DE1925941C3 - Verfahren zur Herstellung von Epoxidpolyaddukten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von EpoxidpolyadduktenInfo
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Description
HoNR'- N— (R'NH)„H,
R" ia
worin R' einen Alkylenrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen,
R" ein Wasserstoffatom oder den RcSt-RNH2, und η gleich O, 1, 2 oder 3 bedeutet,
bei einer Temperatur von 100 bis 325°C, und anschließender Umsetzung dieses Reaktionsproduktes
mit 10 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aminoamid-Adduktanteile, Styroloxid
oder Phenylglycidäther hergestellt worden sind.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aminoamid-Addukt
in einem inerten Lösungsmittel in die Reaktion einsetzt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Lösungsmittel bis
zu 30% eines Esterlösungsmittels, bezogen auf das Gewicht der Aminoamid-Addukt-Anteile, enthält.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aminoamid ein Polyimidazolinamid
ist, welches eine Aminzahl von 375 bis 400, einen Imidazolinwert von 115 bis 140
und eine Viskosität (nach B r ο ο k f i e I d) von 2,0 bis 6,0 Poise bei 75 C besitzt.
50
Verschiedene Epoxid-Polyamid-Emulsionen und
tieren Härtung sind bereits beschrieben worden. Die herkömmlichen Epoxid-Polyamid-Emulsioncn waren
Oft Mischungen auf der Basis von ölen, die die An-Kendung
spezieller Lösungsmittel erforderlich mach ten. Epoxid-Polyamide auf der Basis von Wasser sind
ebenfalls bekannt. Bei den bekannten Emulsionen auf der Basis von Wasser gelangte man zu einer ausreichenden Mischung von Epoxidverbindungen und
Härtern durch ein Vermischen vor der Emulgierung. Dazu benötigt man oft eine sehr leistungsfähige
Mischanlage, und große Lösungsmittelmengcn werden gebraucht, um die beiden Komponenten zu mischen.
Weiter zeigen die wäßrigen Epoxid-Poiyamid-Emulsionen oft schlechte Härtungseigenschaften an der
Luft bei Raumtemperatur, weil sich die Reaktionspartner schlecht vermischen. Of' mußten spezielle
Trockenverfahren, wie Erhitzen, angewendet werden. Ebenso haben in der Vergangenheit Versuche, zwei
verschiedene Emulsionen zu mischen, zu einer unvollkommenen Mischung von Epoxidverbindung und
Reaktionspartner geführt. Dies hatte die Bildung von klebrigen Folien mit sehr schlechten Festigkeitseigenschaften bei Härtung an der Luft bei Raumtemperatur
zur Folge. Erhitzen zwecks Wasserentfernung und vollständiger Mischung durch verbesserte Verträglichkeit und verringerter Viskosität bei erhöhten
Temperaturen führte jedoch zu einer Bildung von annehmbaren Folien. Die bislang bekannten wäßrigen
Epoxid-Polyamid-Emulsionen besitzen daher ganz offensichtliche Nachteile.
Diese Nachteile lassen sich durch die Erfindung überwinden. .
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von ausgehärteten Epoxidpolyaddukten
durch Umsetzen von Epoxidverbindungen, die mindestens zwei Epoxygruppen im Molekül enthalten,
mit Aminoamiden, gegebenenfalls in Gegenwart von bekannten Zusätzen, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß man eine wäßrige Emulsion der Epoxidverbindungen mit solchen Aminoamid-Acdukten härtet,
die durch Reaktion von einer Fettsäure mit 18 C-Atomen in monomerer oder polymerer Form mit Alkyienpolyaminen
der allgemeinen Formel
HoNR'— N — (R'NH)„H
R"
worin R' einen Alkylenrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, R" ein Wasserstoffatom oder den Rest-R1NH2,
und /; gleich 0, 1, 2 oder 3 bedeutet, bei einer Temperatur von 100 bis 325" C. und anschließender
Umsetzung dieses Reaklionsproduktes mit 10 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die schwerflüchtigen
Aminoamid-Adduktanteile, Styroloxid oder Phenylglycidäther hergestellt worden sind.
In dieser Beschreibung soll der Ausdruck »Emulsion« überall eine im wesentlichen beständige, heterogene
flüssige Mischung zweier verschiedener Flüssigkeiten bedeuten. Normalerweise ist die eine Flüssigkeit
diskontinuierlich und dispergierl un' liegt in der
Form winziger Kügelchen ν)r. Die andere Flüssigkeit
ist kontinuierlich und dispergiert um die Kügelchen.
Dadurch, dali man zuerst eine wäßrige Emulsion
des Epoxyharzes herstellt, ist es jetzt möglich, ein Überzugsmittel herzustellen, welches als Zweikomponentensystem
in den Handel gebracht werden kann, ohne irgendein zusätzliches Lösungsmittel zu benötigen,
wenn die Komponenten gemischt werden. Wenn eine zu große Menge des Aminoamid-Addukt-Härters
zu der Emulsion zugefügt wird, so daß eine
Mischung entsteht, die möglicherweise zu dick für spezielle Anwendung ist, kann man die Mischung
durch Hinzufügen einer geringen Menge Leitungswasser verdünnen.
Wenn man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeht, ist es möglich, aus Epoxid-Aminoamid-Addukten
auf der Basis von Wasser Kunstharzlack* farben, Grundlacke, Blockfüllstoffe, Mörtel, Bindemittel
usw. herzustellen. In all diesen Systemen besteht die Grundkomb.nation aus Epoxidverbindungen,
3 4
Ann Aminoemid-Addukt und einem wäßrigen Träger. Eine typische Zusammensetzung von käuflich erine
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung hältlichen Fettsäuren aus Tallöl auf der Grundlage
Esteht darin, daß man Wasser zu den Epoxidver- von ungesättigten Fettsäuren mit 18 C-Atomen sind
Endungen 20^S1 un(il eine Epoxid-Emulsion herstellt. z. B.: Monobasische Säuren mit 18 Kohlenstoffatomen
Das Aminoamid-Addukt wird vorzugsweise kurz 5 5 bis 15 Gewichtsprozent, dibasische Säuren mit
«ΓGebrauch so schnell wie möglich zugegeben, und 36 Kohlenstoffatomen 60 bis 80 Gewichtsprozent,
Sie Lösungsmittellösung, die reich an Testbenzin tri- und höherbasische Säuren mit 54 und mehr
!nd einem Esterlösungsmittel, wie Äthyienglykol- Kohlenstoffatomen 10 bis 35 Gewichtsprozent
Bonometbylätheracctat, Äthylenglykoldiacetat, Äthy- Diese Mischungen können in geeigneter Weise
fcnglykolmonoäthylätneracetat, 2 - Äthylhexylacetat, io fraktioniert werden, wie z. B. durch Hochvakuum-"
Hexylacetat, Isobutylisobutyrat usw. ist, wird langsam destillation oder durch Verfahren der Lösungsmktel-•bgedaropft.
Die Topfzeit des Epoxid-Aminoamid- extraktion, so daß bei Bedarf Fraktionen mit höheren
Adduktes beträgt normalerweise etwa 6 Stunden bei Konzentrationen mit dimerer Fettsäure erhalten
240C wenn das Esterlösungsmittel anwesend ist. werden können. Für die Zwecke der Erfindung kann
Wenn' eine Kunstharzlackfarbe oder ein Grundlack 15 der Gehalt an monomereu Fettsäuren über einen
hergestellt wird, können andere herkömmliche Zu- ziemlich breiten Bereich variieren, der Gehalt kann
«tzstoffe zu der Mischung zugefügt werden. mit 1 bis 5% gering oder mit 15 bis 20% hoch sein.
Damit die Epoxid-Emulsion und der Aminoamid- Die Alkylenpolyamine, die verwendet werden, be-
Addukt-Härter ohne eine leistungsstarke Mischanlage sitzen die allgemeine Formel
tu einem sofort benutzbaren Überzugsmittel ver- so
mischt werden können, ist es wesentlich, daß das
mischt werden können, ist es wesentlich, daß das
Aminoamid-Addukt eine Mischung fester Viskosität ■*
mit guter Topfzeit bildet, ohne im Übermaß plastische
Eigenschaften zu zeigen, die die Anwendung der H2NR' — N—(R1NH)nH ,
gemischten Emulsion auf der gewünschten Oberfläche 25
stören. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen ff
Verfahrens wird daher ein Addukt benutzt, welches worin R' einen Alkylenrest mit 2 bis 6 kohienstottdie
Kombination aus Styroloxid oder Phenylglycid- atomen, R" ein Waswrstoffatom oder — R NH2
äther und einem Aminoamidharz ist. Die Anwendung und η gleich 0, 1, 2 oder 3 bedeute!. Diese Amine
eines solchen Adduktes zusammen mit einer wäßrigen 30 können für sich allein oder in Mischungen verwendet
EDOxid-Emulsion führ' zu einer Überzugsmischung, werden; der Gehalt an Äthylen- oder Propylendiamin
die hocherwünscht ist und nicht die bisherigen Nach- irgendeiner solchen Mischung soll jedoch wenigstens
feile aufweist die Hälfte der verwendeten Polyalkylenpolyam.ne
Die Aminoamide, die für die Herstellung des ausmachen, vorzugsweise soll der Gehalt an Athylenerfindungsgemäß
verwendeten Adduktes benutzt wer- 35 oder Propylendiamin für drei Viertel der anwesenden
den lassen sich durch Umsetzen der Fettsäuren mit Aminogruppen verantwortlich sein. Die im erniieinem
Alkylenpolyamin darstellen. Die Reaktion für dungsgemäßen Verfahren verwendeten Polyam.de
die Herstellung der Aminoamidkomponenle wird bei werden vorzugsweise mit einem Überschuß an Am.nociner
Temperatur von 100 bis 3251C, vorzugsweise gruppen gegenüber denι Carboxylgruppen !hergestellt
250 bis 315eC, durchgeführt. Die Reaktionszeit kann 4o so daß die Aminzahl des Polymeren etwa 300 ode
Γη weiten Grenzen variiert werden und ist etwas größer ist. Der Ausdruck .Am.nzahW .st defimert
abhängig von der Reaktionstemperatur, normaler- als die Menge Kaliumhydroxid in Milligramm die
weise blträgt sie 2 bis 8 Stunden ab Erreichen der äquivalent ist der durch d.e Arn.nogruppen in Ig der
äquivalent ist der durch «>« Ajimogrupp g
Substanz hervorgerufenen Alkalitat. Das Vertanren
^iSnSTvo^ugsweisc ein Polyamid, 45 zur Bestimmung der Aminzahl ist hjsd,neber1 im
welches das Reaktionsprodukt aus polymerisierten »General Mills Bulletin ^I.-H-2a, ^?"" ^
Fettsäuren mit 18 Kohlenstoffatomen und Alkylen- Hohe Aminzahlen von 450 sind nut
polyaminen der oben gekennzeichneten Art ist. dem Erfolg benutzt worden.
P Äthylenisch ungesättigte Säuren lassen sich leicht Als Alky.lenpolyam.ne .£"
polymerisieren. Katalytische oder nichtkatalytische 50 in Frage: Athylend.amin (EDA) ty
Polymerisationsverfahren können dazu angewandt (DETA), Triäthylentetram.n (TETA), TeWhy nwerden.
Die nichtkatalytische Polymerisation erfor- pentamin (TEPA), Di-U-propantriamin, Tnam.nodert
im allgemeinen eine höhere Temperatur. Geeignete äthylamin. oheneenannten
Katalysatoren für die Polymerisation umfassen saure Das Reaktionsprodukt aus den _ obengenannten
odeAlkalische Tone, di-t'ßutylperoxid, Bor.rifluorid 55 Reaktionspartnern enthält vorzugsweise einen hohen
und andere Lewissäuren, Anthrachinon, Schwefel- Prozentsatz an im.dazol.n-Gruppen im Vergleich zu
dioxid u. dgl. Geeignete Monomere sind die verzweigt- Amidbindungen.
nen, sind im allgemeinen dieselben, die zur Herstellung
der polymeren Fettsäuren benutzt werden.
Dw Verhältnis von polymeren Fettsäuren zu PoIyaminen, welches angewendet werden kann, liegt
vorzugsweise zwischen 0,5 und 1,5 Mol Polyamin pro s
Äquivalent an Säure, Ein typisches Aroinoamid, wie es zu dem erfindungsgemäßen Verfahren benutzt wird,
kann z. B. eine Aminzahl von 375 bis 400, eine Imid-
»zolinzahl von Π5 bis 140 und eine Viskosität von
2,0 bis 6,ü Poise bei 75"C besitzen. *<>
Die Mengen an Styroloxid oder Pbenylglycidäther,
die zur Herstellung der erfindungsgemäß brauchbaren Aruinoamid-Addukte benötigt werden, können innerhalb der Grenzen 10 bis 40 Gewichtsprozent variiert
werden. Das Verhältnis von Epoxiden zu Aminoamiden ist normalerweise so, daß genügend Epoxid-Äquivalente pro Amin-Äquivalent vorhanden sind,
so daß jede primäre Aminogruppe mit der Epoxygruppe des Monoepoxids reagiert. Das Monoepoxid
und das Aroinoamid werden gemischt und normaler- ao weise bei Temperaturen zwischen 25 und 25O°C
miteinander umgesetzt. Wenn man als Monoepoxid Styroloxid benutzt, sind typische «.eaktionsbedin-
gungen z. B. 85 bis 150° C über einen Zeitraum von 0,5 bis 4 Stunden. Die genauen Reaktionsbedingungen as
variieren jedoch mit dem Monoepoxid. Normalerweise ist die Reaktionszeit um so kürzer, je höher die
Reaktionstemperatur ist. Bei der Herstellung des Adduktes ist es vorteilhaft, eine geringe Menge einer
organischen Säure zu den Adduktreaktionspartnern zuzusetzen. Eine geeignete Säure ist Essigsä-ire in
einer Menge von 0 bis 3% bezogen auf cias Gewicht der schwerflüchtigen Anteile des Aminoamid-Adduktes.
Es ist auch wünschenswert, ein inertes Lösungsmittel zu den Reaktionspartnern zuzusetzen. Ein geeignetes
inertes Lösungsmittel ist z. B. ein Petrolälher auf der Basis von aromatischen Kohlenwasserstoffen (Testbenzine),
hergestellt aus Paraffinen mit 8 und 9 Kohlenstoliatomen,
mit einem Siedepunkt von 162 bis 201 "C. Lösungsmittelzusätze können Dimethylsulfoxid
und andere ZusätzezuFarblösungsmittelneinschließen. Ein weiteres geeignetes Lösungsmittel ist z. B. Xylol.
Nachdem die Reaktionsmischung abgekühlt ist und bevor das Addukt zur Härtung der Epoxidverbindungen
verwendet wird, kann es wünschenswert se:n, das
Addukt in einem Esterlösungsmittel zu mischen. Ein geeignetes Esterlösungsmittel dazu ist z. B. Äthylcnglykolmonoäthylätheracetat.
Wenn zwei Lösungsmittel mit dem Addukt verwendet werden, kann das Esterlösungsmittel in einer Menge von 0 bis 30 %
(Gewichtsprozent) bezogen auf das Gewicht der schwerflüchtigen Anteile des Aminoamidharz-Adduk-
tes vorliegen. Das inerte Lösungsmittel ist normaler weise in einer Menge von 0 bis 60% bezogen auf das
Gewicht der schwerflüchtigen Anteile des Aminoamid- Atjdiiktes anwesend. Es hat sich gezeigt, daß die oben
genannte Lösungsmittelkombination zu übereinstimmenden
Viskositätsdaten und zu einer verlängerten Topfzeit führt, wenn es mit der ernulgierten Epoxidverbindung
gemischt wird.
10% oder mehr des Styroloxids oder Phenylgiyciüyl-
äthers werden benötigt, um du Verträglichkeit und
des Selbstvermischen des Härters mit der Epoxid-Emulsion
nach der Verdampfung voa Wasser zu steigern. Mehr als 40% Styroloxid oder Phenylglycidäther führt zu Materialien, die schnell nach dem Mi
schen herausverdünnen. Daher ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das aliphatische Monoepoxid
in einer Menge von 10 bis 40% bezogen auf das Gewicht des Aminoamid-Adduktes vorhanden.
Solche Konzentrationen ergeben ein Material mit geringerer Viskosität als eine Emulsion, und dieses
Ausmaß an Änderung ist .-"isreichend, um eine gute
Epoxyharz-Verträglichkcit zu. erzielen.
Die Epoxidverbindungen, die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, sind komplexe polymere
Reaktionsprodukte von mehrwertigen Phenolen mit yolyfunktionellen Halogenhydrinen, wif Epichlorhydrin
und Glycerindichlorhydrin. Normalerweise wird das bifunktionelle Chlorhydrin in mehr als der
äquivalenten Menge des mehrwertigen Phenols und in weniger als der doppelten äquivalenten Menge angewendet.
Die Reaktion wird in der Gegenwart von kaustischen Alkalien durchgeführt, die normalerweise
in wenigstens solcher Menge eingesetzt werden, daß das aus den Haiohydrinen freigesetzte Halogen gebunden
wird. Meist wird ein Überschuß an Alkali verwendet. Die erhaltenen Produkte können terminate
Epoxygruppen oder terminale Epoxygruppen und terminale Hydroxygruppen enthalten In einer komplexen
Reaktionsmischung sind die terminalen Epoxygruppen im allgemeinen im Überschuß über die
termmalen Hydroxygruppen vorhanden. Als typische mehrwertig*; Phenole sollen unter anderem verstanden
werden: Resorcin und verschiedene Bisphenole, die man durch Kondensation von Phenol mit Aldehyden
und Ketonen, wie z. B. Formaldehyd, Acetaldehyd, Aceton, Methyläthylketon, u. a., erhält. Epoxidverbindungen
dieser Art sind in den USA.-Patentschriften 2 855 159 und 2 589 245 beschrieben. Eine
typische Epoxidverbindung ist das Reaktionsprodukt aus Epichilorhydrin und 2,2-Bis-(p-hydroxyphenyl)-propan-(
= Bisphenol A), mit folgender theoretischer Strukturformel:
CH3
CH - CH1CH1 - O
OH
- C —'■ >- O -CH2 - CH CH2 - O
CH,
CH,
1. ./' 'V-C-/' "V-O-CHjCHCH1
worin η 0 oder eine ganze Zahl bis 10 bedeutet. Normalerweise
ist η nicht größer als 2 oder 3 und vorzugsweise 1 oder weniger. Die Epoxidverbindung hat ein
Epoxid-Äquivalent von 170 bis 300.
Die bevorzugte Epoxidverbindung ist das Bisphenol A-Epichlorhydrin, wie oben beschrieben, dem ein
Verdünnungsmittel, wie ein Glycidyläther eines aliphatischen Alkohols mit 8 bis 10 C-Atomen, r.. B.
Butylglycidylälher, Allylglycidyläther, oder andere im Handel erhältliche Epoxidverdünnungsmittei zugesetzt
wurden. Solche modifizierten Epoxidverbindungen sind als Handelsprodukte leicht zugänglich. Das
Verdünnungsmittel ist normalerweise in einer Menge von 0 bis 20 Gewichtsteilen pro Teil Epoxidverbindung
vorhanden.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren brauchbaren Epoxidverbindungen können weitere Zusätze, wie
τ. B. Netzmittel, enthalten. Bevorzugte Netzmittel sind die im Handel erhältlichen, nichtionischen Netzmittel
auf der Basis von modifiziertem Alkylphenol, wie z. B. Alkylphenoxypoly-(älhylenoxy)-äthano1, ein
Kondensat aus Nonylphenol und Äthylenoxid, enthaltend 9 bis 10 Mol Äthylenoxid. Die Epoxid-Emulsion
wird in Wasser eingetragen, so daß die Emulsion vorzugsweise bis zu 50% (Gewichtsprozent) Wasser
enthält. Wenn das Epoxy-Polyamid-Addukt als Blockfüllstoff benutzt wird oder wenn Pigmente zugegeben
sind, kann der Wassergehalt sogar 90% (Gewichtsprozent) betragen.
Wenn Farbmischungen als Produkte hergestellt werden, können verschiedene Zusatzstoffe zu der
Grundemulsion aus Aminoamid-Addukt-Epoxid zugesetzt werden. Diese schließen Pigmente wie Titandioxid,
Eisenoxid; Füllstoffe wie Asbest, Talkum; Mörtel und andere zementähnliche Stoffe; Pigment-Dispergierstoffe
und andere herkömmliche Färb- und Überzugshilfsstoffe ein.
Die Aminoamid-Addukt/Epoxid-Emulsion auf der Basis von Wasser kann in jeder beliebigen bekannten
Weise verwendet werden. Geeignete Methoden schließen ein: Bürstenanwendung, Rollen, Sprühen, Gießüberziehen,
Eintauchen, Rakel, Pressen, Spachteln, Elektroabscheidung, Siebdruck usw.
Das ernndungsgemäße Verfahren bzw. die liegende
Ausgangsmischung Aminoamid - Addukt / Epoxid-Emulsion kann verwendet werden als Grundlack,
Füllstoff, Klarsiegler, Schutzanstrich, Überzüge, Dichtungen, dünne Mörtel, Mörtel usw. Ihre Anwendung
ist dort besonders zweckmäßig, wo Korrosionsbeständigkeit erwünscht ist. Die Emulsionen können
auch mit Epoxid/Thermoplast-Mischungen, wie Kohlenteer,
Vinylen usw. verwendet werden. Sie kann als Bindemittel für Preßkohle, leitende Bodenbeläge und
Spachtelmassen, als Klebstoff für Holz, Gewebe, Leder und Metall und für verschiedenartige Schichtträger,
wie zementierte Fußböden, Wände, Schwimmbäder, Glas, glasierte Ziegel usw. benutzt werden.
Weiter kann die Epoxid-Emulsion mit Mörtel oder Zement gemischt werden, wobei das Wasser als
Emulsion benutzt wird, um den Zement anzuteigen. Umgekehrt kann das Wasser in der Zementmischung
als Lösungsmittel für die Epoxid-Emulsion benutzt werden. Ein Zusatz des Aminoamid-Adduktes ermöglicht
gleichmäßiges Mischen von Zement und Aminoamid-Addukt/Epoxid-Emulsion. So ist es möglich,
Aminoamid-Addukt/Epoxid-Emulsions-gehärteten Zement zu erhalten.
Der Gehalt an festen Stoffen in den Lösungsmitteln ist vorzugsweise so hoch wie möglich, so daß er noch
die Dispersion der Epoxidverbindungen in dem wäßrigen Medium gestattet. Bei den meisten Lösungen
ist ein GesamtgehaR an Feststoffen (einschließlich Pigmenten) von 30 bis 70% im allgemeinen befriedigend.
Das Aminoamid-Addukt kann z. B. mit Wasser emulgiert werden nach Emulgiertechniken, die dem
Durchschnittsfachmann geläufig sind. Die wäßrige
to Emulsion des Aminoamid-Adduktes kann dann zu der hier beschriebenen wäßrigen Emulsion von
Epoxidverbindungen zugesetzt werden. Solch eine Kombination führt jedoch zu einer verkürzten Topfzeit
von ungefähr 1 bis 2 Stunden. In bestimmten Anwendungsgebieten ist solch eine verkürzte Topfzeit
erwünscht.
Eine weitere Ausgestaltung dieser Erfindung verbessert die Fließeigenschaften der wäßrigen Mischungen
aus Epoxid/Aminoamid-A.ddukl. Der Zusatz von
ao ungefähr 0.2 bis 5,0% Tallölfettsäure oder käuflicher
dimerer Fettsäure zu der Aminoamid-Addukt-Komponcnte
verbessert die Fließeigenschaften der Emulsionsmischung in hohem Grade.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter.
Aus polymerisieiten Tallölfettsäuren und Triäthylentetramin
wurde wie folgt ein Polyamid hergestellt:
500 g der polymeren Fettsäuren mit folgenden Eigenschaften: Farbe (nach G a r dl η e r) 6, Säurezahl 194,
Verseifungszahl 200, Unverseifbares, (in %) 0,4, Klarheit
klar, Monomer (in °o) 10,3, Dimer (in %) 74,1,
Trimer (in %) 15,6 — wurden zusammen m«t 287.5 g
Triäthylentetramin in einen Kolben gefüllt. Der Kolben wurde mit Stickstoff gefüllt und 2i Stunden
lang auf 300° C erhitzt und 2 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Das Produkt: wurde abgekühlt
und aus dem Kolben ausfließen gelassen. Das so erhaltene Produkt zeigte die folgenden Analysenwerte:
Farbe (G a r d η e r) 8, Aminzahl 390, Aminoamidzahl 31, Imidazolinzahl 132, Viskosität bei 750C in
Poise 3,8.
54,8 g Polyamidharz (wie oben beschrieben), 13,7 g
Phenylglycidyläther, 1,5 g Eisessig und 30,0 g inertes Lösungsmittel wurden in einen Reakti onskolben
gegeben und durch 2stünd«ges Erhitzen auf 100°C bis zu Ende umgesetzt.
Das inerte Lösungsmittel enthielt 10,0 g eines rohen aromatischen Lösungsmittels, wie unten beschrieben,
und 20,0 g Dimethylsulfoxid. Das rohe aromatische Lösungsmittel ist ein PetroHither aus
aromatischen Kohlenwasserstoffen, hergestellt aus Paraffinen mit 8 und 9 C-Atomen, folgender Zusammensetzung:
C-9:1,3,5-Trimethylbenzoi, 1,2,4-Trinvithylbenzol;
C-10: n-Butylbenzol, 1,4-Isopropylbenzol,
1 -Methyl - 3 - isopropylbenzol, 1 -Methyl-2-isopropylbenzol,
1,2,4,5-Tetramethylbenzol, 1,2,3, 5-Tetramethylbenzol, 1,2,3,4-Tetramethylbenzol.
Die Analyse dieses Lösungsmittels ergab 73% aromatische Bestandteile, 14% Naphthene und 13%
Paraffine.
Dieses Polyamid-Addukt des Phenylglycidyläthcrs,
welches nach dem Abkühlen flüssig ist, wurde fn dem
Lösungsmittelgemisch für den weiteren Gebrauch in den Beispielen aufbewahrt.
Ein Epoxy-Reakttonspartner wurde durch Mischen
von 170 g einer Epoxidverbindung aus Bisphenol
509 613Π 27
A-Epichlorhydrin (mit einem Epoxid-Äquivalentgewicht
von 172-200) mit 30 g eines Glycidyläthers eines aliphatischen Alkohols mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen
und mit einem Epoxid-Äquivalentgewicht von annähe:«! 225 hergestellt. Diese 200 g der modifizierten
Epoxid-'Mischung wurden mit 4,5 g eines AIk)I-phenoxypoly
- (äthylcnoxy) - äthanol - Netzmittels vermischt, welches 40 Mol Äthylenoxid pro Mol Phenol
enthielt und einen Erweichungspunkt von 41 "C besaß. 1,5 g eines Netzmittels, welches in flüssigem öl
löslich ist und für welches dieselbe chemische Beschreibung zutrifft (außer daß das Verhältnis von
Äthylenoxid zu Phenol 4: 1 war), wurde ebenfalls zu dieser Mischung zugesetzt. Diese Menge von 206 g,
bestehend aus Epoxidverbindung, Epoxymonomeren und Netzmittel, wurde auf 60cC erhitzt, und 194 g
Leitungswasser wurde unter Rühren mit einem mit hoher Geschwindigkeit gegenrotierenden Labormischer
zugegeben. Es wurde eine stabile Epoxy-Emulsion erhalten.
Eine Pigment-Dispersion wurde durch Mischung folgender Substanzen in einer Rohrmühle mit Kieselsteinfüllung
hergestellt: 400 g Epoxid-Emulsion (wie oben beschrieben), 200 g Wasser, 350 g Rutil-Titandioxid.
Fine Polyamid-Addukt'Epoxykunstharzlack-Emulsion
wurde durch Mischen folgender Substanzen erhalten: 38 g Pigment-Dispersion (wie oben beschrieben),
5 g Epoxid-Emulsion (wie oben beschrieben), 13 g Polyamidharz-Addukt (wie oben beschrieben),
35 g Leitungswasser.
Diese Kunstharzlackmischung wurde mit einem herkömmlichen Farbmischstift vermengt. Der Kunstharzlack
wurde dann auf verschiedene Substrate, wie blanken Stahl, Aluminium, Glas, verzinktes Eisen
und Mauerwerk, aufgetragen. Trockene Überzüge mit einer Dicke bis zu 0,13 mm wurden ohne Anzeichen
von Laufen aufgetragen. Die Topfzeit dieses Kunsthar/lackes
betrug 4 bis 5 Stunden bei 230C. Das Ende der Topfzeit wurde angezeigt durch den gleichzeitigen
Verlust an Glanx der trockenen Überzüge und Verlust an Glanz beim Trocknen an der Luft.
Eine Polyamidharz-Addukt-Koniponente wurde wie
folgt hergestellt: 54,8 g Polyamidharz (wie im Beispiel 1 benutzt), 13,9 g Phenylglycidy läther, 0,4 g
Eisessig, 25,0 g rohes aromatisches Lösungsmittel (wie iirn Beispiel 1) wurde gemischt, für 2 Stunden auf
1000C erwärmt und dann auf 600C abgekühlt. Nach
dem Abkühlen wurde zu dem Polyamid-Addukt 5,0 g Äthylenglykolmonoäthylätheracetat zugesetzt.
Das Polyamidharz-Addukt wurde dann dazu benutzt, einen Kunstharzlack folgender Zusammensetzung herzustellen:
38 g Pigment-Dispersion (aus Beispiel 1), 5 g Epoxid-Emulsion (aus Beispiel 1), 13,0 g Polyamid-Addukt
(wie oben hergestellt), 10,0 g Leitungswasser. Dieser KunstharzJack ließ sich leicht vermischen
und zeigte dieselbe Adhäsionsbeständigkeit und dieselben Beständigkeitseigenschaften wie im Beispiel
1. Jedoch war die Topfzeil bei gleicher Anwendung und die Glanzeigenschaften auf 6 bis
7 Stunden bei 23°C verlängert.
Beispiel 2 wurde wiederholt, jedoch wurde die Polyamid-Addukt-Komponente wie folgt hergestellt
ίο und enthielt keine Essigsäure: 57,4 g Polyamidharz
(wie im Beispiel 1 benutzt), 12,6 g Styroloxid und 20,0 g rohes aromatisches Lösungsmittel (wie im
Beispiel 1 benutzt) wurden gemischt, 4 Stunden auf 150 C erhitzt und dann auf 60 C abgekühlt. Nach
dem Abkühlen wurde die Reaktionsmischung mit 10,0 g Äthylenglykolmonoäthylätheracetat vermischt.
Dieses Polyamidharz wurde im Austausch mit dem Polyamidharz-Addukt des Beispiels 2 benutzt, es war
annähernd gleichwertig, die Viskosität war jedoch
ao leicht erhöht. Als Folge davon wurde mehr Wasser benötigt, um den Kunstharzlack zu verdünnen. Es
wurden ähnliche Resultate wie im Beispiel 2 erhalten.
Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit dem Unterschied, daß das Polyamidharz-Addukt nicht
mit einem Lösungsmittel gemischt wurde. Das Polyamid-Addukt wurde wie folgt hergestellt: 78,4 g
Polyamidharz (wie im Beispiel 1 benutzt), 19,6 g Phenylglycidyläther und 2,0 g Eisessig wurden auf
65°C erwärmt, urn Mischen und Gießen zu ermöglichen, und 9,1 g davon wurden an Stelle der 13 g
der Polyamid-Addukt-Lösung gemäß Beispiel 1 benutzt. Topfzeit und Brauchbarkeit dieser lösungsmittelfreien
Emulsion waren gegenüber denen im Beispiel 1 nicht verändert.
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit dem Unterschied, daß das Addukt ein Aminoamid-Styroloxid-Addukt
war. Das Aminoamid wurde hergesiellt durch L'msetzen von Tallölfettsäurcn mit Tetraäthylenpentamin.
Die Reaktion wurde wie im Beispiel 1 beschrieben durchgeführt, und das Aminomonoamid-Reaktionsprodukt
wies eine Aminzahl von 435 und eine Viskosität von ungefähr 10 Poise bei 25 C auf. Das Addukt wurde hergestellt durch
Erhitzen von 80 Teilen des Amino-monoamids und 20 Teilen Styroloxid über Nach!: auf 71 bis 82° C.
Eine Probe von 11,8 g dieses Adduktes wurde dann voremulgiert durch Vermischen mit 6,0 g Wasser.
Dann wurden 13,3 g Calciumcarbonat, 3,2 g Talkum und 18,2 g Wasser zugesetzt. Diese Härtemischung
wurde dann mit 82,5 g der im Beispiel 1 hergestellten
Epoxy-Emulsion vermischt. Die Topfzeit der Mischung war dieselbe wie im Beispiel 1, jedoch war die erforderliche
Zeit zum klebfreien Härten etwa doppelt so lang wie die in den anderen Beispielen.
Claims (1)
- Patentansprüche:\, Verfahren zur Herstellung von ausgehärteten EpoxidpolyacJdukten durch Umsetzung von Epoxidverbindungen, die mindestens zwei Epoxygruppen im Molekül enthalten, mit Aminoamiden, gegebenenfalls in Gegenwart von bekannten Zusätzen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Emulsion der Epoxidverbindun- to gen mit solchen Aminoamid-Addukten härtet, die durch Reaktion von einer Fettsäure mit 18 C-Atomen in monomerer oder polymerer Form mit Alkylenpolyaminen der allgemeinen Formel
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