherified alcohols with one and with three free alcohol groups are added to the precondensation product before further condensation. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als verätherten Alkohol Pentaerythritmonoallyläther oder Pentaerythrittallyl äther verwendet. 2. The method according to claim, characterized in that the etherified alcohol used is pentaerythritol monoallyl ether or pentaerythritol allyl ether. 3. Verfahren nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als verätherte Alkohole ein technisches Gemisch von Pentaerythritmonoallyläther mit Pentaerythrittriallyl äther verwendet. 3. The method according to claim or dependent claim 1, characterized in that an industrial mixture of pentaerythritol monoallyl ether with pentaerythritol triallyl ether is used as the etherified alcohols. 4. Verfahren nach Patentanspruch oder Unteransprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als Endstufe eine Mischpolymerisation mit Monostyrol durchführt. 4. The method according to claim or dependent claims 1 or 2, characterized in that a copolymerization with monostyrene is carried out as the final stage.
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