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Neue Aminoamide von polymeren Fettsäuren und deren Herstelluna (Zusatz
zu Hauptpatent Patentanmeldung Sch 40 235 Ivb/12 o) In der Patentschrift ..... (Patentanmeldung
Sch 40 235 IVb/12 o) werden neue Aminoamide, bestehend aus Kondensationsprodukten
aus a) polymeren Fettsäuren bzw. amidbildenden Derivaten dieser polymeren Fettsäuren
und b) einen Überschuß an Ätheraminen der allgemeinen Formel H2N-R-O-(CH2)n-O-R-NR,
worin R den Rest -CH2-CH2-, -CH2CH2CH2- oder
und n die Zahl 3, 4, 5 oder 6 bedeutet, sind, beschrieben.
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Das Verwahren des Hauptpatentes zur Herstellung der genannten Aminoamide
besteht in der Kondensation von polymeren Fettsäuren bzw. deren amidbildenden Derivaten
mit einem Überschuß der gekennzeichneten Ätherdiamine.
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Es wurden nun neue Aminoamide gefunden, bei denen in Abwandlung der
Aninoamide des Hauptpatentes ..... (Anmeldung Sch 40 235 IVb/12 o) die Ätheramine
anstelle des -(CH2)n-Restes die Reste
wobei R' = -(OH3) C (OH3).- oder -OH2 sein kann, und wobei die Phenylringe gegebenenfalls
durch Alkylsubstituenten mit nicht mehr als 3 C-Atomen substituiert oder gegebenenfalls
hydriert sein können, enthalten.
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Die neuen Aminoamide werden hergestellt durch Kondensation von polyrneren
Fettsäuren bzw. von deren amidbildenden Derivaten mit einem Uberschuß der gekennzeichneten
Ätherdiamine.
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Die erfindungsgemäßen Aminoamide stellen bei Raumtemperatur flüssige
und klare Produkte dar und sind mit Epoxidharzen gut verträglich. Für daß erfindungsgemäße
Verfahren geeignete polymere Fettsäuren können durch Homo- oder Copolymerisation
von ungesättigten Fettsäuren mit einer oder mehreren Doppelbindungen erhalten werden.
Die Homopolymerisation kann thermisch, bevorzugt unter Mitverwendung von Katalysatoren,
durchgeführt werden. So gewonnene homopolymere Fettsäuren enthalten überwiegend
dimere Fettsäuren neben Anteilen trimerer Fettsäuren undunonomerer Fettsäuren.
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Die Herstellung von polymeren Fettsäuren durch Copolymerisation kann
nach verschiedenen Verfahren, insbesondere unter Verwendung von Katalysatoren, durchgeführt
werden. Es werden hierfür bevorzugt konjugiert ungesättigte Fettsäuren bzw. deren
Ester und als
copolymerisierbare Verbindungen, bevorzugt Styrol
bzw.
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Vinyltoluol verwendet.
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Die anfallenden Rohpolymerisate bestehen zumeist aus Gemischen, die
auch monomere Fettsäuren enthalten können. Diese Rohpolymerisate können entweder
direkt, bevorzugt aber nach Abtrennung eines Anteiles der monomeren Fettsäuren,
verwendet werden. Eine reine dimere Fettsäure ist durch Destillation erhältlich.
Durch hydrierung bzw. Teilhydrierung läßt sich die Qualität, wie z,B. die Farbe
und die Alterungsbeständigkeit, der daraus hergestellten Stoffe verbessern.
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Ätherdiamine, die für die erfindungsgemäßen Aminoamide verwendet werden
können, sind z. B. aus Diphenylolalkanen, ferner Oxalky lierungsprodukten von mehrwertigen
Phenolen mit mindestens 1 Mol einer Spoxiverbindung, wie z. B. Äthylenoxid, Propylenoxid,durch
Oyanäthylierung mit basischen Katalysatoren und anschließender Reduktion mit Wasserstoff
in Gegenwart von Raney-Nickel oder Raney-Oobalt in an sich bekannter Weise erhältlich.
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Die Ätherdiamine können auch erhalten werden durch Umsetzung der aus
den entsprechenden Ätherglykolen hergestellten Halogenide mit Ammoniak oder durch
eine direkte Aminierung der genannten Ätherglykole mittels Ammoniak in Gegenwart
von Katalysatoren.
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Die Herstellung der erfindungsgemäßen Aminoamide erfolgt durch Umsetzung
der polymeren Fettsäuren oder deren amidbildenden
Derivaten mit
den Ätherdiaminen. Dazu erhitzt man ein Äquivalent Säure mit mehr als einem Äquivalent,
vorzugsweise zwei Äquivalenten, Amin bei Temperaturen bis 3000C, vorzugsweise bei
150 - 2500 C, und entfernt das dabei gebildete Reaktionswasser (bzw. Alkohol usw.).
Bei Verwendung von Konjuenfettsäuren als Ausgangsprodukt für die polymeren Fettsäuren
ist es auch möglich,die Polymerisation und die Amidierung als Eintopfverfahren durchzuführen.
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Die erfindungsgemäßen Aminoamide können im Gemisch mit anderen Harzen,
insbesondere Xpoxidharzen, als Beschichtungsmassen, Vergußmassen, Spachtelmassen,
Klebstoffe, Laminate Verwendung finden. Die erhaltenen Produkte zeigen gute elastische
Eigenschaften und gute mechanische Festigkeitswerte, die auch bei tieferen Temperaturen
in beachtlichem Maß erhalten bleiben.
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Mit den erfindungsgemäßen Aminoamiden können flüssige Epoxide auf
Basis von Bisphenol A und Novolaken oder Gemische ver- -achiedener flüssiger Epoxide
gehärtet werden. Durch geeignete Wahl von Epoxiden und Aminoamiden lassen sich Produkte
erhalten, die flexible bis weichflexible Eigenschaften haben.
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Ebenso lassen sich Gemische von Aminoamiden, die aus Atherdiaminen
verschiedener Struktur hergestellt worden sind, für die Härtung von Epoxiden verwenden.
Ferner lassen sich die erfindungsgemäßen Aminoamide im Gemisch mit anderen Aminhärtern
verwenden. Die erfindungsgemäßen Aminoamid ind außer mit flüssigen Epoxidharzen
aucn mit den festen Epoxidharzen gut
verträglich. Sie können aus
diesem Grunde als Härter für Epoxidharzlacke aus der Lösung Verwendung finden. und
geben beim Auftrocknen klare, glänzende Filme.
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Das Mischungsverhältnis von Härter zu Epoxidharz ist in weiten Grenzen
variabel, bevorzugt ist Jedoch ein Mischungsverhältnis von 1 : 1 (bezogen auf Äquivalente).
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Die Herstellung der erfindungsgemäßen Aminoamide wird in den folgenden
Beispielen erläutert. Unter Teilen sind Gewichtateile zu verstehen. Die mechanischen
Daten wurden Jeweils zwei Wochen nach der Herstellung der Gießlinge gemessen.
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Die verwendeten Ätherdiamine wurden in bekannter Weise durch Cyanäthylierung
der entsprechenden Hydroxylverbindungen und anschließende Hydrierung hergestellt.
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B e i s p i e l 1 In einem Reaktionsgefäß mit Dephlegmator bzw. absteigendem
Kühler, Rührvorrichtung, Thermometer und Stickstoff-Sinleitungsrohr werden 570 Gewichtsteile
dimerisierter Tallölfettsäure und 748 Gewichtsteile eines Ätherdiamins (Aminzahl:
300), hergestellt durch Cyanäthylierung von Diphenylol propan mit nachfolgender
Reduktion, umgesetzt. Die Kondensation wird durch insgesamt 7-stündiges erhitzen
durchgeführt, wobei man die Wärmezufuhr so regelt, daß der Kolbeninhalt während
der ersten Stunde 1200 C erreicht unddann noch etwa 6 Stunden bei 2000 C verbleibt.
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Das Kondensationsprodukt ist ein Aminoamid mit einer Aminzahl von
87 und einer Säurezahl von 1,2.
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B e i s p i e l 2 400 Gewichtsteile einer 50-%igen Lösung von Epoxidharz
aus Diphenylolpropan und Epichlorhydrin (Epoxiwert 0,52) in Methylisobutylketon
werden mit 350 Gewichtsteilen des in Beispiel 1 hergestellten Härters ab 50-%ige
Lösung in Methylisobutylketon vermischt. Die klare Lösung härtet nach Abdunsten
des LUsungsmittels auf Materialien wie Metall, Glas, Holz usw. zu klaren, zähen
Lackfilmen aus.
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Beispiel 3 Gemäß Beispiel 1 werden 570 Gewichtsteile dimerisierter
Tallölfettsäure und 914 Gewichtsteile eines Ätherdiamins (Aminzahl: 245),
erhalten
durch Umsetzen von Diphenylolpropan (1 Mol) mit 2 Mol Äthylenoxyd und anschließender
Cyanäthylierung und Reduktion, umgesetzt. Das Reaktionsprodukt ist ein Aiinaiid
iit der Aminzahl von 75 und einer Säurezahl von 0,6.
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B e i s p i e l 4 195 Gewichtsteile des Aminoamids gemäß Beispiel
3 werden mit 100 Gewichtsteilen des Epoxidharzes wie in Beispiel 2 in der Wärme
vermischt. Die Aushärtung dieser Mischung erfolgt bei 1200 C in 5 Stunden. Man erhält
einen klaren, blasenfreien, sehr steifen Körper mit einer Schlagzähigkeit von 75
kp . cm/cm2, wobei 40 % der Prüfkörper (DIN 53453) nicht gebrochen waren.