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DE1163550B - Process for the production of copolymers from unsaturated resinous epoxy compounds - Google Patents

Process for the production of copolymers from unsaturated resinous epoxy compounds

Info

Publication number
DE1163550B
DE1163550B DENDAT1163550D DE1163550DA DE1163550B DE 1163550 B DE1163550 B DE 1163550B DE NDAT1163550 D DENDAT1163550 D DE NDAT1163550D DE 1163550D A DE1163550D A DE 1163550DA DE 1163550 B DE1163550 B DE 1163550B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
epoxy compounds
resinous epoxy
copolymers
unsaturated
production
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DENDAT1163550D
Other languages
German (de)
Inventor
Dr Horst Dalibor
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
REICHHOLD CHEMIE AG
Original Assignee
REICHHOLD CHEMIE AG
Publication date
Publication of DE1163550B publication Critical patent/DE1163550B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • 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
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/62Alcohols or phenols

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Description

Verfahren zum Herstellen von Mischpolymerisaten aus ungesättigten harzartigen Epoxyverbindungen Mischpolymerisate aus harzartigen Epoxyverbindungen, verestert mit ungesättigten Fettsäuren und monomeren polymerisierbaren Verbindungen, z. B.Process for the production of copolymers from unsaturated resinous epoxy compounds copolymers of resinous epoxy compounds, esterified with unsaturated fatty acids and monomeric polymerizable compounds, z. B.

Styrol, sind schon länger als Lackrohstoffe bekannt. Styrene have long been known as a raw material for coatings.

An Stelle des Styrols lassen sich auch monomere Acrylsäure- oder Methacrylsäurealkylester mit harzartigen Epoxyverbindungen, die mit Ricinenfettsäure verestert sind, in Gegenwart von Peroxyden mischpolymerisieren, wie es z. B. in der USA.-Patentschrift 2 689 834 beschrieben ist. Es ist auch bereits bekannt, Mischpolymerisate aus polymerisierbaren, olefinisch ungesättigten esterartigen Derivaten von harzartigen Epoxyverbindungen, nämlich den Umsetzungsprodukten von Acryl- oder Methacrylchlorid mit Hydroxylgruppen enthaltenden harzartigen Epoxyverbindungen, durch Polymerisation in Gegenwart von Peroxyden und von 1 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf die Reaktionsmischung, Acrylsäure- oder Methacrylsäuremethylester herzustellen. Instead of styrene, monomeric acrylic acid or Methacrylic acid alkyl ester with resinous epoxy compounds, those with ricineal fatty acid are esterified, copolymerize in the presence of peroxides, as z. Am U.S. Patent 2,689,834. It is also already known, copolymers from polymerizable, olefinically unsaturated ester-like derivatives of resin-like Epoxy compounds, namely the reaction products of acrylic or methacrylic chloride with hydroxyl group-containing resinous epoxy compounds by polymerization in the presence of peroxides and from 1 to 60 percent by weight, based on the reaction mixture, To produce acrylic acid or methacrylic acid methyl ester.

Es wurde nun ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisaten durch Polymerisation olefinisch ungesättigter Derivate von harzartigen Epoxyverbindungen zusammen mit Acrylsäure- oder Methacrylsäureestern in Anwesenheit von Peroxyden gefunden, bei dem man ungesättigte ätherartige Reaktionsprodukte von harzartigen Epoxyverbindungen, die durch Verätherung von Hydroxylgruppen enthaltenden harzartigen Epoxyverbindungen mit äquivalenten Mengen an ungesättigten Ätheralkoholen, die im Rest bzw. in den Resten des Monoalkohols polymensationsfähige Doppelbindungen tragen, hergestellt worden sind, mit einem Überschuß einer Verbindung aus der Gruppe der Acrylsäure oder deren Estern oder der alkylierten Acrylsäuren oder deren Estern mischpolymerisiert. There has now been a further process for the production of copolymers by polymerizing olefinically unsaturated derivatives of resinous epoxy compounds together with acrylic or methacrylic acid esters in the presence of peroxides found, in which one unsaturated ethereal reaction products of resinous Epoxy compounds obtained by etherification of hydroxyl group-containing resinous Epoxy compounds with equivalent amounts of unsaturated ether alcohols, which are im Carry the remainder or in the remainder of the monoalcohol polymerizable double bonds, have been prepared, with an excess of a compound from the group of Acrylic acid or its esters or the alkylated acrylic acids or their esters copolymerized.

Die Hydroxylgruppen enthaltenden harzartigen Epoxyverbindungen leiten sich vorzugsweise von Reaktionsprodukten zweiwertiger Phenole mit Epichlorhydrin ab und entstehen z. B. in bekannter Weise bei der Umsetzung von 4,4'-Dihydroxydiphenyldimethylmethan mit Epichlorhydrin in alkalischer Lösung. Es entstehen bei dieser Reaktion in Abhängigkeit von Reaktionsbedingungen durch Ausbildungen von Ätherbrücken harzartige Produkte unterschiedlichen Molekulargewichts, die an den beiden Enden je einen Glycidylrest tragen und je nach Molekülgröße eine oder mehrere sekundäre Hydroxylgruppen besitzen. The hydroxyl group-containing resinous epoxy compounds conduct preferably from reaction products of dihydric phenols with epichlorohydrin from and arise z. B. in a known manner in the implementation of 4,4'-dihydroxydiphenyldimethylmethane with epichlorohydrin in alkaline solution. In this reaction, there are dependencies of reaction conditions through the formation of ether bridges resin-like products different molecular weights, each with a glycidyl residue at the two ends wear and, depending on the size of the molecule, have one or more secondary hydroxyl groups.

Die Reaktionsprodukte dieser harzartigen Epoxyverbindungen mit Trimethylolpropandiallyläther, die gemäß der vorliegenden Erfindung eine der zur Mischpolymerisation fähigen Komponente darstellen, lassen sich in Gegenwart von Friedel-Crafts-Katalysatoren im Zuge einer Verätherungsreaktion leicht herstellen. Außer den bereits genannten Allylätherverbindungen lassen sich aus Allyl-, Methallyl-, Chlorallyl- und Crotylalkohol oder Methylvinylcarbinol einerseits und mehrwertigen Alkoholen, wie Glyzerin, Trimethyloläthan, Trimethylolpropan oder Pentaerythrit, eine Reihe andere ungesättigte Reste enthaltende Ätheralkohole herstellen. The reaction products of these resinous epoxy compounds with trimethylolpropane diallyl ether, according to the present invention, one of the components capable of interpolymerization represent, can be in the presence of Friedel-Crafts catalysts in the course of a Easily produce etherification reaction. Except for the allyl ether compounds already mentioned can be made from allyl, methallyl, chlorallyl and crotyl alcohol or methyl vinyl carbinol on the one hand and polyhydric alcohols such as glycerine, trimethylolethane, trimethylolpropane or pentaerythritol, a number of other unsaturated radicals containing ether alcohols produce.

Die Herstellung der ungesättigten ätherartigen Reaktionsprodukte von harzartigen Epoxyverbindungen ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung. The production of the unsaturated ethereal reaction products of resinous epoxy compounds is not the subject of the invention.

Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Mischpolymerisate sind beständig gegenüber Wasser und wäßrigem Alkali. Sie eignen sich vorzüglich zum Herstellen von Lackierungen für Kraftfahrzeuge und Haushaltsmaschinen, wie Waschmaschinen oder Kühlschränke. Die mit den Mischpolymerisaten hergestellten Lacke lassen sich unmittelbar, d. h. ohne Grundierung, auf Metalle auftragen. Sie ergeben eine besonders hohe Haftfestigkeit auf Kunstharzoberflächen und lassen sich deshalb ohne vorangehendes Aufrauhen ohne weiteres auf eingebrannte Alkyd-Melaminharzlackschichten aufspritzen und einbrennen, was im allgemeinen wegen der Gefahr des Abblätterns derart hergestellter Überzüge nicht möglich ist. Die Lackierungen zeichnen sich durch gute Wetterfestigkeit aus. The copolymers produced by the process of the invention are resistant to water and aqueous alkali. They are excellent for producing coatings for motor vehicles and household machines, such as washing machines or refrigerators. The paints produced with the copolymers can be immediately, d. H. Apply to metals without a primer. They make one special high adhesive strength on synthetic resin surfaces and can therefore be used without prior Simply spray the roughening onto stoved alkyd melamine resin lacquer layers and baking, which is generally so produced because of the risk of flaking Overlay is not possible. The paintwork is characterized by good weather resistance the end.

Herstellung der verätherten harzartigen Epoxyverbindungen Zu einer Lösung aus 425 Gewichtsteilen einer harzartigen Epoxyverbindung mit einem Molgewicht von etwa 1400 und einem Epoxywert von etwa 0,1 und 228 Gewichtsteilen Cyclohexanon läßt man bei 125° C ein Gemisch aus 130 Gewichtsteilen Trimethylolpropandiallyläther und 2 cm3 Borfluoridessigsäure zulaufen und steigert dann die Temperatur innerhalb zweier Stunden auf 140"C, wodurch der Epoxywert auf 0,001 sinkt. Darauf wird mit Xylol eine 500/0ige Lösung eingestellt.Preparation of the etherified resinous epoxy compounds Solution of 425 parts by weight of a resinous epoxy compound with a molecular weight of about 1400 and an epoxy value of about 0.1 and 228 parts by weight of cyclohexanone a mixture of 130 parts by weight of trimethylolpropane diallyl ether is left at 125.degree and 2 cm3 of borofluoride acetic acid run up and then increase the temperature to 140 "C within two hours, whereby the epoxy value drops to 0.001. Then a 500/0 solution is set with xylene.

Beispiel Mischpolymerisation 252 Gewichtsteile der 500/0eigen Lösung werden mit 75 Gewichtsteilen Cyclohexanon und 60 Gewichtsteilen Xylol im Reaktionsgefäß auf 130 C erwärmt. Example of copolymerization 252 parts by weight of the 500/0 solution with 75 parts by weight of cyclohexanone and 60 parts by weight of xylene in the reaction vessel heated to 130 C.

Ein Gemisch aus 135 Gewichtsteilen Butylacrylat und 1,5 Gewichtsteilen di-tert.-Butylperoxyd läßt man innerhalb zweier Stunden zur Reaktionslösung zulaufen und erwärmt noch weitere 2 Stunden bei 130 bis 140"C, erforderlichenfalls muß eine weitere Zugabe von Peroxydkatalysator zur Erreichung des theoretischen Körpergehaltes der Lösung erfolgen.A mixture of 135 parts by weight of butyl acrylate and 1.5 parts by weight Di-tert-butyl peroxide is allowed to run into the reaction solution within two hours and heats for a further 2 hours at 130 to 140 "C, if necessary one must further addition of peroxide catalyst to achieve the theoretical body content the solution.

Zum Vergleich wurden Mischpolymerisate, hergestellt nach dem Verfahren der USA.-Patentschrift 2 689 834, Beispiel 14, und gemäß Beispiel des Verfahrens nach der Erfindung, mit Titandioxyd zu einem Lack angerieben, mit Xylol-Diacetonalkohol-Poly glykoläther verdünnt und in dünner Schicht auf Glasscheiben und Eisenbleche aufgetragen. Diese Vergleichsproben wurden 15 Minuten bei etwa 100°C getrocknet und 50 Stunden unter einer Quarzlampe bestrahlt. Die Probeanstriche, die ein Mischpolymerisat, hergestellt gemäß USA.-Patentschrift 2 689 834, enthielten, waren deutlich vergilbt, während der ein Mischpolymerisat nach dem Beispiel der Erfindung enthaltende Probeanstrich keinerlei Vergilbung zeigte. For comparison, copolymers produced according to the method were used U.S. Patent 2,689,834, Example 14, and according to Example Procedure according to the invention, rubbed with titanium dioxide to form a varnish, with xylene-diacetone alcohol-poly Glycol ether diluted and applied in a thin layer to glass panes and iron sheets. These comparative samples were dried at about 100 ° C. for 15 minutes and 50 hours under a quartz lamp irradiated. The sample paints, which are a mixed polymer, are made U.S. Pat. No. 2,689,834, were significantly yellowed, while the sample paint containing a copolymer according to the example of the invention showed no yellowing.

Claims (1)

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisaten durch Polymerisation olefinisch ungesättigter Derivate von harzartigen Epoxyverbindungen zusammen mit Acrylsäure- oder Methacrylsäureestern in Anwesenheit von Peroxyden, d a -durch gekennzeichnet, daß man ungesättigte ätherartige Reaktionsprodukte von harzartigen Epoxyverbindungen, die durch Verätherung von Hydroxylgruppen enthaltenden harzartigen Epoxyverbindungen mit äquivalenten Mengen an ungesättigten Ätheralkoholen, die im Rest bzw. in den Resten des Monoalkohols polymerisationsfähige Doppelbindungen tragen, hergestellt worden sind, mit einem Überschuß einer Verbindung aus der Gruppe der Acrylsäure oder deren Estern oder der alkylierten Acrylsäuren oder deren Estern mischpolymerisiert. Claim: Process for the production of copolymers by polymerizing olefinically unsaturated derivatives of resinous epoxy compounds together with acrylic or methacrylic acid esters in the presence of peroxides, d a - characterized in that one unsaturated ethereal reaction products of resinous epoxy compounds obtained by etherification of hydroxyl groups resinous epoxy compounds with equivalent amounts of unsaturated ether alcohols, the polymerizable double bonds in the remainder or in the remainder of the monoalcohol carry, with an excess of one compound from the group the acrylic acid or its esters or the alkylated acrylic acids or their esters copolymerized. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 689 834, 2 890 202. References considered: U.S. Patents No. 2,689 834, 2 890 202.
DENDAT1163550D Process for the production of copolymers from unsaturated resinous epoxy compounds Pending DE1163550B (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3670047A (en) * 1968-10-08 1972-06-13 Reichhold Albert Chemie Ag Epoxy resins etherified with ethylenically unsaturated alcohols and copolymerized with carboxy containing monomers

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2689834A (en) * 1952-05-19 1954-09-21 American Can Co Copolymers of vinyl compounds, polyphenylether alcohols, and unsaturated fatty acids
US2890202A (en) * 1953-07-20 1959-06-09 Pittsburgh Plate Glass Co Method of preparing acrylate esters of epoxy resins

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