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Verfahren zur Herstellung eines neuen Amid- und Imidgruppen enthaltenden Polykondensats
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Carbonsäuren mit zwei oder mehr Carboxylgruppen im Molekül bzw. deren Derivaten, durchzuführen und erst anschliessend die Umsetzung der so erhaltenen sauren Teilester mit den Aminen vorzunehmen.
Die Umsetzungen können in Gegenwart oder in Abwesenheit von Wasser, Lösungsmitteln, Kresol und/oder Phenol, im Vakuum oder bei Atmosphärendruck ausgeführt werden. Zweckmässigerweise arbeitet man so, dass das neue Polykondensat in der ersten Stufe der erfindungsgemässen Umsetzung noch eine ausreichende Löslichkeit bzw. Schmelzbarkeit aufweist und die Weiterkondensation und Überführung in den mehr oder weniger unlöslichen Zustand durch eine Temperatumachbehandlung oberhalb 100 C, gegebenenfalls in Gegenwart anderer an sich bekannter Lackrohstoffe, z. B. Acrylharze,
Alkydharze, Polyester, Terephthalsäurepolyester, Epoxidharze, Esterimide, und/oder nach dem
Aufbringen auf eine Unterlage, z. B. Metall oder Kupferdraht, erfolgt.
Eine Modifizierung des Verfahrens besteht in der Mitverwendung von aliphatischen
Polycarbonsäuren, insbesondere von solchen mit mindestens zwei Methylengruppen im Molekühl, z. B.
Adipinsäure, Bernsteinsäure, Itaconsäure, und/oder von zwei- oder mehrwertigen Alkoholen, insbesondere Clycolen, z. B. Athylenglycol, Propylenglycol, Neopentylglycol, Triglycol, Polyglycolen.
Die Eigenschaften der neuen Polykondensate sind von Art und Menge der genannten
Komponenten sowie vom Kondensationsgrad abhängig.
Eine der jeweils unter (I), (II) und (III) genannten Komponenten kann gegenüber den andern im überschuss verwendet werden, bezogen auf die Molgewichte der genannten Komponenten.
Für Überzugsmittel allgemein gut geeignete neue Polykondensate sind solche, bei deren Herstellung der Anteil an Aminotriazin-Aldehyd-Kondensaten überwiegt.
Durch einen Überschuss von (II) Polycarbonsäuren oder durch teilweise Umsetzung können auch saure neue Polykondensate hergestellt werden und diese gegebenenfalls durch einen nachträglichen Zusatz von Aminen in einer Menge, die eine alkalische Reaktion der wässerigen Lösung dieser neuen Polykondensate bedingt, wasserverdünnbar gemacht werden. Ebenso lassen sich neue Polykondensate herstellen, die überschüssige Aminogruppen enthalten und somit von vornherein wasserverdünnbar sind.
Die neuen Polykondensate können als Kunstharze und Kunststoffe für an sich bekannte Anwendungen eingesetzt werden, insbesondere als überzugsmittel, Dichtungsmassen, Klebstoffe. Die Anwendung kann unter anderem sowohl in Form der Schmelze, der Lösung, z. B. in Kresol oder als wässerige Lösung, als auch in Pulverform, z. B. durch elektrostatisches Verspritzen, erfolgen.
Die nachstehenden Beispiele veranschaulichen lediglich die Herstellung der neuen Polykondensate ohne den Anspruch auf Vollständigkeit zu erheben.
Beispiel l : 100 Teile Hexamethoxymethylmelamin werden in Gegenwart von 10 Teilen Xylol auf 40 C erwärmt und 10 Teile Benzoltricarbonsäure- (1, 2, 4) -anhydrid darin aufgelöst und die Temperatur bis auf maximal 110 C bis zur Säurezahl 40 gesteigert. Jetzt fügt man langsam nach und nach 3, 5 Teile 4, 4-Diamino-diphenylmethan hinzu, wobei unter Verfärbung und Schaumbildung ein klares rötlichgelbes, bei 20 C zähflüssiges neues Polykondensat erhalten wird, das durch Anwendung an sich bekannter Massnahmen, z. B. Temperaturnachbehandlung, weiterkondensiert werden kann.
Beispiel 2 : 100 Teile Hexamethoxymethylmelamin werden in Gegenwart von 10 Teilen Xylol auf 400C erwärmt und 10 Teile Benzoltricarbonsäure- (1, 2, 4) -anhydrid sowie 3 Teile Adipinsäure unter Temperatursteigerung bis auf maximal 110 C darin aufgelöst. Weiters wird wie im Beispiel 1 verfahren. Das erhaltene neue Polykondensat unterscheidet sich von dem des nach Beispiel 1 hergestellten bei der Weiterkondensation durch Temperaturnachbehandlung durch verbesserte Elastizität.
Beispiel 3 : 0, 5 Mol Athylenglycol, 0, 1 Mol Adipinsäure und 0, 33 Mol Benzoltricarbon- säure- (1, 2, 4) -anhydrid werden im Vakuum und in Gegenwart von 3 Teilen Xylol bei einer Temperatur von etwa 150 C bis zur Säurezahl von 200 umgesetzt. Das so erhaltene carboxylgruppenhaltige Derivat von Benzoltricarbonsäure wird bei 90-110 C in einem Mol Hexamethoxymethylmelamin aufgelöst und auf 200C abkühlen lassen. 100 Teilen dieses sauren Teilesters setzt man 10 Teile Butylglycol und 20 Teile Isopropanol zu und löst 20 Teile 4, 4-Diamino-diphenylmethan darin auf. Nach dem Aufbringen auf eine Unterlage, z. B. Stahlblech, kondensiert man bei 220 C bis zur Unschmelzbarkeit des neuen Polykondensats.
Beispiel 4 : Dieses Beispiel veranschaulicht lediglich die hohe Reaktivität bei der Herstellung des neuen Polykondensats.
100 Teile des gemäss Beispiel 3 hergestellten sauren Teilesters werden mit 10 Teilen Butylglycol
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4-Diamino-diphenylmethanp-Toluolsulfonsäure in Isobutylalkohol zugemischt. Bereits beim Mischen wird die Lösung gelartig, was die schnelle Bildung des neuen Polykondensats anzeigt.
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Beispiel 5 : Dieses Beispiel veranschaulicht das Verfahren, die neuen Polykondensate dadurch herzustellen, dass saure Teilester von Aminotriazin-Aldehyd-Kondensaten und cyclischen bzw. heterocyclischen Carbonsäuren bzw. deren Derivate mit zwei oder mehr Carboxylgruppen im Molekül mit Umsetzungsprodukten aus Aminotriazin-Aldehyd-Kondensaten und Aminen umgesetzt werden, wodurch man ebenfalls zu den neuen Polykondensaten gelangen kann.
100 Teile Hexamethoxymethylmelamin werden mit 10 Teilen Pyromellitsäuredianhydrid, 10 Teilen Trimellitsäureanhydrid und 5 Teilen Adipinsäure bei 110 C zu einem sauren Teilester mit einer Säurezahl von 100 umgesetzt (A). In 100 Teilen Hexamethoxymethylmelamin löst man bei 50 C 5 Teile 4, 4-Diaminodiphenylmethan auf (B), wobei eine mindestens teilweise Umsetzung wahrscheinlich ist. Die Gesamtmengen des sauren Teilesters (A) und des Umsetzungsproduktes (B) werden bei 200C miteinander vermischt. Die Mischung ist eine bei 200C klare, leicht gelbliche viskose Flüssigkeit.
Diese wird in dünner Schicht auf Stahlblech aufgetragen und das neue Polykondensat als unschmelzbarer hartelastischer Überzug durch Temperaturbehandlung von 10 min bei 180 C hergestellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines neuen Amid- und Imidgruppen enthaltenden Polykondensats, dadurch gekennzeichnet, dass
I) Aminotriazin-Aldehyd-Kondensate bzw. deren Derivate,
II) cyclische bzw. heterocyclische Carbonsäuren bzw. deren Derivate mit zwei oder mehr
Carboxylgruppen im Molekül, und
III) zwei- oder mehrwertige Amine in Gegenwart oder in Abwesenheit von Wasser,
Lösungsmitteln, Kresol und/oder Phenol, miteinander umgesetzt werden.
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