DE3310207A1 - Wasserloesliche oder in wasser dispergierbare harzartige salze, deren herstellung und deren verwendung in ueberzugsmassen - Google Patents
Wasserloesliche oder in wasser dispergierbare harzartige salze, deren herstellung und deren verwendung in ueberzugsmassenInfo
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Description
... Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Ässniann - Dr. R.4Cpen:gsberger
Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zümstein jun.
Case 3-13858/ARL 323/+
Wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare harzartige Salze,
deren Herstellung und deren Verwendung in Ueberzugsmassen
Die vorliegende Erfindung betrifft neue wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare harzartige Salze, ein Verfahren zu deren"
Herstellung, solche Salze enthaltende Stoffzusamniensetzungen und die
Verwendung solcher Stoffzusammensetzungen zum Beschichten von Oberflächen.
Zum Erzielen korrosionsbeständiger Beschichtungen auf Metallbehältern
wird die Metalloberfläche üblicherweise mit einer in einem organischen
Lösungsmittel gelösten vernetzbaren Harz-Formulierung beschichtet, worauf man die Beschichtung erhitzt. Dabei wird das Lösungsmittel verdampft
und das Harz vernetzt. Durch die Vernetzung verwandelt sich die Beschichtung in einen zähen, auf dem Substrat haftenden, flexiblen und
schützenden Film. Während des Erhitzens wird das Lösungsmittel üblicherweise in die Atmosphäre verdampft. Da organische Lösungsmittel relativ
teuer, entzündbar und im allgemeinen vom ökologischen Standpunkt aus unerwünscht sind, besteht ein Bedürfnis nach Beschichtungen, die unter
Verwendung von möglichst geringen Anteilen solcher Lösungsmittel appliziert werden können. Besonders erwünscht sind Ueberzugsmassen mit
einem hohen Wassergehalt.
Es wurde nun gefunden, dass sich stabile wässrige Mischungen, die beim
Vernetzen Beschichtungen mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften und ausgezeichneter chemischer Beständigkeit ergeben, aus
neuen harzartigen, Schwefel oder Phosphor enthaltenden Salzen herstellen lassen. Diese Salze werden durch Mannich-Reaktion aus Harzen
mit phenolischen Endgruppen mit einem Aldehyd und einer Aminosulfonsäure oder einer Aminophosphonsäure und anschliessende teilweise
oder vollständige Neutralisierung der durch diese Umsetzung eingeführten
sauren Gruppe(n) hergestellt. Die Salze können zusammen mit einem Aminoplast,
einem Phenol-Formaldehyd-Harz oder einem verkappten Polyisocyanat als wässrige Ueberzugsmassen verwendet werden. Unter Umständen ist
jedoch der Zusatz von solchen Co-Reaktanden nicht erforderlich.
Die Anwendung von Mannich-Reaktionen zur Herstellung von wasserlöslichen
Ueberzugsmassen aus Epoxiden oder Phenolen ist bekannt. So werden z.B. in der LS-Patentschrift 4.188.312 Ueberzugsmassen, die das
Reaktionsprodukt aus einem Epoxidharz (d.h. einer Verbindung, die pro Molekül durchschnittlich mehr als eine 1,2-Epoxidgruppe enthält) mit
einer Mannich-Base und einem Alkenylphenol enthalten, beschrieben. Die Mannich-Base ihrerseits ist ein Reaktionsprodukt aus einem mehrwertigen
mehrkernigen Phenol, einem mindestens eine Hydroxyalkylgruppe enthaltenden sekundären Amin und Formaldehyd. Die US-Patentschrift
4.189.450 beschreibt Ueberzugsmassen aus einem Epoxidharz und einer Mannich-Base, hergestellt aus einem kondensierten Phenol, einem
mindestens eine Hydroxyalkylgruppe enthaltenden sekundären Amin, Formaldehyd und einem phenolische Gruppen enthaltenden Butadien- oder
Isoprenhomo- oder -copolymeren. Diese Produkte enthalten keine Epoxidgruppen und sind in ihrer protonierten Form wasserlöslich.
Gemäss der britischen Patentschrift 1.428.835 können kationische
Polymere durch Aminomethylierung eines p-Hydroxystyrolpolymeren unter
Verwendung von Formaldehyd und eines sekundären Amins, das an das N-Atom gebundene Alkyl-, Alkenyl- oder aromatische Gruppen enthält
oder einen Heterocyclus mit 4 bis 6 Atomen im Ring darstellt, hergestellt werden. Das Produkt kann quaternisiert sein, oder es kann daraus
ein saures Additionssalz gebildet werden.
In den US-Patentschriften 4.000.116 und 4.014.955 sind vernetzte makromolekulare Polyäther beschrieben, die durch Umsetzung einer
Mannich-Base mit einem Polyepoxid und anschliessende Polyquaterisierung oder durch Umsetzung mit einer Verbindung, die ein an einen
Kohlenwasserstoffrest gebundenes Chlor-, Brom- oder Jodatom und
mindestens eine Epoxidgruppe enthält, hergestellt werden. Die Mannich-Basen
werden aus einem monomeren Bisphenol hergestellt; als Amine werden Dialkylamine und Morpholin verwendet.
Gemäss der britischen Patentschrift 1.457.932 werden epoxidgruppenfreie
Polymere durch Umsetzung einer Mannich-Base mit einem Epoxidharz und anschliessende Salzbildung hergestellt. Die an jedem aromatischen Ring
eine oder mehrere kationische Hydroxyalkylaminomethylgruppen enthaltende Mannich-Base wird durch Umsetzung eines Bisphenols, eines hydroxylgruppenhaltigen
sekundären Amins oder eines Gemisches eines solchen Amins mit einem weiteren primären oder sekundären Amin und Formaldehyd
erhalten. Das Harz enthält somit diese kationischen Gruppen an jedem Ring in den Resten in der Kette, die sich von der Mannich-Base ableiten.
Nach ähnlichen vorbekannten Verfahren werden polymere Bisphenole (Reaktionsprodukte aus monomeren Bisphenolen und Epoxidharzen) mit
Formaldehyd und einem hydroxyalkylgruppenhaltigen sekundären Amin zu Mannich-Base-Bisphenol-Polymeren umgesetzt. Gemäss der US-Patentschrift
3.994.989 wird z.B. ein solches polymeres Bisphenol zusammen mit einem
monomeren Bisphenol umgesetzt. Nach dem Verfahren gemäss der britischen Patentschrift 1.563.917 wird das polymere Bisphenol allein oder
im Gemisch mit einem monomeren Bisphenol umgesetzt. Die Mannich-Base-Bisphenol-Polymeren
weisen nur an einem aromatischen Ring an den beiden Kettenenden eine kationische Hydroxyalkylaminomethylgruppe
auf. Diese Mannich-Base-Bisphenol-Polymeren werden jedoch nicht direkt in Ueberzugsmassen eingesetzt, sondern durch Umsetzung mit
Epoxidharzen weiter vorverlängert, wobei Bisphenole mit noch höherem Molekulargewicht entstehen.
Bei diesen vorverlängerten Produkten befinden sich die kationischen
Gruppen an allen aromatischen Ringen, die sich von dem Mannich-Base-Bisphenol-Polymeren
ableiten, d.h. sowohl an den entständigen aromatischen Gruppen als auch an solchen aromatischen Gruppen längs der
Kette.
40
- K-
Die US-Patentschrift 3.936.399 beschreibt phenolische chelierende Harze, die mittels Mannich-Reaktion aus einem Phenol, Iminodiessigsäure
und einem Aldehyd und Polykondensation des erhaltenen Produkts mit einem Aldehyd hergestellt werden. Das Polykondensationsprodukt
weist gegenüber Schwermetallen eine ausgeprägte Adsorptionsfähigkeit
auf. Für das durch die Mannich-Reaktion erhaltene Zwischenprodukt ist keine andere Verwendung angegeben.
Die deutsche Offenlegungsschrift 1.445.535 beschreibt die Herstellung
von alkali-lösliehen Kondensationsprodukten, die durch Umsetzung (a)
eines Phenols oder Naphthols, (b) Formaldehyd oder einer Formaldehyd abgebenden Substanz, (c) einer 5- oder 6-gliedrigen heterocyclischen
Verbindung und (d) einer einkernigen aromatischen, gegebenenfalls Hydroxyl- oder Aminogruppen enthaltenden Carbonsäure oder Sulfonsäure,
einer Aryloxyfettsäure oder einer aliphatischen Polycarbonsäure in alkalischem, saurem oder neutralem wässrigen Medium erhalten werden.
Die Komponenten (a) und (b) werden zuerst miteinander umgesetzt, und das erhaltene Produkt wird in beliebiger Reihenfolge mit den Komponenten
(c) und (d) und gegebenenfalls zusätzlichem Formaldehyd umgesetzt. Als Phenol (a) können Bisphenole, wie Bisphenol A, eingesetzt
werden. Geeignete heterocyclische Verbindungen (c) sind. z.B. Carbazol,
Chinolin und Pyrrolidon. Geeignete Aminosulfonsäuren als Komponente (d) sind beispielsweise Sulfanilsäure und Metanilsäure. Die genannten
Kondensationsprodukte können in Durchschlagpapierwachsen oder Lithographenmassen
oder als Verlackungskomponenten für basische Farbstoffe in Flexographiefarben verwendet werden.
Die deutsche Offenlegungsschrift 2.353.642 beschreibt Bindemittel für
heisshärtbare Pressmassen, die
a) ein durch eine Aminocarbonsäure oder eine Aminosulfonsäure modifiziertes
Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt und (b) einen Härter enthalten. Das Kondensationsprodukt (a) kann durch
Erhitzen von 2-6 Mol Phenol, 1 Mol Aminosäure und 0,5 - 1 Mol Formaldehyd, pro Mol Phenol + Aminosäure, hergestellt werden. Die Kondensa-
tion kann ohne Zusatz eines Katalysators oder in Gegenwart einer Base
vorgenommen werden, wobei novolack-ähnliche Produkte entstehen. Als
geeignete Aminosulfonsäuren werden Taurin, Methyltaurin, Sulfanilsäure und Aminopropylsulfonsäure genannt. Die Produkte sind in wässrigem
Alkali löslich und eignen sich vor allem zur Verwendung in Giessmassen. Als Härter wird Hexamethylentetramin bevorzugt.
In der US-Patentschrift 4.317.757 sind mit Wasser verdünnbare heisshärtbare
Bindemittel für Ueberzüge beschrieben. Sie können durch Umsetzung eines Polyglycidyläthers eines mehrwertigen Phenols mit
neutralisierter Sulfanilsäure in einem Verhältnis von 0,9 bis 1,1 NH-Aequivalenten pro Epoxidäquivalent hergestellt werden. Diese Bindemittel
eignen sich zusammen mit Aminoplasten oder Phenoplasten als Vernetzungsmittel besonders zur Verwendung in wässrigen Lacken zum
Beschichten von Blechdosen. Die Sulfanilsäure wird vorzugsweise mit einem Alkalimetallhydroxid oder einem tertiären Amin neutralisiert. Die
Umsetzung zwischen dem Epoxidharz und der neutralisierten Sulfanilsäure wird vorzugsweise zwischen 100 und 1300C während 2 bis 7 Stunden durchgeführt.
Gemäss den Beispielen werden Epoxidharze mit einem Molekulargewicht
von 950 und 370 benützt, und die Umsetzung erfolgt während 5 Stunden bei 124°C.
In der US-Patentschrift 4.332.709 sind mit Wasser verdünnbare Bindemittel
zur Verwendung in wässrigen Lacken zum Beschichten von Blechdosen beschrieben. Sie werden durch Umsetzung eines Polyglycidyläthers
eines mehrwertigen Phenols mit einer aliphatischen Aminosäure, in der mindestens 50% der sauren Gruppen mit einer Base neutralisiert
worden sind, in einem Verhältnis von 0,7 bis 1,2 NH-Aequivalenten pro Epoxidäquivalent hergestellt. Geeignete Aminosäuren sind z.B. Carbonsäuren
und Sulfonsäuren; es werden jedoch keine spezifischen Aminosulfonsäuren erwähnt. Als Basen zur Neutralisierung eignen sich z.B.
Alkalimetallhydroxide, tertiäre Amine und quaternäre Ammoniumhydroxide.
Das Epoxidharz wird vorzugsweise während etwa 15 Minuten bei 90-1000C
mit der neutralisierten Aminosäure erhitzt. Die Bindemittel können zusammen mit Aminoplasten oder phenolischen Harzen als Vernetzungs-
mittel in wässrigen Ueberzugsmassen eingesetzt werden.
Die britische Patentschrift 2.083.044 beschreibt in Wasser dispergierbare
modifizierte Epoxidharze mit endständigen amphoteren Aminosulfonatgruppen
der Formel -CH -C(R )OH-CHR -NH(R )-R*-SO~ worin R
und R„ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen, R ein
Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe ist, die durch Höher-Alkylsulfinyl
oder Höher-Alkanoyloxy substituiert sein kann, und R, unsubstituiertes
oder durch 2-Hydroxyäthyl substituiertes Alkylen bedeutet. Die modifizierten
Harze werden durch Umsetzung von Epoxidharzen mit endständigen Glycidylgruppen mit einem Aminosulfonat R NHR SO M hergestellt, wobei
M ein Kation darstellt. Als Aminosulfonate werden die Taurin-Natrium-
und -Kaliumsalze, N-(Alkyl)-taurine und 6-Aminohexan-l-sulfonsäure
bevorzugt. Vorzugsweise werden mindestens 20% der Glycidylgruppen in Aminosulfonatgruppen übergeführt. Die modifizierten Harze können
gegebenenfalls zusammen mit einem Aminoplast u.a. in wässrigen Ueberzugsmassen eingesetzt werden.
Gegenstand der Erfindung sind neue, wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare, Schwefel oder Phosphor enthaltende Salze der allgemeinen
Formel I
R -CH-CH OH
-1
r :h-cho—(-·.
(κ4)
4 _
J 4XCH-N-R -
η 'ο' R R
»s^st
worin
R ein Wasserstoffatom oder C ,-Alkyl,
1 λ
R einen aliphatischen, atomatischen oder araliphatischen zwei- oder
dreiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 10 C-Atomen, der eine
t- +
weitere Gruppe -Y (M ) enthalten kann, bevorzugt jedoch keine solche
weitere Gruppe -Y (M ) enthalten kann, bevorzugt jedoch keine solche
Gruppe aufweist,
A3
Ι 3 3
R ein Wasserstoffatom oder C ,-Alkyl, eines von R und R eine
Hydroxylgruppe und das andere ein Wasserstoff- oder Halogenatom,
4
C -Alkyl, oder C -Alkenyl und die R unabhängig voneinander ein Wasserstoff- oder Halogenatom, C ,-Alkyl oder C ,-Alkenyl bedeuten, R an ein Ring-C-Atom in ortho- oder para-Stellung zu der Hydroxyl
C -Alkyl, oder C -Alkenyl und die R unabhängig voneinander ein Wasserstoff- oder Halogenatom, C ,-Alkyl oder C ,-Alkenyl bedeuten, R an ein Ring-C-Atom in ortho- oder para-Stellung zu der Hydroxyl
3 3
darstellenden Gruppe R oder R. gebunden ist und ein Wasserstoff- oder
darstellenden Gruppe R oder R. gebunden ist und ein Wasserstoff- oder
2 2 8 Halogenatom, C ,-Alkyl, C ,-Alkenyl, -CH(R )0H, -CH(R )0R oder eine
Gruppe der Formel II
-CH - N - R1 - (Υϋ~) (M+) (II) darstellt,
i2 1 s st
R R
R den Rest eines Polyepoxids nach Entfernen von (m+p) 1,2-Epoxidgruppen
bedeutet,
die R unabhängig voneiannder ein Wasserstoffatom oder eine kovalente
Bindung zur Gruppe R darstellen, wobei ein cycloaliphatischer Ring gebildet wird, der durch eine oder mehrere aliphatische, cycloaliphatische
und/oder heterocyclische Gruppen substituiert sein kann, bevorzugt aber unsubstituiert ist,
R C -Alkyl oder Alkoxyalkyl mit je 1-6 C-Atomen im Alkoxy und Alkyl,
9 1-6
R den Rest eines einwertigen Phenols, eines sekundären Monoamins oder einer Monocarbonsäure nach Entfernen des Wasserstoffatoms der phenolischen Hydroxylgruppe, der sekundären Aminogruppe oder der Carbonsäuregruppe,
R den Rest eines einwertigen Phenols, eines sekundären Monoamins oder einer Monocarbonsäure nach Entfernen des Wasserstoffatoms der phenolischen Hydroxylgruppe, der sekundären Aminogruppe oder der Carbonsäuregruppe,
m 1, 2, 3 oder 4,
η Null oder 1 und
ρ Null oder 1 bedeuten, so dass (m+p) mindestens 2 und höchstens 4
t 1 oder 2 ist,
X C „-Alkylen, C -Alkyliden, eine Carbonyl- oder Sulfonylgruppe,
ein Sauerstoff- oder Schwefelatom oder die direkte Bindung bedeutet,
M ein Wasserstoffion, ein von einem Alkalimetall, Ammoniak oder einem
Amin abgeleitetes Kation, einschliesslich quaternärer Ammoniumkationen, oder eine Wertigkeit eines mehrwertigen Kations darstellt, mit der
Massgabe, dass mindestens 25% der M -Ionen Kationen der genannten Art
/14
- ST-
s 1 oder 2 ist und
Y ein Λιιίοη dor Formeln I.ΓΤ, TV odor V
»β Il JO Il O
-s' (III), -p' (IV) oder -P (V)
N) Oil O
darstellt.
Die R stellen jo bevorzugt em Wasserstoff- oder llalogen.-itoin,
C ,-Alkyl oder C0,-Alkenyl dar. Die R bedeuten je bevorzugt
ein Wasüerstoffatoin oder eLne kovalente Bindung zur Gruppe R , wobei
ein unsubstituierter cycloaliphatischer Ring gebildet wird.
6 Bevorzugt smd Salze der Formel I, worm R einen Rest mit einem
durchschnittlichen Molekulargewicht von 1000 bis 5000 darstellt, und solche, worin (m+p) 2 ist. Hesonders bevorzugt sind solche Salze, worin
R ein Wasserstoffatom ist und R C, ,-Alkylen, C ^-Alkyliden, Arylen,
Aralkyliden oder Aralkylen mit bis zu 10 C-Atomen bedeuten. Stellen R ,
3 4 5
R-, R oder R llalogenatome dar, so handelt es sich bevorzugt um Chlor- oder Bromatome.
R-, R oder R llalogenatome dar, so handelt es sich bevorzugt um Chlor- oder Bromatome.
Als Salze der Formel I werden des weiteren solche der Formeln VI oder
VII
St -
R (
4 Ta 53 \ (yi)
/T4 T4
-N-CH R (R )
I I2
R R
R R
ι A
E3-.
st
-Ck R4 Y2
*· ·' V-OCH0CHCH0-R °-CH0CHCH0R9
"c / 2 2 Z 2 (R4),
(VII)
1233459 + bevorzugt, worin R, R , R , R , R , R , R , R , X, Y, M , s und t die
oben angegebene Bedeutung haben und
R den Rest eines aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen
Diglycidyläthers oder Diglycidylesters nach Entfernen beider Glycidylgruppen
darstellt.
R stellt in den Verbindungen der Formeln VI und VII bevorzugt eine
Gruppe der Formel VIII
.(AS.
'ΐ:
(R4)
'τ:
0-
(VIII)
dar,
4
R und X die oben angegebene Bedeutung haben und q Null oder eine ganze Zahl von 1-20, insbesondere 2-10, ist.
R und X die oben angegebene Bedeutung haben und q Null oder eine ganze Zahl von 1-20, insbesondere 2-10, ist.
Ganz besonders bevorzugt sind Salze der Formeln I, VI und VII, worin R eine Hydroxylgruppe bedeul
je ein Wasserstoffatom darstellen.
je ein Wasserstoffatom darstellen.
3 2 4
worin R eine Hydroxylgruppe bedeutet, sowie solche, worin R und R
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung von
wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren harzartigen Salzen, indem man ein Harz mit endständigen Phenolgruppen der Formel IX
I1MI-UI
H
H
- K —
JP
CII-CM OH
(RA).
(IX),
4 6 7 9
worin R , R , R , R , X, m, η und ρ die oben angegebcnm Hedeutung haben, mit der Massgabe, dass mindestens eines der beiden Kohlenstoffatome in ortho-Stellung oder das Kohlenstoffatom in para-Stellung zu dem die angegebene phenolische Hydroxylgruppe tragenden Kohlenstoffatom unsub.4l-i.tuiert ist,
worin R , R , R , R , X, m, η und ρ die oben angegebcnm Hedeutung haben, mit der Massgabe, dass mindestens eines der beiden Kohlenstoffatome in ortho-Stellung oder das Kohlenstoffatom in para-Stellung zu dem die angegebene phenolische Hydroxylgruppe tragenden Kohlenstoffatom unsub.4l-i.tuiert ist,
■f.
in Gegenwart eines M -Ionen abgebenden Mittels mit einem Aldehyd der Formel X
in Gegenwart eines M -Ionen abgebenden Mittels mit einem Aldehyd der Formel X
R2CHO (X)
und einer Aminosulfonsäure oder einer Aininophosphonsäure der Formel XI
HN-R -YH I R
(XI)
2 +
umsetzt, wobei R, R und M die oben angegebenen Bedeutungen haben, R1 einen aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen zwei- oder droiwcirLigüu Kohlenwasserstoff rest mit bis zu 10 C-Atomen durste Lit, der eine freie Phosphon- oder Sulfonsiluregruppe der Formel ->S(:0)y3H oder -P(:O)(OH)_ enthalten kann, und Y don Reist ο Liier Sulfon- oder Phosphorsäure nach HntCernen eines Wasserstoffatoms darstellt, d.h. -SO - oder -PO2H-.
umsetzt, wobei R, R und M die oben angegebenen Bedeutungen haben, R1 einen aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen zwei- oder droiwcirLigüu Kohlenwasserstoff rest mit bis zu 10 C-Atomen durste Lit, der eine freie Phosphon- oder Sulfonsiluregruppe der Formel ->S(:0)y3H oder -P(:O)(OH)_ enthalten kann, und Y don Reist ο Liier Sulfon- oder Phosphorsäure nach HntCernen eines Wasserstoffatoms darstellt, d.h. -SO - oder -PO2H-.
Die Umsetzung wird bevorzugt durch Erhitzen der Reaktionsteilnehmer
in Gegenwart einer ausreichenden Menge Base zur mindestens teilweisen Neutra 1 i .s i.eruni', allenfalls vorhandener freier Säure und gegebenenfalls
in Gegenwart eines oberflächenaktiven Mittels als Phasentransfer-
-W-
Katalysator vorgenommen. Im allgemeinen wird auch ein inertes Lösungsmittel verwendet. Die Reaktionstemperatur liegt vorzugsweise
zwischen 60 und 1800C, besonders 75 und 1400C. Im allgemeinen ist
die Umsetzung nach 15 Minuten bis 8 Stunden beendet. Geeignete inerte Lösungsmittel sind z.B. Kohlenwasserstoffe, Aether, Alkohole
und Ester, wie Toluol, Xylol, Tetrahydrofuran, Butanole, Aethylacetat und vor allem 2-Butoxyäthanol und 2-Aethoxyäthanol.
Als Basen für die mindestens teilweise Neutralisierung kommen z.B. Natriumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumhydroxid, Kaliumcarbonat,
Ammoniak, Triäthylamin und Triäthanolamin in Betracht. Bevorzugte Basen sind 2-(Dimethylamino)-2-methyl-propan-l-ol und 2-(Dimethylamino)äthanol.
Wird die Umsetzung der Harze der Formel IX mit phenolischen Endgruppen
mit den Aldehyden der Formel X und den Aminosulfon- oder Aminophosphonsäuren der Formel XI in Gegenwart eines geeigneten
Alkohols, z.B. solchen der oben erwähnten Art, durchgeführt, so
5 2 2 8
können Gruppen R = -CH(R )0H zu Gruppen -CH(R )0R veräthert werden.
Im allgemeinen werden 0,3 bis 2,0 Mol der Aminosäure der Formel XI
pro Mol phenolischer Hydroxylgruppen in dem Harz der Formel IX verwendet. Der Aldehyd der Formel X wird zweckmässig im Ueberschuss
eingesetzt, besonders 1,1 bis 4,0 Mol Aldehyd pro Mol Säure der Formel XI. Die so erhaltenen Produkte weisen bei Raumtemperatur
eine verbesserte Lagerstabilität auf. Als Aldehyd der Formel X verwendet man vorzugsweise Formaldehyd, der zweckmässig in situ aus
Paraformaldehyd gebildet wird.
Geeignete Aminosäuren der Formel XI sind z.B. Sulfanilsäure, Taurin,
Orthanilsäure, 2-Aminobenzol-l,4-disulfonsäure und phosphorhaltige Säuren der Forme XII
\-RU
OH
-NH (XII),
OH2
worj.li
R cine lcovaleute Bindung oder C ,-Alkylen,
12
R C. ,-Alkyl, Cf -Aryl oder eine Gruppe der Formel XIlL
R C. ,-Alkyl, Cf -Aryl oder eine Gruppe der Formel XIlL
I
0=1'(OH)« (XIlL) und
0=1'(OH)« (XIlL) und
13
R ein Wnsr.erstof fatom, C ,-Alkyl oder C -Aryl bedeuLen, oder worin R und R zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an welches
R ein Wnsr.erstof fatom, C ,-Alkyl oder C -Aryl bedeuLen, oder worin R und R zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an welches
13 sie gebunden sind, einem aromatischen Ring bilden und R
nicht vorhanden ist.
Die ala Auagang.ssprodukte verwendeten Har/.e mit endständigen
PhonoLgruppen der Formel IX können nach an sich bekannten Methoden
durch Umsetzung eines Polyepoxide, vorzugsweise eines Diepoxids, mit einem zweiwertigen Phenol erhalten werden. Dabei erfolgt eine
Vorverlängerung des Polyepoxide durch Umsetzung mit den beiden Hydroxylgruppen des zweiwertigen Phenols. Zur Herstellung von
Produkten mit mindestens einer endständigen phenolischen Gruppe müssen das zweiwertige Phenol und das Polyepoxid in molaren Mengen
vorliegen. Das Mol-Verhältnis von l'olyopoxid zu zweiwertigem Phenol
liegt im allgemeinen zwischen 1:1,02 bis 1:1,6 und besonders zwischen 1:1,1 bis 1:1,5. Bevorzugt wird die Vorverlängerung durch
Erhitzen der Reaktionspartner auf 100-2000C in Gegenwart einer Base,
z.B. eines tertiären Amins und besonders eines Alkalimetallhydroxide, vorgenommen. Es kann auch ein inertes Lösungsmittel mitverwendet
werden.
Das für die Vorverlängerung verwendete zweiwertige Phenol kann einkernig sein, z.B. ein Hydrochinon, ist aber vorzugsweise ein
Bisphenol, besonders eines der Formel XIV
H0"*x )·"χ~·χ )·"0Η
·=·
4
worm X und R die oben angegebene Bedeutung haben, wie z.B. Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan und 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan.
worm X und R die oben angegebene Bedeutung haben, wie z.B. Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan und 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan.
Bevorzugte Polyepoxide für die Vorverlängerungsreaktion zur Herstellung
der Ausgangsprodukte der Formel IX sind solche, die zwei endständige Gruppen der Formel XV
(XV)
aufweisen, welche direkt an ein 0-, N- oder S-Atom gebunden sind.
Als Beispiele solcher Harze seien Polyglydicylester genannt, die durch Reaktion einer pro Molekül zwei Carbonsäuregruppen enthaltenden
Verbindung mit Epichlorhydrin oder Glycerindichlorhydrin in Gegenwart einer Base erhalten werden. Derartige Polyglycidylester können
sich von aliphatischen Polycarbonsäuren ableiten, wie z.B. Oxalsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure,
Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und dimerisierter Linolsäure;
von cycloaliphatischen Polycarbonsäuren, wie Tetrahydrophthalsäure, 4-Methyltetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure
und 4-Methylhexahydrophthalsäure, sowie von aromatischen Polycarbonsäuren,
wie Phthalsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure.
Weitere Beispiele sind Polyglycidyläther, die durch Reaktion einer
pro Molekül mindestens zwei freie alkoholische oder phenolische Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindung mit Epichlorhydrin oder
Glycerindichlorhydrin in basischem Medium oder in Gegenwart eines sauren Katalysators und anschliessende Behandlung mit Base erhalten
werden. Diese Aether können hergestellt werden aus: acyclischen Alkoholen, wie Aethylenglykol, Diäthylenglykol und höheren Poly(oxyäthylen)glykolen,
Propan-l,2-diol und Poly(oxypropylen)glykolen, Propan-1,3-dio1, Butan-1,4-dio1, Poly(oxytetramethylen)glykolen,
Pentan-l,5-diol und Polyepichlorhydrinen; cycloaliphatischen Alkoholen, wie Resorcitol, Chinitol, Bis-(4-hydroxycyclohexyl)methan, 2,2-Bis-(4-hydroxycyclohexyl)propan
und l,l-Bis-(hydroxymethyl)-cyclohex-3-en; von Alkoholen mit aromatischen Kernen, wie N,N-Bis-(2-hydroxyäthyl)-anilin
und p,pl-Bis-(2-hydroxyäthylamino)diphenylmethan. Derartige
Aether können auch aus einkernigen Phenolen, wie Resorcinol und Hydrochinon, oder aus mehrkernigen Phenolen, wie Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan,
4,4'-Dihydroxydiphenyl, Bis-(4-hydroxyphenyl)sulfon, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)propan,
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)propan
und 2,2~Bis-(2-allyl-4-hydroxyphenyl)propan, hergestellt werden.
Beispiele von PoIy(N-glycidyl)-Verbindungen sind solche, die durch
Dehydrochlorierung der Reaktionsprodukte aus Epichlorhydrin mit Aminen mit zwei Amin-Wasserstoffatomen, wie Anilin, n-Butylamin und Bis-(4-methylaminophenyl)methan,
erhalten werden; ferner N,N'-Diglycidylderivate von cyclischen Alkylenharnstoffen, wie Aethylenharnstoff und
1,3-Propylenharnstoff, oder von Hydantoinen, wie 5,5-Dimethylhydantoin.
Beispiele von PοIy(S-glycidyl)-Verbindungen sind Di-S-glycidylderivate
von Dithiolen, wie Aethan-l,2-dithiol und Bis-(4-mercaptomethylphenyl)äther.
Es können auch Polyepoxide verwendet werden, bei denen die 1,2-Epoxidgruppen an verschiedene Heteroatome gebunden
sind, z.B. der Glycidyläther-glycidylester der Salicylsäure, N-Glycidyl-N'-(2-glycidyloxypropyl)-5,5-dimethylhydantoin und
2-Glycidyloxy-l,3-bis-(5,5-dimethyl-l-glycidylhydantoin-3-yl)-propan.
Ferner können Polyepoxide mit nicht-endständigen Epoxidgruppen eingesetzt
werden, wie Vinylcyclohexendioxid, Limonendioxid, Dicyclopenta-
-IS--
2 7 3 5
dienoxid, 4-Oxatetracyclo[6.2.1.0 ,0 ]-undec-9-yl-glycidyläther,
dienoxid, 4-Oxatetracyclo[6.2.1.0 ,0 ]-undec-9-yl-glycidyläther,
2 7 3 5
der Bis-(4-oxatetracyclo-[6.2.1.0 * ,0 ' ]undec-9-yl-äther des Aethylenglykols, 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexancarboxylat und dessen 6,6'-Dimethylderivat, das Bis(3,4-Epoxycyclohexancarboxylat) des Aethylenglykols und 3-(3,4-Epoxycyclohexyl)-8,9-epoxy-2,4-dioxaspiro[5,5]undecan.
der Bis-(4-oxatetracyclo-[6.2.1.0 * ,0 ' ]undec-9-yl-äther des Aethylenglykols, 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexancarboxylat und dessen 6,6'-Dimethylderivat, das Bis(3,4-Epoxycyclohexancarboxylat) des Aethylenglykols und 3-(3,4-Epoxycyclohexyl)-8,9-epoxy-2,4-dioxaspiro[5,5]undecan.
Falls erwünscht können auch Gemische verschiedener Diepoxide verwendet
werden. Polyepoxide mit mehr als zwei Epoxidgruppen können gewünschtenfalls vorverlängert werden. Dem Epoxidfachmann ist jedoch
bekannt, dass solche Vorverlängerungen wegen der Gelierungsgefahr eher schwierig sind.
Bevorzugte Diepoxide sind Diglycidyläther und -ester. Besonders bevorzugte Diepoxide sind die Diglycidyläther von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan
und Bis-(4-hydroxyphenyl)methan mit einem 1,2-Epoxidgehalt
von mehr als 1,0 Aequivalenten pro Kilogramm.
Das zweiwertige Phenol kann allein oder gewünschtenfalIs in Gegenwart
einer Verbindung, welche mit einer der endständigen Epoxidgruppen des Polyepoxide aber nicht weiter reagiert und so eine zusätzliche
Kettenverlängerung verhindert, eingesetzt werden. Geeignete Kettenabbruchmittel sind z.B. sekundäre Monoamine, Monocarbonsäuren und besonders
einwertige Phenole; p-tert-Butylphenol ist besonders bevorzugt.
Das Kettenabbruchmittel muss in einer solchen Menge verwendet werden, dass mindestens eine der Epoxidgruppen pro Durchschnittsmolekül des
Polyepoxids für die Reaktion mit dem zweiwertigen Phenol frei bleibt.
Wie schon erwähnt können die erfindungsgemässen Salze in Form heisshärtbarer
Stoffzusammensetzungen für Oberflächenbeschichtungen eingesetzt
werden.
Weiterer Gegenstand der Erfindung sind somit heisshärtbare Stoffzusammensetzungen,
enthaltend 100 Gew.-Teile eines Salzes der Formel I, bezogen auf den Feststoffgehalt (wie anschliessend definiert) und
2 bis 200 Gew.-Teile, bevorzugt 25-150 Gew.-Teile, bezogen auf den Feststoffgehalt, eines Aminoplasten, eines Phenol-Formaldehyd-Harzes
oder eines verkappten Polyisocyanats, wobei der Aminoplast oder das Phenol-Formaldehyd-Harz mindestens zwei Gruppen der Formel XVI
14
-CH2OR (XVI)
-CH2OR (XVI)
aufweisen, die direkt an Amidstickstoffatome oder an Kohlenstoffatome
14 . eines phenolischen Rings gebunden sind, wobei R em Wassers toff atom
oder C ,-Alkyl bedeutet.
Solche Stoffzusammensetzungen in geeigneten Anwendungsformen enthalten
im allgemeinen auch Wasser und einen geringeren Anteil, verglichen mit dem Anteil Wasser, eines organischen Lösungsmittels, wie Aether,
Alkohole, Ketone oder Ester, insbesondere 2-Butoxyäthanol oder 2-Aethoxyäthanol.
Geeignete methylolierte Verbindungen für solche Stoffzusammensetzungen
sind z.B. Harnstoff-Formaldehyd-Kondensate, Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensate,
besonders Melamin-Formaldehyd- und Benzoguanamin-Formaldehyd-Kondensate,
und Phenol-Formaldehyd-Kondensate. Diese können gewünschtenfalls veräthert sein; so können z.B. die entsprechenden
n-Butylather verwendet werden. In manchen Fällen sind die
methylolierten Verbindungen und deren Aether an sich nicht wasserlöslich
oder in Wasser dispergierbar. Der Zusatz einer Verbindung der Formel I begünstigt die Dispersion oder Lösung solcher Materialien
in Wasser, wobei stabile Lösungen oder Dispersionen der Gemische erhalten werden.
Als Beispiele von geeigneten verkappten Polyisocyanaten (d.h. von Polyisocyanaten, die in wässriger Dispersion bei Raumtemperatur
stabil sind, jedoch beim Erhitzen mit der Verbindung der Formel I reagieren) seien erwähnt: Di- und Poly-isocyanate, verkappt mit
Caprolactam, einem Oxim (z.B. Cyclohexanonoxim), einem einwertigen Phenol (z.B. Phenol, p-Kresol und p-tert-Butylphenol) oder einem
einwertigen aliphatischen, cycloaliphatischen oder araliphatischen Alkohol (z.B. Methanol, n-Butanol, Decanol, 1-Phenyläthanol, 2-Aethoxyäthanol
und 2-n-Butoxyäthanol). Beispiele von geeigneten aromatischen Di-isocyanaten sind m-Phenylen; 1,4-Naphthylen-, 2,4- und 2,6-Tolylen-
und 4,4'-Methylen-bis-(phenylen)-di-isocyanate und deren Präpolymere
mit Glykolen (z.B. Aethylenglykol und Propylenglykol), Glycerin,
Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Diäthylenglykol, sowie Addukte von Alkylenoxiden mit den genannten aliphatischen zwei- und mehrwertigen
Alkoholen.
Die Stoffgemische können durch Erhitzen auf 100 bis 275°C, besonders
150 bis 225°C, während 30 Sekunden bis 1 Stunde, besonders 2 bis Minuten, gehärtet werden.
Die Stoffgemische können auch andere wässerlösliche oder in Wasser
dispergierbare filmbildende Substanzen enthalten, wie Alkydharze und Acrylharze. Der Anteil solcher Materialien kann innerhalb weiter
Grenzen variieren, sollte aber nicht so gross sein, dass er die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemässen Stoffzusammensetzungen
verdeckt. Im allgemeinen werden Zusätze von bis zu 50 Gew.%, und vorzugsweise nicht mehr als 30 Gew.%, verwendet, wobei
sich diese Prozentsätze auf den Feststoffgehalt der Materialien beziehen.
Unter "Feststoffgehalt" wird in der Beschreibung und den Patentansprüchen
der Restprozentsatz verstanden, der erhalten wird, nachdem 1 g Substanz in einer offenen Schale mit 5 cm Durchmesser bei
- ier-
Atmosphärendruck. in einem Ofen während 3 Stunden auf 12O°C erhitzt
wurde.
5 2
Es wurde gefunden, dass, wenn R in Formel I eine Gruppe -CH(R )0H bedeutet, die Salze ohne Zusatz eines Aminoplasten, eines Phenol-Formaldehydharzes
oder eines verkappten Polyisocyanats gehärtet werden können.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Oberflächenbeschichtung,
indem man auf die Oberfläche eine Stoffzusammensetzung
der oben beschriebenen Art oder in Abwesenheit eines Aminoplasten eines Phenol-Formaldehyd-Harzes oder eines verkappten Polyisocyanats
5 2
ein Salz der Formel I appliziert, worin R eine Gruppe -CH(R )0H ist,
und die beschichtete Oberfläche auf eine Temperatur zwischen 100 und
275°C, besonders 150 und 225°C, erhitzt und damit die Zusammensetzung
bzw. das Salz aushärtet. Bevorzugt erfolgt das Erhitzen während 30 Sekunden bis 1 Stunde, insbesondere 2 bis 30 Minuten.
Schliesslich betrifft die Erfindung die mit einer erfindungsgemässen
Stoffzusammensetzung beschichteten Oberflächen, sowohl im gehärteten
als auch im nicht gehärteten Zustand. Derartige Oberflächen bestehen vorzugsweise aus grundiertem oder nicht-grundiertem Metall, besonders
Eisenmetallen. Sie können jedoch auch aus Holz oder hitzebeständigen synthetischen Materialien bestehen.
Die Stoffzusammensetzungen können durch Eintauchen, Bürsten, Walzen,
Sprühen (einschliesslich elektrostatischer Sprühverfahren), durch
Elektrotauchlackierung oder andere übliche Methoden appliziert werden. Gewünschtenfalls können sie auch weitere Zusätze enthalten, wie
Pigmente oder Farbstoffe, Füllstoffe, wie Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat und Magnesiumsilikat; oberflächenaktive Mittel,
Fliessmittel und Weichmacher. Sie können ferner als Katalysatoren starke Säuren, wie z.B. aromatische Sulfonsäuren oder Salze davon
mit Aminen oder Ammoniak, enthalten.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Darin sind Prozente stets Gextfichtsprozente.
Die in den Beispielen verwendeten Ausgangsprodukte können wie folgt
hergestellt werden:
Phenol I
760 g Epoxidharz I, d.h. ein flüssiger Diglycidylpolyäther von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)propan
(Epoxidgruppengehalt 5,25 Aequiv./kg), 684 g 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)propan und 1,6 einer 10%igen wässrigen
Natriumhydroxidlösung werden gerührt und unter Stickstoff auf 1600C
erhitzt. Das Mol-Verhältnis von Epoxidharz zu Bisphenol beträgt 1:1,5.
Eine exotherme Reaktion setzt ein, und die Temperatur des Gemisches steigt spontan auf 197°C. Das Gemisch wird auf 1800C abgekühlt und bei
dieser Temperatur während 3 weiteren Stunden gerührt. Man erhält Phenol I, ein Harz mit endständigen phenolischen Hydroxygruppen,
einem vernachlässigbaren Epoxidgruppengehalt (nicht mehr als 0,02 Aequiv./kg) und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1370.
Phenol II
359 g Epoxidharz I, 246 g 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 20 g p-tert-Butylphenol und 0,39 g einer 10%igen wässrigen Natriumhydroxidlösung
werden gerührt und unter Stickstoff auf 1800C erhitzt. Das Mol-Verhältnis
von Epoxidharz zu Bisphenol zu einwertigem Phenol beträgt 1:1,14:0,14. Eine exotherme Reaktion setzt ein, und die Temperatur des
Gemisches steigt spontan auf 2O7°C.Das Gemisch wird auf 1800C abgekühlt
und 3,5 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Man erhält Phenol II, ein Harz mit endständigen phenolischen Hydroxygruppen, einem vernachlässigbaren
Epoxidgruppengehalt und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1880.
Phenol III;
200 g S^-Epoxycyclohexylmethyl-S'^'-epoxycyclohexancarboxylat
(Epoxidgruppengehalt 7,00 Aequiv./kg), 199,5 g 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyDpropan
und 2,4 g einer 50%igen wässrigen Tetramethylammoniumchloridlösung
werden gerührt und auf 1200C erhitzt. Das Mol-Verhältnis
von Epoxidharz zu Bisphenol beträgt 1:1,25. Eine exotherme Reaktion setzt ein, und die Temperatur des Gemisches steigt spontan auf 132°C.
Das Gemisch wird auf 1200C abgekühlt und 2 Stunden bei dieser Temperatur
und anschliessend 3 Stunden bei 1600C gerührt. Man erhält Phenol
III, ein Harz mit endständigen phenolischen Hydroxygruppen, einem vernachlässigbaren Epoxidgruppengehalt (0,08 Aequiv./kg) und einem
durchschnittlichen Molekulargewicht von 1220. Phenol IV:
114,3 g Epoxidharz I, 44 g Hydrochinon und 1 g einer 50%igen wässrigen Tetramethylammoniumchloridlösung werden gerührt
und auf 1300C erhitzt. Das Mol-Verhältnis von Epoxidharz I zu
Hydrochinon beträgt 1:1,33. Eine exotherme Reaktion beginnt, und die Temperatur des Gemisches steigt spontan auf 1900C. Das Gemisch
wird auf 1600C abgekühlt und 3,5 Stunden bei dieser Temperatur gerührt.
Man erhält Phenol IV, ein Harz mit endständigen phenolischen Hydroxygruppen, einem vernachlässigbaren Epoxidgruppengehalt (nicht
mehr als 0,02 Aequiv./kg) und einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von 1520.
Phenol V:
100 g Epoxidharz II, d.h. ein fester Diglycidylpolyäther von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)propan
(Epoxidgruppengehalt 1,40 Aequiv./kg), 70 g 2-Butoxyäthanol und 2,1 g (0,035 Mol) Essigsäure werden gerührt,
auf 1200C erhitzt und 4 Stunden bei 1200C gehalten. Nach dieser Zeit
ist der Epoxidgruppengehalt auf 0,58 Aequiv./kg gesunken. Dann gibt
man 24 g 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)propan und 0,2 g einer 10%igen
wässrigen Natriumhydroxidlösung zu. Das Gemisch wird unter Stickstoff auf 1700C erhitzt und 6 Stunden bei 1700C gehalten. Man erhält
eine Lösung von Phenol V in 2-Butoxyäthanol, d.h. ein Harz mit endständigen phenolischen Hydroxygruppen und einem vernachlässigbaren
Epoxidgruppengehalt.
Aminoplast I: Es handelt sich dabei um ein wasserlösliches methyliertes
Hexamethylolmelamin-Harz mit 100% Feststoffgehalt, das im Durchschnitt
4,0 Methoxymethylreste pro Aminotriazinkern enthält und eine Viskosität von 10 Pa s bei 25°C aufweist.
Phenoplast I: Es handelt sich dabei um ein im Handel erhältliches
butyliertes Phenol-Formaldehyd-Harz in Form einer Lösung in
n-Butanol (56% Feststoffgehalt), die eine geringe Menge Toluol enthält.
Dieses Harz ist in Wasser weder löslich noch dispergierbar.
Verkapptes Isocyanat I: 43,9 g (0,025 Mol) eines Gemisches von 2,4-
und 2,6-Diisocyanato-toluol (Verhältnis 4:1) wird in einem Reaktor
gerührt und langsam mit 71,5 g (0,55 Mol) 2-Aethylhexanol, der
2 Tropfen Dibutylzinndilaurat (Katalysator) enthält, versetzt, wobei die Temperatur unter 600C gehalten wird.
2-Amino-l-phenyläthyl-phosphonsäure: hergestellt aus Zimtsäureamid
und Dialkylphosph.it und anschliessend mit Natriumhypobromit behandelt
und hydrolysiert wie in Chemical Abstracts, 73_» 87977c beschrieben.
l-Aminoäthyliden-bis-(phosphonsäure) und Aminophenylmethylen-bis-(phosphonsäure):
Diese Verbindungen werden durch Einwirkung von Phosphortr!halogenid auf Acetonitril oder Benzonitril und anschliessende
Hydrolyse gemäss Chemical Abstracts, ^53_, 21814e hergestellt.
Freies Formaldehyd wird nach der folgenden Methode bestimmt: Etwa 1,5 g des Harzes werden genau gewogen und in einen konischen Kolben
gegeben. Man gibt 30 ml destilliertes Wasser zu und mischt den Inhalt gründlich. Dann gibt man 3 Tropfen Thymolphthalein-Indikator
zu, und die Mischung wird falls erforderlich mit 0,1 N HCl oder Natriumhydroxid neutral gestellt. Das Gemisch wird in Eis gekühlt,
und mit 25 ml (12,5 Gew.%) eiskalter Natriumsulfitlösung versetzt.
Das Gemisch wird dann kräftig geschüttelt und mit 0,1 N HCl bis zum
Verschwinden der blauen Farbe titriert. Prozent freies Formaldehyd = Titer (ml) χ 0,1 N HCl χ 3,001
Gewicht des Musters (g)
Beispiel 1: Eine Lösung von 50,0 g (0,036 Mol) Phenol I in 16,7 g
2-Butoxyäthanol wird mit 8,7 g (0,050 Mol) Sulfanilsäure vermischt
und auf 1000C erhitzt. Nach 30 Minuten bei 10O0C wird das Gemisch
auf 800C abgekühlt und es werden
5,0 g (0,15 Mol) Paraformaldehyd (91% Aktivgehalt) und 7,4 g (0,050
Mol) einer 80%igen wässrigen Lösung von 2-Dimethylamino-2-methylpropan-1-ol
zugegeben. Diese Lösung wird sorgfältig auf 1200C erhitzt
und 3 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Nach dieser Zeit ist der gemessene Anteil an freiem Formaldehyd auf 0,78% gesunken. Das
Produkt hat einen Feststoffgehalt von 62% und ist mit Wasser vollständig verdünnbar.
2
Das Produkt entspricht im wesentlichen der Formel I, worin R, R , R ,
R und R Wasserstoff, R p-Phenylen, R -OH, R Wasserstoff oder -CH.OH in ortho-Stellung zu R und R einen Rest mit Strukturelementen
der Formel XVII
CH„ | "\ | -OCH2 | r | /*1TT ^ | U | ·—· | CH | |
/"1TT Λ ^f | Vc-^* | OH | ι 3/·" | |||||
CH3 ' | CH3-= | |||||||
(XVII)
bedeuten, worin u durchschnittlich 2,3 beträgt, m 2 ist, ρ 0 und n,
s und t je 1 sind, X Isopropyliden para zu R , Y
+ eine Gruppe HOCH C(CH ) NH(CH ) bedeuten.
~S0 und M 3
Beispiel 2: Eine Lösung von 50,0 g (0,027 Mol) Phenol II in 39 g
2-Butoxyäthanol wird mit 8,7 g (0,050 Mol) Sulfanilsäure vermischt
und auf 1000C erhitzt. Dann gibt man 3,9 g (0,026 Mol) einer
80%igen wässrigen Lösung von 2-Dimethylamino-2-methylpropan-l-ol zu und hält das Gemisch 30 Minuten bei 1000C. Anschliessend gibt man
3,3 g (0,10 Mol) Paraformaldehyd (91% Aktivgehalt) zu und erhitzt das Gemisch eine weitere Stunde auf 10O0C. Die Temperatur wird dann
auf 1200C erhöht und während weiteren 2,5 Stunden erhitzt. Nach
dieser Zeit ist der gemessene Gehalt an freiem Formaldehyd auf 0,43% gesunken. Das Produkt hat einen Feststoffgehalt von 59% und ist mit
Wasser vollständig verdünnbar. Das Produkt entspricht im wesentlichen
2 3 4 7 1
der Formel I, worin R, R , R , R und R Wasserstoff, R p-Phenylen,
3 5 6
R -OH, R Wasserstoff oder -CH OH ortho zu R und R einen Rest
mit Strukturelementen der Formel XVII bedeuten, worin u durchschnitt-
9 lieh 4,0 beträgt, (m+p) 2 ist, n, s und t je 1 sind, R p-tert-Butylphenoxy,
X Isopropyliden para zu R , Y "SO,, und M
HOCH C(CH ) NH(CH ) darstellen.
£- ^3 Δ. ^j Z-
Beispiel 3: Eine Lösung von 50 g (0,027 Mol) Phenol II in 39 g
2-Butoxyäthanol wird mit 6,3 g (0,050 Mol) Taurin und 4,5 g (0,050 Mol) 2-(Dimethylamino)-äthanol vermischt und auf 1200C erhitzt. Nach
30 Minuten bei 1200C wird das Gemisch auf 100°C abgekühlt, worauf
man 3,3 g (0,10 Mol) Paraformaldehyd (91% Aktivgehalt) zugibt. Die Lösung wird vorsichtig auf 1200C erhitzt und 3 Stunden bei dieser
Temperatur gehalten. Nach dieser Zeit ist der gemessene Gehalt an freiem Formaldehyd auf 0,45% gesunken. Das Produkt hat einen Feststoff
gehalt von 59% und ist mit Wasser vollständig vardünnbar.
2 3 Das Produkt entspricht im wesentlichen der Formel I, worin R, R , R
4 7 13 5
R und R Wasserstoff, R -CH CH -, R -OH, R Wasserstoff oder
3 6
-CH OH ortho zu R und R einen Rest mit Strukturelementen der Formel
XVII bedeuten, worin u durchschnittlich 4,0 beträgt, (m+p) 2 ist,
9
n, s und t je 1 sind, R p-tert-Butylphenoxy, X Isopropyliden para
n, s und t je 1 sind, R p-tert-Butylphenoxy, X Isopropyliden para
3 t- - + +
zu R , Y -SO und M HOCH CH2NH(CH ) bedeuten.
zu R , Y -SO und M HOCH CH2NH(CH ) bedeuten.
Beispiel 4: 50 g (0,041 Mol) Phenol III werden mit 40 g 2-Butoxyäthanol
vermischt und auf 1200C erhitzt. Nach dem vollständigen Lösen des
Phenols wird die Lösung auf 1000C abgekühlt, und es werden 8,7 g
(0,050 Mol) Sulfanilsäure, 4,6 g (0,050 Mol) 2-(Dimethylamino)äthanol
und 5,0 g (0,15 Mol) 91%iger Paraformaldehyd zugegeben. Das Gemisch
wird vorsichtig auf 1400C erhitzt und 4 Stunden bei dieser Temperatur
gehalten. Nach dieser Zeit ist der gemessene Gehalt an freiem Formaldehyd auf 0,26% gesunken. Das Produkt hat einen Feststoffgehalt
von 58% und ist mit Wasser vollständig verdünnbar. Das Produkt ent-
2 3 4 spricht im wesentlichen der Formel I, worin R, R , R und R Wasser-
13 5
stoff, R p-Phenylen, R -OH, R Wasserstoff oder -CH OH ortho zu
stoff, R p-Phenylen, R -OH, R Wasserstoff oder -CH OH ortho zu
o "7 a a
R , R eine kovalente Bindung mit R und R zusammen mit der angegebenen
Hydroxyäthylengruppe eine Gruppe im wesentlichen der Formel XVIII
CH
• · 0-· V-C-β' x#-0 · ·
T -T-CH OCO—* T CH * T —f-CH OCO—* T
h/v" V h/v' V\h
(XVIII)
bedeuten, worin jede endständige Bindung der Gruppen -CH„OCO-sich
in 3- oder 4-Stellung zu der angegebenen Hydroxylgruppe befindet,
m 2 ist, ρ Null und n, s und t je 1 sind, X Isopropyliden para zu R ,
t- - + +
Y -SO3 und M HOCH2CH2NH(CH3)2 darstellen.
Y -SO3 und M HOCH2CH2NH(CH3)2 darstellen.
Beispiel 5: 22,5 g (0,015 Mol) Phenol IV werden mit 40 g 2-Butoxyäthanol
vermischt und auf 1200C erhitzt. Nach dem vollständigen Lösen
des Phenols wird die Lösung auf 1000C abgekühlt und mit 4,3 g
(0,025 Mol) Sulfanilsäure und 2,3 g (0,026 Mol) 2-(Dimethylamino)äthanol versetzt. Das Gemisch wird 1,5 Stunden bei 1000C gehalten und dann mit
2,5 g (0,075 Mol) 91%igem Paraformaldehyd versetzt. Anschliessend wird die Temperatur des Gemisches auf 1400C erhöht. Diese Temperatur wird
4 Stunden gehalten. Nach dieser Zeit ist der gemessene Gehalt von freiem Formaldehyd auf 0,30% gesunken. Das Produkt hat einen Feststoff-
-K-
gehalt von 42,3% und ist mit Wasser vollständig verdünnbar. Das Produkt
2 3 4 entspricht im wesentlichen der Formel I, worin R, R , R , R und R
1 3 5
Wasserstoff, R p-Phenylen, R -OH, R Wasserstoff oder -CH OH ortho
zu R und R einen 2,2-Bis~(4-hydroxyphenyl)propan-, -CH2CH(OH)CH und
p-Phenylendioxy-Gruppen enthaltenden Rest bedeuten, m 2 ist, ρ und η Null und s und t je 1 sind, Y*1" -SO ~ und M+ HOCH CH2NH(CH3)
bedeuten.
Beispiel 6: Eine Lösung von 20 g (0,010 Mol) Phenol II in 20 g
2-Butoxyäthanol wird mit 1,5 g (0,0075 Mol) 2-Amino-l-phenyläthylphosphonsäure
(d.h. der Verbindung der Formel XII, worin R Methylen,
12 13
R Phenyl und R Wasserstoff bedeuten), 1,5 g (0,017 Mol) 2-(Dimethylamino)äthanol und 0,8 g (0,024 Mol) 91%igem Paraformaldehyd
vermischt und auf 120°C erhitzt. Nach 4 Stunden bei 1200C ist der
gemessene Gehalt an freiem Formaldehyd auf Null gesunken. Das Produkt hat einen Feststoffgehalt von 52% und ist mit Wasser vollständig
verdünnbar. Das Produkt entspricht im wesentlichen der Formel I, worin
R, R , R1, R und R Wasserstoff, R 0,H-CHCH- R -OH, R Wasser-1
3 g b 6 ζ
stoff oder -CH OH ortho zu R und R einen Strukturelementen der Formel
XVII aufweisenden Rest bedeuten, worin u durchschnittlich 4,0
9 beträgt, (m+p) 2 ist, η und s je 1 und t 2 sind, R p-tert-Butylphenoxy,
X Isopropyliden para zu R , Y eine Gruppe der Formel V und
+ +
M HOCH2CH NH(CH3) bedeuten.
M HOCH2CH NH(CH3) bedeuten.
Beispiel 7: Eine Lösung von 5 g (0,0036 Mol) Phenol I in 11,7 g
2-Butoxyäthanol wird mit 0,8 g (0,004 Mol) 2-Amino-l-phenyläthylphosphonsäure,
0,4 g (0,004 Mol) 2-(Dimethylamino)äthanol und 0,4 g (0,012 Mol) 91%igem Paraformaldehyd vermischt und auf 1200C erhitzt.
Nach 4 Stunden bei 1200C ist der Gehalt an freiem Formaldehyd auf
Null gesunken und das Produkt ist mit Wasser vollständig verdünnbar.
2 Das Prdoukt entspricht im wesentlichen der Formel I, worin R, R ,
R , R und R Wasserstoff, R C,H CHCH - , R -OH, R Wasserstoff
oder -CH OH ortho zu R und R einen Strukturelemente der Formel XVII
aufweisenden Rest bedeuten, worin u durchschnittlich 2,3 beträgt, ρ Null
ist, m 2 ist und n, s und t je 1 sind, X Isopropyliden para zu R ,
t- j/°" + +
Y O=P und M HOCH CH NH(CH ) darstellen.
Y O=P und M HOCH CH NH(CH ) darstellen.
OH
Beispiel 8: Eine Lösung von 8 g (0,006 Mol) Phenol I in 8 g
2-Butoxyäthanol wird mit 1,2 g (0,006 Mol) 1-Aminoäthyliden-bis-(phosphonsäure)
(d.h. der Verbindung der Formel XII, worin R eine
12 13
kovalente Bindung, R eine Gruppe der Formel XIII und R Methyl bedeuten), 2,2 g (0,025 Mol) 2-(Dimethylamine)äthanol und 0,6
(0,018 Mol) 91%igem Paraformaldehyd vermischt und auf 1200C erhitzt.
Nach einer Stunde bei 1200C ist der gemessene Gehalt an freiem
Formaldehyd auf Null gesunken, und das Produkt ist mit Wasser vollständig verdünnbar. Das Produkt entspricht im wesentlichen der
2 3 4 7 1 '
Formel I, worin R, R , R , R und R Wasserstoff, R -C(CH )"", R
5 3 6
-OH, R Wasserstoff oder -CH OH ortho zu R und R einen Strukturelemente
der Formel XVII aufweisenden Rest bedeuten, worin u durchschnittlich 2,3 beträgt, ρ Null ist, m 2 darstellt, η 1 ist, s und t
3 tje 2 sind, X Isopropyliden para zu R , Y
1Z0" + +
O=P und M HOCH9CH9NH(CH ) bedeuten.
Beispiel 9; Eine Lösung von 20 g (0,015 Mol) Phenol I in 20 g
2-Butoxyäthanol wird mit 4,0 g (0,015 Mol) Aminophenylmethylen-bis-(phosphonsäure)
(d.h. der Verbindung der Formel XII, worin R eine
12 13
kovalente Bindung, R eine Gruppe der Formel XIII und R Phenyl darstellen), 5,4 g (0,060 Mol) 2-(Dimethylamino)äthanol und 1,5 g
(0,045 Mol) 91%igem Paraformaldehyd vermischt und auf 120°C erhitzt.
Nach einer Stunde bei 1200C ist der gemessene Gehalt an freiem
Formaldehyd auf Null gesunken, und das Produkt ist mit Wasser vollständig verdünnbar. Das Produkt entspricht im wesentlichen der Formel
I, worin R, R , R , R und R Wasserstoff, R -C(C,H )-, R -OH,
5 3 6
R Wasserstoff oder -CH OH ortho zu R und R einen Strukturelemente der Formel XVII aufweisenden Rest bedeuten, worin u durchschnittlich
2,3 beträgt, ρ Null ist und m, s und t je 2 sind, X Isopropyliden
para zu R3, Y^ O=K und M+ HOCH CH NH(CH ) bedeuten.
Beispiel 10: 50 g der Lösung von Phenol V werden mit 6,3 g (0,050 Mol)
Taurin und 4,2 g (0,047 Mol) 2-(Dimethylamino)äthanol vermischt und auf 1000C erhitzt. Beim Erreichen von 100° werden 3,3 g (0,1 Mol)
91%iger Paraformaldehyd zugegeben. Dann wird weiter auf 1400C
erhitzt. Das Gemisch wird 3 Stunden bei 140°C gehalten. Zu dieser Zeit ist der gemessene Gehalt an freiem Formaldehyd auf 0,6% gesunken.
Das Produkt hat einen Feststoffgehalt von 62,5% und ist mit Wasser
vollständig verdünnbar. Das Produkt entspricht im wesentlichen der
2 3 4 7 1
Formel I, worin R, R , R , R und R Wasserstoff, R -CH CH -,
„ _ i 3 6
R -OH, R Wasserstoff oder -CH2OH ortho zu R und R einen Strukturelemente
der Formel XVII aufweisenden Rest bedeuten, worin u
9 durchschnittlich 3,9 beträgt, (m+p) 2 ist, η 1 ist, R CH COO-,
3 + + J
X Isopropyliden para zu R und M HOCH CH NH(CH ) bedeuten.
Beispiel 11: Eine Lösung von 64,4 g (0,046 Mol) Phenol I in 21,5 g
2-Butoxyäthanol wird mit 10,4 g (Q,06 Mol) Sulfanilsäure vermischt
und auf 12O0C erhitzt. Nach 30 Minuten bei 12O0C wird das Gemisch
auf 1000C abgekühlt und mit 6 g (0,18 Mol) 91%igem Paraformaldehyd
und 5,3 g (0,06 Mol) 2-(Dimethylamino)äthanol versetzt. Diese Lösung wird vorsichtig auf 1400C erhitzt und 4,5 Stunden bei dieser
Temperatur gehalten. Nach dieser Zeit ist der gemessene Gehalt an freiem Formaldehyd auf 0,9% gesunken. Das Produkt hat einen Feststoffgehalt
von 66,5% und ist mit Wasser vollständig verdünnbar.
2 Das Produkt entspricht im wesentlichen der Formel I, worin R, R , R ,
4 7 χ 3 5
R und R Wasserstoff, R p-Phenylen, R -OH, R Wasserstoff oder
-CH2OH para zu R und R einen Strukturelemente der Formel XVII aufweisenden
Rest bedeuten, worin u durchschnittlich 2,3 beträgt, m 2 ist,
η 1 ist, X Isopropyliden para zu R und M HOCH CH NH(CH ) darstellen.
3H
Beispiele 12-13; Durch Vermischen der Produkte gemäss Beispiel 1 bzw.
3 mit Aninoplast I im Verhältnis von 70:30, bezogen auf den Feststoffgehalt,
werden Ueberzugsmassen hergestellt. Die erhaltenen Lösungen werden mit Wasser bis auf eine Viskosität von 20-30 mPa s verdünnt und
mittels Schleuderbeschichtung so auf mit Zinn beschichtete Stahlplatten
appliziert, dass eine Schicht von 2^m Dicke entsteht. Die
Platten werden denn 3 Minuten auf 215°C erhitzt und geprüft. Die Resultate sind in Tabelle I angegeben.
Beispiele 14-15: Durch Vermischen der Produkte gemäss Beispiel 3 bzw.
7 mit Phenoplast I im Verhältnis von 70:30, bezogen auf den Feststoff gehalt, werden Ueberzugsmassen hergestellt. Die erhaltenen
Lösungen werden mit Wasser bis auf eine Viskosität von 20-30 mPa s verdünnt und mittels Schleuderbeschichtung so auf aluminium- oder
zinnbeschichtete Stahlplatten appliziert, dass eine 2-4/am dicke
Schicht entsteht. Die Platten werden dann 15 Minuten auf 2000C
erhitzt und geprüft. Die Resultate sind in Tabelle I angegeben.
Prüfung | Beispiele | 13 | Al- | 14 | Al- | L5 | Zn- |
12 | Platte | Zn- | Platte | Platte | |||
gut | Platte | gut | gut 75% |
||||
gut 70% |
gut 70% |
||||||
Reibtest mit MEK1 2) Keilbiegetest unverändert bei |
gut 70% |
gut | gut | gut | gut | ||
Pasteurisation in Wasser 75°C/ 40 Minuten |
gut | — | gut | gut | gut | gut | |
3%ige Essigsäure . l00°C/l,5 Std. ; |
— | - | ungenü gend |
||||
3%ige Essigsäure 100°C/6Std. ' |
- | ||||||
- 26 -Das Zeichen "(-) bedeutet, dass die Prüfung nicht durchgeführt wurde.
1) Reibtest mit MEK: Dabei wird die beschichtete Oberfläche 50 Doppelreibungen
mit mit Methyläthylketon getränkter Watte unterzogen. Anschliessend
wird die Oberfläche auf Ablösen oder Erweichen der Beschichtung geprüft, "gut" bedeutet, dass keine Veränderung eintritt.
2) Keilbiegetest: Dabei wird die Schlagbiegung der Prüflinge über einen 10 cm langen Biegedorn mit einem Aussendurchmesser von 6 mm
an dem einen Ende und einem spitz auslaufenden anderen Ende ermittelt. Anschliessend wird die Länge des Prüflings in Prozent bestimmt, auf
der sich die Beschichtung nicht ablöst.
3) Pasteurisation und Kochtest. Dabei werden die Proben während der
angegebenen Zeit bei der angegebenen Temperatur in Wasser oder Essigsäure erhitzt. Anschliessend werden die Oberflächen auf allfällige
Beeinträchtigungen untersucht, "gut" bedeutet keine Beeinträchtigung
bzw. Beschädigung.
Beispiel 16: 13,8 g des Produkts gemäss Beispiel 2, 2,0 g des verkappten
Isocyanats I, 0,6 g Dibutylzinn-dilaurat und Wasser bis zum Erreichen einer Viskosität von 20-30 mPa s bei 25°C werden zu
einer Ueberzugsmasse verarbeitet. Diese wird so mittels Schleuderbeschichtung
auf zinnbeschichtete Stahlplatten appliziert, dass eine 5/im dicke Schicht entsteht. Die Platten werden 30 Minuten auf 1800C
erhitzt. Beim oben beschriebenen Reibtest MEK zeigt die Beschichtung
keine Veränderung.
Beispiel 17: Härten eines erfindungsgemässen Salzes durch blosses
Erhitzen, d.h. ohne Zusatz eines Aminoplasten, Phenoplasten oder verkappten Isocyanats. Das Produkt gemäss Beispiel 11 wird mit
Wasser bis zu einer Viskosität von 20-30 mPa s bei 250C verdünnt
und so mittels Schleuderbeschichtung auf mit Zinn beschichtete Stahlplatten appliziert, dass eine 4/um dicke Schicht entsteht.
Die Beschichtung wird 10 Minuten bei 215°C erhitzt und so gehärtet.
Bei dem oben beschriebenen Reibtest MEK und bei der Pasteurisation in Wasser zeigt die Beschichtung keine Veränderung.
Claims (11)
- PatentansprücheR einen aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen zwei- oder dreiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 10 C-Atomen, der eineweitere Gruppe -Y (M ) enthalten kann,2 3 3R ein Wasser stoff atom oder C ,-Alkyl, eines von R und R eine Hydroxylgruppe und das andere ein Wasserstoff- oder Halogenatom, C ,-Alkyl oder C_ ,-Alkenyl und dieR unabhängig voneinander ein Wasserstoff- oder Halogenatom, C ,-Alkyl oder C ,-Alkenyl bedeuten,5
R an ein Ring—C—Atom in ortho- oder para-Stellung zu der Hydroxyl3 3darstellenden Gruppe R oder R gebunden ist und ein Wasserstoff- oderHalogenatom, C 4~Alkyl, C ,-Alkenyl, -CH(R )0H, -CH(R )0R oder eine Gruppe der Formel II-CH-N-R -(Y ") (M ) I2 I s stR R(II) darstellt,R den Rest eines Polyepoxids nach Entfernen von (m+p) 1,2-Epoxidgruppen bedeutet,-ζί-die R unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine kovalente Bindung zur Gruppe R darstellen, wobei ein cycloaliphatischer Ring gebildet wird, der durch eine oder mehrere aliphatische, cycloaliphatische und/oder heterocyclische Gruppen substituiert sein kann,R C ,.-Alkyl oder Alkoxyalkyl mit je 1-6 C-Atomen im Alkoxy und Alkyl, R den Rest eines einwertigen Phenols, eines sekundären Monoamine oder einer Monocarbonsäure nach Entfernen des Wasserstoffatoms der phenolischen Hydroxylgruppe, der sekundären Aminogruppe oder der Carbonsäuregruppe,m 1, 2, 3 oder 4,η Null oder 1 undρ Null oder 1 bedeuten, so dass (m+p) mindestens 2 und höchstenst 1 oder 2 ist,X C1 o-Alkylen, C, --Alkyliden, eine Carbonyl- oder Sulfonylgruppe, ein Sauerstoff- oder Schwefelatom oder die direkte Bindung bedeutet, M ein Wasserstoffion, ein von einem Alkalimetall, Ammoniak oder einem Amin abgeleitetes Kation, einschliesslich quaternärer Ammoniumkationen, oder eine Wertigkeit eines mehrwertigen Kations darstellt, mit der Massgabe, dass mindestens 25% der M -Ionen Kationen der genannten Arts 1 oder 2 ist undY ein Anion der Formeln III, IV oder V-0-s( (III), -Y (IV) oder -Y (V)· N) OH 0~darstellt. - 2. Salze nach Anspruch 1, worin R einen Rest mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1000 bis 500G darstellt.-yS- 3
- 3. Salze nach Anspruch 1, worin R ein Wasserstoffatom und R C ,-Alkylen, C ,-Alkyliden oder Arylen, Aralkyliden oder Aralkylen mit bis zu 10 C-Atomen darstellen.
- 4. Salze nach Anspruch 1 der Formeln VI oder VIIR5 34«; ·-. oh ohR 3_/ \ S VoCH0CHCH0-R -CH-CHCH9 β+· ·LRR2 R3_/ %. J V/ T, T,(M+) (Υϋ">—R1--N-CHT R (R ) St S I I22 R R3 /K S~\ T 10 Τ 9R -·( Jl_Y_X ;-OCH CHCH -R -CH CHCH R \ τ-—X—^ / 2 2 /Z-ljI-Ck R4 (R4)1233459 +worin R, R, R, R, R, R, R, R, X, Y,M, s und t die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben und R den Rest eines aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Diglycidyläthers oder Diglycidylesters nach Entfernen beider Glycidylgruppen darstellt.2 4
- 5. Salze nach Anspruch 1, worm R und R je ein Wasserstoff atomdarstellen.
- 6. Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Salzen, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Harz mit endständigen Phenolgruppen der Formel IX-CH-CII--RJpH-HO <-OH(IX) ,worm
4
die R unabhängig voneinander ein Wasserstoff- oder Halogenatom,C,_/-Alkyl oder C__,-Alkenyl undR den Rest eines Polyepoxids nach Entfernen von (m+p) 1,2-Epoxid-gruppen bedeuten,die R unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine kovalente Bindung zur Gruppe R darstellen, wobei ein cycloaliphatischer Ring gebildet wird, der durch eine oder mehrere aliphatische, cycloaliphatische und/oder heterocyclische Gruppen substituiertsein kann,9
R den Rest eines einwertigen Phenols, eines sekundären Monoamins oder einer Monocarbonsäure nach Entfernen des Wasserstoffatoms der phenolischen Hydroxylgruppe, der sekundären Aminogruppe oder der Carbonsäuregruppe,
m 1, 2, 3 oder 4,
η Null oder 1 undρ Null oder 1 darstellen, so dass (m+p) mindestens 2 und höchstens 4 ist,X C-^-Alkylen, C-jo-Alkyliden, eine Carbonyl- oder Sulfonylgruppe, ein Sauerstoff- oder Schwefelatom oder die direkte Bindung bedeutet, mit der Massgabe, dass mindestens eines der beiden Kohlenstoffatomein ortho-Stellung oder das Kohlenstoffatom in para-Ste llung zu dem die angegebene phenolische Hydroxylgruppe tragenden Kohlenstoffatom unsubstituiert ist,
in CiGjVMiwnrt eines M -Tonen abgebenden Mittels mit einem Aldehyd der Fo L-iiiul X -R CHO (X)und einer Aminosulfonsäure oder eine Aminophosphonsäure der Formel XIHN-R. -YII (XI)umsetzt, wobeiR ein Wasserstoffatom oder C ,-Alkyl,2
R ein Wasserstoffatom oder C, ,-Alkyl und M ein Wasserstoffion, ein von einem Alkalimetall, Ammoniak oder einem Amin abgeleitetes Kation, einschliesslich quaternärer Ammoniumkationen, oder eine Wertigkeit eines mehrwertigen Kations darstellen,mit der Massgabe, dass mindestens 25% der M -Ionen Kationen der genannten Art sind,R1 einen aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen zweiöder dreiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 10 C-Atomen darstellt, der eine freie Phosphonsäure- oder Sulfonsäuregruppe der Formel -S(:OlOH oder -P(:0)(0H)2 enthalten kann und Y den Rest einer Sulfonsäure oder Phosphonsäure nach Entfernen eines Wasserstoffatoms bedeutet. - 7. Verfahren nach Anspruch 6, worin R einen Rest mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1000 bis 5000 darstellt.
- 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man 0,3 bis 2,0 Mol der Aminosäure der Formel XI pro Mol phenolischer Hydroxylgruppen in dem Harz der Formel IX verwendet.33102G7 -Iß- fc
- 9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man 1,1 bis 4,0 Mol des Aldehyds der Formel X pro Mol Säure der Formel XI verwendet.
- 10. Heisshärtbare Stoffzusammensetzungen, enthaltend 100 Gew.-Teile eines Salzes der Formel I nach Anspruch 1 oder eines nach Anspruch 6 hergestellten Salzes und 2 bis 200 Gew.-Teile eines Aminoplasten, eines Phenol-Formaldehyd-Harzes oder eines verkappten Polyisocyanats, wobei sich die genannten Gew.-Teile auf den Feststoffgehalt der Stoffzusammensetzung beziehen und der Aminoplast oder das Phenol-Formaldehyd-Harz mindestens zwei Gruppen der Formel(XVI)aufweisen, die direkt an Amidstickstoffatome oder an Kohlenstoffatome14eines phenolischen Rings gebunden sind, und worm R ein Wasserstoffatom oder C1 ,-Alkyl bedeutet.
1—ö - 11. Verfahren zum Beschichten von Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass man auf die Oberfläche eine Stoffzusammensetzung nach Anspruch 10 oder in Abwesenheit eines Aminoplasten, eines Phenol-Formaldehyd-Harzes oder eines verkappten Polyisocyanats ein Salz der Formel I5 2 nach Anspruch 1 appliziert, worin R -CH(R )0H bedeutet, und die beschichtete Oberfläche zum Härten der Stoffzusammensetzung bzw. des Salzes auf 100 bis 275°C erhitzt.
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EP0159288B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von mit Wasser verdünnbaren harzartigen Produkten und deren Verwendung in Überzugsmassen |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |