DE1159167B

DE1159167B - Verfahren zur Herstellung von Polyamidharzen

Info

Publication number: DE1159167B
Application number: DEC22073A
Authority: DE
Inventors: Dr Johannes Reese; Dr Berthold Braehler
Original assignee: Chemische Werke Albert
Current assignee: Hoechst AG Werk Kalle Albert
Priority date: 1957-10-03
Filing date: 1960-08-04
Publication date: 1963-12-12
Also published as: BE571329A; NL229320A; NL265329A; BE603431R; DE1107402B; GB910554A; NL125270C; GB845494A; FR1293387A; NL105356C

Description

Verfahren zur Herstellung von Polyamidharzen Zusatz zum Patent 1 107402 Gegenstand des Hauptpatentes 1 107402 ist ein Verfahren zur Herstellung von polyamidartigen Kondensationsprodukten aus Bolekoöl und Aminen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Bolekoöl oder die ihm zugrunde liegenden Fettsäuren oder deren Ester mit ein- oder mehrwertigen aliphatischen gesättigten Alkoholen in an sich bekannter Weise bei Temperaturen zwischen 100 und 3000 C, vorzugsweise in Abwesenheit von Sauerstoff, mit solchen aliphatischen Polyaminen umgesetzt werden, die mindestens zwei primäre oder eine primäre und eine sekundäre Aminogruppe und gegebenenfalls noch Äthergruppen enthalten.
Die nach diesem Verfahren erhältlichen Produkte sind vorzüglich zur Härtung von Epoxyharzen oder zur Elastifizierung und Plastifizierung von Phenolharzen oder anderen Einbrennharzen geeignet, besitzen jedoch verschiedene Nachteile, von denen die starke Färbung und der etwas unangenehme Geruch, beides durch die Verwendung von Bolekoöl bedingt, genannt seien.
Gegenstand der Erfindung ist eine weitere Ausbildung des Verfahrens zur Herstellung von polyamidartigen Kondensationsprodukten auf der Grundlage von Bolekoöl und aliphatischen Aminen durch Polykondensation von a) Bolekoöl oder den ihm zugrunde liegenden Fettsäuren oder den Estern aus diesen Fettsäuren und ein- oder mehrwertigen gesättigten aliphatischen Alkoholen mit b) solchen aliphatischen Polyaminen, die mindestens zwei primäre Aminogruppen und gegebenenfalls noch Äthergruppen enthalten, bei erhöhter Temperatur nach Patent 1 107 402, die dadurch gekennzeichnet ist, daß man zusätzlich trocknende oder nichttrocknende Öle oder deren Fettsäuren oder deren Ester mit ein- oder mehrwertigen gesättigten aliphatischen Alkoholen mitverwendet.
Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise wird also ein Gemisch von Bolekoöl oder den ihm zugrunde liegenden Fettsäuren oder den Estern aus diesen Fettsäuren und ein- oder mehrwertigen gesättigten aliphatischen Alkoholen mit trocknenden oder nichttrocknenden Ölen oder deren Fettsäuren oder deren Estern mit ein- oder mehrwertigen gesättigten aliphatischen Alkoholen mit den Aminen umgesetzt. Dabei lassen sich bis zu etwa 8O0/o des Bolekoöls durch andere Öle austauschen, wobei das Optimum bei einem Austauschverhältnis von etwa 40 bis 60 ovo liegt, je nachdem, wie die Produkte später eingesetzt werden sollen. Erfindungsgemäß herstellbare Harze mit z.B. etwa gleichem Bolekoöl- und Leinölgehalt ergeben mit Epoxyharzen beim Einbrennen Lackfilme, die - verglichen mit Produkten, wie sie nach der eingangs zitierten Patentschrift in Kombination mit Epoxyharzen erhalten werden können - wesentlich heller sind bei sonst gleich guten Eigenschaften, wie Elastizität, Haftfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit. Die neuen Polyamidharze sind durchweg geruchsärmer und weniger stark gefärbt.
Die Reaktionstemperaturen für die Herstellung der neuen Harze liegen zwischen 150 und 3000 C. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Umsetzung zunächst bei niedriger Temperatur, etwa 150 bis 2000 C, vorzunehmen und erst dann, besonders wenn eine höhere Viskosität des Endproduktes erwünscht ist, auf höhere Temperatur zu gehen.
Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß bei teilweisem Ersatz des Bolekoöls durch andere Öle der Viskositätsanstieg zwar etwas langsamer, jedoch besser kontrollierbar erfolgt; auch die gewünschte Endviskosität läßt sich besser einstellen.
Die Herstellung der neuen Polyamidharze wird vorteilhaft unter Ausschluß von Sauerstoff, gegebenenfalls unter Verwendung einer Schutzgasatmosphäre durchgeführt.
Die Ausgangsstoffe sind neben Bolekoöl und Polyamine erfindungsgemäß zusätzlich verwendete trocknende und nichttrocknende Öle.
Als trocknende Öle können verwendet werden: Leinöl, Holzöl, Oiticaöl, Perillaöl, Lumbangöl, Walnußöl, Saffloröl, Lallemantiaöl, Sojaöl, Mohnöl, Hanföl, Tabaksamenöl, Baumwollsamenöl, Tallöl, Tungöl, dehydratisiertes Ricinusöl und ähnliche.
Als nichttrocknende Öle kommen in Frage: Ricinusöl, Olivenöl, Kokosöl u. ä.
Die Polyamine sind solche, die mindestens zwei primäre Aminogruppen enthalten, wobei die Aminogruppen durch Alkylengruppen voneinander getrennt sind, wie z. B. Äthylendiamin, Hexamethylendiamin, ferner solche, bei denen die Alkylgruppe durch Iminogruppen unterbrochen ist, wie Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, Tetraäthylenpentamin und Dipropylentriamin; auch kann die Alkylengruppe durch Sauerstoffatome unterbrochen sein, wie dies etwa beim Bis-(3-Aminon-propyl)-äther der Fall ist.
Die folgenden Beispiele, in denen Teile Gewichtsteile bedeuten, geben einen Überblick über das Verfahren. Die Viskositäten wurden in äthylglykolischer Lösung (1: 1) bestimmt.
Beispiel 1 240 Teile Bolekoöl, 103 Teile Diäthylentriamin und erfindungsgemäß 60 Teile Leinöl werden unter Stickstoffatmosphäre und stetem Rühren langsam auf 1500 C erhitzt. Es erfolgt eine schwach exotherme Reaktion, und die Temperatur steigt für etwa 10 Minuten auf 1700 C, um dann wieder langsam abzufallen. Es wird nun 5 Stunden bei 1500 C gehalten, dann weitere 5 Stunden bei 2000 C erhitzt. Das Harz hat dann eine Viskosität von 120 cP und eine Aminzahl von 125. Nach lstündigem weiterem Erhitzen bei 2500 C beträgt die Viskosität 232cP und die Aminzahl 122.
Beispiel 2 90 Teile Bolekoöl, 103 Teile Diäthylentriamin und erfindungsgemäß 210 Teile Leinöl werden wie im Beispiel 1 zunächst 5 Stunden auf 150° C, dann weitere SStunden bei 2000 C erhitzt. Das entstehende Polyamidharz hat eine Viskosität von 38,5cP und eine Aminzahl von 162.
Beispiel 3 In gleicher Weise wie in den vorangegangenen Beispielen erhitzt man 300 Teile Bolekoöl, 103 Teile Diäthylentriamin und erfindungsgemäß 201,5 Teile Leinölfettsäure. Die Umsetzung wird jedoch bereits nach 4stündigem Erhitzen auf 2000 C abgebrochen.
Das so erhältliche Harz hat eine Viskosität von 43 cP und eine Aminzahl von 247.
Beispiel 4 600 Teile Bolekoöl, 600 Teile Triäthylentetramin und erfindungsgemäß 600 Teile Leinöl werden 5 Stunden auf 1500 C und 30 Minuten auf 2000 C erhitzt. Man erhält so ein Harz mit einer Viskosität von 45 cP und der Aminzahl 221.
Beispiel 5 180 Teile Bolekoöl, 103 Teile Diäthylentriamin und erfindungsgemäß 120 Teile Holzöl erhitzt man auf 1500 C und hält 5 Stunden bei dieser Temperatur.
Anschließend wird noch 5 Stunden bei 2000 C erhitzt.
Das erhaltene Harz hat eine Viskosität von 114cP und die Aminzahl 162.
Beispiel 6 210 Teile Bolekoöl, 103 Teile Diäthylentriamin und erfindungsgemäß 84 Teile Ricinensäure werden 5 Stunden bei 1500 C, weitere 5 Stunden bei 2000 C und schließlich 2 Stunden bei 2500 C erhitzt. Man erhält so ein Harz mit einer Viskosität von 103,5 cP und der Aminzahl 146.
Beispiel 7 Aus 240 Teilen Bolekoöl, 206 Teilen Diäthylentriamin und erfindungsgemäß 336 Teilen Ricinensäure erhält man bei gleicher Arbeitsweise, wie im Beispiel 6 angegeben, ein Harz mit einer Viskosität von 50,1 cP und der Aminzahl 174.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Weitere Ausbildung des Verfahrens zur Herstellung von polyamidartigen Kondensationsprodukten auf der Grundlage von Bolekoöl und aliphatischen Aminen durch Polykondensation von a) Bolekoöl oder den ihm zugrunde liegenden Fettsäuren oder den Estem aus diesen Fettsäuren und ein- oder mehrwertigen gesättigten aliphatischen Alkoholen mit b) solchen aliphatischen Polyaminen, die mindestens zwei primäre Aminogruppen und gegebenenfalls noch Äthergruppen enthalten, bei erhöhter Temperatur nach Patent 1 107 402, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich trocknende oder nichttrocknende Öle oder deren Fettsäuren oder deren Ester mit ein- oder mehrwertigen gesättigten aliphatischen Alkoholen mitverwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die trocknenden und nichttrocknenden Öle in einer Menge bis zu 80°/o (bezogen auf die Gesamtmenge der verwendeten Öle) verwendet.