CS219010B1

CS219010B1 - Hardenable composition

Info

Publication number: CS219010B1
Application number: CS219581A
Authority: CS
Inventors: Ivo Wiesner
Original assignee: Ivo Wiesner
Priority date: 1981-03-26
Filing date: 1981-03-26
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Tvrditelná kompozice obsahující epoxidové pryskyřice, akryláty a plastifikátory. Vynález se týká oboru epoxidových pryskyřic a může být využit v rámci výroby a zpracování epoxidů. Je řešen problém zlepšení odolnosti vůči působení kolísavých teplot a tlaků na vytvrzené epoxy-akrylátové hmoty. Podstatou vynálezu je kompozice sestávající z 10 až 90 hmotnostních dílů epoxidu, 5 až 90 hmotnostních dílů akrylátu a 3 až 40 hmotnostích dílů esterů epoxidovaných mastných vysýchavých nebo polovysýchavých kyselin.Curable composition containing epoxy resins, acrylates and plasticizers. The invention relates to the field of epoxy resins and can be used in the production and processing of epoxies. The problem of improving the resistance to the effects of fluctuating temperatures and pressures on cured epoxy-acrylate materials is solved. The essence of the invention is a composition consisting of 10 to 90 parts by weight of epoxy, 5 to 90 parts by weight of acrylate and 3 to 40 parts by weight of esters of epoxidized fatty drying or semi-drying acids.

Description

Vynález se týká tvrditelné kompozice na bázi epoxidových pryskyřic a esterů kyseliny akrylové.The present invention relates to a curable composition based on epoxy resins and acrylic acid esters.

Hmoty vznikající vytvrzením směsí epoxidů s akryláty, působením polyaminických tvrdidel, jsou vesměs velmi tuhé a křehké. To se nevítaným způsobem projevuje tvorbou prasklin a puklin, jestliže je výrobek vystaven působení rázů nebo rychle se střídajících teplot, tlaků a podobně. V některých případech je rovněž žádoucí dosáhnout zlepšení kohese. Způsob řešení tohoto technického problému u epoxy-akrylátových kompozic nebyl dosud popsán.The materials resulting from the curing of mixtures of epoxides with acrylates by the action of polyamine hardeners are generally very rigid and brittle. This is unwelcome in the form of cracks and fissures when the product is exposed to shocks or rapidly varying temperatures, pressures and the like. In some cases it is also desirable to achieve an improvement in cohesion. A method for solving this technical problem in epoxy acrylate compositions has not been described so far.

Nyní bylo nalezeno, že známé nedostatky vytvrzených kompozic na bázi epoxidových pryskyřic a akrylátů lze odstranit, nebo alespoň podstatným způsobem potlačit použitím kompozic podle vynálezu, sestávajících z 10 až 90 hmotnostních dílů nízkomolekulární epoxidové pryskyřice nebo no volák o vého epoxidu či jejich směsí o střední molekulové hmotnosti 220 až 670, obsahu epoxidových skupin 0,300 až 0,910- mol/100 g a střední funkčnosti 1,95 až 3,00; 5 až 90 hmotnostních dílů esterů kyseliny akrylové o střední funkčnosti 1,00 až 3,00, střední molekulové hmotnosti 86 až 800 a obsahu akrylových skupin 0,125 až 1,165 mol/100 g a 3 až 40 hmotnostních dílů C3—C6 esterů nebo triglyceridů epoxidovaných vysýchavých nebo polovysýchavých mastných kyselin.It has now been found that the known drawbacks of cured epoxy resin and acrylate compositions can be overcome or at least substantially suppressed by using compositions of the invention consisting of 10 to 90 parts by weight of low molecular weight epoxy resin or low molecular weight epoxy or medium molecular weight mixtures thereof. weight 220 to 670, epoxy group content 0.300 to 0.910 mol / 100 g and mean functionality 1.95 to 3.00; 5 to 90 parts by weight of acrylic acid esters having a mean functionality of 1.00 to 3.00, an average molecular weight of 86 to 800 and an acrylic group content of 0.125 to 1.165 mol / 100g and 3 to 40 parts by weight of epoxidized C3-C6 esters or triglycerides; semi-drying fatty acids.

Z epoxidových pryskyřic se používají zejména nízkomolekulární pryskyřice na bázi hydrochinonu, rezorcinu, pyrokatechinu, dianu, halogenovaných dianů, bisfenolu S, bisfenolu F, fenolických či krezolových novolaků, rezorcinových novolaků a podobně. Epoxidové pryskyřice se připravují známými způsoby, nejčastěji alkalickou kondenzací příslušného polyfenolu s epichlorhydrinem.Among the epoxy resins, low molecular weight resins based on hydroquinone, resorcinol, pyrocatechin, diane, halogenated dianes, bisphenol S, bisphenol F, phenolic or cresol novolaks, resorcinol novolaks and the like are used in particular. Epoxy resins are prepared by known methods, most commonly by the alkaline condensation of the respective polyphenol with epichlorohydrin.

Z esterů kyseliny akrylové se nejčastěji používají estery s alifatickými alkoholy a polyoly o počtu uhlíku v řetězci C2—C20,, dále estery s cyklanickými alkoholy (cyklohexanol, cyklohexandiol], benzylalkoholem, methylbenzylalkoholem, monoalkylethery glykolů a polyglykolů, dimerními mastnými alkoholy, polyethylenglykoly, polypropylenglykoly, trimethylolpropanem, trimethylolethanem, hexantriolem, glycerinem,pentaerythritem a podobně. Dále se používají adukty kyseliny akrylové s epoxidy v molárním poměru COOH: epoxidová skupina ~ = 1 : 1—2, glycidylakrylát a podobně. Pro praktické cíle, kdy je nutné vhodným způsobem ovlivňovat například viskozitu, smáčivost a ostatní Theologické vlastnosti, je někdy vhodné používat směsi esterů.Among the esters of acrylic acid, esters with aliphatic alcohols and polyols having a carbon number in the C2-C20 chain are most commonly used, as well as esters with cyclanic alcohols (cyclohexanol, cyclohexanediol), benzyl alcohol, methylbenzyl alcohol, , trimethylolpropane, trimethylolethane, hexanetriol, glycerine, pentaerythrite, etc. Acrylic acid adducts with epoxides in a molar ratio of COOH: epoxy group of ~ = 1: 1-2, glycidyl acrylate, etc. are also used. for example viscosity, wettability and other theological properties, it is sometimes useful to use mixtures of esters.

Poslední složkou kompozice jsou estery epoxidových mastných kyselin vysýchavých nebo- polovysýchavých olejů. Jsou to zejména těch. triglyceridy epoxidovaných mastných kyselin talového, sójového, lněného, rybího, dehydratovaného ricinového oleje, nebo dalších rostlinných či živočišných olejů, jejichž původní jodové číslo je vyšší než 90 mg jodu/g. Vhodné je rovněž použití C3—C6 alifatických esterů epoxidovaných mastných kyselin, odvozených od výše zmíněných olejů, což jsou nejčastěji technické směsi s převažujícími estery epoxidované kyseliny olejové, elaidové, linolové, linoisnové, oleostearové atd. Estery a triglyceridy epoxidovaných mastných kyselin při vytvrzování reagují s polyaminickými tvrdidly velmi neochotně a v převážném množství zůstávají ve vytvrzené hmotě nezabudovány, takže pak vystupují v roli velmi efektních vnějších změkčovadel-plastifikátorů.The last component of the composition are esters of epoxy fatty acids of drying or semi-drying oils. They are especially those. triglycerides of epoxidized tall, soy, flax, fish, dehydrated castor oil or other vegetable or animal oils having an initial iodine value of more than 90 mg iodine / g. It is also suitable to use C3-C6 aliphatic esters of epoxidized fatty acids derived from the above oils, which are most often technical mixtures with the predominant esters of epoxidized oleic acid, elaidic, linoleic, linoisinic, oleostearic, etc. polyamine hardeners very reluctantly and largely remain unincorporated in the hardened mass, so that they then act as very effective external plasticizers-plasticizers.

Kompozice podle vynálezu jsou kapalné a vytvrzují se známými polyaminickými tvrdidly a jejich deriváty, přičemž množství tvrdidla se pohybuje v mezích 95 až 200 % teorie, vztaženo na celkový obsah epoxidových a akrylových skupin.The compositions of the invention are liquid and cure with known polyamine hardeners and derivatives thereof, with the amount of hardener being in the range of 95 to 200% of the theory based on the total content of epoxy and acrylic groups.

Vytvrzené hmoty jsou houževnaté a spolehlivě odolávají působení teplot v rozsahu 0 až 50 °C, snášejí vibrace i rázy.The hardened materials are tough and can withstand temperatures between 0 ° C and 50 ° C, withstand vibration and shock.

Příklad 1Example 1

Smísí se 90 g rezorcinepoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 236 a obsahu epoxidových skupin 0,848 mol/100 g, 3 g butylesteru epoxidovaných mastných kyselin sójového oleje, 40 g n-butylakrylátu a 50 g trimethylolpropantriakrylátu. Směs se 30 minut homogenizuje při pokojové teplotě, načež se stabilizuje přídavkem 50 ppm naftochinonu. Kompozice má viskozitu 694 mPa . s/25 °C, obsahuje 0,415 mol/100 g epoxidových skupin a 0,486 mol/100 g akryláto-vých skupin.90 g of an average molecular weight 236 resorcinepoxide resin and an epoxy group content of 0.848 mol / 100 g, 3 g of epoxidized soybean fatty acid butyl ester, 40 g of n-butyl acrylate and 50 g of trimethylolpropane triacrylate are mixed. The mixture was homogenized at room temperature for 30 minutes and then stabilized by the addition of 50 ppm naphthoquinone. The composition has a viscosity of 694 mPa. at 25 ° C, contains 0.415 mol / 100 g epoxy groups and 0.486 mol / 100 g acrylate groups.

P ř í k 1 a d 2Example 1 a d 2

Při 80 °C se mísí 10 g novolakového epoxidu na bázi fenolu, se střední funkčností 2,65, střední molekulové hmotnosti 458 a obsahu epoxidových skupin 0,544 mol/100 g, 90 g aduktu 1 molu nízkomolekulární epoxidové pryskyřice na bázi dianu o střední mol. hmotnosti 345 s 1 molem kyseliny akrylové. Homogenní směs se naředí přídavkem 40 g amylesteru epoxidované kyseliny olejové a podle potřeby stabilizuje 150 ppm hydrochinonu. Kompozice má viskozitu 46 688 mPa. s/25 °C, obsahuje 0,192 mol/100 g epoxidových skupin a 1,156 mol/100 g akrylových skupin.At 80 ° C, 10 g of phenolic-based novolak epoxy having a mean functionality of 2.65, an average molecular weight of 458, and an epoxy group content of 0.544 mol / 100 g, 90 g of an adduct of 1 mole of a low molecular weight diol based epoxy resin of medium mol. weight 345 with 1 mole acrylic acid. The homogeneous mixture is diluted by adding 40 g of epoxidized oleic acid amyl ester and stabilizing 150 ppm of hydroquinone as necessary. The composition has a viscosity of 46,688 mPa. at 25 ° C, contains 0.192 mol / 100 g epoxy groups and 1.156 mol / 100 g acrylic groups.

Příklad 3Example 3

Při 50 °C se mísí 60 g nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 388 a obsahem epoxidových skupin 0,515 mol/100 g, 20 g polyethylenglykoldiakrylátu o střední molekulové hmotnosti 744 a obsahu akrylových skupin 0,269 mol/ /100 g. Homogenní směs se naředí přidav219010 kexn 20 g epoxidovaného lněného oleje (trlglyceridu) a podle potřeby stabilizuje přídavkem 60 ppm hydrochinonu. Kompozice má viskozitu 32 890 mPa . s/25 °C, obsahuje 0,308 mol/100 g epoxidových skupin a 0,054 mol/100 g akrylových skupin.60 g of a low molecular weight epoxy resin having an average molecular weight of 388 and an epoxy group content of 0.515 mol / 100 g, 20 g of a medium molecular weight polyethylene glycol diacrylate of 744 and an acrylic group content of 0.269 mol / 100 g are mixed at 50 DEG C. kexn 20 g of epoxidized linseed oil (triglyceride) and, if necessary, stabilized by adding 60 ppm of hydroquinone. The composition has a viscosity of 32,890 mPa. at 25 ° C, contains 0.308 mol / 100 g epoxy groups and 0.054 mol / 100 g acrylic groups.

Příklad 4Example 4

Při 60 °C se mísí 80 g epoxidové pryskyřice na bázi dianu, o střední molekulové hmotnosti 530 a obsahu 0,362 mol/100 g epoxidových skupin, 20 g isobutylakrylátu a 6 g isobutylesteru epoxidovaných mastných kyselin bavlníkového oleje. Homogenní kompozice se stabilizuje přídavkem 100 ppm naftocbinonu. Kompozice má viskozitu 720 mPa. . s/25 °C, obsahuje 0,273 mol/100 g epoxidových skupin a 0,144 mol/100 g akrylových skupin.At 60 DEG C., 80 g of a dianium-based epoxy resin having an average molecular weight of 530 and a content of 0.362 mol / 100 g of epoxy groups, 20 g of isobutyl acrylate and 6 g of isobutyl ester of epoxidized cottonseed fatty acids are mixed. The homogeneous composition is stabilized by the addition of 100 ppm of naphtocbinone. The composition has a viscosity of 720 mPa. . at 25 ° C, contains 0.273 mol / 100 g epoxy groups and 0.144 mol / 100 g acrylic groups.

Příklad 5Example 5

Kompozice podle příkladů 1 až 4 se vytvrzují při pokojové teplotě teoretickým množstvím izoforondiaminu (IFDJ. Vytvrzené hmoty se podrobí mechanickým zkouškám po uplynutí 30 dnů.The compositions of Examples 1 to 4 are cured at room temperature with a theoretical amount of isophorone diamine (IFDJ). The cured compositions are subjected to mechanical testing after 30 days.

Kompozice podle příkladu množství IFD (g/100 gj parametry vytvrzené hmoty pevnost v tahu tažnost (%) rázová (MPa) houževnatost (kj/m²)Composition according to example IFD amount (g / 100 gj parameters of cured mass tensile strength elongation (%) impact (MPa) toughness (kj / m ² )

1 1 38,4 38.4 28,5/30,1 28.5 / 30.1 7,1/3,5 7.1 / 3.5 27,7/15,1 27.7 / 15.1 2 2 57,4 57.4 20,3/27,4 20.3 / 27.4 48,7/13,2 48.7 / 13.2 75/22,1 75 / 22.1 3 3 15,4 15.4 18,8/20,0' 18.8 / 20.0 ' 35,5/4,7 35.5 / 4.7 66,1/17,1 66.1 / 17.1 4 4 17,8 17.8 35,2/36,1 35.2 / 36.1 11,2/3,8 11.2 / 3.8 30,3/15,9 30.3 / 15.9

Údaj ve jmenovateli náleží hmotě podle známého stavu techniky.The denominator refers to a prior art mass.

Claims

Subject

A curable composition comprising 10 to 90 parts by weight of a low molecular weight epoxy resin, a novolak epoxy or mixtures thereof having an average molecular weight of 220 to 670, a mean functionality of 1.95 to 3.00 and an epoxy group content of 0.300 to 0.910 mol / 100 g. 5 to 90 parts by weight of acrylic acid esters of the invention having a mean molecular weight of 86 to 800, a mean functionality of 1.00 to 3.00 and an acrylic group content of 0.125 to 1.165 moles / 100 g and 3 to 40 parts by weight of C3-C6 esters or triglycerides epoxidized fatty acids of drying or semi-drying oils.