DE1214882B - Verfahren zur Herstellung von haertbaren, hochmolekularen, Epoxydgruppen enthaltenden Verbindungen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von haertbaren, hochmolekularen, Epoxydgruppen enthaltenden VerbindungenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
C08g
Deutsche KL: 39 c-30
Nummer: 1214 882
Aktenzeichen: N14 087IV d/39 c
Anmeldetag: 9. September 1957
Auslegetag: 21. April 1966
Verhältnismäßig niedrigmolekulare monomere Polyepoxyde,
wie Diglycidyläther von Diphenylolpropan, können unter Bildung von Produkten gehärtet werden,
die eine gute Festigkeit und hohe chemische Beständigkeit aufweisen. Es hat sich gezeigt, daß solche
Produkte für die Herstellung von plastischen Massen, wie Einbettungsmassen und Gießmassen, besonders
wertvoll sind. Infolge des niedrigen Molgewichtes der Ausgangsepoxyde sind diese Stoffe jedoch nicht
besonders geeignet zur Herstellung von Oberflächen-Überzügen, d. h. von Lacken, wie Konservendosenlacken.
Die Anwendung dieser Produkte ist auch beschränkt durch die Tatsache, daß viele derselben
eine ziemlich schlechte Verträglichkeit mit verschiedenen Harzen und anderen in Überzügen verwendeten
Stoffen haben und weil die Produkte außerdem in manchen Fällen eine ziemlich schlechte Wasserbeständigkeit
aufweisen.
So wird ein mit Phthalsäureanhydrid gehärtetes, durch einstufige Reaktion von Diphenylolpropan mit
Epichlorhydrin in alkalischem Medium erhaltenes Epoxyharz schon nach 3tägigem Lagern in Aceton
bei Zimmertemperatur völlig zersetzt. Ein mit Dodecylbernsteinsäureanhydrid gehärtetes, aus Glycerin
und Epichlorhydrin erhaltenes Epoxyharz ist nach 3stündiger Behandlung mit siedendem Aceton zersetzt.
Diese Nachteile lassen sich vermeiden durch Anwendung von auf erfindungsgemäße Weise herstellbaren
härtbaren, hochmolekularen und Epoxydgruppen enthaltenden Verbindungen. Diese ergeben
nach dem Härten besonders harte und gegenüber Chemikalien, wie siedendes Aceton, widerstandsfähige
Überzüge und Filme, welche auch sehr wasserbeständig sind und eine ausgezeichnete Haftfähigkeit
aufweisen. Die Härtungsprodukte sind außerdem biegsam, was für viele Zwecke sehr erwünscht ist.
Für die Herstellung der gehärteten Produkte wird kein Schutz beansprucht.
Gemäß dem Verfahren der Erfindung werden zur Herstellung von härtbaren, hochmolekularen, Epoxydgruppen
enthaltenden Verbindungen eine mehrbasische Säure, ein mehrbasisches Säureanhydrid oder
deren Gemische mit mindestens der l,5fachen chemisch äquivalenten Menge einer Polyepoxydverbindung,
die durchschnittlich mehr als eine Epoxydgruppe pro Molekül enthält, in Anwesenheit eines
tertiären Amins, quaternärer Ammoniumsalze oder organischer Phosphine als Katalysator umgesetzt.
Die so erhältlichen hochmolekularen und noch freien, Epoxydgruppen enthaltenden Verbindungen
unterscheiden sich vorteilhaft von üblichen Epoxydharzen mit mittleren und hohen Molekulargewichten,
Verfahren zur Herstellung von härtbaren,
hochmolekularen, Epoxydgruppen enthaltenden
Verbindungen
hochmolekularen, Epoxydgruppen enthaltenden
Verbindungen
Anmelder:
Bataafse Petroleum Maatschappij N. V.,
Den Haag
Vertreter:
Dipl.-Chem. Dr. phil. E. Jung
und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. V. Vossius,
Patentanwälte, München 23, Siegesstr. 26
Als Erfinder benannt:
Herbert Alfred Newey,
Lafayette, Calif. (V. St. A.)
Herbert Alfred Newey,
Lafayette, Calif. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 10. September 1956
(608 681)
V. St. ν. Amerika vom 10. September 1956
(608 681)
da die zuletzt genannten Typen z. B. wegen der Gefahr des Auskristallisierens häufig nicht mit Phthalsäureanhydrid
als Härtungsmittel kombiniert werden können und andererseits die Härtungsprodukte auch
keine ausreichende Beständigkeit gegenüber gebräuchlichen organischen Lösungsmitteln aufweisen.
Die als Ausgangsmaterial für die Reaktion verwendeten Polyepoxyde können gesättigt oder ungesättigt,
aliphatisch, cycloaliphatisch, aromatisch oder heterocyclisch und mit Substituenten substituiert sein,
wie mit Chlor, Hydroxylgruppen, Ätherresten u. dgl.
Nachstehend werden verschiedene Beispiele von erfindungsgemäß verwendbaren Polyepoxyden angegeben:
1. Monomere Polyepoxyde, wie z.B. 1,4-Bis-(2,3 - epoxypropoxy) - benzol, l,3-Bis-(2,3-epoxypropoxy)
- benzol, 1,8. - Bis - (2,3 - epoxypropoxy)-octan und l,4-Bis-(2,3-epoxypropoxy)-cyclohexan.
2. Epoxypolyäther mehrwertiger Phenole, die erhalten worden sind durch Umsetzen eines mehrwertigen
Phenols, wie Resorcin, Brenzcatechin, Hydrochinon, Methylresorcin oder 2,2-Bis-(4-oxyphenyl)-propan
^Bisphenol-A), mit einem halogenhaltigen Epoxyd oder Dihalogenhydrin,
z. B. Epichlorhydrin, in Anwesenheit eines alkalischen Mediums. Durch Variieren des Verhält-
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nisses zwischen Phenol und Epichlorhydrin wie OH-Gfuppen, Halogenatomen, Äthergruppen
erhält man Produkte mit wechselndem Mol- u. dgl., substituiert sein. Beispiele für diese Säuren
gewicht. Bevorzugt werden Glycidylpolyäther und Säureanhydride sind Phthalsäureanhydrid, Iso-
der zweiwertigen Phenole, insbesondere die phthalsäure, Terephthalsäure, Adipinsäure, Bernsteinniedrigmolekularen
Glycidylpolyäther von Bis- 5 säure, dimere und trimere Säuren, die durch PoIy-
phenol A eingesetzt. merisieren ungesättigter Fettsäuren, wie Sojabohnen^
3. Polyepoxypolyäther, die erhalten worden sind ölfettsäuren, erhalten worden sind, Maleinsäure,
durch Umsetzen eines halogenhaltigen Epoxyds, Maleinsäureanhydrid, 1,8-Naphthalinsäure, Thiodiwie
Epichlorhydrin, mit einem mehrwertigen propionsäure und Weinsäure.
Alkohol, z. B. Glycerin, Propylenglykol, Äthylen- i° Bevorzugt werden die aliphatischen, cycloaliphaglykol,
Diäthylenglykol, Butylenglykol, Hexan- tischen und aromatischen Dicarbonsäuren mit nicht
triol, Pentaerythrit und Trimethylolätban (vor- mehr als 20 Kohlenstoffatomen,
zugsweise in Anwesenheit einer sauer wirkenden Um die löslichen, Epoxydgruppen enthaltenden
zugsweise in Anwesenheit einer sauer wirkenden Um die löslichen, Epoxydgruppen enthaltenden
Verbindung, wie Flußsäure) und darauffolgende Verbindungen gemäß vorliegender Erfindung zu
Behandlung des erhaltenen Produktes mit einer 1S erhalten, ist es erforderlich, daß die saure Kompoalkalischen
Komponente. Besonders bevorzugte nente mit mindestens dem l,5fachen der chemisch
Vertreter aus.dieser Gruppe sind die Glycidyl- äquivalenten Menge des Polyepoxyds umgesetzt wird,
polyäther aliphatischer mehrwertiger Alkohole Der Ausdruck »chemisch äquivalent« bezieht sich
mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen un'd 2 bis dabei auf diejenige Menge, die notwendig ist, um
6 Hydroxylgruppen und insbesondere die Alkan- 2° eine Epoxydgruppe für jede Säuregruppe zu liefern,
polyole mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und Vorzugsweise werden die saure Komponente und die
2 bis 6 Hydroxylgruppen. Solche Produkte Polyepoxyde in chemisch äquivalenten Verhältnissen
haben vorzugsweise eine Epoxyäquivalenz zwi- zwischen 1:2 und 1:4 vereinigt,
sehen 1,1 und 4,0 sowie ein Molgewicht zwischen Wenn die saure Komponente eine Säure ist, ist
sehen 1,1 und 4,0 sowie ein Molgewicht zwischen Wenn die saure Komponente eine Säure ist, ist
300 und 1000. 25 auch die Art des Zusetzens von Bedeutung. Es ist
4. Epoxyester mehrbasischer Säuren, wie Diglycidyl- dann zweckmäßig, die Säure langsam während eines
phthalat, Diglycidyladipat, Diglycodyltetrahydro- längeren Zeitraums zu dem Polyepoxyd zuzusetzen,
phthalat, Diglycidylmaleat, epoxydiertes Dimeth- um die Umwandlung des Produktes in den unlösallylphthalat
und epoxydiertes Dicrotylphthalat. liehen, unschmelzbaren Zustand zu verhindern,
5. Polyepoxyde mit einer inneren Epoxydgruppe, 30 Die als Katalysatoren verwendeten tertiären Amine
z. B. die epoxydierten Ester polyäthylenisch sind Mono- oder Polyamine mit einer offenen Kette
ungesättigter Monocarbonsäuren, wie epoxy- oder mit cyclischer Struktur, bei welchen alle Amindiertes
Leinöl, Sojabohnenöl bzw. entwässertes Wasserstoffatome durch geeignete Substituenten, wie
Ricinusöl. Kohlenwasserstoffreste, ersetzt sind. Beispiele für
6. Stoffe mit inneren Epoxydgruppen, wie die 35 solche Amine sind Methyldiäthanolamin, Triäthylepoxydierten
Ester ungesättigter Alkohole, welche amin, Tributylamin, Dimetbylbenzylamin, Triphenyl·
die Äthylengruppe in einer inneren Stellung amin, Tricyclohexylamin und Pyridin. Bevorzugt
enthalten, mit Polycarbonsäuren, wie z. B. Di- werden die Trialkyl-Tricycloalkyl· und Triarylamine,
(2,3-epoxybutyl)-adipat, sowie die entsprechenden wie Triäthylamiii, Triphenylamin, Tri-(2,3*dimethyl-Ester
von Epoxycyclohexanol und Epoxycyclo- 4° cyclohexyl)-amin und die Alkyldialkanölamine, wie
hexylalkanolen. Methyldiäthanolamin.
7. Epoxydierte Ester aus ungesättigten Alkoholen Die als Katalysatoren gleichfalls geeigneten quater-
und ungesättigten Carbonsäuren, wie 2,3-Epoxy- nären Ammoniumsalze sind vorzugsweise solche mit
butyl-3,4-epoxyvaleriansäureester. der allgemeinen Formel
8. Epoxydierte Ester aus ungesättigten Mono- 45 m -^I
carbonsäuren und mehrwertigen Alkoholen, wie I ^γ-"^ Ι γ
Äthylenglykol-di-ß^-epoxycyclohexancarboxylat. 11> -^ "^R |
carbonsäuren und mehrwertigen Alkoholen, wie I ^γ-"^ Ι γ
Äthylenglykol-di-ß^-epoxycyclohexancarboxylat. 11> -^ "^R |
9. Epoxydierte Derivate von polyäthylenisch unge-
sättigten Polycarbonsäuren, wie z. B. Dimethyl- In dieser Formel bedeutet Y Stickstoff, X ist
8,9,12,13-diepoxyeicosandicarboxylat. 50 ein Ion einer anorganischen Säure, R ein Kohlen-
10. Epoxydierte Polyester, die erhalten werden durch wasserstoffrest. Beispiele solcher Salze sind Benzyl·
Umsetzen eines ungesättigten mehrwertigen Aiko- trimethylammoniumchlorid, Benzyltrimethylammohols
und bzw. oder einer ungesättigten Poly- niumsulfat, Benzyltrimethylammoniumnitrat, Diphecarbonsäuregruppe
oder -anhydridgruppe, wie nyldimethylammoniumborat, Diphenyldimethylamz. B. der durch Umsetzen von 8,9,12,13-Eico- 55 moniumnitrat.
sadien-disäure mit Äthylenglykol erhaltene Ester. Besonders bevorzugt werden quaternäreAmmonium-
11. Epoxydierte Polymerisate und Mischpolymeri- salze entsprechend der obigen Formel, in welchen
sate von Diolefinen, wie Butadien; Beispiele R ein Alkyl-, Aryl- oder Arylalkylrest ist, vorzugshierfür
sind Butadien-Acrylnitril-Mischpolymeri- weise mit nicht mehr als 12 Kohlenstoffatomen,
sate und Butadien-Styrol-Mischpolymerisate. 60 während X Chlor oder Brom bedeutet wie in Benzyl-
12. Epoxydierte Kohlenwasserstoffe, wie epoxydier- trimethylammoniumchlorid.
tes 2,2-Bis-(cyclohexenyl)-propan und 8,10-Octa- Die als Katalysator in Betracht kommenden
decadien. organischen Phosphine können durch die Formel P(R)3
Die zur Herstellung der Epoxydgruppen enthalten- gekennzeichnet werden, wobei mindestens ein R
den Verbindungen gemäß vorliegender Erfindung ver- 65 einen organischen Rest bedeutet und die übrigen R
wendeten mehrbasischen Säuren können gesättigt, Wasserstoff oder weitere organische Reste darstellen,
ungesättigt, aliphatisch, cycloaliphatisch oder aroma- z. B. Tricyclohexylphosphin, Triphenylphosphin, Tn-
tisch und gegebenenfalls mit nicht störenden Gruppen, octylphosphin, Tributylphosphin und Trixylylphos-
ϊ 214 882
phin. Bevorzugt werden die Trialkyl-, die Tricycloalkyl-,
die TrHalkylcyclöalkyl)- und die Triaryl- und Tri-(alkaryl)-phosphine, insbesondere wenn jeder der
an das Phosphoratom gebundenen Kohlenwasserstoffreste nicht mehr als 12 und ganz besonders
zweckmäßig nicht mehr als 8 Kohlenstoffatome enthält, während die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome
vorzugsweise nicht mehr als 30 beträgt.
Die Katalysatoren werden vorzugsweise in Mengen von etwa 0,05% bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf
die Reaktionskomponenten, verwendet.
Die bei der Reaktion angewandten Temperaturen schwanken im allgemeinen von etwa 50 bis etwa
150° C. In den meisten Fällen sind aber Temperaturen in der Größenordnung von etwa 50 bis 125° C ausreichend.
Temperaturen um 200° C oder höher sollen im allgemeinen nicht verwendet werden.
Die Reaktion kann in Anwesenheit oder Abwesenheit von Lösungs- oder Verdünnungsmitteln durchgeführt werden. Beispielsweise kommen als Zusätze
inerte Kohlenwasserstoffe, wie Xylol, Toluol, Cyclohexan, oder andere Verbindungen, wie Cyclohexanol
u. dgl., in Betracht. In den meisten Fällen sind Säurekomponente und Polyepoxyd aber ausreichend flüssig.
Die nach dem vorstehend beschriebenen Prozeß hergestellten Endprodukte stellen viskose Flüssigkeiten bis zu festen, spröden Harzen dar und enthalten Epoxydgruppen. Die unter Anwendung von
Säuren als sauer wirkenden Komponenten hergestellten Produkte enthalten noch einige freie OH-Gruppen.
Die neuen Produkte sind in Lösungsmitteln löslich, wie Aceton, Toluol, Benzol, Xylol u. dgl.
Sie sind aber nicht hitzehärtbar, d. h., sie können durch Wärme allein nicht zu einem unlöslichen und
unschmelzbaren Zustand gehärtet werden. Zu diesem Zweck müssen vielmehr sauer, neutral oder alkalisch
reagierende Epoxyhärtungsmittel zugesetzt werden.
Bevorzugte Härtungsmittel sind die Polycarbonsäuren und ihre Säureanhydride, die primären und
sekundären, aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen Amine sowie Addukte aus diesen
Aminen und Polyepoxyden. Weiterhin können auch Harnstofformaldehyd-, Melaminformaldehyd- und
Phenolformaldehydharze verwendet werden, um die erfindungsgemäßen Massen zu härten, insbesondere,
wenn im Ofen gehärtete Überzüge hergestellt werden sollen.
Im allgemeinen liegt die Menge des Härtungsmittels zwischen etwa 0,5 und 200 Gewichtsprozent, berechnet
auf Polyepoxyd. Die tertiären Amine sowie BF3-Komplexe
werden vorzugsweise in Mengen von etwa 0,5 bis 20% verwendet und die Metallsalze vorzugsweise
in Mengen von etwa 1 bis 15%· Die sekundären und primären Amine sowie Säuren und Säureanhydride
werden vorzugsweise in mindestens stöchiometrischen Mengen verwendet, d. h. in ausreichender
Menge, um ein Aminwasserstoffatom oder eine Anhydridgruppe für jede Epoxydgruppe zu liefern,
und insbesondere in stöchiometrischen Verhältnissen von 1:1 bis 25:1.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind besonders geeignet und wertvoll zur Herstellung von
Massen für Oberflächenüberzüge. Bei dieser Anwendungsweise wird die Verbindung gewöhnlich mit
einem oder mehreren Lösungs- oder Verdünnungsmitteln vermischt, z. B. mit Ketonen, wie Methylisobutylketon
und Aceton, mit Estern, wie Äthylacetat, mit Ätheralkoholen, wie Methyl-, Äthyl- oder Butyläther
von Äthylenglykol oder Diäthylenglyköl, mit chlorierten Kohlenwasserstoffen, wie Trichlorpropan,
mit Kohlenwasserstoffen, wie Benzol und Toluol. Das Härten der so erhaltenen Überzugsmassen kann
vorzugsweise durch Anwendung von Wärme beendet werden. Eine gute Härtung wird im allgemeinen
mit Temperaturen von 60 bis zu 200° C erhalten.
__ Zwecks Variierung der Eigenschaften können den Überzugsmassen noch zusätzliche Stoffe zugegeben
__ Zwecks Variierung der Eigenschaften können den Überzugsmassen noch zusätzliche Stoffe zugegeben
ίο werden. Hierzu gehören Pigmente, Farbstoffe, Stabilisierungsmittel,
Plastizierungsmittel und verschiedene Körper bildende Mittel, wie Öle, Harze und Teere;
Stoffe wie Kohlenteere, Asphalt u. dgl. sind besonders erwünscht, wenn die Überzugsmassen zur
Behandlung von Straßen, Fußböden u. dgl. verwendet werden sollen.
Eine andere wichtige Anwendungsform der erfindungsgemäßen
Produkte besteht in der Herstellung von Schichtkörpern.
Eine andere wichtige Anwendungsform der erfindungsgemäßen Massen ist die Herstellung gepreßter
Erzeugnisse. Es wird zunächst ein Preßpulver hergestellt durch Zusammenmahlen eines Gemisches
aus der Harzmasse und Härtungsmittel mit üblichen Füllstoffen und Mitteln zur leichteren Abtrennung
aus der Form. Gewöhnlich wird das gemahlene Gemisch erwärmt, so daß zunächst ein schmelzbares
Harz erhalten wird. Das gemahlene Gemisch wird dann zerkleinert und es werden gepreßte Erzeugnisse
daraus hergestellt, indem das schmelzbare Harz in den unschmelzbaren Zustand übergeführt wird.
Zur Erläuterung der Durchführung der Erfindung werden nachstehend Beispiele gegeben. Soweit nichts
anderes vermerkt, beziehen sich die angegebenen Teile auf Gewicht.
Die in den Beispielen genannten Polyäther A, B und C sind durch Reaktion von Epichlorhydrin mit
nachstehenden mehrwertigen Hydroxyverbindungen hergestellte Glycidylpolyäther mit den nachstehend
zusammengestellten Eigenschaften.
PoIy- äther 45 |
Mehrwertige Verbindung |
Mol gewicht |
Durchschnitt liche Zähl von Epoxyd* gruppen pro Molekül |
A So B C |
2,2-bis-(4-Oxyphenyl)- propan desgl. Glycerin |
350 483 |
1,75 1,92 2,13 |
57 Teile Phthalsäureanhydrid wurden gelöst in 300 Teilen PolyätherA durch Erhitzen auf 8O0C in
einem mit Rührer, Rückflußkühler und Thermometer ausgestatteten Reagenzkolben. Die Temperatur wurde
dann .auf 100°C erhöht, und es wurden 3,6 Teile Methyldiäthanolamin zugegeben, wodurch sich infolge
des exothermen Verlaufs eine Temperatursteigerung auf 1540C ergab. Das Rühren wurde 4 Stunden fortgesetzt,
und die Temperatür sank langsam auf 100° C.
Sie wurde bis zur Beendigung der Erhitzungsperiode auf dieser Höhe gehalten. Das erhaltene Produkt
war ein sprödes, festes Harz, mit einem Epoxywert von 0,313 Äquivalenten je 100 g, einem OH-Wert
von 0,09 und einer Aoidität von 0,007.
Es wurde eine Überzugsmasse hergestellt, indem eingeführt, und das Gemisch wurde zur Herbeiman
das vorstehend beschriebene Addukt zu einem führung der Lösung auf 100 bis 1100C erhitzt. Die
Lösungsmittel zusetzte, das 0,5 Teile Methylisobutyl- Wärmezufuhr wurde eingestellt und es wurden
keton, 0,5 Teile Xylol und 2 Teile Diäthylentriamin 3,6 Teile Methyldiäthanolamin bei 1050C zugegeben,
(jeweils berechnet auf 100 Teile des vorgenannten 5 Die Temperatur stieg rasch auf 136° C. Das Gemisch
Adduktes) enthielt, worauf das Gemisch auf Stahl- wurde auf 1000C gekühlt und unter Rühren
platten ausgebreitet und 15 Minuten bei 150°C 3Va Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Das
gehärtet wurde. Das erhaltene Produkt war ein erhaltene Produkt war eine viskose Flüssigkeit mit
harter, zäher, biegsamer Überzug, der durch siedendes einem Epoxywert von 0,213 Äquivalenten je 100 g.
Aceton und kochendes Wasser nicht angegriffen io Es wurde eine Überzugsmasse hergestellt durch
wurde. Vermischen von 25 Teilen der vorstehend beschrie-
Beispiel-2 benen Flüssigkeit mit 1,29 Teilen eines Harnstoff
formaldehydharzes sowie 17,2 Teilen eines Lösungs-
768 Teile Polyäther A wurden in einen Reaktions- mittels, das je zur Hälfte aus Methylisobutylketon
kolben, wie im Beispiel 1 beschrieben, eingeführt und 15 und Xylol bestand. Zu einer Portion, die 100 Teile
46 Teile Isophthalsäure bei Zimmertemperatur zu- des Adduktes enthielt, wurden 5 Teile Diäthylengesetzt.
Dann wurden 8 Teile Methyldiäthanolamin triamin zugesetzt. Das Gemisch wurde auf Stahlzugegeben
und Wärme zugeführt, bis die Temperatur platten ausgebreitet und 30 Minuten bei 1500C
auf 1400C gesteigert war. Darauf wurden 120 Teile gehärtet. Das erhaltene Produkt war ein harter,
Isophthalsäure in kleinen Teilmengen im Verlauf 20 zäher, biegsamer Überzug, der durch siedendes
von 30 Minuten zugegeben. Das Gemisch wurde Toluol bzw. Methylisobutylketon oder durch kochenanschließend
1 Stunde bei 1500C gerührt. Das des Wasser nicht beschädigt wurde,
erhaltene Produkt war ein spröder, fester Körper . .
erhaltene Produkt war ein spröder, fester Körper . .
mit einem Epoxywert von 0,217 Äquivalenten je 100 g. Ji e 1 s ρ 1 e 1 5
Durch Vermischen des vorstehend beschriebenen 25 158 Teile Polyäther A und 70 Teile einer C19-Säure
festen Harzes mit einem Lösungsmittel, bestehend (hergestellt aus Ölsäure durch Addition von CO
aus 0,5 Teilen Methylisobutylketon, 0,5 Teilen Xylol und Wasser unter katalytischer Einwirkung von
und 2 Teilen Diäthylentriamin (jeweils berechnet auf H2SO4) wurden in einen Reaktionskolben gebracht
100 Teile des oben beschriebenen Adduktes), wurde und auf 550C erhitzt. Nachdem sich die Säure gelöst
eine Überzugsmasse hergestellt. Das Gemisch wurde 30 hatte, wurde die Wärmezufuhr unterbrochen, und
auf Stahlstreifen ausgebreitet und 15 Minuten bei es wurden 1,64 Teile Methyldiäthanolamin zugesetzt.
1500C gehärtet. Das erhaltene Produkt war ein Dann wurden 60 Teile der Säure in kleinen Mengen
harter, zäher, biegsamer Überzug, der durch Ein- im Verlauf einer halben Stunde. zugegeben. Das
wirkung von siedendem Aceton und kochendem Gemisch wurde etwa 1 Stunde unter Rühren auf
Wasser während 15 Minuten nicht beschädigt wurde. 35 152° C gehalten. Das erhaltene Produkt war eine
Ein ähnlicher Überzug wurde bei Zimmertemperatur Eppxydgruppen enthaltende viskose Flüssigkeit;
in einigen Tagen zu einem harten, biegsamen Überzug Epoxywert: 0,137 Äquivalente je 100 g.
gehärtet, der unlöslich und unschmelzbar war. Es wurde eine Überzugsmasse hergestellt durch
gehärtet, der unlöslich und unschmelzbar war. Es wurde eine Überzugsmasse hergestellt durch
. · ι ο Vermischen von 25 Teilen des vorstehend beschrie-
B eispiel 5 40 benen Kondensates mit 1,2Teilen Harnstofform-
300 Teile Polyäther A und '50 Teile Dodecylbern- aldehydharz und einem Lösungsmittel (17,2 Teile),
Steinsäureanhydrid wurden in einen im Beispiel 1 das je zu einem Drittel aus Methylisobutylketon,
beschriebenen Reaktionskolben gebracht. Das Ge- Xylol bzw. Äthylenglykolmonoäthyläther bestand,
misch wurde auf 6O0C erhitzt, um das Anhydrid zu Zu diesem Gemisch Vurden 3 Teile Diäthylentriamin
lösen. Dann wurden 3,6 Teile Methyldiäthanolamin 45 zugesetzt und die Überzugsmasse auf Stahlplatten
zugesetzt, und das Gemisch wurde unter fortlaufender ausgebreitet. Die Platten wurden 15 Minuten auf
Zugabe von 50,3 Teilen Anhydrid auf 115 0C erhitzt. 1500C erhitzt. Die erhaltenen Filme waren hart, zäh
Infolge der exothermen Reaktion stieg die Tempe- und biegsam und wurden von kochendem Wasser
ratur auf 1500C. Darauf sank die Temperatur auf bzw. siedendem Aceton nicht beschädigt.
1250C und wurde 4 Stunden auf dieser Höhe gehal- 50 .
1250C und wurde 4 Stunden auf dieser Höhe gehal- 50 .
ten. Das entstandene Produkt war eine viskose Beispiel 6
Flüssigkeit mit einem Epoxywert von 0,276 Äqui- 75 Teile epoxydiertes Tetrahydrobenzyltetrahydro-
valenten je 100 g und einem Hydroxylwert von 0,112. benzoat mit einem Epoxywert von 0,70 und 5 Teile
Es wurde eine Überzugsmasse hergestellt durch Isophthalsäure wurden in einen Reaktionskolben
Vermischen der oben beschriebenen Flüssigkeit mit 55 gemäß Beispiel 1 gebracht. Zu diesem Gemisch
einem Lösungsmittel, das aus 0,5 Teilen Methyliso- wurden 1,5 Teile Methyldiäthanolamin zugesetzt, und
butylketon, 0,5 Teilen Xylol und 2 Teilen Diäthylen- das Gemisch wurde erhitzt. Nachdem das Amin
triamin, jeweils berechnet auf 100 Teile des vorstehend gelöst war, wurden 16,5 Teile Isophthalsäure zubeschriebenen
Adduktes, bestand. Das Gemisch gegeben. Die Zugabe erfolgte während einer halben
wurde auf Stahlplatten ausgebreitet und 15 Minuten 60 Stunde, und während dieser Zeit stieg die Temperatur
bei 1500C gehärtet. Das erhaltene Produkt war ein auf 1510C. Das Reaktionsgemisch wurde während
harter, zäher, biegsamer Überzug, der durch siedendes einer weiteren halben Stunde bei 1500C gerührt.
Aceton und kochendes Wasser nicht beschädigt Das erhaltene Produkt war ein festes Harz, das einen
wurde. Epoxywert von 0,246 Äquivalenten je 100 g aufwies.
Beispiel4 65 Aus dem vorstehend beschriebenen Produkt wurde
durch Vereinigen von 12,6 Teilen des Adduktes mit
300 Teile Polyäther A und 72 Teile Sebacinsäure- einem Lösungsmittel, das je zur Hälfte aus Methylanhydrid
wurden in die Kochflasche gemäß Beispiel 1 isobutylketon bzw. Xylol bestand, und mit 8,6 Teilen
einer 60%igen Lösung eines butoxylierten Harnstoffformaldehydharzes
in Butanol und Xylol im Verhältnis 1:2 eine Überzugsmasse hergestellt. Zu dieser
Lösung wurden 4,6 Teile Hexahydrophthalsäureanhydrid und 1% Methyldiäthanolamin zugegeben. Das
Gemisch wurde auf Stahlplatten ausgebreitet und 30 Minuten bei 15O0C gehärtet. Die erhaltenen
Filme waren hart, zäh, biegsam und widerstandsfähig gegenüber Toluol und siedendem Wasser bzw.
Aceton.
384 Teile PolyätherA und 296 Teile dimerisierte Octadecadiensäure wurden in einen Reaktionskolben
gemäß Beispiel 1 gebracht und erhitzt. Nachdem eine Temperatur von 1200C errreicht war, wurden
6,8 Teile Methyldiäthanolamin zugegeben. In diesem Zeitpunkt wurde die Wärmezufuhr unterbrochen.
Durch eine schwach exotherme Reaktion wurde die ao Temperatur auf 142° C erhöht. Im Verlauf von
2 Stunden wurden dann 246 Teile der Säure längsam bei 1500C zugesetzt. Das erhaltene Produkt war
eine viskose Flüssigkeit mit einem hohen Epoxywert.
Es wurde eine Überzugsmischung hergestellt durch Vermischen des vorstehend beschriebenen Adduktes
mit einem Lösungsmittel, wie im Beispiel 1 beschrieben, und 2 Teilen Diäthylentriamin (auf 100 Teile
Addukt). Das Gemisch wurde auf Stahlplatten ausgebreitet und 30 Minuten bei 150°C gehärtet. Das
erhaltene Produkt war ein harter, biegsamer Überzug mit guter Beständigkeit gegenüber siedendem Aceton
und Wasser.
10
35
25 Teile PolyätherA und 10,5 Teile 8,12-Eicosadiendisäureanhydrid
wurden in einen Reaktionskolben gemäß Beispiel 1 gebracht und erhitzt. Es wurden 3 Teile Methyldiäthanolamin zugesetzt und
die Temperatur 4 Stunden auf 1000C gehalten. Das erhaltene Produkt war eine viskose Flüssigkeit mit
einem Epoxywert von 0,25 Äquivalenten je 100 g.
Es wurde eine Überzugsmasse hergestellt durch Vermischen des vorstehend beschriebenen Adduktes
mit einem Lösungsmittel gemäß Beispiel 1 und mit 10 Teilen (gerechnet auf 100 Teile Addukt) eines
Adduktes aus PolyätherA und Diäthylentriamin. Das Gemisch wurde auf Stahlplatten ausgebreitet
und die Filme 30 Minuten bei 15O0C gehärtet. Das entstehende Produkt war ein harter, biegsamer Überzug,
der durch siedendes Aceton und kochendes Wasser nicht beeinträchtigt wurde.
55
300 Teile Polyäther B und 60 Teile Sebacinsäureanhydrid wurden in einen Reaktionskolben gebracht
und zwecks Lösens der Mischung auf 1000C erhitzt. Dann wurden 3,6 Teile Triphenylphosphin zugesetzt
und das Gemisch einige Stunden auf 1250C gehalten. Das entstehende Produkt war eine viskose Flüssigkeit
mit einem Epoxywert von etwa 0,25 Äquivalenten je 100 g.
Es wurde eine Überzugsmasse hergestellt wie im Beispiel 4. Der gehärtete Film war hart und zäh
und hatte eine vorzügliche Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln.
260 Teile Diglycidyläther und 190 Teile Sebacinsäureanhydrid wurden in einen Reaktionskolben
gebracht und auf 1000C erhitzt. Es wurden 3 Teile Benzyldimethylammoniumchlorid zugegeben und das
Gemisch mehrere Stunden auf 1250C gehalten. Das
erhaltene Produkt war eine viskose Flüssigkeit mit einem hohen Epoxywert. Es wurde eine Überzugsmasse
hergestellt wie im Beispiel 4. Der gehärtete Film war hart und zäh und besaß vorzügliche Beständigkeit
gegenüber der Einwirkung von Lösungsmitteln.
2,5 Äquivalente Polyäther C wurden in den im Beispiel 1 beschriebenen Reaktionskolben gebracht
und 3,6 Teile Methyldiäthanolamin zugesetzt; Ein Gemisch aus Sebacinsäure und Isophthalsäureanhydrid
im Verhältnis 50:50 wurde dann langsam im Verlauf von 2 Stunden zugesetzt, während die Temperatur
unter 125 0C gehalten wurde. Das erhaltene Produkt war ein acetonlösliches Harz mit einem
hohen Epoxywert und im wesentlichen ohne saure Gruppe.
Es wurde eine Überzugsmasse hergestellt, wie im Beispiel 4. Der gehärtete Film war hart, zäh und
hatte eine vorzügliche Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von härtbaren, hochmolekularen, Epoxydgruppen enthaltenden
Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine mehrbasische Säure, ein
mehrbasisches Säureanhydrid oder deren Gemische mit mindestens der l,5fachen chemisch äquivalenten
Menge einer Polyepoxydverbindung, die durchschnittlich mehr als eine Epoxydgruppe pro
Molekül enthält, in Anwesenheit eines tertiären Amins, quaternärer Ammoniumsalze oder organischer
Phosphine als Katalysator umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyepoxydverbindung
einen Glycidylpolyäther eines zweiwertigen Pheols, einen niedrigmolekularen Glycidylpolyäther
von 2,2-Bis-(4-oxyphenyl)-propan oder einen Glycidylpolyäther eines mehrwertigen Alkohols verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine mehrbasische Säure
mit nicht mehr als 20 Kohlenstoffatomen bzw. das Anhydrid derselben verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die mehrbasische Säure
bzw. das Anhydrid und die Polyepoxydverbindung im chemischen Äquivalentverhältnis von 1:2 bis
1:4 umsetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Katalysator in einer
Menge von 0,05 bis 3 Gewichtsprozent (berechnet auf die Reaktionskomponenten) verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion bei 50 bis
150°C durchführt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 295 069.
Schweizerische Patentschrift Nr. 295 069.
609 559/446 4.66 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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DE1214882B true DE1214882B (de) | 1966-04-21 |
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ID=24437561
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