DE2851615C2 - Process for the preparation of copolymers containing hydroxyl groups which are soluble in organic solvents and their use - Google Patents
Process for the preparation of copolymers containing hydroxyl groups which are soluble in organic solvents and their useInfo
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- DE2851615C2 DE2851615C2 DE2851615A DE2851615A DE2851615C2 DE 2851615 C2 DE2851615 C2 DE 2851615C2 DE 2851615 A DE2851615 A DE 2851615A DE 2851615 A DE2851615 A DE 2851615A DE 2851615 C2 DE2851615 C2 DE 2851615C2
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
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Description
a) 20 bis 32 Gew.-% Styrol und/oder Vinyltoluol,a) 20 to 32% by weight styrene and / or vinyl toluene,
b) 16 bis 26 Gew.-% Methylmethacrylat, χ b) 16 to 26 wt .-% methyl methacrylate, χ
c) 26 bis 16 Gew.-% Hydroxyälhylmethacrylat. wovon gegebenenfalls bis zu 7 Gew.-% Hydroxyäthylmethacrylat durch Polypropylenglykolmonomethacrylat mit der Formelc) 26 to 16% by weight of hydroxyethyl methacrylate. of which, if appropriate, up to 7% by weight of hydroxyethyl methacrylate by polypropylene glycol monomethacrylate with the formula
CH3 CH 3
CH3 CH 3
CH2=C-COO-(CH2CHO)n-H
ersetzt sind,CH 2 = C-COO (CH 2 CHO) n -H
are replaced
wobei η Zahlen von 5 bis 6 bedeutet und das Durchschnittsmolekulargewicht etwa 350 bis 387 beträgt,where η denotes numbers from 5 to 6 and the average molecular weight is about 350 to 387,
d) 6 bis 9 Gew.-% Acrylsäure und/oder Methacrylsäure undd) 6 to 9% by weight of acrylic acid and / or methacrylic acid and
e) 20 bis 30 Gew.-% Glycidylester von aliphatischen gesättigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 15 Kohlenstoffatomen hergestellt werden, wobei die Komponenten a. b, c. d und e so ausgewählt werden, daß diese sich zu 100 Gew.-% ergänzen.e) 20 to 30% by weight of glycidyl esters of aliphatic saturated monocarboxylic acids having 9 to 15 carbon atoms are produced, the components a. b, c. d and e are selected so that that these add up to 100% by weight.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Copolymerisate aus4. The method according to claim 1, characterized in that copolymers from
ίι) IO bis 29 Gew.-^. Styrol und/oder Vinyltoluol,ίι) IO to 29 wt .- ^. Styrene and / or vinyl toluene,
b) 18 bis 26 Gew.-% Methylmethacrylat.b) 18 to 26% by weight of methyl methacrylate.
c) 16 bis 26 Gew.-Ι, Hydroxyälhylmethacrylat.c) 16 to 26 percent by weight, hydroxyethyl methacrylate.
d) 7 bis 12 Gew.-"h Acrylsäure und/oder Methacrylsäure undd) 7 to 12% by weight of acrylic acid and / or methacrylic acid and
e) 36 bis 20 Gew.-% Glycidylester von aliphatischen gesättigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 15 Kohlenstoffatomen hergestellt werden, wobei die Komponenten a. b. c, d um. e so ausgewählt werden, daß diese sich zu 100 Gew.-'v ergänzen.e) 36 to 20% by weight of glycidyl esters of aliphatic saturated monocarboxylic acids with 9 to 15 carbon atoms are produced, the Components a. b. c, d around. e are selected so that they add up to 100 wt .- 'v.
5. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß Copolymerisate aus5. The method according to claim I, characterized in that that copolymers from
a) 27 bis 32 Gew.-λ, Styrol und/oder Vinyltoluol.a) 27 to 32 λ by weight, styrene and / or vinyl toluene.
b) IS bis Gew.-",. Methylmeihacrylal.b) IS to wt. ",. Methylmeihacrylal.
4040
5050
5555
60 Ci) 16 bis 18 Gew.-% Hydroxyäthylmethacrylat,
C2) 2 bis 6 Gew.-% Polypropylenglykolmonomethacrylat
mit der Formel 60 Ci) 16 to 18 wt .-% hydroxyethyl methacrylate,
C 2 ) 2 to 6% by weight of polypropylene glycol monomethacrylate with the formula
CH3 CH3 CH 3 CH 3
II.
CH2=C — COO-(CH2CHO)n-H,CH 2 = C - COO- (CH 2 CHO) n -H,
wobei η Zahlen von 5 bis 6 bedeutet und das Durchschnittsmolekulargewicht etwa 350 bis 387 beträgt,where η denotes numbers from 5 to 6 and the average molecular weight is about 350 to 387,
d) 6 bis 7 Gew-% Acrylsäure und/oder Methacrylsäure undd) 6 to 7% by weight acrylic acid and / or methacrylic acid and
e) 23 bis 25 Gew.-% Glycidylester von aliphatischen gesättigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 15 Kohlenstoffatomen hergestellt werden, wobei die Komponenten a, b, c, d und 3 so ausgewählt werden, daß diese sich zu 100 Gew.-% ergänzen.e) 23 to 25% by weight of glycidyl esters of aliphatic saturated monocarboxylic acids having 9 to 15 carbon atoms be prepared, the components a, b, c, d and 3 are selected so that that these add up to 100% by weight.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Copolymerisate aus6. The method according to claim 1, characterized in that that copolymers from
bis 40 Ge\v.-% s) Styrol und/oder Vinyitoluoi und/oder b) Methylmethacrylat, bis 40 Gew.-% b,) Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester von aliphatischen gesättigten Monoalkoholen mit 2 bis 12 C-Atomen,up to 40% by weight s) styrene and / or vinyitoluoi and / or b) methyl methacrylate, up to 40% by weight b,) acrylic acid ester and / or Methacrylic acid esters of aliphatic saturated monoalcohols with 2 to 12 carbon atoms,
bis 30 Gew.-% c) Hydroxyäthylacrylat und/oder Hydroxyäthylmethacrylat. PoIypropylenglykolmonomethacrylai mit der Formelup to 30 % by weight c) hydroxyethyl acrylate and / or hydroxyethyl methacrylate. Polypropylene glycol monomethacrylate with the formula
CH3 CH3 CH 3 CH 3
! I! I.
CH2=C-COO-(CH2CHO)n-H,CH 2 = C-COO- (CH 2 CHO) n -H,
wobei η Zahlen von 5 bis 6 bedeutet und das Durchschnittsmolekulargewicht etwa 350 bis 387 beträgt,where η denotes numbers from 5 to 6 and the average molecular weight is about 350 to 387,
bis 12 Gew.-"n d) Acrylsäure und/oder Methacrylsäure undup to 12% by weight n d) acrylic acid and / or methacrylic acid and
bis 15 Gew.-% Glycidylester von aliphatischen gesättigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 15 Kohlenstoffatomen hergestellt werden, wobei die Komponenten a. b. c. d und e so ausgewählt werden, daß diese sich zu 100 Gew.-'i. ergänzen.be manufactured% glycidyl esters of aliphatic saturated monocarboxylic acids having 9 to 15 carbon atoms, wherein the components abc d and e are selected such that these up to 100 wt .- 'i - to 15 wt.. add to.
7. Verwendung der nach den Ansprüchen 1 bis 6 erhältlichen Copolymerisate auf der Basis von Vinylverbindungen. jr,/J-ungesättigten Monocarbonsäuren und Monoglycidylverblndungen, Polyisocyanaten, inerten organischen Lösungsmitteln und gegebenenfalls weiteren In Reaktionslacken üblichen Zusätzen in Mengen von (A) 60 bis 95 Gew.-% als Komponente in Reaktionslacken.7. Use of the copolymers obtainable according to Claims 1 to 6 based on vinyl compounds. jr, / J-unsaturated monocarboxylic acids and monoglycidyl compounds, polyisocyanates, inert organic solvents and, if necessary, other additives customary in reactive lacquers in Quantities of (A) 60 to 95% by weight as a component in reactive lacquers.
8. Verwendung der nach den Ansprüchen 1 bis 6 erhältlichen Copolymerisate in Mengen von (A) 70 bis Gew.-% in Einbrennlacken.8. Use of the copolymers obtainable according to claims 1 to 6 in amounts of (A) 70 bis % By weight in stoving enamels.
65 In der DE-PS 1038 754 ist ein Verfahren /ur Herstellung von vcresterten Polyhydroxy-Copolymerisaten beschrieben. Dieses bekannte Verfahren ist dadurch 65 In DE-PS 1038 754 a process / ur production of esterified polyhydroxy copolymers is described. This known method is thereby
gekennzeichnet, daß gleichzeitig und in Gegenwart eines Epoxy-Carboxy-Katalysators und eines Katalysators für die Vinylpolymerisation umgesetzt werden: (a) eine kurzkettige a,/?-ungesättigte Monocarbonsäure, (b) ein Vinylmonomeres mit nur einer aktiven, zur Additionspolymerisation befähigten, endständigen CH2=C < -Gruppe und (c) ein Monoepoxid, das ein, gegebenenfalls alkylsubstituiertes, Alkylenoxid, ein Äther oder Ester mit nur einem dreigliedrigen Epoxidsubstituenten ist, wobei das Monoepoxid sonst keine reaktionsfähige Gruppe hat. Hierbei muß stets gleichzeitig in Gegenwart eines Epoxy-Carboxy-Katalysators und eines Katalysators für die Vinylpolymerisation umgesetzt werden. Wie Nacharbeitungen der dortigen Beispiele gezeigt haben, liefern diese bekannten Copolymerisate gelb bis bräunlich gefärbte Lösungen. Die daraus hergestellten Lackfilme zeigen nach dem Abdunsten des Lösungsmittels eine unerwünschte gelbe bis braune Färbung, so daß diese Produkte nur eine sehr beschränkte Anwendung finden können. characterized in that at the same time and in the presence of an epoxy-carboxy catalyst and a catalyst for vinyl polymerization are reacted: (a) a short-chain a, /? - unsaturated monocarboxylic acid, (b) a vinyl monomer with only one active terminal capable of addition polymerization CH 2 = C <group and (c) a monoepoxide which is an optionally alkyl-substituted alkylene oxide, an ether or ester with only one three-membered epoxide substituent, the monoepoxide otherwise having no reactive group. The reaction must always be carried out simultaneously in the presence of an epoxy-carboxy catalyst and a catalyst for the vinyl polymerization. As reworking of the examples there has shown, these known copolymers give yellow to brownish colored solutions. The paint films produced therefrom show an undesirable yellow to brown coloration after the solvent has evaporated, so that these products can only be used to a very limited extent.
In der FR-PS 1J90 572 ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von veresterten Polyhydroxy-Copolymerisaten beschrieben, wobei die Additionreaktion zwischen der Epoxy- und Carboxy-Gruppe während oder nach der Copolymerisation erfolgt. Die Anwendung dieses Verfahrensprinzips ist in folgenden Druckschriften beschrieben worden: DE-OS 20 54 231, CH-PS 5 23 961, DE-OS 20 21 141, DE-PS 26 26 900, DE-AS 26 03 259, DE-AS 26 59 853. CH-PS 5 19 532, DE-OS 25 15 705, DE-OS 26 03 624, DE-OS 26 18 809, DE-OS 20 65 770.In the FR-PS 1J90 572 is also a method for Production of esterified polyhydroxy copolymers described, the addition reaction between the epoxy and carboxy group takes place during or after the copolymerization. The application of this procedural principle has been described in the following publications: DE-OS 20 54 231, CH-PS 5 23 961, DE-OS 20 21 141, DE-PS 26 26 900, DE-AS 26 03 259, DE-AS 26 59 853. CH-PS 5 19 532, DE-OS 25 15 705, DE-OS 26 03 624, DE-OS 26 18 809, DE-OS 20 65 770.
Der Nachteil dieser bekannten Verfahren im Fabrikationsmaßstab bestem darin, daß für die vollständigen Umsetzungen, nämlich Veresterung und Copolymerisation, relativ lange Umsetzungszeiten (12 bis 15 Stunden) erforderlich sind. Hierbei finden unerv jnschte Nebenreaktionen statt, da die Carboxylgruppe der ar,/?-ungesättigten Monocarbonsäure vor und nach ihrer Copolymerisation mit den anderen Monomeren mit reaktiven Gruppen, z. B. mit den Hydroxylgruppen und/oder Glycidylgruppen unter Esterbildung, und die Glycidylgruppen ίο unter sich bzw. mit den Hydroxylgruppen unter Ätherbindungsstrukturen, reagieren. Derartige Reaktionsansätze sind daher gegen die Reaktionsdurchführungsbedingungen sehr empfindlich, so daß es im großtechnischen Maßstab erforderlich ist, die Reaktionsparameter sehr genau einzuhalten, um Copolymerisate mit den gewünschten Eigenschaften in vergleichbarer Qualität sicher herzustellen. Außerdem findet auch bei sehr sorgfältiger Reaktionsdurchführung immer eine gewisse Gelteilchenbildung mit Teilchendurchmessern von etwa 5 bis 25 um statt, die vom Lackfachmann bei den daraus hergestellten Lackfilmen als »Slippen« b2zeichnet werden und keine Erzielung einer Hochlcistungslackierung gestatten.The disadvantage of this known method on a factory scale is that for the complete Conversions, namely esterification and copolymerization, relatively long conversion times (12 to 15 hours) required are. Unwanted side reactions take place here, since the carboxyl group is the ar, /? - unsaturated Monocarboxylic acid before and after its copolymerization with the other monomers with reactive groups, z. B. with the hydroxyl groups and / or glycidyl groups with ester formation, and the glycidyl groups ίο react with each other or with the hydroxyl groups under ether bond structures. Such reactions are therefore very sensitive to the reaction conditions, so that it is on an industrial scale Scale is required to adhere to the reaction parameters very precisely in order to produce copolymers with the to reliably produce the desired properties in a comparable quality. It also takes place very carefully Reaction always carried out a certain amount of gel particle formation with particle diameters of about 5 up to 25 lacquer films produced are marked as "slips" b2 and no high-performance lacquer is achieved allow.
In der DE-OS 16 68 510 isi ebenfalls ein Verfahren zur « Herstellung von veresterten Folyhydroxy-Copolymerisaten beschrieben, wobei jedoch die Aclditionsreaktion zwischen den Epoxy- und Carboxy-Gruppen vor, nach oder während der Copolymerisation durchgeführt wird. Bei der Auslührungsform, bei der die Veresterung während oder nach der Copolymerisation durchgeführt wird, gellen die Ausführungen der schon vorstehend erläuterten Art mit den angegebenen Nachteilen. Bei der Ausführungsform. bei der zwei Reaktionskomponenien, nämlich die ^./(-ungesättigte Monocarbonsäure mit der Epoxiverbindung, die einen Glycidylester einer tertiären aliphatischen Monocarbonsäure darstellt, zuerst ;:llein in Abwesenheit von Veresterungskauilysmoren zu einem Vorprodukt als Ester verarbeitet werden (wie dies auch in den DE-PS 27 09 784 und 27 09 782 erfolgt), ergibt sich der überraschende Nachteil, daß die Copolymerisatlösungen getrübt anfallen und die daraus hergestellten Lackfilme ebenfalls getrübt sind. Ferner können sehr leicht weitere Schwierigkeiten eintreten, weil die ^-ungesättigte Carbonsäure zur Polymerisation mit sich selbst neigt, wodurch die dabei gebildeten Homopolymerisate ebenfalls Trübungen verursachen. Derartige Feststellungen werden auch durch die Angaben in den DE-PS 10 38 754 Spalte 9, Zeilen 43 bis Spalte 10, Zeile 8 sowie in der DE-PS 26 26 900 Spalte 19, Zeilen 1 bis 39 bestätigt.In DE-OS 16 68 510 isi also a method for « Production of esterified polyhydroxy copolymers described, but the acldition reaction between the epoxy and carboxy groups is carried out before, after or during the copolymerization. at of the embodiment in which the esterification is carried out during or after the copolymerization the designs of the type already explained above with the stated disadvantages. In the embodiment. in the case of two reaction components, namely the ^. / (- unsaturated monocarboxylic acid with the epoxy compound, which is a glycidyl ester of a tertiary aliphatic monocarboxylic acid, first;: alone in the absence from esterification chewy lysmors to a preliminary product are processed as esters (as is also done in DE-PS 27 09 784 and 27 09 782), the result is A surprising disadvantage is that the copolymer solutions and the paint films produced from them are cloudy are also tarnished. Furthermore, further difficulties can easily arise because the ^ -unsaturated carboxylic acid tends to polymerize with itself, as a result of which the homopolymers formed in the process also Cause clouding. Such findings are also supported by the information in DE-PS 10 38 754 Column 9, lines 43 to column 10, line 8 and in DE-PS 26 26 900 column 19, lines 1 to 39 are confirmed.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend beschriebenen Nachteile der bekannten und zum Teil großtechnisch durchgeführten Verfahren der vorstehend erläuterten Art wesentlich zu verbessern, nämlich:The object of the invention is to overcome the above-described disadvantages of the known and in some cases on an industrial scale to significantly improve the method of the type explained above, namely:
1. Die Copolymerisatlösungen sollen farblos und blank sein. Dies bedeutet, daß die damit hergestellten Lackfilme auch »stippenfrei» bzw. sehr »siippenarm« sein sollen und trotz der Anwesenheit des Katalysators nicht vergilben.1. The copolymer solutions should be colorless and bright. This means that the manufactured with it Varnish films should also be "free of specks" or very "low-fat" and despite the presence of the The catalyst does not yellow.
2. Das Herstellungsverfahren soll auch im Farbrikmaßstab gegen die Reaktionsbedingungen relativ unempfindlich sein, so daß nach Ermittlung der optimalen Reaktionsparameter auch bei kleinen Abweichungen von den Reaktionsbe-Iingungen stets brauchbare, hochleistungsfähige Copolymerisate erhalten werden und unerwünschte Nebenreaktionen sollen auch durch den Katalysator bei der Copolymerisation und bei der Verwendung der Copolymerisate wei testgehend vermieden werden.2. The manufacturing process should also be relative to the reaction conditions on a factory scale be insensitive, so that after determining the optimal reaction parameters even with small Deviations from the reaction conditions always usable, high-performance copolymers are obtained and undesirable side reactions are also due to the catalyst in the Copolymerization and largely avoided when using the copolymers.
3. Das Herstellungsverfahren soll besonders bei der Durchführung im Fabrikmaßstab mit einer wesentlich verkürzten Umsetzungszeit in Eintopfverfahren durchführbar sein, um so durch die erheblich verkürzte Kesselbelegungszeit die Produktivität der Fabrikationsanlage ganz wesentlich zu steigern und somit die Produktionskosten zu senken.3. The manufacturing process is said to be particularly significant when carried out on a factory scale The shortened implementation time can be carried out in one-pot process, all the more so due to the considerably shortened Boiler occupancy time to significantly increase the productivity of the manufacturing plant and thus lowering production costs.
4. Das Herstellungsverfahren soll <_s gestatten, ferner verbesserte Copolymerisate auf der Rasis mit bekannter oder neuer Monomerenzusammensetzung herzustellen.4. The manufacturing process should allow, furthermore improved copolymers based on known or new monomer compositions to manufacture.
5. Die nach dem Verfahren hergestellten Copolymerisate sollen nicht-klebende, wasserfeste und elastische Filme auf den verschiedensten Substraten ergeben oder als Bindemittel für Pigmente. Deckfarben und Vliese geeignet sein, sowie als Bindemittelkomponente verwendbar sein, wobei die damit hergestellten Überzüge bzw. Flächengebilde in verschiedener Richtung vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. 5. The copolymers produced by the process should be non-adhesive, waterproof and elastic Produce films on a wide variety of substrates or as binders for pigments. Opaque colors and nonwovens be suitable, as well as be usable as a binder component, the produced therewith Coatings or flat structures have advantageous properties in different directions.
Die Aufgabe der Erfindung wurde dadurch gelöst, daß die Veresterungsstufe bei gleichzeitiger Copolymerisation in Gegenwart ausgewählter Epoxy-Carboxy-Katalysatoren durchgeführt wurde.The object of the invention was achieved in that the esterification stage with simultaneous copolymerization in the presence of selected epoxy-carboxy catalysts was carried out.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von in organischen Lösungsmitteln löslichen hydroxylgruppentragenden Copolymerisaten auf der Basis von Vinylverbindungen aus der Gruppe der aromatischen Vinylverbindungen, der Acrylate bzw. Methacrylate mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest, der Ester der Crotonsäure mit gesättigten Alkoholen, die 1 bis 10 Kohlenstoffatome im Alkoholrest enthalten, der Vinylester und Hydroxylgruppen tragender jr./i-äthylenisch ungestättigter Verbindungen einerseits und z,/iungesätligten Monocarbonsäuren und Monoglycidylverbindungcn andererseits durch Erhitzen unter VeresterungThe invention relates to a method for production of soluble in organic solvents hydroxyl-containing copolymers on the Based on vinyl compounds from the group of aromatic vinyl compounds, acrylates and methacrylates with 1 to 12 carbon atoms in the alcohol radical, the Esters of crotonic acid with saturated alcohols containing 1 to 10 carbon atoms in the alcohol residue, the Vinyl ester and hydroxyl group-bearing jr./i-ethylenic unsaturated compounds on the one hand and unsaturated compounds Monocarboxylic acids and monoglycidyl compounds, on the other hand, by heating with esterification
in Gegenwart eines Epoxy-Katalysators und unter gleichzeitiger Copolymerisation mittels Polymerisationsinitiatoren in inerten organischen Lösungsmitteln und gegebenenfalls Kettenabbrechern, dadurch gekennzeichnet, daß als Epoxy-Carboxykatalysatoren wenigstens eine Alkaliverbindung eingesetze wird.in the presence of an epoxy catalyst and at the same time Copolymerization by means of polymerization initiators in inert organic solvents and optionally Chain terminators, characterized in that at least one epoxy-carboxy catalyst Alkali compound is used.
Als Veresterungskatalysatoren auf der Basis einer Alkalimetallverbindung können alle Natrium-, Lithium-, Kalium-, Rubidium- und Cäsiumverbindungen - einzeln oder im Gemisch - eingesetzt werden, die im Reaktionsgemisch aus (/,^-ungesättigter Monocarbonsäure, Monoglycidylverbindung und mindestens zwei weiteren Vinylverbindungen löslich sind und zumindest bei der Zugabe und/oder beim Halten des Reaktionsansatzes auf Reaktionstemperatur zwecks Veresterung durch Addition bei gleichzeitiger Copolymerisation in Lösung gehen, wobei die eingesetzte Alkaliverbindung jedoch frei von solchen Bestandteilen sein soll, die bei der Copolymerisation des Additionsproduktes, das einen Ester darstellt, sich ungünstig auswirken können.As esterification catalysts based on an alkali metal compound, all sodium, lithium, Potassium, rubidium and cesium compounds - individually or in a mixture - are used, which in the reaction mixture of (/, ^ - unsaturated monocarboxylic acid, Monoglycidyl compound and at least two other vinyl compounds are soluble and at least in the Addition and / or while keeping the reaction mixture at the reaction temperature for the purpose of esterification by addition go into solution with simultaneous copolymerization, but the alkali compound used is free of should be such constituents that are used in the copolymerization of the addition product, which is an ester, can have an adverse effect.
Brauchbar sind beispielsweise die Carbonate, Bicarbonate, Formiate und die Hydroxyde der vorstehend genannten Alkalimetalle. Im Fabrikmaßstab haben sich am besten Lithiumhydroxyd und Kaliumhydroxyd - einzeln oder im Gemisch - bewährt.For example, the carbonates, bicarbonates, formates and the hydroxides of the above are useful called alkali metals. On a factory scale, lithium hydroxide and potassium hydroxide are best used individually or in a mixture - proven.
Bei der Verwendung im Fabrikmaßstab wird hierbei auf Grund des billigen Preises und der vorzüglichen Katalysatoreneigenschaften das Kaliumhydroxyd besonders bevorzugt eingesetzt. Zweckmäßig wird das eingesetzte Alkalihydroxyd bzw. die Alkaliverbindung odar deren Gemische in der zu veresternden ^-ungesättigten Monocarbonsäure aufgelöst. Man kann aber auch aus der Alkaliverbindung, z. B. Alkalihydroxyden, Alkalicarbnnaten oder Alkalibicarbonaten, und der ar,/J-ungesättigten Monocarbonsäure erst ihr Alkalisalz als Katalysator herstellen und kann dann das Alkalisalz der ar,/?-ungesättigten Carbonsäure in dem Reaktionsgemisch lösen bzw. bei der Durchführung der Veresterung und Copolymerisation durch Erhitzen in Lösung bringen.When used on a factory scale, this is due to the cheap price and excellent The potassium hydroxide is used with particular preference as a catalyst. This is expediently used Alkali hydroxide or the alkali compound or mixtures thereof in the ^ -unsaturated to be esterified Dissolved monocarboxylic acid. But you can also from the alkali compound, z. B. alkali hydroxides, alkali carbonates or alkali bicarbonates, and the ar, / J-unsaturated Monocarboxylic acid first produces its alkali salt as a catalyst and can then use the alkali salt of the ar, /? - unsaturated Dissolve carboxylic acid in the reaction mixture or when carrying out the esterification and copolymerization Bring into solution by heating.
Im allgemeinen ist es ausreichend, von etwa 0,005 bis etwa 0,5 Gew.-% Alkalimetallverbindung der schon genannten Art, bezogen auf das Gewicht der esterbildenden Komponenten, für die Additionsreaktion zuzufügen. Bevorzugt wird jedoch ein Zusatz von etwa 0,01 bis etwa 0,3 Gew.-% Alkalimetallverbindung.In general, it is sufficient to have from about 0.005 to about 0.5% by weight of the alkali metal compound mentioned type, based on the weight of the ester-forming components, to be added for the addition reaction. However, an addition of about 0.01 to about 0.3% by weight of the alkali metal compound is preferred.
Der bevorzugteste Bereich für den Zusatz beträgt etwa 0,02 bis etwa 0.1 Gew.-% Alkalimetallverbindungen, wobei von den Alkalimetallverbindungen dann Kalium- und Lithiumverbindungen ganz besonders vorteilhaft Verwendung finden.The most preferred range for the addition is about 0.02 to about 0.1 wt% alkali metal compounds, Of the alkali metal compounds, potassium and lithium compounds are particularly advantageous Find use.
Als α,/J-äthylenisch ungesättigte Monocarbonsäuren werden Acrylsäure, Methacrylsäure und/oder Crotonsäure, einzeln oder im Gemisch verwendet. Dazu zählen auch Halbester von Malein- und Fumarsäure mit gesättigten Alkoholen, die 1 bis 10 Kohlenstolfatome enthalten. As α, / J-ethylenically unsaturated monocarboxylic acids acrylic acid, methacrylic acid and / or crotonic acid are used individually or in a mixture. These include also half esters of maleic and fumaric acid with saturated alcohols containing 1 to 10 carbon atoms.
Zu den Monoepoxyden zählen substituierte Alkylverbindungen sowie Äther und Ester, sofern die einen dreigliedrigen Epoxydring enthalten, sowie Styroloxyd.The monoepoxides include substituted alkyl compounds as well as ethers and esters, provided that the one is tripartite Contain epoxy ring, as well as styrene oxide.
Beispiele für alkylsubstituierte Monoepoxide sind Propylenoxyd, Buten-2-oxyd, Hexen-2-oxyd und Octen-2-oxyd. Examples of alkyl-substituted monoepoxides are propylene oxide, butene-2-oxide, hexene-2-oxide and octene-2-oxide.
Beispiele für substituierte Äthermonoepoxyde sind Butylglycidyläther. Hexylglycidyläther. Octylglycidylälher und Phenylglycidyläther.Examples of substituted ether monoepoxides are butyl glycidyl ethers. Hexyl glycidyl ether. Octyl glycidyl ethers and phenyl glycidyl ether.
Beispiele für Estermonoepoxyde sind die Glycidylester der folgenden Säuren: Essigsäure, Propionsäure. Buttersäure, Capronsäure, Ca'rylsäure, 2-Äthylhexansäure. Isononansäure, or.ar-Dialkylalkanmonocarbonsäuren. in denen in «-Stellung zur Carboxylgruppe die Wasserstoffatome der Alkanmonocarbonsäure durch Alkylreste substituiert sind, so daß ein tertiäres Kohlenstoffatom vorliegt, mit der FormelExamples of ester monoepoxides are the glycidyl esters of the following acids: acetic acid, propionic acid. Butyric acid, Caproic acid, Ca'rylic acid, 2-ethylhexanoic acid. Isononanoic acid, or.ar-dialkylalkane monocarboxylic acids. in those in -position to the carboxyl group substituted the hydrogen atoms of the alkane monocarboxylic acid by alkyl radicals are such that a tertiary carbon atom is present, with the formula
R'
R2—C-COOHR '
R 2 -C-COOH
R3 R 3
worin R1, R2 und R3 Alkylgruppen bedeuten und die
Gesamtsumme der Kohlenstoffatome aller Alkylgruppen 3 bis 25 beträgt. Bevorzugt werden die Glycidylester der
cr.jz-Dialkylalkanmonocarbonsäuren mit 9 bis 13 C-Atomen
im Alkylgruppenrest.
Der bevorzugteste Glycidylester einer ar.z-Dialkylalkanmonocarbonsäure
besitzt die Summenformel ChHhC,.wherein R 1 , R 2 and R 3 represent alkyl groups and the total sum of the carbon atoms of all alkyl groups is 3 to 25. The glycidyl esters of the cr.jz-dialkylalkanemonocarboxylic acids with 9 to 13 carbon atoms in the alkyl group are preferred.
The most preferred glycidyl ester of an ar.z-dialkylalkanemonocarboxylic acid has the empirical formula ChHhC ,.
Beispiele für die aromatischen v nylverbindungen sind Styrol, Vinyitoiuoi, ar-Methyisiyroi ·. nd Haiogenstyroi. die außer der Vinylgruppe keine zur Reaktion mit der Carboxylgruppe befähigte Gruppe besitzen.Examples of the aromatic v nylverbindungen are styrene, Vinyitoiuoi, ar-Methyisiyroi ·. nd shark styrofoam. which apart from the vinyl group have no group capable of reacting with the carboxyl group.
Beispiele für die Ester von Acryl-, Methacryl- und Crotonsäure sind die Ester mit Methyl-, Äthyl-, Propyl-. Isopropyl-, η-Butyl-, Isobutyl-, sek.-Butyl-, ten.-Butyl-, Amyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl- und Decylalkohol. Examples of the esters of acrylic, methacrylic and crotonic acid are the esters with methyl, ethyl, propyl. Isopropyl, η-butyl, isobutyl, sec-butyl, ten-butyl, Amyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl and decyl alcohol.
Als Vinylester können beispielsweise verwendet werden: Vinylester von Zit-Dialkylalkanmonocarbor.säuren mit der FormelExamples of vinyl esters that can be used are: vinyl esters of Zit-Dialkylalkanmonocarbor.säuren with the formula
R1
R2—C—-COOHR 1
R 2 —C — COOH
R3 R 3
worin R1. R2 und R' Alkylgruppen bedeuten und die Gesamtsumme der Kohlenstoffatome aller Alkylgruppen 3 bis 25 beträgt, und davon werden Vinylester mit folgender Summenfurmel CqHi9-CO-O-CH-CH2 bevorzugt. Als Vinylester sind auch Vinylacetat und Vinylpropionat brauchbar.wherein R 1 . R 2 and R 'denote alkyl groups and the total sum of the carbon atoms of all alkyl groups is 3 to 25, and of these, vinyl esters with the sum formula CqHi 9 -CO-O-CH-CH 2 are preferred. Vinyl acetate and vinyl propionate can also be used as vinyl esters.
Als hydroxylgruppentragende x/i-äthylenisch ungesättigte Verbindungen können Hydroxyäthylmethacrylat, Hydroxyäthylacrylai, Hydroxypropylacrylai, Hydroxypropylmethacrylat sowie Butandiolmonoacrylat und/oder Butandiolmonon'.ethacrylat, einzeln oder im Gemisch, verwendet werden. Weiterhin sind auch hydroxyl^ruppentragende Ätherester, wie Polypropylenglykolmonomeihacrylat und/oder Polyäthylengylkolmonomethacrylat mit Durchschnittsmolekulargewichten zwischen 175 bis 390, verwendbar.As x / i-ethylenically unsaturated ones bearing hydroxyl groups Compounds can be Hydroxyäthylmethacrylat, Hydroxyäthylacrylai, Hydroxypropylacrylai, Hydroxypropylmethacrylat as well as butanediol monoacrylate and / or butanediol monon'.ethacrylate, individually or in a mixture, be used. Furthermore, ether esters bearing hydroxyl groups, such as polypropylene glycol monomolyte acrylate, are also used and / or polyethylene glycol monomethacrylate with average molecular weights between 175 to 390, usable.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird mit einem Unterschuß an jr./i-ungesättipter Monocarbonsäur" bis zum Äquivalent gearbeitet, wobei das Molverhältnis Monoepoxyd : ^./'-ungesättigter Monocarbonsäure 1 : 0,95 bis 1 betrügt. Die Copolymerisate solien Säurezahlen von 3 bis 5 besitzen. Die llydroxylzahlen der Mischpolymerisate sollen 40 bis 200 betragen.In a preferred embodiment of the method is worked with a deficit of jr./i-unsaturated monocarboxylic acid "up to the equivalent, with the molar ratio of monoepoxide: ^. / '- unsaturated Monocarboxylic acid 1: 0.95 to 1 is. The copolymers should have acid numbers from 3 to 5. the The hydroxyl numbers of the copolymers should be 40 to 200 be.
Eine Ausführui.3sforrr> des Verfahrens besieht darin, daß zur Umsetzung 1 1 bis 0,5 Gew.-'1., pr./i-ungesiitligtc Carbonsäure. 1,5 bis 39 Gew.-"·, Mnnoglycidylvcrbin-A Ausführui.3sforrr> the method inspects the fact that for the implementation of 1 1 to 0.5 wt '1., Pr./i-ungesiitligtc carboxylic acid. 1.5 to 39% by weight, mnnoglycidyl compound
dung. 5Ii bis 9X Gew.- ,. der anderen Vinylverbindungen eingesetzt werden, wobei die anderen Vinylverbindungen bis /u 30 Gew.-1·.. eine oder mehrere Vinylverbindungen mit einer Hydroxylgruppe im Molekül enthalten können.manure. 5Ii to 9X wt. of the other vinyl compounds are used, it being possible for the other vinyl compounds to contain up to / u 30% by weight 1 · .. one or more vinyl compounds with a hydroxyl group in the molecule.
Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung besieht darin, daß Acrylsäure und/oder Methacrylsäure. Monoglycidylester bzw. Monoglycidylestergemische von aliphatischen gesättigten Monocarbonsäuren mit 2 bis 19 Kohlenstoffatomen. Styrol. Vinylester von gesättigten Monocarbonsäuren bzw. Gemischen solcher Ester mit 4 bis l() Kohlenstoffatomen im Carbonsäuremolekül. Athylaerylat. n-, iso-. sek.-, tert.-Butylacrylat, Methylaerylai, Athylmethacrylat. n-, iso-, sek.-. tert-Hutylmeihacrylai. Methylmethacrylat und llydroxyäthylacrylai. Hydroxy prop\ IacryUu. Butandiolmonoacrylat. Hydroxy athylmethacrylat. Hydroxypropylmethacrylal, Buiandiolmonomethacrylal umgesetzt werden.Another embodiment of the method of the invention provides that acrylic acid and / or methacrylic acid. Monoglycidyl esters or monoglycidyl ester mixtures of aliphatic saturated monocarboxylic acids with 2 to 19 carbon atoms. Styrene. Vinyl esters of saturated monocarboxylic acids or mixtures of such esters with 4 to 1 ( ) carbon atoms in the carboxylic acid molecule. Athylaerylate. n-, iso-. sec.-, tert-butyl acrylate, methylaerylai, ethyl methacrylate. n-, iso-, sec.-. tert-Hutylmeihacrylai. Methyl methacrylate and llydroxyäthylacrylai. Hydroxy prop \ IacryUu. Butanediol monoacrylate. Hydroxy ethyl methacrylate. Hydroxypropyl methacrylal, Buiandiolmonomethacrylal are implemented.
Eine besondere Ausführungsform des Verfahrens ist uauun.ii gckcnri/ciLtitici. uaß 6 ui?» iz ucw.-ri. Aciyisäuie mit 18 bis 44 Gew.-",, Glycidylester einer x.jr-Dialkylalka^monocarbonsilure mit der Summenlormel ChHj4Oi. de^jn Struktur etwaA special embodiment of the method is uauun.ii gckcnri / ciLtitici. uaß 6 ui? » iz ucw.- r i. Aciyisäuie with 18 to 44 wt .- ",, glycidyl ester of a x. Jr-Dialkylalka ^ monocarboxylic acid with the sum formula ChHj 4 Oi. De ^ jn structure about
R' OR 'O
I Il /u\I Il / u \
I Il / \ I Il / \
R- -C-C-O-C H2-C H-C H2 R- -CCOC H 2 -C HC H 2
R<R <
entspricht, worin R1. R: und R' geradkettige Alkylgruppen darstellen, von denen mindestens eine die Methylgruppe Kt. wobei das Molverhältnis von Glycidylester zu Acrylsäure 1 : 0.98 bis 1 beträgt, und 15 bis 30 Gew.-'\, Styrol und/oder Vinylloluol. 15 bis 25 Gew.-',, Methylmeihacrylat. 15 bis 25 Gew.-1V, Hydroxyäthylmethacrylat. umgesetzt wird und die Umsetzung bis zum Erreichen .-w~*<hr C'Iaae^-S'tl-hl1 1 l·* t f V Λ»-Γ/\1 rt» » ι η/-J S-I a d iiirtnnisiart I -aiii _ ι 1 corresponds to where R 1 . R : and R 'represent straight-chain alkyl groups, of which at least one is the methyl group Kt. The molar ratio of glycidyl ester to acrylic acid is 1: 0.98 to 1, and 15 to 30% by weight, styrene and / or vinyl toluene. 15 to 25% by weight methyl methyl acrylate. 15 to 25% by weight 1 V, hydroxyethyl methacrylate. is implemented and the implementation until reaching. -w ~ * <hr C'Iaae ^ -S'tl-hl 1 1 l · * tf V Λ »-Γ / \ 1 rt» »ι η / -J SI ad iiirtnnisiart I -aiii _ ι 1
sich zu 100 Gew.-",. ergänzen müssen.must add up to 100% by weight.
Eine spezielle Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß 5 bis 7 Gew.-",. Acrylsäure mit 17 bis 25 Gew.-'ii Ghcidylester einer x.7-Dialkylalkanmonocarbonsäure mit der Summenformel CnHj4Oi. deren Struktur etwaA special embodiment of the process is characterized in that 5 to 7% by weight of acrylic acid with 17 to 25% by weight of a glycidyl ester of a x, 7-dialkylalkane monocarboxylic acid with the empirical formula CnHj 4 Oi
R1 OR 1 O
.O,.O,
R^C-C-O-CH2-CH-CH2 R ^ CCO-CH 2 -CH-CH 2
i
R; i
R ;
entspricht, worin R'. R: und R' geradkettige Alkylgruppen darstellen, von denen mindestens eine die Methylgruppe ist. wobei das MoKerhältnis von Glycidylester zu Acrylsäure 1 - 0.98 bis 1 beträgt, und 25 bis 30 Gew.-"., Styrol. 15 bis 20 Gew.-",, Methylmethacrylat. 15 bis 20 Gew.-r'. Hydroxyäthylmethacrylat, 2 bis 6 Gew.-1+. PoIypropylengiykolmonomethacrylat. dessen Struktur etwa die Formelcorresponds to where R '. R : and R 'represent straight-chain alkyl groups, at least one of which is the methyl group. where the MoKer ratio of glycidyl ester to acrylic acid is 1-0.98 to 1, and 25 to 30% by weight, styrene. 15 to 20% by weight, methyl methacrylate. 15 to 20 wt r '. Hydroxyethyl methacrylate, 2 to 6 wt + 1. Polypropylene glycol monomethacrylate. its structure roughly the formula
CH-.CH-.
CH-,CH-,
2 = C-COO-(CH2CHO)n-H 2 = C-COO- (CH 2 CHO) n -H
entspricht, wobei η Zahlen von 5 bis 6 bedeutet und das Durchschnittsmolekulargewicht etwa 350 bis 387 beträgt und 3 bis iO Gew.-*, Vinylester einer jr,z-Diaikyialkanmonocarbonsäure mit etwa der Formel C9Hi5-CO-O-CH=CH2. wobei die Gruppierung C5H,9 weit2ehend die Strukturcorresponds, where η denotes numbers from 5 to 6 and the average molecular weight is about 350 to 387 and 3 to 10 wt .- *, vinyl ester of a jr, z-Diaikyialkanmonocarbonsäure with about the formula C 9 Hi 5 -CO-O-CH = CH 2 . where the grouping C 5 H, 9 largely has the structure
CII;CII;
I C:H,—C —IC : H, —C -
CMI11 CMI 11
aulwe: ;, wobei die Gew.-",, sich zu 100 Gew.-",. ergänzen müssen, copolymerisiert werden bis Säurezahlen von 3 bis 5 vorliegen.aulwe:;, where the weight- ",, to 100 weight-" ,. add to must be copolymerized until acid numbers of 3 to 5 are present.
Eine spezielle Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daU für Copolymerisate, die zur Polyisocyanat vernetzung bestimmt sind, die Ausgangskomponenten so ausgewählt und umgesetzt werden, daß Copolymerisate mit einem llydroxylgruppengehalt von etwa 2 bis etwa 6 Gew.-",,. bezogen auf das Gewicht der Ausgangsmonomeren, erhalten werden.A special embodiment of the process of the invention is characterized in that for copolymers, which are intended for polyisocyanate crosslinking, the starting components are selected and are implemented that copolymers with a hydroxyl group content of about 2 to about 6 wt .- ",,. based on the weight of the starting monomers.
Eine noch speziellere Ausführungsform der vorstehenden Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangskomponenten so ausgewählt und solange umgesetzt werden, daß Copolymerisate mit Säurezahlen von 2 bis 12 bevorzugt 3 bis 6 erhalten werden.A more specific embodiment of the above Embodiment of the method is characterized in that the starting components are selected and are implemented as long as copolymers with acid numbers of 2 to 12, preferably 3 to 6 are obtained.
Eine Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß für Copolymerisate, die zur Vernetzung mit Aminoplastharzen bestimmt sind, die Ausgangskomponenten so ausgewählt und umgesetzt werden, daß Copolymerisate mit einem Hydroxylgruppengehalt von 2 bis 4.5 Gew.-'v. bezogen auf das Gewicht der Ausgangsmonomeren, und mit einer Säurezahl von IO bis 15 erhalten werden.One embodiment of the process is characterized in that for copolymers which are used for crosslinking The starting components are determined with amino resins are selected and implemented so that copolymers with a hydroxyl group content from 2 to 4.5 wt .-% based on the weight of the starting monomers, and with an acid number of IO to 15 can be obtained.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß als organisches Lösungsmittel Xylol. Monoglykolätheracetate oder Gemische aus Xylol und Monoätheracetaten verwendet werden, wobei als Polymerisationsinitiator 0,8 bis 1,5 Gew.-%, Di-tert.-Another preferred embodiment of the process consists in that as the organic solvent Xylene. Monoglycol ether acetates or mixtures of xylene and mono ether acetates are used, with as Polymerization initiator 0.8 to 1.5% by weight, di-tert.-
merkaptan als Kettenabbrecher eingesetzt werden, wobei sich die Gewichtsprozentangaben für den Polymerisationsinitiator und den Kettenabbrecher auf die Summe der Gewichte der eingesetzten umzusetzenden Monomeren beziehen.merkaptan can be used as a chain terminator, with the percentages by weight for the polymerization initiator and the chain terminator are based on the sum the weights of the monomers used to be converted.
Die bevorzugteste Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man das Lösungsmittel Xylol oder das Gemisch aus Xylol und Äthylglykoiacetat mit dem Glycidylester auf 140 bis 180'C erhitzt, ein weiteres Gemisch bestehend aus Acrylsäure, in der der Katalysator gelöst wurde, dann mit den weiteren monomeren Vinylverbindungen Di-tert.-Butylperoxyd und Dodecylmercaptan in 2 bis 5 Stunden gleichmäßig hinzufüg' und weitere 4 bis 5 Stunden bei gleichbleibender Temperatur polymerisiert und kondensiert.The most preferred embodiment of the invention is characterized in that the solvent Xylene or the mixture of xylene and Äthylglykoiacetat heated with the glycidyl ester to 140 to 180'C, another Mixture consisting of acrylic acid in which the catalyst was dissolved, then with the other monomers Add vinyl compounds di-tert-butyl peroxide and dodecyl mercaptan evenly in 2 to 5 hours and Polymerized and condensed for a further 4 to 5 hours at constant temperature.
Als Lösungsmittel für die Herstellung der neuen Mischpolymerisate eignen sich solche, die keine aktivenSuitable solvents for the preparation of the new copolymers are those which are not active
" Wasserstoffatome enthalten wie Xylol, Monoglykolätheracetate oder Gemische aus Monoglykolätheracetat und Xylol, wobei als Monoglykolätheracetate beispielhaft Methyiglykolacetat, Äthylglykoiacetat, Isopropylglykolacetat oder n-Butylglykolacetat genannt werden."Contain hydrogen atoms like xylene, monoglycol ether acetates or mixtures of monoglycol ether acetate and xylene, with monoglycol ether acetates being exemplary Methyiglycolacetat, Äthylglykoiacetat, Isopropylglykolacetat or n-Butylglykolacetat can be mentioned.
Als Polymerisationsinitiatoren können beispielsweise Diacylperoxyd, z. B. Dibenzoylperoxyd, Perester, z. B. tert.-Butylperoctoat, und Dialkylperoxyde, z. B. Di-tert.-Butylperoxyd, sowie alle Peroxyde, deren Halbwertszeiten in einem Temperaturbereich von 50 bis 150° C liegen,As polymerization initiators, for example, diacyl peroxide, z. B. dibenzoyl peroxide, perester, e.g. B. tert-butyl peroctoate, and dialkyl peroxides, e.g. B. Di-tert-butyl peroxide, as well as all peroxides whose half-lives are in a temperature range of 50 to 150 ° C,
6- eingesetzt werden. 6 - can be used.
Der Peroxydteil beträgt 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Anteil der a:,/J-äthylenisch ungesättigten Monomeren einschließlich der veresterten Monoepoxyde.The peroxide part is 0.5 to 5% by weight, based on the total proportion of a:, / J-ethylenically unsaturated Monomers including the esterified monoepoxides.
Als Kellenregler werden beispielsweise Ociylmerkaptan. Decylmerkaptan, I.aurylnierkapian unt! das verzweigte Dodecylmerkapian eingesetzt. Der Anteil der Kettenregier, bezogen auf den gesamten Anteil der ilthylenisch ungesättigten Monomeren einschließlich der veresterten Monoepoxyde betrügt 0 bis 2.5 Gew.-■',..Ociylmerkaptan, for example, are used as a ladle regulator. Decylmerkaptan, I.aurylnierkapian unt! that branched Dodecylmerkapian used. The proportion of chain rulers, based on the total proportion of ethylenic unsaturated monomers including the esterified monoepoxides amounts to 0 to 2.5 wt.
Diese Mischpolymerisate können als Komponente in Reaktionslacken zusammen mit einer Polyisocyanatkompon^.'.te verwendet werden.These copolymers can be used as a component in reactive lacquers together with a polyisocyanate component be used.
Zur Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Mischpolymerisate bringt man die Mischungen aus lösungsmittel halt igen hydroxy !gruppe nhaitigen Copolymerisaten und Polyisocyanat auf denkbar einfachstem Wege, etwa nach Zusatz, bekannter llilfmiiicl. wie Verlaufmittel. Pigmente oder Farbstoffe, durch Spritzen. Tauchen, Gießen. Bürsten oder sonstige geeignete Maßnahmen auf die entsprechenden Unterlagen auf und trocknet die Fliichengebilde bei Zimmertemperatur; in speziellen Füllen kann ein Einbrennen der Überzüge erfolgen, was sich tm wesentlichen nach den verwendeten Unterlagen und den von der Praxis gestellten Anforderungen an die Überzüge richtet. Auch die Mitverwendung von reaktiven Melaminharzen kann von Vorteil sein. Man kann die reaktiven Melaminharze etwa in Mengen von 1 bis 10 Gew.-".,. bezogen auf das Gewicht der Bindemittelkomponente, zusetzen, wodurch insbesondere eine Glanzerhöhung im Flächengebilde beobachtet werden kann.To use the copolymers prepared according to the invention, the mixtures are applied Solvent-containing hydroxy group-containing copolymers and polyisocyanate in the simplest possible way, for example after adding known oils. like leveling agent. Pigments or dyes, by spraying. Diving, pouring. Brushing or other suitable measures onto the appropriate documents and dry the sheet-like structures at room temperature; in With special fillings, the coatings can be baked in, which essentially depends on the type of material used Documents and the requirements imposed by practice on the coatings. Also the use of reactive melamine resins can be beneficial. The reactive melamine resins can be found in Add amounts of 1 to 10% by weight, based on the weight of the binder component, whereby in particular an increase in gloss can be observed in the fabric.
Bei der Verwendung der Mischpolymerisate in den schon erläuterten Reaktionslacken erfolgt die Umsetzung und das Aufbringen der Flächengebilde auf die Unterlage in Lösung. Geeignete Lösungen sind z. B. essigsaure Äthylester, Butylesier, Ätherester. Diäthylglykoldiacelal sowie Aromaten wie Benzol, Toluol oder Xylol. Die Konzentration der Lösungen kann in weiten Grenzen schwanken und richtet sich im wesentlichen nach der Löslichkeit der Komponenten. Bevorzugt werden Lösungen mit einem Festsioffgehali von 20 bis 80 Gew.-'« verwendet. When the copolymers are used in the reactive lacquers already explained, the reaction takes place and applying the fabrics to the substrate in solution. Suitable solutions are e.g. B. acetic acid Ethyl ester, butyl ester, ether ester. Diethylglykoldiacelal as well as aromatics such as benzene, toluene or xylene. The concentration the solutions can vary within wide limits and is essentially based on the Solubility of the components. Solutions with a solid content of 20 to 80% by weight are preferably used.
Bei der Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Mischpolymerisate in Reaktionslacken werden die Komponenten bevorzugt in folgenden Mengen verwendet: When using the manufactured according to the invention Mixed polymers in reactive lacquers, the components are preferably used in the following amounts:
60 bis 95 Gew.-% hydroxylgruppenhaltige Mischpolymerisate,
hergestellt gemäß Erfindung.
5 bis 40 Gew.-% organisches Polyisocyanat. wobei diese zusammen Zahlenwerte von 100 Gew.-1V, ergeben
müssen.60 to 95% by weight of copolymers containing hydroxyl groups, produced according to the invention.
5 to 40% by weight organic polyisocyanate. which together numerical values of 100 wt 1 V, must arise.
In einem mit Rührer, Rückflußkühler und Thermometer ausgestatteten Reaktionsgefäß wird unter Rückfluß bei ca. 146° C ein Gemisch bestehend ausIn a reaction vessel equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer, the mixture is refluxed at approx. 146 ° C a mixture consisting of
294,0 g Xylol,294.0 g xylene,
150,0 g Äthylglykolacetat,150.0 g ethyl glycol acetate,
144,5 g Glycidylester einer α.α-Dialkylalkanmonocarbonsäure folgender Summenformel ΟπΗ24θ3 mit einem Epoxydäquivaleni von 245 bis 253 (Siedebereich 5 bis 90% bei 710 mmHG von 251 bis 278° C) *). (0,59 Epoxydäquivalent, 21,72 = Gew.-%.)144.5 g of glycidyl ester of an α, α-dialkylalkane monocarboxylic acid with the formula ΟπΗ 2 4θ3 with an epoxy equivalent of 245 to 253 (boiling range 5 to 90% at 710 mmHG from 251 to 278 ° C) *). (0.59 epoxy equivalent, 21.72 = wt%.)
In das bei 146 C befindliche Gemisch wird das folgende Gemisch, welches sich bei Raumtemperatur in einem Tropftrichter befindet, bestehend aus 26.2 g Vinylester einer x,^-Dialkylalkanmonocarbonsäure mit der Formel CIIlCO-O-CH=CHj (3.1M Gew.-1·,,). wobei der Rest CoMi« weitgehend durch die StrukturThe following mixture, which is located at room temperature in a dropping funnel, consists of 26.2 g of vinyl ester of an x, ^ -dialkylalkanemonocarboxylic acid with the formula CIIlCO-O-CH = CHj (3. 1 M wt. 1 · ,,). the rest CoMi «largely due to the structure
C2Ih-C-CH,C 2 Ih-C-CH,
CHn CH n
gekennzeichnet werden kann.can be marked.
116,1 g llydroxyüthylmethacrylat (17,45 Gew.-1,,).116.1 g llydroxyüthylmethacrylat (17.45 wt 1 ,,).
26,Og Polypropylenglykolmonomethacrylal mit einem
mittleren Molekulargewicht von 350 bis 387 und einer Hydroxylzahl von 145 bis 160 (3.9
Gew.-%)♦*).
192.0 g Styrol (28,85 Gew.-■■„),26, Og polypropylene glycol monomethacrylal with an average molecular weight of 350 to 387 and a hydroxyl number of 145 to 160 (3.9% by weight) ♦ *).
192.0 g styrene (28.85% by weight),
118,0 g Methyimethacrylat (17.7 Gew.-",,),
6.4 g Di-tert.-Butylperoxyd.
6 4g Dodecylmerkaptan.118.0 g of methyl methacrylate (17.7% by weight),
6.4 g of di-tert-butyl peroxide.
6 4g dodecyl mercaptan.
4:.0g Acrylsäure (6,388 Gew.-"., und 0,583 Säureäuuivalent), 4: .0g acrylic acid (6.388 wt. ", And 0.583 acid equivalent),
0,3 g Kaliumhydroxyd, wobei das Kaliumhyürnxyd zuerst in der Acrylsäure gelöst wurde, in 4 Stunden gleichmäßig tropfenweise hinzugefügt und anschließend noch 5 bis 6 Stunden copolymerisiert. Die Copolymerisatlösung hat einen Feststoffgehalt von 61,8%. Die Viskosität der auf 50% mit Xylol verdünnten Lösung ergibt eine Auslaufzeit von 115 Sekunden, gemessen im Din-Becher mit 4-mm-Düse. Die Säurezahl des Copolymerisats beträgt 3.3.0.3 g of potassium hydroxide, with the potassium hydroxide was first dissolved in the acrylic acid, added dropwise evenly over 4 hours and then copolymerized for a further 5 to 6 hours. The copolymer solution has a Solids content of 61.8%. The viscosity of the solution diluted to 50% with xylene gives a Flow time of 115 seconds, measured in Din cup with 4 mm nozzle. The acid number of the copolymer is 3.3.
Die Berechnung von Reaktionsansätzen zur Herstellung von Copolymerisaten mit bestimmtem Hydroxylgruppengehalt ist in der DE-AS 26 03 259 in den Spanen 5 und 6 sowie in der DE-AS 26 26 900 beschrieben worden. The calculation of reaction batches for the production of copolymers with a certain hydroxyl group content is in DE-AS 26 03 259 in the chips 5 and 6 and in DE-AS 26 26 900 have been described.
·) Der Glycidylester ist in dem Technical Bulletin RES/CAX/1 der Shell Chemicals mit dem Titel: »Shell Resin Intermediates Cardura E 10«. beschrieben. Dessen Struktur kann durch die folgende Formel wiedergegeben werden, die auf einer synthetischen gesättigten, hoch verzweigten Monocarbonsäure mit 10 C-Atomen beruht·) The glycidyl ester is in the Technical Bulletin RES / CAX / 1 of Shell Chemicals with the title: »Shell Resin Intermediates Cardura E 10 ". described. Its structure can be represented by the following formula are based on a synthetic saturated, highly branched Monocarboxylic acid with 10 carbon atoms is based
R1 O n R 1 O n
R: —C —C —O —CH;-CH-CH;.R : -C-C-O-CH; -CH-CH ;.
i.i.
worin R1. R2 und R! geradketlige Alkylgruppen darstellen, von denen mindestens eine immer die Methylgruppe darstellt. wherein R 1 . R 2 and R ! represent straight alkyl groups, at least one of which always represents the methyl group.
**) Das vorstehende Produkt kann durch die folgende Formel wiedergegeben werden:**) The above product can be represented by the following formula:
CH3 CHjCH 3 CHj
i Ii I
CH2=C-COO—(CH,-CHO),-H.
worin η die Zahlenwerte 5 bis 6 bedeuten.CH 2 = C-COO- (CH, -CHO), -H.
where η denotes the numerical values 5 to 6.
11 1211 12
Jodfarbzahl nach DIN 6162 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1Iodine color number according to DIN 6162 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1
In den Beispielen 2 bis 7 werden die Lösungsmittel und der Glycidylester, wie im Beispiel 1 beschrieben, auf 144 bis 148° C erhitzt und die Monomeren und der darin gelöste Katalysator, die bei Raumtemperatur gehalten wurden, in das am Sieden gehaltene Gemisch gleichmäßig hinzugefügt und anschließend copolymerisiert.In Examples 2 to 7, the solvents and the glycidyl ester are, as described in Example 1, to 144 to 148.degree heated and the monomers and the catalyst dissolved therein, which were kept at room temperature, in the kept boiling Mixture added evenly and then copolymerized.
*) auf 50 Gew.-% Copolymerisat-Festkörper mit Athylglykolacetat verdünnt.*) diluted to 50% by weight copolymer solids with ethylglycol acetate.
Vergleichsuntersuchungen zum Nachweis 50 lieh macht. Sobald die exotherme Reaktion nachläßt, der erfindungswesentlichen Unterschiede wird wieder erhitzt, damit die Mischung weiter unterComparative examinations to prove 50 makes borrowed. As soon as the exothermic reaction subsides, the differences essential to the invention is heated again so that the mixture continues under
gegenüber der Arbeitsweise gemäß DE-PS 10 38 754 Rückfluß siedet, bis ein Säurewert von 11.0 erreicht istcompared to the procedure according to DE-PS 10 38 754 reflux boils until an acid value of 11.0 is reached
Versuch , (ungefähr 8 Stunden). Attempt (about 8 hours).
(gemäß Beispiel 1, DE-PS 10 38 754) v.D,ie so. ^^5^1^^^,01^61?5311^"? besjlzt, die (according to Example 1, DE-PS 10 38 754) v . D , ie so . ^^ 5 ^ 1 ^^^, 01 ^ 61 ? 5311 ^ "? Bes j LZT that
6 55 Viskosität von 10 200 Centipoise bei 20° C und einen 6 55 viscosity of 10 200 centipoise at 20 ° C and one
Es wurden 535,0 g Methylisobutylketon in einen mit Gehalt an fester Substanz von 52,1 Gew.-% (2 Stunden Rührer, Thermometer und Rückflußkühler ausgestatte- bei 150° C).535.0 g of methyl isobutyl ketone were poured into a solids content of 52.1% by weight (2 hours Stirrer, thermometer and reflux condenser equipped at 150 ° C).
ten 2-l-K.olben eingefüllt. Zu diesem Lösungsmittel wer- Bei vollständiger Umsetzung der ReaktionspartnerFilled in th 2-liter flask. The reactants become this solvent
den 178,5 g Propylenoxyd, 221,6 g Acrylsäure und beträgt der theoretische Festkörpergehalt 58,8 Gew.-96.the 178.5 g propylene oxide, 221.6 g acrylic acid and the theoretical solids content is 58.8% by weight 96.
400,0 g Styrol gegeben. Zusätzlich zu den 178,5 g Pro- 60400.0 g of styrene are added. In addition to the 178.5 g Pro-60
pylenoxyd wird ein 10%iger Überschuß (17,9 g) verwen- „ , .pylene oxide is a 10% excess (17.9 g) used ",.
det, der einen Verlust infolge Flüchtigkeit ausgleichen , _„ D . . ^f111L1- nc .„,,.,,.det that compensates for a loss due to volatility, _ " D. . ^ f 111 L 1 - nc . ",,. ,,.
soll. Als Katalysatoren werden zu dieser Mischung 16,0 g ... {&™* Be.sp.el 1, DE-PS 10 38 754target. 16.0 g of ... { & ™ * Be.sp.el 1, DE-PS 10 38 754
Benzoylperoxvd und 22,9 g einer 35%igen Lösung von jedoch mit Kataiysator der vorliegenden Erfindung)Benzoylperoxvd and 22.9 g of a 35% solution of but with Katai y sator of the present invention)
Benzyltrimethylammoniumhydroxyd in Methanol gege- 65 Es wurde wie bei dem vorstehenden Versuch 1 gearben. Der Kolbeninhali wird auf Röckflußternperatur (75 Deitet, jedoch mit der Abänderung, daß das Benzyitribis 80° C) erhitzt, wobei eine exotherme Reaktion ein- methylammoniumhydroxyd durch Kaliumhydroxyd setzt, die eine Unterbrechung der Wärmezufuhr erforder- ersetzt wurde.Benzyltrimethylammonium hydroxide in methanol was used as in Experiment 1 above. The flask inhalation is brought to reflux temperature (75 degrees, but with the modification that the benzyitribis 80 ° C) heated, with an exothermic reaction of a methylammonium hydroxide by potassium hydroxide sets that an interruption of the heat supply has been replaced.
Πί; ',ο hergestellte Mischpolymerisailösung besitzt die Viskosität von 49 200 Centipoise bei 20" C nach Verdünnung mit Methylisobutylketon auf einen Festkörpergehalt von 56.3 Gew.-1.,.Πί; ', ο Mischpolymerisailösung prepared has the viscosity of 49 200 centipoises at 20 "C after diluting with methyl isobutyl ketone to a solids content of 56.3 wt 1.,.
Der Gehalt an fester Substanz (vor der Verdünnung) beträgt 59.7 Gew.-".. Bei vollständiger Umsetzung der Reaktionspartner betragt der theor. Festkörpergehalt 60 Gew.-',,.The solid substance content (before dilution) is 59.7% by weight. When the The theoretical solids content is 60% by weight of the reaction partner.
Versuch 3Attempt 3
(gemäß Beispiel 1. DE-PS 1038 754.
jedoch ohne Katalysator)(according to example 1. DE-PS 1038 754.
but without a catalyst)
Es wurde wie bei dem \orstehenden Versuch 1 gearbeitet, jedoch mit der Änderung, daß das Benzyltrimeihylammoniumhydroxyd weggelassen wurde.It was worked as in the above experiment 1, but with the change that the Benzyltrimeihylammoniumhydroxyd was omitted.
Von der so hergestellten Mischpoh merisatlosung konnte die Viskosität und der Festkörper nicht bestimmt werden, da unlösliche .Anteile vorhanden waren. Der Säurewert betrug l>5. Dies zeigt eine ungenügende Ver-The viscosity and the solids content of the mixed polymer solution produced in this way could not be determined because insoluble components were present. The säu r Ewert was l> 5th This shows an insufficient
Oiskussion der Versuche 1 bis 3Discussion of experiments 1 to 3
Die vorstehenden Versuche 1 bis 3 zeigen, daß ohne Katalysator die Umsetzung im industriellen Maßstab nicht durchführbar ist. Bei dem Versuch 1 (Stand der Technik) nehmen 6.7 Gew.-1V der Reaktionspartner an der Umsetzung nicht teil, so daß bei der Umsetzung im industriellen Maßstab in einer besonderen Verfahrens-Stufe (wie auch in der DE-PS 10 38 754. Spalte 5. Zeile 70 bis Spalte 6. Zeile 5 beschrieben), die nicht umgesetzten Reaktionspartner abgetrennt werden müssen, um eine unzulässige Umweltverschmutzung zu vermeiden.Experiments 1 to 3 above show that the reaction cannot be carried out on an industrial scale without a catalyst. In the Experiment 1 (prior art) 6.7 wt take 1 V of the reactants in the reaction does not participate so that (in the implementation on an industrial scale in a special process stage as well as in DE-PS 10 38 754. Column 5th line 70 to column 6th line 5), the unreacted reactants must be separated in order to avoid inadmissible environmental pollution.
Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise werden die Reaktionspartner praktisch vollständig umgesetzt, so daß die theoretische Ausbeute erreicht wird und somit keine Trennoperationen erforderlich sind, um eine Umweltverschmutzung zu vermeiden.In the procedure according to the invention, the reactants are practically completely implemented, so that the theoretical yield is achieved and thus no separation operations are required to avoid environmental pollution to avoid.
5.3. Die Jodlarbzahl nach DIN ergab einen Wert \ on 2 und somit eine stark gelbliche CopoU merisailosu.ig. während die mit TiCl; pigmentierten Filme ein·: Wrgilbung aufwiesen.5.3. The iodine larb number according to DIN gave a value of 2 and thus a strong yellowish CopoU merisailosu.ig. while those with TiCl; pigmented films ·: yellowing exhibited.
Im Gegensatz dazu waren die erfindungsgemäßen Copolynierisatlüsungen farblos und auch die mit TiO: pigmentierten Filme zeigten keine Vergilbt ;■>»;.In contrast, the copolymers according to the invention were colorless and the films pigmented with TiO: did not show any yellowing either.
Weitere Vergleichsuntersuchungen ίο (unter Berücksichtigung der DE-AS 26 26 TOGFurther comparative studies ίο (taking into account DE-AS 26 26 TOG
zum Nachweis des technischen Fortschritts)as proof of technical progress)
Herstellung des Mischpolymerisats 1 nach DE-AS 26 26 TOOProduction of the copolymer 1 according to DE-AS 26 26 TOO
325 g Xylol. 155 g Ath> IgK kolacetal und 214 g Glycidylester \ on x. jr-Dialk> lai.\anmonocarhonsäuren folgender Summenformel C,;H.-jOi werden -.ml" 14" C unter Rückfluß erhitzt und ein Gemisch bestehend aus 145 g Methylmethacrylat. 135 g llulroxyäihylmethacrylat. 2 g tert.-Dodeeyimerkaptan. 160 g St> ro 1. 63 g Acrylsäure und 7g di.-ierl.-Buiylperowd in 1 Stunden gleichmäßig hinzugefügt und etwa 6 Stunden bei 140 bis 145" C polymerisiert tind kondensiert. Da> Produkt ergibt einen Festkorpergehalt von 60 Geu.- . Die mit Xylol aut 50".· Feststoff verdünnte Lösung ergibt Viskositäten ..on 350 Sekunden, gemessen im DIN-Becher mit einer 4-mm-Auslauföffnung bei 20 C. Die Säure/ahl des Copolymerisate hat den Wert 8.0. Durch weiteres Halten unter Rückfluß des Ansatzes trat keine Veränderung der Säurezahl mehr ein.325 grams of xylene. 155 g Ath> IgK kolacetal and 214 g glycidyl ester \ on x. jr-Dialk> lai. \ anmonocarhonsäuren following empirical formula C,; H.-jOi -.ml "14" C are heated under reflux and a mixture consisting of 145 g of methyl methacrylate. 135 g of hydroxyethyl methacrylate. 2 g of tert-dodee yimer kaptan. 160 g of St> ro 1. 63 g of acrylic acid and 7 g of di.-ierl.-Buiylperowd added uniformly in 1 hour and polymerized and condensed for about 6 hours at 140 to 145 ° C. The product results in a solids content of 60 Geu.-. The solution diluted to 50 "solids with xylene gives viscosities of 350 seconds, measured in a DIN beaker with a 4 mm outlet opening at 20 ° C. The acidity of the copolymer has a value of 8.0. Further refluxing of the batch no longer changed the acid number.
Vergleichseopolymerisat gemäß der ErfindungComparison copolymer according to the invention
Es wurde wie in Beispiel 1 der DE-AS 26 26 TOO beschrieben gearbeitet, jedoch mit der Abweichung. d.i!3 der Zusatz von 0.32 g Lithiumhydroxyd zuvor in der Acrylsäure gelöst und mit den anderen Verbindungen des Zulaufgemisches vermischt wurde.The procedure was as described in Example 1 of DE-AS 26 26 TOO, but with the difference. i.e.! 3 the addition of 0.32 g lithium hydroxide previously dissolved in the acrylic acid and with the other compounds of the feed mixture was mixed.
Der Verlauf der Umsetzung wurde durch die Bestimmung der Säurezahl, bezogen auf das Copolymerisat.The course of implementation was determined by the the acid number, based on the copolymer.
Weitere Vergleichsuntersuchungen
zum Nachweis des technischen FortschrittsFurther comparative studies
as proof of technical progress
Versuch 4Attempt 4
Es wurde wie im Beispiel 1 gearbeitet, jedoch die An und Menge der Lösungsmittel und Monomeren aus Beispiel 2 zum Zwecke der Vergleichsuntersuchungen zugrunde gelegt. Als Katalysator wurde eine außerordentlich geringe Menge gewühlt, um die Vergilbung der Harzlösung so gering wie möglich zu halten, da bei größeren Katalysatorenmengen bereits starke Braunverfärbungen auftreten. Es wurde daher 0.3 g Triäihylamin eingesetzt. Das Produkt hatte einen Feststoffgehalt von 62 Gew.-°o und nach Verdünnung auf 5(K mit Xylol eine Viskosität von 88 Sekunden Auslaufzeit, gemessen im Din-Becher mit 4-mm-Auslaufdüse bei 20° C. Die Säurezahl betrug 5,8. Die Jodfarbzahl nach DIN ergab einen Wert von 2 bis 3 und somit eine stark gelbliche Copolymerisatlösung. Auch die mit TiO2 erhaltenen pigmentierten Filme zeigten eine Vergilbung.The procedure was as in Example 1, but based on the type and amount of solvents and monomers from Example 2 for the purpose of the comparative investigations. An extremely small amount was churned out as a catalyst in order to keep the yellowing of the resin solution as low as possible, since with larger amounts of catalyst already strong brown discoloration occurs. It was therefore used 0.3 g of triethylamine. The product had a solids content of 62% by weight and, after dilution to 5 (K with xylene, a viscosity of 88 seconds flow time, measured in a Din beaker with a 4 mm nozzle at 20 ° C. The acid number was 5.8 The iodine color number according to DIN gave a value of 2 to 3 and thus a strongly yellowish copolymer solution The pigmented films obtained with TiO 2 also showed yellowing.
Versuch 5Attempt 5
Es wurde wie im Versuch 4 verfahren, jedoch anstelle von Triäthylmain 1 g einer 4OtIgCn methanolischen Lösung von Benzyltrimethylammoniumhydroxyd eingesetzt. Das Produkt ergab einen Feststoffgehalt von 61,6 Gew.-ao und eine Auslaufzeit von 117 Sekunden, gemessen als 50°oige Lösung in Xylol, und eine Säurezahl von ermittelt.The procedure was as in Experiment 4, but 1 g of a 4OtIgCn methanolic solution of benzyltrimethylammonium hydroxide was used instead of triethylmine. The product gave a solids content of 61.6 weight a o, and a flow time of 117 seconds as measured as 50 ° OIGE solution in xylene, and determines an acid number of.
Eine Stunde nach Zulaufende Säurezahl S.l) One hour after the end of the feed acid number S. l)
Zwei Stunden nach Zulaufende Säurezahl ".5Two hours after the end of the acid number .5
Drei Stunden nach Zulaufende Säurezahl 5.6Three hours after the end of the addition, the acid number was 5.6
Vier Stunden nach Zulaufende Säurez.,'.il 4.5Four hours after the end of the acidity, 4.5
Fünf Stunden nach Zulaufende Säurezahl 4.0Five hours after the end of the acid number 4.0
Sechs Stunden nach Zulaufende Säurezahl 4.0Six hours after the end of the acid number 4.0
Weitere VergleichsuntersuchungenFurther comparative studies
(unter Berücksichtigung der DE-AS 26 03 259 zum Nachweis des technischen Fortschritts)(taking into account DE-AS 26 03 259 as proof of technical progress)
Herstellung des Mischpolymerisates 2 nach DE-AS 26 03 259Production of the copolymer 2 according to DE-AS 26 03 259
705 g Xylol. 337 g Äthylglykolacetat und 403 a Glycidylester von jr.jr-Dialkyla'kanmonocarbonsäuren folgender Summenformel CoH^Oi werden auf 138" C unter Rückfluß erhitzt und ein Gemisch, bestehend aus 124 g Acrylsäure. 293 g Hydroxyäthylmethacrylat. 423 g Styroi. 315 g Methylmethacrylat, 15.2 di.-tert.-Butylperoxyd und 17 g Dodecylmerkaptan gleichmäßig hinzugefügt und etwa 6 Stunden bei 135CC gemeinsam polymerisiert und kondensiert. Der Feststoffgehali beträgt 61 Gew.-0O. Die Viskosität der mit Xylol auf 50 Gew.-'\, Feststoff verdünnten Lösung beträgt 140 Sekunden, gemessen im DIN-Becher mit einer 4-mm-Auslauföffnung bei 23" C. Die Säurezahl beträgt 8.2. bezogen auf das Mischpolymerisat.705 grams of xylene. 337 g of ethyl glycol acetate and 403 g of glycidyl ester of jr.jr-Dialkyla'kanmonocarbonsäuren the following empirical formula CoH ^ Oi are heated to 138 "C under reflux and a mixture consisting of 124 g of acrylic acid. 293 g of hydroxyethyl methacrylate. 423 g of styrofoam. 315 g of methyl methacrylate, 15.2 Tu-tert-butyl peroxide and 17 g of dodecyl mercaptan added uniformly and polymerized for about 6 hours at 135 C C together and condensed. the Feststoffgehali is 61 wt 0 O. the viscosity of the xylene to 50 wt .- '\, Solids diluted solution is 140 seconds, measured in a DIN beaker with a 4 mm outlet opening at 23 "C. The acid number is 8.2. based on the copolymer.
Vergleichscopolymerisaie gemäß der ErfindungComparative copolymers according to the invention
Es wurde, wie in Beispiel 2 der DE-AS 26 03 259 beschrieben, gearbeitet, jedoch mit der Abweichung, daß der Zusatz von 0.71 g Lithiumhydroxyd zuvor in der Acrylsäure gelöst u:id mit den anderen Verbindungen des Zulaufgemisches %'ermischt wurde.It was, as in Example 2 of DE-AS 26 03 259 described, worked, but with the difference that the addition of 0.71 g of lithium hydroxide previously dissolved in the acrylic acid and with the other compounds of the feed mixture% 'was mixed.
Der Verlauf der Umsetzung wurde durch die Bestimmung der Säurezahl, bezogen auf das Copolymerisat. ermittelt.The course of the reaction was determined by determining the acid number, based on the copolymer. determined.
Eine Stunde nach Zulaufende Säurezahl 9One hour after the end of the feed acid number 9
Zwei Stunden nach Zulaufende Säurezahl 7,2Two hours after the end of the addition, the acid number was 7.2
Drei Stunden nach Zulaufende Säurezahl 5,8Three hours after the end of the addition, the acid number was 5.8
Vier Stunden nach Zulaufende Säurezahl 4.6Four hours after the end of the feed acid number 4.6
Fünf Stunden nach Zulaufende Säurezahl 3.9Five hours after the end of the acid number 3.9
Sechs Stunden nach Zulaufende Säurezahl 3,9Six hours after the end of the addition, the acid number was 3.9
Die Vergleichsuntersuchungen zeigen, daß die nach der Erfindung erhaltenen Copolymerisate Säurezahlen mit den gewünschten niedrigeren Werten ergeben, so daß der Einbau des Glycidylesters vollständiger ist als bei den Verfahren nach dem Stand der Technik.The comparative tests show that the copolymers obtained according to the invention have acid numbers with the desired lower values, so that the incorporation of the glycidyl ester is more complete than in the methods according to the state of the art.
Vergleicht man die Umsetzung in Abhängigkeit von der Zeit nach Zulaufende der Monomeren, so zeigt sich, daß man bereits niedrigere Säurezahlen 2 Stunden nach Zulaufende der Monomeren erhält, während die Produkte, die nach dem zum Stand der Technik gehörenden Verfahren erhalten werden, mindestens 6 Stunden Umsetzungszeit nach Zulaufende der Monomeren benötigen, um annähernd die Säurezahlen zu ergeben.If one compares the conversion as a function of the time after the end of the feed of the monomers, it can be seen that that lower acid numbers are already obtained 2 hours after the end of the addition of the monomers, while the products obtained by the prior art process, at least 6 hours Require reaction time after the end of the feed of the monomers in order to give approximately the acid numbers.
Hautpeinsatzgebiete für die Copolymerisate sind - in Kombination mit aliphatischen und aromatischen Polyisocyanaten oder deren Mischungen - luft- und ofentrocknende Metall-, Holz- und Kunststofflackierungen. Solche Zweikomponenienlacke werden bevorzugt angewendet, wenn von den luft- oder forciert getrockneten Lacken Eigenschaften erwartet werden, die üblicherweise nur Einbrennlacke bieten.The main areas of application for the copolymers are - in combination with aliphatic and aromatic polyisocyanates or their mixtures - air- and oven-drying metal, wood and plastic paintwork. Such two-component paints are preferably used, if properties are expected from the air-dried or force-dried paints that are usually present only offer stoving enamels.
Diese neuen Reaklionslacke werden als Bindemittel besonders für den Autoreparaturlacksektor sowie für die Bus- und Lkw-Lackierung eingesetzt.These new reaction paints are used as binders Used in particular for the automotive refinish sector as well as for bus and truck painting.
In Kombination mit aliphatischen Polyisocyanaten erhält man füllkräftige. gilbungsfreic Lackierungen mit ausgezeichneter Wetterbeständigkeit und Glanzhaltuni;.In combination with aliphatic polyisocyanates you get full-bodied. non-yellowing paintwork with excellent weather resistance and gloss retention ;.
Beispiel fur die Herstellung eines ReaktionslackesExample for the production of a reactive lacquer
100 g Copolymerisatlösung, erhalten nach Beispiel 2, und 20 g einer 75%igen Lösung eines Xylol/Äthylglykolacetal =1:1 gelösten, Biuretgruppen enthaltenden aliphatischen Triisocyants, welches durch Umsetzung aus drei Molen Hexameihylendiisocyanat und einem Mol Wasser erhalten wurde, mit einem NCO-Gehalt von 21 Gew.-%. werden mit einem Lösungsmitte^emisch. beste hend aus Xylol/Butylacetat =1:1 auf Spritzviskosität eingestellt und Stahlbleche mit einer Trockenfilmschichtdicke von 45 μιη beschichtet und 10 Tage bei Raumtemperatur gehärtet. Die Filme wiesen einen ausgezeichneten Glanz und eine gute Beständigkeit gegenüber Xylol100 g copolymer solution, obtained according to Example 2, and 20 g of a 75% solution of a xylene / ethyl glycol acetal = 1: 1 dissolved, biuret group-containing aliphatic triisocyanates, which by reaction from three moles of hexamethylene diisocyanate and one mole Water was obtained with an NCO content of 21% by weight. become mixed with a solvent. existing from xylene / butyl acetate = 1: 1 to spray viscosity set and coated steel sheets with a dry film thickness of 45 μm and 10 days at room temperature hardened. The films had excellent gloss and good resistance to xylene
t5 auf.t5 on.
Ein besonders bevorzugter Reaktionslack enthält:A particularly preferred reaction varnish contains:
(A) 63 bis 68 Gew.-% hergestellte hydroxylgruppenhaltige Copolymerisate und(A) 63 to 68% by weight of produced hydroxyl groups Copolymers and
,0 (B) 32 bis 37 Gew.-"., organisches Triisocyanat, welches durch Umsetzung aus 3 MoI Hexamethylendiisocyanat und 1 Mol Wasser erhalten wurde, wobei (A) und (B) Zahlenwerte von 100 Gew.-% ergeben müssen. , 0 (B) 32 to 37% by weight, organic triisocyanate, which was obtained by reacting 3 mol of hexamethylene diisocyanate and 1 mol of water, (A) and (B) having to give numerical values of 100% by weight.
Für die Herstellung eines Einbrennlackes können 70 bis 95 Gew.-% hydroxylgruppenhaltige Copolymerisate, hergestellt gemäß der Erfindung, mit 5 bis 30 Gew.-1*., Aminoplastharzen Verwendung finden, wobei sich die Uew.-"b-Angaben zu 100 Gew.-"b ergänzen müssen. AlsFor the production of a stoving enamel 70 to 95 wt .-% hydroxyl-containing copolymers produced according to the invention with 5 to 30 parts by weight 1 *., Will find use aminoplast resins, wherein the UEW .- "b-add up to 100 wt. - "b must complete. as
Hi Aminoplastharze können hierbei alle Aminoplastharze verwendet werden, die mit Acrylaicopolymerisatharzen verträglich sind und in großer Anzahl im Handel sind und häufig auf Harnstoff- und/oder Melamin-Formaldehydbasis aufgebaut sind und mit niederen Alkanolen Hi amino Herein, all amino resins are used which are compatible with Acrylaicopolymerisatharzen and are in large numbers in the trade and are often based on urea and / or melamine-formaldehyde base and with lower alkanols
r> verethert vorliegen. r > are present in etherified form.
Die Lösung des fertiggestellten Copolymeren wird gekühlt und die Aminoplastlösung eingebracht, wobei der Lösungsmittelgehalt so eingestellt wird, daß die gewünschte Konzentration erreicht wird. Dann könnenThe solution of the finished copolymer is cooled and the aminoplast solution is introduced, wherein the solvent content is adjusted so that the desired concentration is achieved. Then can
4(1 Pigmente zugesetzt werden 4 (1 pigments are added
Die Einbrennlacke ergeben nach dem Einbrennen bei 90 bis 180'C Filme mit ausgezeichneten Beständigkeitseigenschaften gegenüber Chemikalien aller Art wie Lösungsmitteln. Säuren und Laugen sowie Superkraftstoffen. After stoving at 90 to 180 ° C, the stoving enamels produce films with excellent resistance properties to chemicals of all kinds such as Solvents. Acids and bases as well as super fuels.
308 132/187308 132/187
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D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
AH | Division in |
Ref country code: DE Ref document number: 2858105 Format of ref document f/p: P |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SYNTHOPOL CHEMIE DR. RER. POL. KOCH GMBH & CO KG, |
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8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
AH | Division in |
Ref country code: DE Ref document number: 2858105 Format of ref document f/p: P |
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D4 | Patent maintained restricted | ||
AH | Division in |
Ref country code: DE Ref document number: 2858105 Format of ref document f/p: P |