DE2420254A1

DE2420254A1 - Addukte aus phthalsaeureanhydrid und aminoamiden von monomeren, epoxidierten fettverbindungen

Info

Publication number: DE2420254A1
Application number: DE2420254A
Authority: DE
Inventors: Michael A Laudise
Original assignee: General Mills Chemicals Inc
Current assignee: General Mills Chemicals Inc
Priority date: 1973-05-10
Filing date: 1974-04-26
Publication date: 1974-11-28
Also published as: ZA742255B; NL7406045A; IT1020608B; IE39206B1; GB1450277A; BE814257A; FR2228807B1; JPS5015895A; FR2228807A1; IE39206L; BR7403774D0; US3873481A; AU6856274A; CA1018532A

Description

RECHTSANWÄLTE

DR. JUR. DirUCHEM. WALTER BEIL 24 AnAl in·»

ALFREO I !OHPJ-GMiR ^ΜρΠΙ w4

DR. J¹JR. (Ii; -C ir Λ ! L-J. WOlW
DR. JUR.

6t3 FRANKFURTAM

AOOONSIIiASSi 5i

Unsere Nr. 19 260 Pr/br

General Mills Chemicals, Inc. Minnepolis, Minn., V.St.A.

Addukte aus Phthalsäureanhydrid und Aminoamiden von monomeren, epoxidierten Fettverbindungen

Die Erfindung betrifft Addukte oder Reaktionsprodukte aus einer Phthalsäureanhydridverbindung und gewissen Aminoamiden von.monomeren,epoxidierten Fettverbindungen, die sich als Härtemittel für Epoxyharze, insbesondere zum Härten solcher Epoxyharze in wäßrigen Systemen, eignen. Bei der Verwendung zum Härten von Epoxyharzen in wäßrigen Systemen verursachen die Härtemittel eine Verbesserung des Fließverhaltens und des Verlaufens, der Trockenzeit,der Tvppfzeit, der chemischen Beständigkeit und/oder der Amincarbonation. Die Mittel finden insbesondere Verwendung

409848/0748

in mit Zement gestreckten Systemen, wie Fußböden, d.h. Terrazofußböden, sind jedoch auch auf jedem Gebiet zu verwenden, wo Wärmegehärtete Epoxysysteme Verwendung finden, wie Oberzugssysteme, d.h. Anstrichmittel, Klebstoffe, Bindemittel oder Füllstoffe»

Warmehärtbare Epoxyharz-^mxnhärtemittelsysterne sind seit einiger Zeit bekannt. Aminopolyamidharze von polymeren Fettsäuren sind eine Sorte von bekannten Härtemitteln, wie aus der US-PS 2 379 4x3 ersichtlich ist. Die Verwendung solcher Harze zum Härten von Epoxyharzen in wäßrigen Systemen wird in der US-PS 2 899 397 gezeigt. Solchen Systemen hafteten jedoch einige Nachteile an. In jüngerer Zeit wurde von Monoepoxidaddukten solcher Harze berichtet, daß sie in wäßrigen SystemeraH^rbesserte Eigenschaften sorgen, wie in der CA-PS 875 6l8 beschrieben wird; In der US-PS 3 127 365 werden Acrylsäureaddukte solcher polymeren Fettsäur epolyamide gezeigt, wobei relativ große Mengen an Acrylsäureverbxndungen verwendet werden, die beim Verseifen ein wasserlösliches Polymer liefern sollen. Zum Härten von Epoxyharzen werden die Verbindungen in 100? festen Überzügen und nicht in wäßrigen Systemen verwendet. Versuche, solche Produkte in wäßrigen Systemen mit Epoxyharz zu verwenden, waren nicht besonders zufriedenstellend. Aminoamide von monomeren Fettverbindungen sind ebenfalls als Härtemittel für Epoxyharze bekannt. Diese werden im allgemeinen in lOOJtigen Fest st off sy stemen oder in organischen Lösungsmittelsystemen verwendet. Solche Aminoamide mit besonders niedriger Viskosität aus epoxidierten Fettsäuren oder -estern werden in. der US-PS 3 138 566'beschrieben. Diese niedrigviskosen Produkte werden entweder durch direktes Epoxidieren zu einem niedrigeren Oxiransauerstoffgehalt oder durch Verdünnen oder Verschneiden eines hochoxiranhältigen Materials mit

' 409848/0748

niehtepoxidierteri Fettsäuremonomeren unter Erzielung des erforderlichen Oxiransauerstoffgehalts erhalten. Höherviskose ähnliche Produkte werden in der CA-PS 6l6 324 beschrieben. Diese werden außerdem in der CA-PS 659 406 beschrieben. In letzterem Patent werden außerdem die Aminoamide von niehtmodifizierten Fettsäuren beschrieben. Eine ausführliche Liste von Verfahren zur Herstellung der epoxidierten Fettsäuren oder Ester, aus denen sich die Aminoamide herstellen lassen, ist in der US-PS 2 956 O67 enthalten. Aminoamide von epoxidierten Fettölen als auch die Säuren oder andere Ester kann man außerdem in der GB-PS 8II 797 finden. In einigen Beispielen wird das Produkt anschließend mit Phthalsäureanhydrid umgesetzt. Die Reaktion wird in einem nichtwäßrigen System durchgeführt und resultiert offensichtlich darin, daß beide Carboxylgruppen des Anhydrids Amidbindungen mit dem Aminoamid bilden. In den vorstehend genannten Druckschriften können die Produkte zusätzlich zur Amin- und Amidgruppe einige Imidazolingruppen oder andere iminogebundene Formen enthalten. Von keinem der Produkte

wird beschrieben, daß es in wäßrigen Lösungen verwendbar ist und wenn es darin verwendet wird, ist es relativ unbe- \ friedigend.

Im Hinblick auf die jüngste ökologische Entwicklung spielen wäßrige Systeme zum Härten von Epoxyharzen eine größere Rolle, um die Verwendung von organischen Lösungsmitteln zu vermeiden, die bis zu einem gewissen Grad eine Luftverschmutzung zur Folge haben. Bemühungen, bekannte Härtemittel in wäßrigen Systemen zu verwenden, waren im großen Umfang nicht zufriedenstellend , da eine Zerstörung der Eigenschaften der gehärteten Produkte erfolgte.

409848/0748

Es wurde nun gefunden, daß zufriedenstellende Ergebnisse aus wäßrigen Systemen erzielt werden können, indem man ein Härtemittel verwendet, das ein Addukt aus einem Phthalsäureanhydrid und einem Aminoamid einer monomeren, epoxidierten Fettverbindung ist. Das Addukt wird dadurch hergestellt, daß man das Anhydrid mit dem Aminoamid solange umsetzt, bis eine Reaktion zwischen dem Anhydrid und dem Aminoamid stattgefunden hat. Die Additionsreaktion wird im allgemeinen in Gegenwart von Wasser und bei erhöhten Temperaturen durchgeführt.

Die als Ausgangsverbindungen verwendeten Aminoamide von monomeren, epoxidierten Fettverbindungen für die Additionsreaktion sind, wie bereits vorstehend ausgeführt wurde, bekannte Verbindungen. Diese werden durch Umsetzung eines Polyamine mit einer monomeren, epoxidierten Fettverbindung unter üblichen Amidifizierungsbedingungen (1OO-35O°C) unter Verwendung eines Überschusses an Amin zur Erzielung von Produkten mit einer relativ hohen Aminzahl hergestellt.

Die adduktförmigen Härtemittel können dann zum Härten von Epoxyharzen in wäßrigen Systemen, wie wäßrige Fußbodenanstriche oder andere Überzugsformulierungen, verwendet werden. Die entstehenden Produkte zeigen relativ gute Glanzeigenschaften und chemische Beständigkeit. Die Formulierungen besitzen gutes Fließverhalten und Erlaufen sowie gute Trockenzeit und Topfzeit. Im allgemeinen neigen Aminhärtemittel für Epoxyharze dazu, mit Kohlendioxid unter Bildung eines Oberflächenschleiers zu reagieren, was im allgemeinen als Amincarbonatbildung bezeichnet wird, wobei Wasser ein Katalysator für die Carbonatbildung zu sein scheint. Die erfindungsgeraäßen Härtemittel zeigen eine Verringerung der AmincarbonatbilJun^·

409848/0748

Wie bereits vorstehend ausgeführt, ist das erfindungsgemäße Härtemittel ein AdTdukt aus Phthalsäureanhydrid und einem Aminoamid einer monomeren, epoxidierten Fettsäure. Beispiele für Phthalsäureanhydride, die sich verwenden.lassen,sind Phthalsäureanhydrid und deren vollständig oder teilweise hydrierte; Formen, wie Hexahydrophthalsäureanhydrid..

Wie vorstehend ausgeführt wurde, sind die Aminoamide der monomeren, epoxidierten Fettverbindungen, mit denen ein Phthalsäureanhydrid reagiert, bekannte Verbindungen. Die Herstellung von Aminoamiden aus oxiranarmen epoxidierten Fettsäuren ist aus der US-PS 3 138 566 ersichtlich. Höherviskose Aminoamide, die aus epoxidierten Materialien hergestellt wurden^ sind außerdem aus der CA-PS 6l6 32*1 ersichtlich. Im allgemeinen lassen sich die Epoxyfettverbindungen nach irgendeinem der üblichen bekannten Epoxidationsmethoden, wie sie vorstehend beschrieben wurden, herstellen. Eine Methode zur Herstellung des epoxidierten Materials besteht darin, daß man eine der vielen ungesättigten Fettsäuren mit Peressigsäure bei etwa Raumtemperatur umsetzt. Die Peressigsäure kann vor der Epoxidationestufe hergestellt worden sein oder aber nach irgendeinem der bekannten Verfahren sich in situ bilden, wie beispielsweise aus Sulfonsäureharzen unter Verwendung von Wasserstoffperoxid und Essigsäure. Die Epoxidierung läßt sich außerdem durch Verwendung von Ameisensäure und Wasserstoffperoxid oder durch Addition von unterchloriger Säure an die Kohlenstoff-Kohlenstoff -Doppelbindung und anschließender Dehydrochlorierung durchführen. Die epoxidierte Verbindung kann entweder eine epoxidierte höhere (8 bis 22 C-Atome) Fettsäure, deren Niederalkyl (1 bis 8 C-Atome)-Ester oder deren Glyceride, d.h. epoxidierte öle, sein.

40 9 8 48/0748

Da die Viskosität auf dem Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Produkte ein Paktor darstellt, werden vorzugsweise partiell epoxidierte Materialien verwendet, d.h. solche, die einen niedrigeren Oxiransauerstoffgehalt haben als die vollständig epoxidierten Materialien. Dies kann, wie in der US-PS 3 138 566 beschrieben wird, dadurch erreicht werden, daß man ein hochoxiransauerstoffhaltiges Material mit nicht epoxidierten Fettsäuren verdünnt, um ein Gemisch mit einem niedrigeren durchschnittlichen Oxiransauerstoffgehalt zu erhalten. Im allgemeinen wird es bevorzugt, daß der durchschnittliche Sauerstoffgehalt des partiell epoxidierten Materials oder des Geraischs aus monomerer Fettsäure mit hochepoxidiertem Material weniger als 6 Gew.-% beträgt. Ein bevorzugter Bereich liegt zwischen 1 und 6 % und besonders bevorzugt werden 3,5 bis 5,5 % Oxiransauerstoffgehalt .

Die monomeren Fettverbindungen, die zum Mischen mit oder Verdünnen der hochepoxidierten Verbindungen verwendet werden, können natürlich vorkommende höhere (8 bis 22 C-Atome) Fettsäuren sein, die im allgemeinen als monomere aliphatische Kohlenwasserstoffmonocarbonsäuren mit 8 bis 22 C-Atomen, vorzugsweise 16 bis 20 C-Atomen, beschrieben werden. Wie mit den epoxidierten Materialien können deren Niederalkylester (1 bis 8 C-Atome: ) anstelle der Säuren verwendet werden , wobei während der Amidifizierung als Nebenprodukt sich ein Alkohol anstelle von Wasser bildet. Die am besten erhältlichen Fettsäuren sind diejenigen, die 18 C-Atome enthalten, wie ölsäure und Linolsäure, deren Gemische in Talgölfettsäuren in im wesentlichen gleichen Mengen zu finden sind. Demgemäß werden Talgölfettsäuren oder die einzelne ölsäure oder Linolsäure im allgemeinen verwendet. Die Fettsäuren können gesättigt oder ungesättigt sein.

409848/0748

Die Aminoamide der monomeren,epoxidierten Pettverbindungen werden durch Umsetzung einer Aminkomponente, im allgemeinen ein Diarain oder ein höheres Polyamin, mit einer monomeren Pettverbindung hergestellt. Die Reaktionsbedingungen sind wohlbekannt und lassen sich aus den vorstehend genannten Patenten ersehen. Im allgemeinen gehören dazu Reaktionstemperaturen von 100 bis 35O°C, vorzugsweise 150 bis 310⁰C, und Reaktionszeiten von 1 bis 6 Stunden. Die Aminkomponente ist im allgemeinen ein Alkylen/Polyamin, da diese im allgemeinen üblicherweise erhältlich sind. Demgemäß kann die Aminkomponente durch folgende allgemeine Formel dargestellt werden

H₂N R'(NHR*) NH₂

worin R* einen Alkylenrest mit im allgemeinen 2 bis 6 C-Atomen und ρ eine positive ganze Zahl, im allgemeinen weniger als 6, bedeuten. Beispiele für. Polyamine sind Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, Tetraäthylenpentamin, Di-l,3-propantriamin, Tri-l,3-propantetramin, Di-I,2-propantriamin oder Bis(hexamethylen)triamin. So ist der Alkylenrest in vorstehender Formel im allgemeinen ein Äthylenrest, ist jedoch nicht unbedingt darauf beschränkt.

Die Aminoamidharze besitzen im allgemeinen relativ hohe Aminzahlen,und zwar in der Größenordnung von etwa 150 bis 700, vorzugsweise 300 bis 600. Dies wird im allgemeinen durch umsetzung eines Oberschusses an Amin über die vorliegende Säure und das Oxiran erreicht. Somit wird das Amin in einer Menge zugesetzt, die ausreicht, um die gewünschte Aminzahl des Aminoamidharzes zu erzielen. Da das Vorhandensein

409848/0748

von Amin zum Härten der Epoxyharze erforderlich ist, hat das Produkt nach der Adduktbildung mit einem Phthalsäureanhydrid noch genügend Amingruppen, um Epoxyharz zu härten. Die Aminzahl des Adduktes ist im allgemeinen niedriger als diejenige im Aminoamidharz vor der Adduktbildung mit der aktiven Acrylsäureverbindung. Im allgemeinen haben die Addukte Aminzahlen in der Größenordnung von etwa 100 bis 600, vorzugsweise etwa 200 bis 500.

Das Addukt bildet sich durch Umsetzung des Anhydrids in einer Menge von etwa 0,04 bis 0,4 Mol je Äquivalent Amin im Aminoamid und vorzugsweise etwa 0,05 bis 0,2 Mol. Mit Äquivalent Amin im Aminoamid ist das Äquivalentgewicht vom Aminoamid gemeint oder das Gewicht von Aminoamid, das erforderlich ist, um eine Amingruppe für die Reaktion zu liefern. Dies kann aus der Aminzahl des Aminoamids durch Teilen von 56 100 durch die Aminzahl bestimmt werden, d.h.:

56 100

Äquivalentgewicht =

Aminzahl

Die Aminzahl ist die Anzahl an mg KOH, die den freien Amingruppen in einer lg-Probe des Harzes äquivalent ist.

Die Reaktion des Anhydrids und des Aminoamids wird in Gegenwart von Wasser bei praktisch Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur durchgeführt. Die Reaktion ist eine exotherme Reaktbn. In Gegenwart von Wasser bei Raumtemperatur kann es erforderlich sein, schwach zu erhitzen, um die Reaktion einzuleiten, die dann aufgrund ihrer exothermen Natur fortschreitet. Es wird jedoch vorgezogen, daß erhöhte Tempera-

409848/0748

türen von 50 C und'darüber beibehalten werden. Selbstverständlich ist es vorzuziehen, den Siedepunkt oder Zersetzungspunkt irgendeines der in der Reaktion vorliegenden Stoffe nicht zu überschreiten. Da die Reaktion in Gegenwart von
Wasser durchgeführt wird, ist es deshalb wünschenswert, daß die Reaktionstemperatur 100⁰C nicht überschreitet.

Wie bereits vorstehend ausgeführt wurde, findet die Reaktion des Aminoaraids und des Anhydrids in Gegenwart von Wasser
statt. Bei diesen Reaktionsbedingungen ist das dabei entstehende Produkt ein Addukt aus einem Phthalsäureanhydrid und dem Aminoamid der epoxidierten Verbindung, worin eine der Carboxylgruppen dieses Anhydrids eine Amidbildung mit dem Aminoamid bildet und die zweite Carboxylgruppe des Anhydrids eine Säuresalzbildung mit dem Aminoamid bildet. Wenn kein Wasser vorhanden ist, bildet das Reaktionsprodukt Amidbindungen an jeder Carboxylgruppe des Anhydrids, wobei derartige Produkte sich in dem gewünschten wäßrigen System nicht
zufriedenstellend verhalten. Man nimmt an, daß das Vorliegen beider Arten von Bindungen, nämlich eine Amid- und eine
Säuresalzbindung für die Eignung der Produkte in wäßrigen Systemen zum Härten von Epoxyharzen verantwortlich sind.

Im allgemeinen wird bei der Durchführung der Reaktion des Anhydrids mit dem Aminoaraidharz das Grundharz zuerst vor der Reaktion mit dem Anhydrid in Wasser dispergiert. Allgemein ist die Wasserdispersion des Harzes so bemessen, daß etwa 50 bis 70 Gew.-i, vorzugsweise etwa 65 Gew.-Jf, des Harzes in der Dispersion vorliegen.

409848/0748

-IQ-

Da die Härtemittel hauptsächlich in wäßrigen Epoxyharzsystemen zu verwenden sind, wodurch die Verwendung irgendwelcher organischer Lösungsmittel nicht notwendig ist, sind die erfindungsgemäß verwendbaren Epoxyharze in wäßriger Form die flüssigen Epoxyharze. Im allgemeinen enthalten sie eine Vielzahl von Epoxygrttppen , die mit dem Härtemittel zu reagieren vermögen. Die typischen ursprünglich vorliegenden Epoxymaterialien sind komplexe Reaktionsprodukte von mehrwertigen Phenolen mit polyfunktionellen Halogenhydrinen, aus denen Harze mit Epoxldgruppen als Endgruppen entstehen. Eine Vielzahl dieser Art an Epoxyharzen wird in den ÜS-PSS 2 585 115 und 2 589 245 beschrieben. Zu den für die Herstellung von Epoxyharzen geeigneten typischen mehrwertigen Phenolen gehören Resorcin und verschiedene Bisphenole, die bei einer Kondensation von Phenol mit Aldehyden und Ketonen, wie Formaldehyd, Acetaldehyd, Aceton oder Methyläthylketon, entstehen. Ein typisches Epoxyharz ist das Reaktionsprodukt von Epichlorhydrin und 2,2-Bis(parahydroxyphenyl)propan (Bixphenol A), wobei das Harz die in der US-PS 3 138 566 gezeigte theoretische Strukturformel aufweist, worin die ganze Zahl η O oder eine niedrigere ganze Zahl,vorzugsweise 1 oder weniger, bedeutet. MIe in diesem Patent angegeben wird, können Epoxyharze weiterhin durch Bezugnahme auf ihr Epoxyäquivalentgewicht gekennzeichnet werden, wobei das Epoxyäquivalentgewicht von reinen Epoxyharzen das Molekulargewicht des Harzes geteilt durch die mittlere Anzahl an Epoxyresten je Molekül ist oder in jedem Fall die Anzahl an g Harz, die einem Äquivalent Epoxid entspricht, während gewisse spezifische Epoxyharze, die die am leichtesten erhältlichen sind, beschrieben wurden, gehören zu den erfindungsgemäß verwendbaren Epoxyharzzusammensetzungen auch a&Lche flüssigen Epoxyharze, die ein Epoxyäquivalentgewicht

409848/0748

von etwa 140 bis 300, vorzugsweise etwa l85 bis 220 aufweisen, ausgedrückt als g der Verbindung je Epoxygruppe. Im allgemeinen sind Epoxyharze mit einem Epoxyäquivalentgewieht über 300 nicht geeignet, da solche Harze als Peststoffe vorliegen. Es ist jedoch jedes fluide oder flüssige Epoxyharz geeignet.

Um die Topfzeit des Härtesystems (schnelleres Härten) zu verringern, können wahlweise zusammen mit dem Härteaddukt andere bekannte Härtemittel für Epoxyharze verwendet werden. Im allgemeinen werden die schnellen Härtemittel auf diese Weise verwendet. Zu den bevorzugten Härtemitteln dieser Art gehören die Alkylenpolyamine^ wie Sie vorstehend definiert wurden.

Nachstehende Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. In den Beispielen gelten alle Teile und Prozentangaben als Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozente, falls nichts anderes angegeben wird.

Beispiel 1

Das Grundharz für dieses Beispiel ist ein Aminoamid von einem epoxidierten Fettöl, d.h. epoxidiertes Sojabohnenöl. Das Harz wurde durch 3stündige Umsetzung bei 175°C der nachstehenden Reaktionsteilnehmer in den angegebenen Mengen hergestellt:

409848/0748

Gew. Äquivalent (g) (%)

Monomere Talgölfettsäuren

(Äquivalentgewicht 282) 210,7 7,83

epoxidiertes Sojabohnenöl

(Äquivalentgewicht 313) 328,3 11,01

Triäthylentetramin

(Äquivalentgewicht 36,5) 282,5 8l,l6

⁺Typischer Durchschnittsoxirangehalt etwa 7 %.

Die dabei entstehenden Aminoamidharze hatten eine Aminzahl von 381,3 und eine Säurezahl von 2,9.

Nach der Reaktion wurde das Harz auf 65⁰C gekühlt _f und 45Og des Harzes wurden mit 173,4 g Wasser versetzt. Danach wurden 36,0 g Phthalsäureanhydrid zugesetzt und die Reaktion 5 Stunden bei 65⁰C fortgesetzt. Den dabei entstehenden 659,4 g wurden 32,4 g Triäthylentetramin (TETA) zugesetzt und 0,5 Stunden lang vermischt, wobei eine Temperatur von 65⁰C aufrechterhalten wurde.

Eine typische Analyse des tatsächlichen Produktes und ein typischer Bereich für Produkte dieser Art werden nachstehend wiedergegeben:

Aminzahl
Säurezahl
Gewicht je 3,79 1 Farbe, Gardner

% Wasser 409848/0748

Typischer	Tatsächlicher
Bereich	Wert
3OO-32O	317,1
24-32	24,1
8,3-8,6	8,5
4-7	4+
23,5-26,5	26,3

Beispiel 2

Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise wurde das Grundaminoamidharz aus Methylepoxystearat aus folgenden Reaktionsteilnehmern hergestellt:

Äquivalente	Gew	.-%
0,249	25	_fj»
0,35	40	,6
2,58	34

Monomere Talgölfettsäuren
Methylepoxystearat (MES)
Trxäthylentetramin (TETA)

Typische Zusammensetzung 6,5 bis 7,5 % Oxirangehalt (durchschnittlich etwa 7 %).

Das dabei entstehende Aminoamidharz wies folgende Eigenschaften auf:

Aminzahl 382,2

Säurezahl 2,96

Viskosität bei 50⁰C 44 Poise

Auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 wurde die Temperatur von 175°C auf 65⁰C herabgesetzt, und es wurde Wasser zugesetzt, um 9i0 Teile Harz und 490 Teile Wasser zu erhalten. Diesem Gemisch wurden 140 Teile Phthalsäureanhydrid und. weitere 75 Teile Wasser zugesetzt, wonach das Gemisch 5 Stunden lang auf 65⁰C erwärmt wurde.

Die Analyse des dabei entstehenden Produktes war wie folgt:

409848/0748

-Ik-

Aminzahl	50⁰C	I96	,2
Säurezahl		36	,7
Viskosität bei	14	,3 Poise
Beispiel 3

Dieses Beispiel ist eine Wiederholung des Beispiels 2 mit dem Unterschied, daß nur 98 Teile Phthalsäureanhydrid verwendet wurden und die zusätzliche Wassermenge 92 Teile betrug. Das dabei entstehende Produkt besaß eine Aminzahl von 215. -

Beispiel k

Es wurde wieder das Grundaminoamidharz des Beispiels 1 hergestellt. 910 g dieses Harzes wurden mit 490 g Wasser versetzt. Danach wurden l40 g Phthalsäureanhydrid und 75 Teile Wasser zugesetzt und das Gemisch 5 Stunden lang auf 65⁰C gehalten.

Die Analyse des dabei entstehenden Produktes war wie folgt:

Aminzahl 220,7

Säurezahl 39,8

Viskosität bei 50°C 14,1 Poise

Beispiel 5

Beispiel k wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß 98 Teile Phthalsäureanhydrid verwendet und 92 Teile Wasser zugesetzt wurden. Die Analyse des dabei entstehenden Produktes war wie folgt:

' k 0 9 8 k 8 / 0 7 A 8

Aminzahl 249,1

Säurezahl 24,7

Viskosität bei 5O°C 14,4 Poise

Beispiel 6

Um seine Eignung als überzug und Fußbodenbelag zu bestimmen, wurde das Produkt des Beispiels 1 in wäßrigen Systemen mit einer wäßrigen Epoxyeraulsion formuliert. Die zuvor hergestellte Epoxyharzemulsion wurde unter Verwendung folgender Bestandteile hergestellt:

kg

Wasser 95,34

1,27

Hydroxyäthylcellulose · 0,45

Epoxyharz (ein Gemisch aus 79,4? 96,25 Diglycidyläther von Bisphenol A mit einem Epoxyäquivalentgewicht von 190, 14 % eines epoxidierten aliphatischen Kohlenwasserstoffgemischs (12-14 C-Atome) mit einem Epoxyäquivalentgewicht von 225 und 7 % Polyoxyäthylen (20) Sorbitanmonolaurat)

Beispiel 7

Das Aminoamidprodukt des Beispiels 1 wurde dann mit der zuvor hergestellten Epoxyemulsion des Beispiels 6 zu verschiedenen Überzugsformulierungen formuliert und bewertet, Die Formulierungen und Bewertungen waren wie folgt:

40984 87 0748

- ie -

überzug A

Bestandteile Gramm

Epoxyemulsion 150,0

Aminoamid 42,8

192,8

Mischungsverhältnis: 70 Epoxy/30 Aminoamid auf Peststoffbasis überzugsfeststoffe: 55,5 % Fließverhalten und Verlaufen: Bürstenbewertung - annehmbar Amincarbonatbildung: visuelle Inspektion bei 24stündigem

Härten bei 50£iger relativer Feuchtigkeit - schwach

Glanz: 70° bis 75°

Chemische Beständigkeit: 10? HCl - Versagen des 5minütigen

Flecktestes; 5% Natriumhydroxid, Versagen des 5minütigen Flecktestes.

Überzug B

Bestandteile Epoxyemulsion Aminoamid Wasser

207,7

Mischungsverhältnis: 65 Teile Epoxy/35 Teile Aminoamid auf

Feststoffbasis Überzugsfeststoffe: 55,5 % Fließverhalten und Verlaufen: Bürstenbewertung - annehmbar Amincarbonatbildung: visuelle Inspektion bei 24stündigem

Härten bei 50 % relativer Feuchtigkeit

annehmbar

409848/0748

Gramm	,0
150	,9
53	,8
3

122	,6
59	,5
8	,5

Glanz: 75° bis 80°

Chemische Beständigkeit: 10 % HCl - Versagen bei lOminütigem Fleckentest j 5% Natriumhydroxid - Versagen bei lOminütigem Fleckentest.

überzug C

Bestandteile Gramm

Epoxyemulsion Aminoamid Wasser

190,6

Mischungsverhältnis: 57,9 Epoxy/42,1 Aminoamid auf Feststoff-

basis

Überzugsfeststoffe: 55,5 % Fließverhalten und Verlaufen: Bürstenbewertung - gut Amincarbonatbildung: visuelle Inspektion bei 24stündigem

Härten bei 50£ relativer Feuchtigkeit -

gut

Glanz: 85° bis 90°

Chemische Beständigkeit: 10£ HCl - Versagen nach 30minütigem

Fleckentest; 5 % Natriumhydroxid Versagen nach 30minütigem Fleckentest

überzug D

Bestandteile Gramm

Epoxyemulsion 150,0

Aminoamid 81,9

Wasser 13,6

245,5 409848/0748

Mischungsverhältnis: 55 Teile Epoxy/45 Teile Aminoamid auf

Peststoffbasis
Überzugsfeststoffe: 55,5 %

Fließverhalten und Verlaufen: Bürstenbewertung - ausgezeichnet Amxncarbonatbildung: visuelle Inspektion bei 24stündigem

Härten bei 5OSS relativer Feuchtigkeit keine

Glanz: 90+°

Chemische Beständigkeit: 102 HCl - bei über 3stündigem Flek-

kentest kein Versagen - 5% Natriumhydroxid - bei über 3stündigem Fleckentest kein Versagen.

überzug E

Bestandteile

Epoxyemulsion Aminoamid Wasser

Gramm 150,0

100,0

20,0

270,0

Mischungsverhältnis: 50 Teile Epoxy/50 Teile Aminoamid auf

Feststoffbasis

Überzugsfeststoffe:55,5 %

Härten bei 50% relativer Feuchtigkeit , schwache Amxncarbonatbildung.

409848/0748

Beispiel 8 >

Auf ähnliche Weise wurde das Aminoamidprodukt des Beispiels mit der Epoxyeraulsion des Beispiels 6 für einen Fußbodenbelag formuliert und bewertet. Die Formulierung, die Methoden und die Ergebnisse waren wie folgt:

I. Formulierung

Bestandteile	Siebgröße	Gramm
Epoxyemulsion		122,58
Aminoamid	Typ -1	66,80
Kieselerdesand einer
von 420/595 mm		1 816,00
weißer Portlandzement	853,52
Wasser	302,40
Mischverfahren

Die Epoxyemulsion wurde mit dem Aminoamid langsam bis zur Homogenität vermischt. Der Zement und der Sand wurden bis zur Homogenität vorgemischt. Danach wurde Wasser zugesetzt und damit solange gemischt, bis sich eine glatte Paste bildete. Die vorgemischte Epoxyemulsion und das Aminoamid wurden dann zugesetzt und bis zur Homogenität vermischt.

Harzmischungsverhältnis: 55 Teile Epoxy/45 Teile Aminoamid Druckwerte: nach 28tägigem Härten"unter einem Polyäthylenfilm - 513 kp/cra²

Adhäsion: Zug-Scherbelastung (tensile lap shear) 105 kp/cm bei trockenem Beton, 84,4 kp/cm bei nassem Beton
Kellenauftrag (troweling): visuelle Inspektion 0,64-2,54

cm Keil - ausgezeichnet Nivellierung (leveling): visuelle Inspektion 0,64-2,54 cm

Keil - ausgezeichnet. 409848/0748

II. Kontrollforniulierung

Bestandteile Gramm

weißer Portlandzement Typ 1 853,52 Kieselerdesand einer Siebgröße

von 420/595 mm 1 8l6,OO

Wasser 380,29

Mischverfahren

Der Sand und der Zement wurden bis zur Homogenität miteinander vermischt. Danach wurde das Wasser zugesetzt und solange vermischt, bis sich eine glatte Paste bildete.

Druckwerte; nach 28tägigem Härten unter einem Polyäthylen-

fiim - 197 bis 232 kp/cm²

ρ Adhäsion: Zug-Scherbelastung - 19 bis 21,1 kp/cm bei

trockenem Beton - 18,6 kp/cm bei nassem Beton Kellenauftrag: visuelle Inspektion 0,6¹I bis 2,5¹I cm Keil ·

annehmbar

Nivellierung: visuelle Inspektion 0,6^-2,5¹^ cm Keil annehmbar.

A09848/0748

Claims

Patentansprüche:

1. Addukt aus Phthalsäureanhydrid und einem Aminoamid einer epoxidierten Fettverbindung, worin eine Carboxylgruppe des Anhydrids eine Amidbindung mit dem Aminoamid und die andere Carboxylgruppe des Anhydrids eine Sauresalzbindung mit dem Arainoamid bildet, wobei die epoxidierte Fettverbindung eine epoxidierte Fettsäure mit 8 bis 22 C-Atomen, deren Alkylester, worin die Alkylgruppe 1 bis 8 C-Atome enthält, deren Glycerinester oder deren Gemische mit nichtepoxidierten Fettsäuren mit 8 bis 22 C-Atomen ist, wobei der Oxiransauerstoffgehalt etwa 1 bis 6 Gew.-% betragen soll.

2. Addukt nach Anspruch 1, worin das Anhydrid Phthalsäureanhydrid ist.

3. Addukt nach Anspruch 1, worin die epoxidierte Fettverbinr dung Methylepoxystearat ist.

4. Addukt nach Anspruch 1, worin die epoxidierte Fettverbindung epoxidiertes Sojabohnenöl ist.

5. Addukt nach Anspruch 1, das dadurch erhalten wurde, daß man etwa 0,04 bis 0,4 Hol des Anhydrids je Äquivalent Amin im Aminoamid miteinander umsetzte, wobei das Aminoamid vor der Adduktbildung eine Aminzahl von etwa 150 bis 700 aufwies.

6. Addukt nach Anspruch 5, worin das Anhydrid in einer Menge von etwa 0,05 bis 0,2 Mol verwendet wurde.

09aA8/0748

-.22 -

7. Gehärtetes Stoffgemisch, enthaltend das Reaktionsprodukt aus dem Addukt nach Anspruch 1 und einem flüssigen Epoxyharz mit einem Epoxyäquivalentgewicht von etwa 1^0 bis 300.

8. Gehärtetes Stoffgemisch nach Anspruch 7, worin das Epoxyharz ein Polyglycidyläther eines mehrwertigen Phenols ist.

9. Qehärtetes Stoffgemisch nach Anspruch 8, worin das mehrwertige -Phenol das 2,2-Bis(parahydroxyphenyl)propan ist.

10. Verfahren zur Herstellung des Adduktes nach einem der Ansprüche 1 bi3 6, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Aminoamid einer epoxidierten Fettverbindung mit einer Aminzahl von etwa 150 bis 700 in Wasser dispergiert, der dabei entstehenden Dispersion ein Phthalsäureanhydrid in einer Menge von etwa 0,04 bis 0,4 Mol je Äquivalent Amin im Aminoamid zusetzt und das Aminoamid und das Anhydrid bei einer Temperatur unter 100 C umsetzt.

Für: General Mills Önemicals, Inc. Minneapolis, Minn., V.St.A.

Dr.H.^Wolff Re c ht s anwalt

409848/0748