CH557397A - Neue haertbare epoxidharzmischungen. - Google Patents

Neue haertbare epoxidharzmischungen.

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CH557397A
CH557397A CH704771A CH704771A CH557397A CH 557397 A CH557397 A CH 557397A CH 704771 A CH704771 A CH 704771A CH 704771 A CH704771 A CH 704771A CH 557397 A CH557397 A CH 557397A
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tensile
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CH704771A
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Ciba Geigy Ag
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Epoxy Resins (AREA)

Description


  
 



   Gegenstand des Hauptpatentes Nr. 534 189 sind härtbare Gemische, die zur Herstellung von Formkörpern, Imprägnierungen, Überzügen und Verklebungen geeignet sind und die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie (a) eine Polyepoxidverbindung mit durchschnittlich mehr als einer Epoxidgruppe im Molekül und (b) als Härtungsmittel eine Polycarbonsäure der Formel
EMI1.1     
 enthalten, worin n die Zahl 3 oder 4 bedeutet, m die Zahl 0, 1, 2 oder 3 bedeutet, wobei jedoch der Wert m nie grösser sein darf als   (n-1),    Z für den durch Abtrennung der Hydroxylgruppen erhaltenen Kohlenwasserstoffrest eines n-wertigen aliphatischen oder cycloaliphatischen Polyalkohols steht, und   R,    den durch Abtrennung der Carboxylgruppen erhaltenen Kohlenwasserstoffrest einer von Glutarsäure verschiedenen aliphatischen Dicarbonsäure bedeutet.



   Die in den härtbaren Mischungen gemäss Hauptpatent 534 189 verwendeten Estertricarbonsäuren oder -tetracarbonsäuren, welche durch Umsetzung eines drei- oder vierwertigen Polyalkohols entweder mit Glutarsäureanhydrid allein oder mit Glutarsäure sowie einem anderen aliphatischen Dicarbonsäureanhydrid erhalten werden, sind flüssig oder besitzen relativ niedrige Schmelzpunkte.



   Es wurde nun gefunden, dass Ester-pentacarbonsäuren, welche durch Umsetzung eines fünfwertigen Polyalkohols entweder mit Glutarsäureanhydrid allein oder mit Glutarsäure sowie einem anderen aliphatischen Dicarbonsäureanhydrid erhalten werden, ebenfalls flüssig sind und die auf Basis von Epoxidharzen und solchen Esterpolycarbonsäuren als Härter hergestellten Formkörper sich zudem durch eine nicht erwartete gute Flexibilität und aussergewöhnlich hohe Schlag-, Zugund Biegefestigkeit auszeichnen. Dies ermöglicht den Einsatz cycloaliphatischer Epoxidharze, besonders von solchen mit im cycloaliphatischen Ring befindlicher Epoxidgruppe, für technische Anwendungsgebiete, welche bisher für diese Gruppe von Epoxidharzen trotz der hohen elektrischen Festigkeiten verschlossen waren.

  Die niedrige Viskosität und die hohe Reaktivität der Harz/Härter-Mischung ermöglicht auch ein gutes Durchhärten bei relativ niedrigen Temperaturen.



   Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit härtbare Gemische, die zur Herstellung von Formkörpern, Imprägnierungen, Überzügen und Verklebungen geeignet sind und die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie (a) eine Polyepoxidverbindung mit durchschnittlich mehr als einer Epoxidgruppe im Molekül und (b) als Härtungsmittel eine Polycarbonsäure der Formel
EMI1.2     
 enthalten, worin n die Zahl 5 bedeutet, m die Zahl 0, 1, 2, 3 oder 4 bedeutet, wobei jedoch der Wert von m nie grösser sein darf als (n-1), Z für den durch Abtrennung der Hydroxylgruppen erhaltenen Kohlenwasserstoffrest eines n-wertigen aliphatischen oder cycloaliphatischen Polyalkohols steht, und   Rl    den durch Abtrennung der Carboxylgruppen erhaltenen Kohlenwasserstoffrest einer von Glutarsäure verschiedenen   aliphati-    schen Dicarbonsäure bedeutet.



   Besonders vorteilhafte technische Eigenschaften als Härtungsmittel für Epoxidharze besitzen die Pentacarbonsäuren der Formel (I). die sich von der Glutarsäure allein ableiten, so dass m die Zahl Null bedeutet.



   Die Synthese der Polycarbonsäuren der Formel (I) erfolgt vorteilhaft nach folgender Reaktionsgleichung
EMI1.3     


<tb>  <SEP> CO
<tb>  <SEP> \\ <SEP> CO
<tb>  <SEP> CII <SEP> O <SEP> / <SEP> \
<tb> Z--OII <SEP> + <SEP> (n-m) <SEP> 2 <SEP> m <SEP> RgW <SEP> O
<tb>  <SEP> n <SEP> CM <SEP> CM <SEP> CO
<tb>  <SEP> /
<tb>  <SEP> CIl2
<tb>  <SEP>  >  <SEP> Polycarbonsäure <SEP> (1)
<tb> 
Praktisch wird die Synthese so durchgeführt, dass das Polyol zuerst mit Glutarsäureanhydrid in Gegenwart eines basischen Katalysators reagieren gelassen wird. Wenn kein Anhydrid im Reaktionsgemisch mehr nachgewiesen werden kann, wird gegebenenfalls das zweite Anhydrid zugesetzt und unter gleichen Bedingungen ausreagieren gelassen.



   Als Pentole der Formel Z (OH)n kommen z.B. in Frage: Xylit, Adonit und Glucose.



   Als Anhydride der Formel
EMI1.4     
 welche gegebenenfalls bei der Synthese der Polycarbonsäuren (I) mitverwendet werden, seien z.B. genannt: Bernsteinsäureanhydrid, Methylbernsteinsäureanhydrid, Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, Dodecylbernsteinsäureanhydrid, Dimethylglu  tarsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Citraconsäureanhydrid, Adipinsäureanhydrid.



   Als Polyepoxidverbindungen mit durchschnittlich mehr als 1 Epoxidgruppe im Molekül, die in den erfindungsgemässen härtbaren Mischungen eingesetzt werden, eignen sich die gleichen im Hauptpatent 534 189 genannten.



   Auch kann man den härtbaren Mischungen die im Hauptpatent genannten Härtungsbeschleuniger, Verdünnungsmittel, Füllstoffe, Weichmacher, Verstärkungsmittel etc. zusetzen. Die Verarbeitung der härtbaren Mischungen erfolgt analog der im Hauptpatent beschriebenen   Verfahrensmassnahmen.   



   Die erfindungsgemässen härtbaren Epoxidharzmischungen finden ihren Einsatz vor allem auf den Gebieten des Oberflächenschutzes, der Elektrotechnik, der Laminierverfahren und im Bauwesen. Sie können in jeweils dem speziellen Anwendungszweck angepasster Formulierung, im ungefüllten oder gefüllten Zustand, gegebenenfalls in Form von Lösungen oder Emulsionen, als Anstrichmittel, Lacke, als Pressmassen, Tauchharze, Giessharze, Spritzgussformulierungen, Imprägnierharze und Klebmittel, als Werkzeugharze, Laminierharze, Dichtungs- und Spachtelmassen, Bodenbelagsmassen und Bindemittel für mineralische Aggregate verwendet werden.



   Herstellung der Pentacarbonsäure
180,0 g (1,0 Mol) D-Glucose wurden mit 570,0 g (5,0 Mol) Glutarsäureanhydrid, 2 ml Benzyldimethylamin und 500,0 g Pyrrolidon gemischt und auf   700C    erwärmt.



   Das Reaktionsgemisch wurde dann während 8 Stunden bei   700C    reagieren gelassen, wobei nach einer Stunde eine gelbe klare Lösung erhalten wurde. Anschliessend wurde die gesamte Reaktionsmischung bei   1600C    am Hochvakuum (0,3 Torr) zu Gewichtskonstanz konzentriert.



   Das Reaktionsprodukt war eine dunkelbraune hochviskose Masse mit einem Säureäquivalentgewicht von 155,5 (Theorie:
150).



   Epoxidharz A
Durch Kondensation von Diomethan (2,2-Bis-[p-hydroxy   phenyl]-propan)    mit einem stöchiometrischen Überschuss Epichlorhydrin in Gegenwart von Alkali hergestelltes, in der Hauptsache aus Diomethan-diglycidyläther der Formel
EMI2.1     
 bestehendes, bei Zimmertemperatur flüssiges Polyglycidyl ätherharz (technisches Produkt) mit folgenden Kennzahlen: Epoxidgehalt: 5,4 Epoxidäquivalente/kg Viskosität bei 250C: 9000-13 000 cP (=   3',4'Epoxycydohexylmethyl)-3,4-epoxycydohexan-    carboxylat) bestehendes, bei Zimmertemperatur flüssiges, cycloaliphatisches Epoxidharz (technisches Produkt) mit folgenden Kennzahlen: Epoxidgehalt: 7,1 Epoxidäquivalente/kg Viskosität bei 250C: 

   ca. 350 cP
Beispiel
185 g (1,0 Äquivalent) Epoxidharz A wurden mit 124 g (0,8 Äquivalent) der Pentacarbonsäure auf 800C erwärmt und nach kurzem Evakuieren wurde die Mischung in die vorgewärmte Form entsprechend Beispiel   la)    gegossen. Nach einer Wärmebehandlung von 4 Stunden bei   800C    und 12 Stunden bei   140oC    wurden harte Formkörper von hoher Zähigkeit erhalten, welche folgende Eigenschaften aufwiesen: Biegefestigkeit nach VSM 77 103 = 11,9 kg/mm2 Durchbiegung nach VSM 77 103 = 19,1 mm Schlagfestigkeit nach VSM 77 105 = 62 cmkg/cm2 Zugfestigkeit nach DIN 16 946 = 7,8 kg/cm2 Bruchdehnung nach DIN 16 946 =   7,0 %    

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Härtbare Gemische, die zur Herstellung von Formkörpern, Imprägnierungen, Überzügen und Verklebungen geeignet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sie (a) eine Polyepoxidverbindung mit durchschnittlich mehr als einer Epoxidgruppe im Molekül und (b) als Härtungsmittel eine Polycarbonsäure der Formel EMI2.2 enthalten, worin n die Zahl 5 bedeutet, m die Zahl 0, 1, 2, 3 oder 4 bedeutet, wobei jedoch der Wert von m nie grösser sein darf als (n-1), Z für den durch Abtrennung der Hydroxylgruppen erhaltenen Kohlenwasserstoffrest eines n-wertigen aliphatischen oder cycloaliphatischen Polyalkohols steht, und Rl den durch Abtrennung der Carboxylgruppen erhaltenen Kohlenwasserstoffrest einer von Glutarsäure verschiedenen aliphatischen Dicarbonsäure bedeutet.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Härtbare Gemische gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Härtungsmittel (b) eine Pentacarbonsäure der Formel (I) enthalten, wobei das Symbol m in Formel (I) die Zahl Null bedeutet.
    2. Härtbare Gemische gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem einen Härtungsbeschleuniger enthalten.
CH704771A 1971-05-13 1971-05-13 Neue haertbare epoxidharzmischungen. CH557397A (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0399108A1 (de) * 1989-05-26 1990-11-28 Akzo N.V. Polyester/Epoxid-Blockcopolymerisat als Bindemittel für Metallgrundierung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0399108A1 (de) * 1989-05-26 1990-11-28 Akzo N.V. Polyester/Epoxid-Blockcopolymerisat als Bindemittel für Metallgrundierung

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