DE1925941C3 - Verfahren zur Herstellung von Epoxidpolyaddukten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Epoxidpolyaddukten

Info

Publication number
DE1925941C3
DE1925941C3 DE19691925941 DE1925941A DE1925941C3 DE 1925941 C3 DE1925941 C3 DE 1925941C3 DE 19691925941 DE19691925941 DE 19691925941 DE 1925941 A DE1925941 A DE 1925941A DE 1925941 C3 DE1925941 C3 DE 1925941C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
epoxy
adduct
emulsion
reaction
aminoamide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19691925941
Other languages
English (en)
Other versions
DE1925941A1 (de
DE1925941B2 (de
Inventor
William E. Seattle Wash. Shackelford (V.St.A.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Mills Inc
Original Assignee
General Mills Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Mills Inc filed Critical General Mills Inc
Publication of DE1925941A1 publication Critical patent/DE1925941A1/de
Publication of DE1925941B2 publication Critical patent/DE1925941B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1925941C3 publication Critical patent/DE1925941C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D177/00Coating compositions based on polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D177/06Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C09D177/08Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids from polyamines and polymerised unsaturated fatty acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

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
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.
Beispiel 1
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.
Beispiel 2
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 3
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 4
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.
Beispiel 5
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)

  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
DE19691925941 1968-05-27 1969-05-20 Verfahren zur Herstellung von Epoxidpolyaddukten Expired DE1925941C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US73202968A 1968-05-27 1968-05-27

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1925941A1 DE1925941A1 (de) 1969-12-04
DE1925941B2 DE1925941B2 (de) 1973-11-29
DE1925941C3 true DE1925941C3 (de) 1975-03-27

Family

ID=24941899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19691925941 Expired DE1925941C3 (de) 1968-05-27 1969-05-20 Verfahren zur Herstellung von Epoxidpolyaddukten

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPS4638915B1 (de)
BE (1) BE732570A (de)
CA (1) CA875618A (de)
DE (1) DE1925941C3 (de)
DK (1) DK137135B (de)
FR (1) FR1597167A (de)
GB (1) GB1242783A (de)
NL (1) NL6906657A (de)
SE (1) SE363342B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4413071A (en) 1980-07-05 1983-11-01 Basf Aktiengesellschaft Preparation of aqueous epoxy resin dispersions, and their use

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3983056A (en) * 1973-09-27 1976-09-28 Dai Nippon Toryo Co., Ltd. Aqueous epoxy resin paint composition
JPS5241767B2 (de) * 1974-03-15 1977-10-20
DE2755197A1 (de) * 1976-12-15 1978-06-22 Ciba Geigy Ag Zubereitung von epoxyd-amin-polyamid- umsetzungsprodukten, ihre herstellung und ihre verwendung
US4246148A (en) * 1979-08-27 1981-01-20 Celanese Corporation Two component aqueous coating composition based on an epoxy-polyamine adduct and a polyepoxide
US4304700A (en) 1979-08-27 1981-12-08 Celanese Corporation Two component aqueous based coating composition
CN1096479C (zh) 1996-03-11 2002-12-18 万迪科股份公司 含有可水处理的多胺硬化剂的可固化环氧树脂组合物
KR20070056043A (ko) * 2004-06-21 2007-05-31 훈츠만 어드밴스트 머티리얼스(스위처랜드) 게엠베하 폴리아미노아미드-모노에폭시 부가물
EP1973959B1 (de) * 2006-01-17 2018-08-08 Akzo Nobel Coatings International BV Härtungsmittel für epoxidverbindungen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4413071A (en) 1980-07-05 1983-11-01 Basf Aktiengesellschaft Preparation of aqueous epoxy resin dispersions, and their use

Also Published As

Publication number Publication date
FR1597167A (de) 1970-06-22
DE1925941A1 (de) 1969-12-04
NL6906657A (de) 1969-12-01
CA875618A (en) 1971-07-13
DK137135C (de) 1978-06-26
SE363342B (de) 1974-01-14
DK137135B (da) 1978-01-23
DE1925941B2 (de) 1973-11-29
GB1242783A (en) 1971-08-11
BE732570A (de) 1969-10-16
JPS4638915B1 (de) 1971-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2332177C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Härtungsmitteln für wässerige Epoxidharzdispersionen
DE2627070C2 (de) Polyaminoamid-Härter für Epoxidharze, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zum Härten von Epoxidharzen
DE2939550C2 (de) Mischung von Epoxidverbindungen
DE1106495B (de) Verfahren zur Herstellung einer waessrigen Emulsion von Gemischen eines Epoxyharzes und Polyamids
EP0821021A1 (de) Härter für wasserverdünnbare Epoxiharzsystem mit Topzeit-Anzeige
EP0272595A2 (de) Stabile wässrige Epoxidharz-Dispersion, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE1669300C3 (de) Einkomponenten-Straßenmarkierungsfarbe
DE1925941C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Epoxidpolyaddukten
DE2332165B2 (de) Verfahren zur herstellung von stabilen waesserigen epoxidharz-emulsionen
DE1745795B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Epoxy gruppen enthaltenden Reaktions produkten
EP0283009B1 (de) Der Bewitterung ausgesetzte Anstriche
DE2511587C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Anstrichen
EP0041619A2 (de) Verfahren zur Herstellung von härtbaren stickstoffbasische Gruppen tragenden Polyadditionsprodukten und deren Verwendung
DE2549656A1 (de) Neue haertungsmittel fuer epoxidharze
DE1272477B (de) Verfahren zur Herstellung von UEberzugs- und Impraegniermitteln
DE1133058B (de) UEberzugsmittel und Lacke
EP1238027B1 (de) Verwendung von wässrigen beschichtungszusammensetzungen als ausgleichs- und dämmassen
EP1238028B1 (de) Wässrige beschichtungszusammensetzungen
EP1209206B1 (de) Selbstvernetzende wasserverdünnbare Bindemittel
EP0240460A2 (de) Bei Raumtemperatur härtbare polyfunktionelle aliphatische Glycidylether-Stoffgemische
DE10049654A1 (de) Beschichtungszusammensetzungen
DE2809840C3 (de) Wasserdispergierbares epoxymodifiziertes Alkydharz und dessen Verwendung
DE1218642B (de) Waessrige UEberzugsmittel und Einbrennlacke auf der Basis wasserloeslicher Salze von oelmodifizierten Alkydharzen
DE2142449C2 (de) Wäßrige Dispersion aus einem nicht-gelierten, in Wasser dispergierbaren Epoxyharz
DE2312063A1 (de) Wasserverduennbare ueberzugsmittel

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EGA New person/name/address of the applicant
8339 Ceased/non-payment of the annual fee