DE1445209B2

DE1445209B2 - Verfahren zur herstellung von alkydharzen

Info

Publication number: DE1445209B2
Application number: DE19611445209
Authority: DE
Inventors: Ralph Earl Stamford Conn Layman jun (V St A )
Original assignee: American Cyanamid Co
Current assignee: Wyeth Holdings LLC
Priority date: 1960-12-09
Filing date: 1961-11-27
Publication date: 1971-02-25
Also published as: SE313671B; GB982089A; CH413368A; US3158584A; BE611204A; FR1310145A; NL129888C; DE1445209A1

Description

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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur unter praktisch konstantem Rühren und/oder BeHerstellung von Alkydharzen durch Veresterung eines ■ wegen durch, bis die gewünschte Säurezahl erreicht Glykols oder eines Gemisches mehrwertiger Alkohole, ist. Die Reaktion wird so lange fortgesetzt, bis die das wenigstens 65 Gewichtsprozent, bezogen auf das Säurezahl des Veresterungsprodukts unter 50, vor-Alkoholgemisch, eines Glykols enthält, mit einem 5 zugsweise zwischen 1 und 30 liegt. Ein Veresterungs-Gemisch aus einem Dimeren einer ungesättigten all- katalysator ist nicht notwendig, kann aber mitphatischen Monocarbonsäure, die 14 bis 22 Kohlen- verwendet werden.

Stoffatome enthält, und einer weiteren Dicarbonsäure, Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren er-

das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als weitere haltenen Produkte sind Alkydharze, die allein oder in

Dicarbonsäure eine Phthalsäure oder deren Anhydrid io Verbindung mit Aminoplastharzen oder mit Nitro-

und das Dimere in einer Menge von 10 bis 32 Gewichts- celluloselacken als Überzugsharze verwendet werden

prozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktions- können. Wenn sie allein oder mit Aminoplastharzen

teilnehmer, verwendet. verwendet werden, können sie in inerten organischen

Zu den verwendbaren Phthalsäuren gehören bei- Lösungsmitteln gelöst werden. Zu verwendbaren

spielsweise: Phthalsäure selbst, Isophthalsäure, Tere- 15 Lösungsmitteln gehören beispielsweise Benzol, Toluol,

phthalsäure, Endomethylentetrahydrophthalsäure und Xylol, aus Erdöl gewonnene aromatische Lösungs-

halogensubstituierte Phthalsäuren, wie Hexachlor- mittel, Butanol, Methylisobutylketon und Butyl-

phthalsäure. Die Anhydride dieser "Säuren können acetat. Die Menge des verwendeten Lösungsmittels

verwendet werden, soweit sie verfügbar sind. Die Säuren ist nicht kritisch und richtet sich in bekannter Weise

und ihre Anhydride können jeweils für sich allein 20 nach dem beabsichtigten Verwendungszweck der

oder in Mischungen verwendet werden. Überzugsmittel, die durch Aufstreichen, Aufwalzen,

Vorzugsweise verwendet man zwischen 75 und Aufsprühen oder. Spachteln aufgebracht werden

80 Gewichtsprozent eines Glykols, bezogen auf das können. In manchen Fällen ist gar kein Lösungsmittel

Alkoholgemisch. Zu den verwendbaren Glykolen notwendig, beispielsweise beim Schmelzauftrag. Zur

gehören beispielsweise: Äthylenglykol, Propylen- 25 Erzeugung klarer Überzüge werden keine weiteren

glykol, Butylenglykol, Pentandiol-1,5 und Hexan- Zusätze verwendet., Wenn dagegen gefärbte Überzüge

diol-1,6. Zusätzlich kann man Diäthylenglykol, Di- erwünscht sind, können Farbstoffe und/oder Pigmente

propylengljkol und ähnliche Verbindungen verwenden. nach Wahl in herkömmlichen Mengen zugesetzt

Zu den verwendbaren höherfunktionellen Alkoholen werden.

gehören beispielsweise Glycerin, Pentaerythrit, Di- 30 Aus Mischungen der erfindungsgemäß erhaltenen

pentaerythrit, Sorbit, Trimethyloläthan, Trimethylol- Alkydharze mit Aminoplastharzen oder harzbildenden

propan und Hexantriol-1,2,6 und Gemische daraus. Stoffen, insbesondere-Polymethyläthern von PoIy-

Gewöhnlich wird die zur vollständigen oder praktisch methylolmelaminen hergestellte Filme zeichnen sich

vollständigen Veresterung aller vorhandenen Carb- durch eine so außergewöhnlich hohe Schlagfestigkeit

oxylgruppen der Phthalsäure und der dimeren Säure 35 aus, daß man damit überzogene Stahlbleche nach dem

stöchiometrisch erforderliche Menge Glykol oder Trocknen des Überzugs, beispielsweise durch Ein-

Alkoholgemisch verwendet. Vorzugsweise wird das brennen, in die gewünschten Formen bringen kann,

Glykol oder Alkoholgemisch in einem Überschuß ohne daß ein Reißen oder Abschälen auftritt, wie es

von etwa 10 oder 20% über die stöchiometrische normalerweise bei den herkömmlichen, gegenwärtig

Menge verwendet. 40 auf dem Markt erhältlichen handelsüblichen Alkyd-

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Ver- Überzugsmassen zu beobachten ist. Diese außerfahrens ist ferner ein Dimeres einer ungesättigten ordentlich vorteilhafte Eigenschaft erlaubt erstens das aliphatischen Monocarbonsäure mit 14 bis 22 Kohlen- Überziehen von Blechen, z.B. Stahlblechen, die zur Stoffatomen oder ein Gemisch solcher Dimeren er- Herstellung von Haushaltsgeräten, wie Kühlschränken, forderlich. Solche Dimeren sind allgemein bekannt. 45 Öfen und Waschmaschinen verwendet werden sollen, Es handelt sich dabei um Dicarbonsäuren, die durch und zweitens die anschließende Verformung der überherkömmliche Dimerisierungsverfahren aus beispiels- zogenen Bleche. Die aus den erfindungsgemäß herweise Myristoleinsäure, Palmitoleinsäure, Ölsäure, gestellten Alkydharzen erhältlichen Überzugsmassen Linolsäure, Linolensäure, Eläostearinsäure, Lican- können ferner für Bleche verwendet werden, aus denen säure, Ricinolsäure und Erucasäure erhalten werden. 5° Autokarosserieteile, wie Kotflügel, Kühlerhauben und Das bevorzugte Dimere ist das Dimere der Linolsäure. Autodächer, gefertigt werden sollen. Hierbei liegt

Die Menge, in der das Dimere verwendet wird, ein weiterer Vorteil der neuen Überzüge darin, daß

liegt meistens zwischen 15 und 32 Gewichtsprozent ein mit einer Alkyd-Aminoharzmasse überzogenes

und vorzugsweise zwischen 20 und 22 Gewichtsprozent, Autokarosserieteil, das eine Einbeulung erlitten hat,

bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktionsteil- 55 kein Reißen oder Abschälen des Überzugs vom Metall

nehmer. zeigt. Wenn ein solches Autokarosserieteil, z. B.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Ver- ein Kotflügel, eingedrückt wird, kann die Einbeulung

fahrens kann man die Phthalsäure und das Glykol in den meisten Fallen wieder ausgeklopft werden,

oder Alkoholgemisch in einem Reaktionsgefäß vor ohne daß eine Neulackierung notwendig ist.

Zugabe des Dimeren teilweise verestern. Man kann 60 Die zusammen mit den erfindungsgemäß erhältlichen

aber auch das oder die Dimeren und das Glykol oder Alkydharzen verwendbaren Aminoplastharze sind

Alkoholgemisch teilweise miteinander verestern, bevor allgemein bekannt. Beispiele für solche Aminoplast-

die Phthalsäure zugegeben wird. Vorzugsweise gibt harze sind unter anderem die durch Umsetzen von

man alle drei Reaktionsteilnehmer, nämlich die Aldehyden, wie Formaldehyd mit Harnstoff, Thio-

Phthalsäure, das Glykol oder Alkoholgemisch und 65 harnstoff, Dicyandiamid, Aminotriazinen, wie MeI-

das Eimere, in ein Reaktionsgefäß und führt die Ver- amin, Benzoguanamin, Acetoguanamin oder Formo-

esterung durch Erhitzen der Mischung, beispielsweise guanamin hergestellten Harze. Die Molverhältnisse

auf 190 bis 250° C, vorzugsweise auf 215 bis 235⁰C, von Aldehyd zu Amin sind bekannt und hängen vom

3 4

jeweiligen Amin ab. Diese Amin-Aldehyd-Harze Harz B

können gegebenenfalls alkyliert sein. Alkylierte Amino- ...■:■::

plastharze werden durch Umsetzung der nicht alky- Wie Harz A, jedoch mit der Ausnahme, daß das

lierten Harze mit einwertigen aliphatischen Alkoholen, Gemisch der verwendeten mehrwertigen Alkohole

wie Methanol, Äthanol, Propanol; oder Butanol, 5 aus 30 % Äthylenglykol, 34 °/₀ Trimethyloläthan und

erhalten und können sehr unterschiedliche Alkylie- 36 °/₀ 1,2-Propylenglykol besteht.

rungsgrade haben. Mit den erfindungsgemäß her-

gestellten Alkydharzen werden vorzugsweise Poly- Harz C _;

methyläther von Polymethylolmelaminen, z. B. der Es wird ein Verhältnis des Dimeren der Linolsäure

Dimethyläther von Dimethylolmelamin und Tetra- io zu Phthalsäureanhydrid von 99:1 und ein Glykol-

methyläther von Tetramethylolmelamin und ins- gemischaus45%Äthylenglykolund55%l,2-Propylen-

besondere der Hexamethyläther νοώ Hexamethylol- glykol angewandt. Die Säurezahl am Endpunkt

melamin verwendet. Diese Polymethylather von Poly- beträgt 8. j

methylolmelaminen müssen nicht unbedingt harz- Harz D

artig sein. Wenn sie nicht harzartig sind, hat praktisch 15 i

noch keine Kondensation stattgefunden. Sie liegen Wie Harz C, jedoch mit der Ausnahme, daß das

dann mehr oder weniger. als Monomere vor, sind Gemisch der mehrwertigen Alkohole aus 30%

jedoch zur Harzbildung fähig, d. h., sie können durch Äthylenglykol, 34°/₀ Trimethyloläthan und 36°/₀

Wärme, z. B. beim Einbrennen, in Harze übergeführt 1,2-Propylenglykol besteht. Die Säurezahl am Ende

werden. Die Menge des verwendeten Aminoplast- 20 der Veresterung beträgt 10.

materials liegt im Bereich von etwa 5 bis 30 Gewichts-

prozent, vorzugsweise 15 bis 25 Gewichtsprozent, -Harz b

bezogen auf das Gesamtgewicht von Aminoplast- Es wird ein Verhältnis des Dimeren der Linolsäure

material und Alkydharz. Durch Zugabe von unter zu Phthalsäureanhydrid von 1: 99 angewandt. Das

anderem Nitrocelluloselacken, Epoxyharzen, Poly- 25 Glykolgemisch besteht aus 51°/₀ Äthylenglykol und

vinylchloridharzen können die Alkydharz-Amino- 49 °/o 1,2-Propylenglykol. Die Veresterung wird durch-

plast-Massen weiter modifiziert werden. geführt, bis die Säurezahl 7 erreicht.

Es ist bekannt, Alkydharze dadurch herzustellen,

daß man ein Glykol, gegebenenfalls im Gemisch mit Harz t

einer geringen Menge eines dreiwertigen Alkohols 3° Wie Harz E, jedoch mit der Ausnahme, daß das

mit einem Dimeren einer ungesättigten aliphatischen Gemisch der mehrwertigen Alkohole aus 30%

Monocarbonsäure mit 18 Kohlenstoffatomen kon- Äthylenglykol, 34% Trimethyloläthan und 36%

densiert (deutsche Auslegeschrift 1040 780). Es ist 1,2-Propylenglykol besteht. Die Veresterung wird

ferner bekannt, an Stelle der genannten Dimeren auch durchgeführt, bis eine Säurezahl von 6 erreicht ist. deren Gemische mit gesättigten Dicarbonsäuren, z. B. 35

Adipinsäure, zu verwenden (deutsche Auslegeschrift Harz G
1080 772).

Von diesen bekannten Verfahren unterscheidet Die verwendete Menge des Dimeren der Linolsäure

sich das erfindungsgemäße Verfahren einmal dadurch, beträgt 25,6%, des Phthalsäureanhydrids 25,4 %

daß man an Stelle von gesättigten aliphatischen Di- 40 und der Isophthalsäure 27%, bezogen auf das Ge-

carbonsäuren eine Phthalsäure oder deren Anhydrid samtgewicht des fertigen Harzes. Das Gemisch der

verwendet, und zum anderen vor allem dadurch, daß mehrwertigen Alkohole besteht aus 83 % Äthylen-

man das Dimere einer ungesättigten aliphatischen glykol und Propylenglykol und 17% Trimethylol-

Monocarbonsäure in einer Menge von 10 bis 32 Ge- methan. Die Veresterung wird durchgeführt, bis eine

wichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der 45 Säurezahl von 4 erreicht ist.

Reaktionsteilnehmer, verwendet. Es ist überraschend, „ „

daß die Verwendung einer Menge in diesem Bereich ^rz

von entscheidender Bedeutung ist und daß mit Mengen Es werden 21,7%. des Dimeren der Linolsäure

des Dimeren, die außerhalb des angegebenen Bereichs und 53,6 % Phthalsäureanhydrid, bezogen auf das

liegen, Produkte erhalten werden, die zu Überzügen 5° Gesamtgewicht des fertigen Harzes, verwendet. Das

mit ungenügender Härte und unbefriedigenden Ober- Gemisch der mehrwertigen Alkohole besteht aus 82 %

flächen führen. Dies ergibt sich aus den im folgenden eines Gemisches von Propylen- und Äthylenglykol

aufgeführten Versuchen und den dabei erhaltenen und 18% Trimethylolmethan. Die Veresterung wird

Ergebnissen. durchgeführt, bis eine Säurezahl von 5 erreicht ist.

Es werden acht Alkydharze hergestellt, die als 55 Jedes der Harze A bis H wird mit 20 % Hexamethyl-

Harze A bis H bezeichnet werden. Die Harze G und H äther von Hexamethylolmelamin, bezogen auf das

entsprechen den nach den Beispielen 6 bzw. 7 erhaltenen Gesamtgewicht der Alkydharzfeststoffe und der

Harzen. Die Harze A bis F werden genauso her- Melaminverbindung, vermischt und mit 1 % p-Toluol-

gestellt, haben aber einen Gehalt an Dimerem, der außer- sulfonsäure, bezogen auf das Gewicht der Melamin-

halb des erfindungsgemäß verwendeten Bereichs liegt. 60 verbindung, katalysiert. Die modifizierten Harz-

massen A bis H werden dann in weiße Einbrennlacke

^rz übergeführt, die auf Aluminiumbleche von 0,6 mm

Phthalsäureanhydrid und das Dimere der Linolsäure Dicke aufgebracht und 30 Minuten bei 149° C ein-

werden im Verhältnis 50: 50 verwendet, während als gebrannt werden. Die Prüfung der Swardhärte,

Glykol ein Gemisch aus 59 % Äthylenglykol und 65 Schlagfestigkeit von der Rückseite, Xylolbeständigkeit

41 % 1,2-Propylenglykol angewandt wird. Die Ver- und des Zustande der Oberfläche der einzelnen über-

esterung wird durchgeführt, bis eine Säurezahl von zogenen Bleche, liefert die in der folgenden Tabelle

7 erreicht ist -. -..-.· zusammengestellten Ergebnisse. . ;...·

	5	Schlagfestigkeit von der Rückseite**	Xylol- beständigkeit	6
Harz	Swardhärte	>80	etwa 30	Zustand der Oberfläche .
' ^A	8	>80 ·	etwa 30	glatt und glänzend
B	34	>80	keine	glatt und glänzend
C	zu weich für Messung und klebrig	>80	keine	sehr klebrig
D	zu weich für Messung und klebrig	B 40 V 50	>30	etwas klebrig
E	30*	VlO, löst sich bei 40	>30	stark pockennarbig und streifig
F	54 bis 56*	>80	30	stark pockennarbig und streifig
G	60	>80	30	sehr glatt und sehr glänzend
H	60		sehr glatt und sehr glänzend

• Oberflächenmängel (Pockennarben und Streifen) stören die Bestimmung der Swardhärte. ** Weg X Gewicht. V = Versagt bei. B = Bestanden.

. Aus den in der vorstehenden Tabelle aufgeführten Ergebnissen ist zu ersehen, daß die Harze A bis F zu einem oder mehreren Nachteilen bezüglich Swardhärte, Schlagzähigkeit, Xylolbeständigkeit oder des Zustands der Oberfläche des Lacks führen. Im Fall der Harze G und H sind dagegen bei allen diesen Prüfungen, die für Lacke wesentlich sind, ausgezeichnete Eigenschaften festzustellen.
.; Die Untersuchung verschiedener Überzugslacke unter den Bedingungen des Gebrauchs im Freien hat darüber hinaus gezeigt, daß Alkydharze, die wie die erfindungsgemäß hergestellten Alkydharze, jedoch unter Verwendung von Adipinsäure an Stelle einer Phthalsäure oder ihres Anhydrids hergestellt wurden, nicht hydrolysebeständig sind. Bereits ein 25%iger Ersatz der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Phthalsäure durch Adipinsäure führt dazu, ■ daß die Produkte nicht mehr als Lacke für im Freien verwendete Gegenstände brauchbar sind.
• Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung näher. Teile sind Gewichtsteile, wenn nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

In ein Reaktionsgefäß, das mit Thermometer, Rührer, Rückflußkühler und Gasein- und -auslaßöffnungen ausgerüstet ist, werden 129 Teile Phthalsäureanhydrid, 284 Teile Isophthalsäure, 124 Teile Äthylenglykol, 152 Teile Propylenglykol und 113 Teile des Dimeren der Linolsäure gegeben. Die Beschickung wird unter konstantem Rühren auf eine Temperatur von 220 bis 225° C erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten, während das Wasser der Veresterungsreaktion durch einen Stickstoffstrom, der durch die Reaktionsmischung perlt, entfernt wird. Das Erhitzen wird aufrechterhalten, bis eine Säurezahl von 2,2 erreicht ist. Darauf wird das Harz in so viel Xylol gelöst, daß eine Lösung mit einem Feststoffgehalt von 75% und einer Viskosität von 15 Poise bei 25° C erhalten wird. Die so hergestellte Alkydharzlösung ist klar und schillernd.

'. \ B e i s ρ i e 1 2

Die im Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wird mit folgenden Ausgangsstoffen wiederholt: 388 Teile Phthalsäureanhydrid, 124 Teile Äthylenglykol, 114 Teile Propylenglykol, 40 Teile Trimethyloläthan und 113 Teile des Dimeren der Linolsäure. Die Reaktion wird abgebrochen, wenn eine Säurezahl von 3,0 erreicht ist. Das gebildete Alkydharz wird mit Xylol in eine Lösung mit einem Feststoffgehalt von 75% und einer Viskosität von 17 Poise bei 25° G übergeführt.

B ei sp i el 3

Die im Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wird mit folgenden Ausgangsstoffen wiederholt: 185 Teile Phthalsäureanhydrid, 228 Teile Isophthalsäure, 186 Teile Äthylenglykol, 80 Teile Trimethyloläthan und 113 Teile des Dimeren der Linolsäure. Die Reaktion wird abgebrochen, wenn eine Säurezahl von 5,0 erreicht ist. Dann wird das Harz mit Xylol in eine Lösung mit einem Feststoff gehalt von 70 % und einer Viskosität von 23 Poise bei 25° C übergeführt.

Beispiel 4

Die im Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wird mit folgenden Ausgangsstoffen wiederholt: 185 Teile Phthalsäureanhydrid, 288 Teile Isophthalsäure, 109 Teile Äthylenglykol, 114 Teile Propylenglykol, 40 Teile Trimethyloläthan und 113 Teile des Dimeren der Linolsäure. Die Reaktion wird abgebrochen, wenn eine Säurezahl von 1,0 erreicht ist. Das Alkydharz wird dann mit Xylol in eine Lösung mit 75% Feststoffgehalt und einer Viskosität von 36 Poise bei 25° C übergeführt.

Vergleichsbeispiel A

- Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wird mit folgenden Ausgangsstoffen wiederholt: 388 Teile Phthalsäureanhydrid, 265 Teile Glycerin und 265 Teile Laurinsäure. Die Reaktion wird abgebrochen, wenn eine Säurezahl von 5 erreicht ist. Man erhält ein viskoses Produkt, dessen Lösung in Xylol mit 60 % Feststoffgehalt noch eine Viskosität von 46 Poise bei 25° C hat. Jedes der nach den Beispielen 1 bis 4 und dem Vergleichsbeispiel A erhaltenen Alkydharze wurde mit einer Xylollösung des Hexamethyläthers von Hexamethylolmelamin so vermischt, daß sich eine Zusammensetzung ergab, die, bezogen auf die nicht-

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flüchtigen Anteile, ein Verhältnis von 80% festem Reine Dimere von. ungesättigten aliphatischen

Alkydharz zu 20 °/„ fester Melaminverbindung aufwies. Monocarbonsäuren mit 14 bis 22 Kohlenstoffatomen

Weiße Einbrennkunstharzlacke wurden aus jeder werden zwar bevorzugt, doch kann es aus Gründen

dieser Proben hergestellt, indem Titandioxyd in die der Wirtschaftlichkeit und Zugänglichkeit notwendig

Lösung eingemahlen wurde, so daß sie gleiche Ge- 5 sein, Dimere zu verwenden, die mit geringen Mengen

wichtsteile Titandioxyd und Gesamtharzfeststoffe des Monomeren oder Trimeren der gleichen Säure

(einschließlich der Melaminverbindung) enthielt. verunreinigt sind. Der Monomergehalt im Handel

Schließlich wurde 1 Gewichtsprozent p-Toluolsulfon- erhältlicher dimerer Säuren ist im allgemeinen recht

säure, bezogen auf das Gesamtgewicht der Melamin- gering, etwa 2 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf das

verbindung, zugesetzt. Jeder der fünf so hergestellten ίο Gesamtgewicht. ,. . ... . .......

Emaillacke wurde durch Zugabe von Xylol auf , Beisoielö

Sprühkonsistenz verdünnt, und in jedem Fall wurden . . .

die Überzüge auf 0,762 mm dicke Weißbleche (ver- In ein Reaktionsgefäß, das wie im Beispiel 1 be-

zinnte Stahlbleche) aufgetragen. Nach 30 Minuten schrieben ausgerüstet ist, werden 185 Teile Phthal-

langem Einbrennen in einem Ofen bei 149°C waren 15 säureanhydrid, 197 Teile Isophthalsäure, 133 Teile

alle Bleche glatt und glänzend. Diese Bleche wurden Propylenglykol, 62 Teile Äthylenglykol, 40 Teile Tri-

dann einem Standardtest auf Schlagfestigkeit unter- methyloläthan und 187 Teile dimere Linolsäure ein-

worfen, wobei folgende Rückseiten-Schlagwerte gefüllt. Es wird, wie im Beispiel 1 gearbeitet, bis das

(Weg χ Gewicht) erhalten wurden: Beispiel 1: >28, Alkydharz eine Säurezahl von 4,0 erreicht hat. Das

Beispiel 2: 14, Beispiel 3: 10, Beispiel 4: 20 und Ver- 20 Harz wird dann mit Xylol auf einen Feststoffgehalt von

gleichsbeispiel A: <2. Bei diesen Tests bestand der 7O°/o verdünnt. Die Viskosität beträgt 98 Poise bei

Schlagkopf aus einer Halbkugel von 12,7 mm Durch- 25⁰C.

messer. Jedes dieser fünf Bleche wurde außerdem in B e i s d i e 1 7
einem herkömmlichen Erweichungstest auf seine

Widerstandsfähigkeit gegen Xylol geprüft. Das Er- 25 In ein Reaktionsgefäß, das wie im Beispiel 1 be-

gebnis der Versuche war wie folgt: Beispiel 1: 10 Mi- schrieben ausgerüstet ist, werden 370 Teile Phthal-

nuten, Beispiel 2: 60 Minuten, Beispiel 3: 24 Stunden, saureanhydrid, 77 Teile Propylenglykol, 108 Teile

Beispiel 4: 20 Minuten und Vergleichsbeispiel A: Äthylenglykol, 40 Teile Trimethyloläthan und 150Teile

3 Minuten. dimere Linolsäure eingefüllt. Es wird wie beschrieben

30 gearbeitet, bis eine Säurezahl von 5 erreicht ist. Das

Beispiel5 Alkydharz wird dann mit Xylol in eine Lösung mit

70% Feststoff gehalt übergeführt, deren Viskosität

In ein Reaktionsgefäß mit der im Beispiel 1 an- 64 Poise bei 25° C beträgt.

gegebenen Ausrüstung werden 185 Teile Phthalsäure- Die Harze der Beispiele 6 und 7 werden mit 20 Ge-

anhydrid, 197 Teile Isophthalsäure, 171 Teile Äthylen- 35 wichtsprozent Hexamethylolmelaminhexamethyläther,

glykol, 32 Teile Glycerin und 187 Teile des Dimeren bezogen auf Alkydharzfeststoffe und Melaminverbin-

der Linolsäure gegeben. Es wird wie im Beispiel 1 dung, und mit 1 % p-Toluolsulf onsäure, bezogen auf

gearbeitet, bis das Alkydharz eine Säurezahl von 6 hat. die feste Melaminverbindung, versetzt.

Dann wird das Harz mit Xylol in eine Lösung mit . . .

70% Harzfeststoffgehalt und einer Viskosität von 40 Vergleicnsbeispiel B

64 Poise bei 25 ⁰C übergeführt. Ein handelsübliches Alkydharz wird entsprechend

Ein Anteil des nach dem Beispiel 5 hergestellten dem Verfahren des Beispiels 1 aus folgenden Ausgangs-Harzes wird mit einer Xylollösung des Hexamethyl- stoffen hergestellt: 360 Teile Phthalsäureanhydrid, äthers von Hexamethylolmelamin in Verhältnissen 7,4 Teile Fumarsäure, 252 Teile Glycerin und 304 Teile vermischt, die 80% Alkydharzfeststoff und 20% 45 Sojaölfettsäuren. Die Reaktion wird abgebrochen, Feststoff des Hexamethyläthers von Hexamethylol- wenn eine Säurezahl von 5 erreicht ist. Das Alkydharz melamin ergeben. Wiederum wird ein weißer Ein- wird dann mit Xylol in eine Lösung mit 55 % Feststoffbrennkunstharzlack hergestellt, indem Titandioxyd in gehalt übergeführt, die eine Viskosität von 35 Poise die Harzlösung eingemahlen wird, so daß gleiche bei 25°C hat. Dieses handelsübliche Alkydharz wird Gewichtsteile an Titandioxyd und der Gesamtmenge 50 dann mit 20% Hexamethylolmelaminhexamethylan Alkydharz und Melaminverbindung vorliegen. äther und 1 % p-Toluolsulfonsäure vermischt.
Nach Zusatz von 1 Gewichtsprozent p-Toluolsulfon- Die drei beschriebenen Kunstharzlösungen werden säure, bezogen auf das Gewicht der Melaminverbin- dann getrennt in weiße Kunstharzlacke übergeführt, dung, wird der Kunstharzlack mit Xylol auf Sprüh- auf Aluminiumbleche von 0,61 mm Dicke aufgebracht konsistenz verdünnt und, wie oben beschrieben, auf 55 und 30 Minuten lang bei 150⁰C eingebrannt. Diese ein Weißblech von 0,762 mm Dicke aufgetragen. Der Einbrennlacke werden dann verschiedenen Tests unter-Lack wird bei 150 bis 180⁰C 30 Minuten lang einge- zogen. Die Lacke nach den Beispielen 6 und 7 haben brannt. Man erhält einen harten, zähen, glänzenden von der Rückseite her eine Schlagfestigkeit von mehr Film mit einem Stoßfestigkeitswert von mehr als 28 als 80 (mit einem Instrument mit 15,875 mm Durch- und hoher Widerstandsfähigkeit gegenüber aliphati- 60 messer), während der Lack nach dem Vergleichsschen Lösungsmitteln, Essigsäure und verdünnter beispiel B nur eine Schlagfestigkeit von 10 hat. Dieser Natronlauge. Nachdem der eingebrannte Überzug des Vergleich mit einem handelsüblichen Kunstharz-Beispiels 5 einige Monate gealtert war, war die Haf- Überzugslack ist besonders überraschend im Hinblick tung auf dem Stahlblech immer noch ausgezeichnet, auf die Tatsache, daß das Vergleichsalkydharz 33% wogegen der aus dem Produkt des Vergleichsbeispiels A 65 Fettsäure als Modifizierungsmittel enthielt gegenüber hergestellte Kunstharzlack bei der Prüfung durch einen nur 20 bzw. 23,3 % dimerer Säure als Modifizierungsherkömmlichen Kratztest nur ein sehr geringes An- mittel in den Produkten der Beispiele 6 und 7. Außerhaften zeigte. dem haben die Alkydkunstharzlacke der Beispiele 6

und 7 eine bessere Farbe, besseren Glanz und größere Härte als der Vergleichslack. Die Sward-Härte der Kunstharzlacke der Beispiele 6 und 7 beträgt 60 ⁰J₀, während die Sward-Härte des Kunstharzlackes des Vergleichsbeispiels B nur 44°/₀ beträgt.

Die erfindungsgemäß hergestellten Alkydharze können ebenso wie ihre Mischungen mit Aminoplasten mit oder ohne Katalysatorzusatz verwendet werden. Um jedoch beim Einbrennen eine vollständigere Härtung in kürzeren Zeiträumen zu erreichen, werden häufig kleine, herkömmliche Mengen bekannter katalytisch wirksamer Stoffe, z. B. eines Säurekatalysators, zugesetzt. Saure Katalysatoren werden bevorzugt und können zusammen mit Aminen, z. B. den in der USA.-Patentschrift 2 750 355 beschriebenen, verwendet werden, insbesondere, wenn ein latenter Katalysator erwünscht ist. Für die meisten Zwecke genügt jedoch ein saurer Katalysator allein. Von den sauren Katalysatoren wird p-Toluolsulfonsäure vorgezogen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Alkydharzen durch Veresterung eines Glykols oder eines Gemisches mehrwertiger Alkohole, das wenigstens 65 Gewichtsprozent, bezogen auf das Alkoholgemisch, eines Glykols enthält, mit einem Gemisch aus einem Dimeren einer ungesättigten aliphatischen Monocarbonsäure, die 14 bis 22 Kohlenstoffatome enthält, und einer weiteren Dicarbonsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man als weitere Dicarbonsäure eine Phthalsäure oder deren Anhydrid und das Dimere in einer Menge von 10 bis 32 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktionsteilnehmer, verwendet. ;

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Dimere der Linolsäure verwendet.