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Verfahren zur Herstellung von Formkörpern und Überzügen aus epoxyharzhaltigen
Gemischen Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Herstellung von Formkörpern
und Überzügen durch Aushärten eines Gemisches aus Glycidylpolyäthern, o H-Gruppen
aufweisenden hochmolekularen Verbindungen und Anhydriden mehrbasischer Carbonsäuren.
Die aus einem solchen Gemisch herstellbaren Formkörper und Uberzüge fallen durch
ihre große Festigkeit, Zähigkeit, Biegsamkeit und ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit
gegenüber Lösungsmitteln auf.
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Die zur Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendeten Gemische
eignen sich besonders bei der Herstellung von Dosenüberzügen, weißen emailleartigen,
eingebrannten Überzügen zum Gebrauch bei Haushaltsgegenständen u. dgl.
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Zur Herstellung dieser Formkörper und Überzüge werden erfindungsgemäß
ein Glycidylpolyäther mit mehr als einer Epoxydgruppe pro Molekül und mit einem
Molekulargewichtsanteil pro Epoxydgruppe unter 1000, das Anhydrid einer mehrbasischen
Carbonsäure und Polymere eines Alkenols hydrolysierter Polymere von Estern einer
aliphatischen Monocarbonsäure und eines Alkenols, Polymere von Halbestern von Alkylenglykolen
und olefinischen Monocarbonsäuren oder von Mischpolymerisaten der genannten Monomeren
mit eine einzige CH2=G<-Gruppierung aufweisenden polymerisierbaren monomeren
Verbindungen, wobei die Polymeren bzw.
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Mischpolymerisate 0,5 bis 25 Gewichtsprozent Hydroxylgruppen enthalten,
miteinander umgesetzt, mit der Maßgabe, daß das Anhydrid und der Glycidylpolyäther
in einem Verhältnis von 0,5 zu 1 bis 4 zu 1 Äquivalenten und das Polymere bzw. Mischpolymerisat
in einer Menge von 5 bis 80 Gewichtsprozent der Masse vorliegen. Besonders geeignet
als O H-Gruppen aufweisende Polymere sind Mischpolymerisate von Halbestern aus Alkylenglykolen,
vorzugsweise Propylenglykol und olefinischen Monocarbonsäuren, vorzugsweise Acryl-
und Methacrylsäure einerseits und polymerisierbaren monomeren Verbindungen mit einer
einzigen CH2 = C=-Gruppe, z. B. Styrol, andererseits. Die Herstellung dieser bevorzugten
Verbindungen kann z. B. dadurch erfolgen, daß der obengenannte Halbester mit einer
eine einzige aktive endständige CH2 = C-Gruppierung enthaltenden monomeren Verbindung
umgesetzt wird. Ein anderer Weg zur Herstellung des Mischpolymerisates besteht darin,
daß Carboxylgruppen der olefinischen Monocarbonsäure vor oder nach der Polymerisation
mit einem dreigliedrigen Monoepoxyd zur Bildung eines Esters mit einem Teil oder
allen Carboxylgruppen umgesetzt wird. So kann beispielsweise vor der Polymerisation
die olefinische Monocarbonsäure mit einem geeigneten Katalysator, etwa einem Amin,
vermischt werden und dazu langsam unter Umrühren bei 80 bis 1200 C das Monoepoxyd
zugefügt werden. Monomere Ester olefinischer Monocarbonsäuren können unter anderem
aber auch dadurch hergestellt werden, daß ein entsprechendes Säurechlorid in der
Art des Acrylsäurechlorides zu einem Überschuß eines ausgewählten aliphatischen
zweiwertigen Alkohols unter Erwärmen langsam tropfenweise zugefügt wird, oder auch
dadurch, daß das entsprechende Natriumsalz der Monocarbonsäure mit einem Epihalogenhydrin
versetzt und der Ester darauf durch Hydrolysieren hergestellt wird.
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In allen diesen Fällen enthält die Epoxyverbindung außer den Hydroxylgruppen
keine umsatzfähigen Substituenten. Beispiele geeigneter Verbindungen sind Äthylenoxyd,
Alkyläthylenoxyd, in der Art von Propylenoxyd oder Butylen-2-oxyd. Auch keine anderen
umsatzfähigen Gruppen als einen dreigliedrigen Epoxysubstituenten tragende Ester
und Äther, wie z. B. Phenylglycidyläther, Isopropylglycidyläther, Butylglycidyläther,
Glycidylbenzoat oder Glycidylacetat, eignen sich. Die Halbester können aber zweckmäßiger
mittels eines zweiwertigen Alkohols in der Art von Äthylenglykol, Propandiol, Butandiol,
Pentandiol,
Hexandiol, Oktandiol, Nonandiol, Dekandiol und ähnliche vor der Polymerisation hergestellt
werden, und diese Ester können dann mit einem Vinylmonomeren mischpolymerisiert
werden.
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Olefinische, zur Herstellung des Mischpolymerisates geeignete Säuren
sind kurzkettige, aliphatische Monocarbonsäuren in der Art von Acrylsäure, Methacrylsäure,
Crotonsäure, Undecylensäure und ähnliche Monocarbonsäuren mit nicht mehr als 12
Kohlenstoffatomen. Ebenfalls geeignet sind hydroxysubstituierte, in ol,Stellung
ungesättigte aliphatische Monocarbonsäuren. Andere geeignete Monocarbonsäuren sind
Halbester der Malein- und Fumarsäure mit gesättigten ein- oder zweiwertigen Alkoholen
von 1 bis 10 Kohlenstoffatomen.
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Die Erfindung schließt also Mischpolymerisate ein, die durch additive
Polymerisation olefinischer Monocarbonsäuren oder deren Halbester mit anderen polymerisierbaren
olefinischen Monomeren gebildet werden, wodurch lineare Polymere entstehen. Besonders
brauchbar sind ungesättigte Verbindungen mit einer einzigen Vinylgruppe und ohne
andere Substituenten, die sich mit einer ungesättigten Säure umsetzen können, d.
h. also monofunktionelle vinylaromatische Verbindungen, wie beispielsweise Styrol,
Vinyltoluol, ec-Methylstyrol oder die Halogenstyrole. Andere olefinische ungesättigte
Monomere sind Ester der Acrylsäure, Methacrylsäure und Crotonsäuren mit gesättigten,
vorzugsweise nicht über 10 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkoholen, wie z. B. Methyl-,
Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sek.
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Butyl-, tert. Butyl-, Amyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Decyl- oder
Dodecylalkohol. Beispiele für monofunktionelle vinylaromatische Monomere sind Isopropenyltoluol,
die verschiedenen Dialkylstyrole, o-, m-und p-Chlorstyrole, Bromstyrole, Fluorstyrole,
Cyanstyrole, Vinylnaphthalin, die verschiedenen a-substituierten Styrole, beispielsweise
ol-Methylstyrole, o;-Methyl-, p-Methylstyrole, wie auch die verschiedenen Di-, Tri-
und Tetrachlor-, Brom- und Fluorstyrole.
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Zu den bevorzugten Monomeren gehören monofunktionelle vinylaromatische
Verbindungen ebenso wie olefinische Monocarbonsäureester gesättigter, einwertiger
Alkohole, wobei die Säuren nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome und die Alkohole nicht
mehr als 20 Kohlenstoffatome enthalten.
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Natürlich können auch andere bekannte Vinylmonomere bei der Herstellung
des Mischpolymeren Verwendung finden. Zu den für die Verwendung geeigneten Monomeren
gehören ungesättigte aliphatische Cyanide mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen,
beispielsweise Acrylnitril, wie auch Methacrylnitril und Monovinyläther, beispielsweise
Äthylvinyläther, Äthylmethallyläther, Vinylbutyläther, Methylvinyläther und andere
mit nicht mehr als 20 Kohlenstoffatomen. Dazuzurechnen sind auch die Ester ungesättigter
einwertiger Alkohole, gesättigter einbasischer Säuren, wobei die vorzugsweise nicht
mehr als 10 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkohole nur eine einzige Vinyl- oder
Vinylidengruppe tragen und wobei die Säuren nicht mehr als 20 Kohlenstoffatome aufweisen,
wie z. B. Vinylacetat, Vinylstearat und die Allyl-, Methallyl- und Crotylester der
Propion-, Butter- und anderer Säuren. Nicht nur die Monomeren selbst, sondern auch
Mischungen der Monomeren können zur Bildung des carboxylgruppenhaltigen Mischpolymerisates
mit den in "B-Stellung ungesättigten Säuren zusammen polymerisiert werden. Eine
besonders
vorteilhafte Mischung besteht in der Kombination eines Acryl- oder Methacrylsäureesters
mit Styrol und Vinyltoluol.
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Die Polymerisation dieser verschiedenen Monomeren und die Polymere
selbst sind bekannt. Die Polymerisation wird, wie bekannt, durch die Umsatzbedingungen
im Ablauf bestimmt und wird durch Anwendung von Hitze und durch Peroxydkatalysatoren,
wie z. B. Benzoylperoxyd, Cumenhydroperoxyd oder ditert. Butylperoxyd, beschleunigt
und wird üblicherweise in Anwesenheit eines Lösungsmittels oder eines inerten Verdünnungsmittels
in der Art von Toluol u. ä. durchgeführt. Im allgemeinen werden die Monomeren auf
Temperaturen bis zum Siedepunkt der Monomerenmischung erwärmt, manchmal unter Rückfluß,
und die Polymerisation wird in der üblichen Art durchgeführt. Die Polymerisationsbedingungen
sind sehr unterschiedlich; in der Regel jedoch werden Temperaturen von 15 bis 130°C
angewendet, und in einigen Fällen wird gegebenenfalls auch mit leichtem Überdruck
gearbeitet. Die Polymerisation wird gewöhnlich als Blockpolymerisation durchgeführt.
Der Gewichtsanteil der Hydroxylgruppen im hergestellten Polymeren beträgt dabei
0,5 bis 25°/o Bei den bevorzugten Polymeren von Halbestern von Alkylenglykolen und
olefinischen Monocarbonsäuren brauchen nicht alle Carboxylgruppen der ungesättigten
Säure verestert zu sein. Es genügen zur Umsetzung der Carboxylverbindung äquivalente
oder auch kleinere Mengen der Veresterungskomponenten. Die gemäß vorliegender Erfindung
verwendeten Polyhydroxymischpolymerisate enthalten zwischen 25 und 90°/0 Reste der
Vinylverbindung auf Basis des Mischpolymerisates, während 10 bis 75 Gewichtsprozent
aus Resten der olefinischen Carbonsäure und/oder Säureester besteht. Ein so aufgebautes
Mischpolymerisat enthält eine Vielzahl von Hydroxylgruppen pro Molekül, so daß im
allgemeinen der Molekulargewichtsanteil pro Hydroxylgruppe ungefähr 150 bis 8000,
vorzugsweise 160 bis 1400, beträgt.
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In einer Durchführungsform der Erfindung werden neue Harzmassen durch
Umsatz des in der Regel in einem Lösungsmittel aufgelösten Polyhydroxymischpolymerisates
mit einem mehrbasischen Säureanhydrid und einem Glycidylpolyäther mit mehr als 1
Epoxydgruppe pro Molekül und einem Molekulargewichtsanteil pro Epoxydgruppe unter
1000 hergestellt. Als Lösungsmittel, die sich selbstverständlich nicht mit einem
Epoxyd oder Anhydrid umsetzen sollen und daher frei von Hydroxyl- und Carboxylgruppen
sein sollen, eignen sich Ketone, Ester und Äther. Es ist auch selbstverständlich,
daß sich die Löslichkeit der verschiedenen Glieder dieser Gruppe unterscheidet.
Besonders geeignete Lösungsmittel sind Ketone, beispielsweise Aceton, Methyläthylketon,
Methylisobutylketon, Diisobutylketon usw. und Äthylenglykol-äther-esterderivate
in der Art von p-Äthoxyäthylacetat, der Diäthyläther des Äthylenglykols und Mischungen
von Ketonen und den obenerwähnten Glykolderivaten mit aromatischen Kohlenwasserstoffen
in der Art von Xylol, Toluol oder Benzol.
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Es hat sich gezeigt, daß ein guter Film erhalten wird, wenn eine Lösung
thermisch gehärtet wird, die eine Mischung des Polyhydroxymischpolymerisates, eines
mehrbasischen Säureanhydrids und eines Glycidylpolyäthers mit einem Molekulargewichtsanteil
pro Epoxydgruppe unter 400 erhält. Bei der Herstellung von Filmen und Überzügen
braucht das Lösungsmittel,
in dem das Polyhydroxymischpolymerisat
hergestellt wird, nicht entfernt zu werden, wie dies bei einigen anderen Verwendungsarten
der Fall ist.
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Sobald die Umsetzung, bei der sich das Polyhydroxymischpolymerisat
bildet, vollständig ist, wird das mehrbasische Säureanhydrid zugesetzt. Unter Verwendung
eines geeigneten Lösungsmittels wird der Feststoffgehalt auf ungefähr 600/, Feststoffe
eingestellt. Die Polyhydroxymischpolymerisatanhydridlösung wird dann etwa 1 Stunde
lang auf ungefähr 100 bis 120"C gehalten, anschließend abgekühlt und dann mit dem
ebenfalls in einem Lösungsmittel aufgenommenen Glycidylpolyäther vermischt. Aus
dieser Mischung hergestellte Filme werden bei Temperaturen von 125 bis 150"C ungefähr
30 Minuten lang eingebrannt. Daher geht das erfindungsgemäße Verfahren von einer
härtbaren Mischung eines mehr als eine Epoxydgruppe pro Molekül und ein Molekulargewichtsanteil
pro Epoxydgruppe unter 1000 aufweisenden Glycidylpolyäthers mit einem mehrbasischen
Säureanhydrid und vorzugsweise einem polyhydroxydgruppensubstituierten Mischpolymerisat
einer olefinischen Monocarbonsäure mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen und einem
Vinylmonomeren mit einer einzigen aktiven endständigen Vinylgruppe, wobei die Hydroxylsubstituenten
der Alkoxygruppen besagten Mischpolymerisates von der Veresterung der Carboxylgruppen
der ungesättigten Säure herrühren.
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Die Mengen des bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendeten
Glycidylpolyäthers und mehrbasischen Säureanhydrids und Polyhydroxymischpolymeren
werden zweckmäßig in Anhydridäquivalenten des mehrbasischen Säureanhydrids, in Hydroxyläquivalenten
des Polyhydroxymischpolymeren und in Epoxydäquivalenten des Glycidylpolyäthers ausgedrückt.
Das Anhydridäquivalent stellt das Molekulargewicht in Gramm des mehrbasischen Säureanhydrids
geteilt durch die Wertigkeit des Anhydrids dar. Also im Falle eines zweibasischen
Säureanhydrids stellt ein Anhydridäquivalent das Molekulargewicht des Anhydrids
geteilt durch 2 dar.
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Anders ausgedrückt, enthält jedes Mol eines zweibasischen Säureanhydrids
zwei, jedes Mol eines vierbasischen Anhydrids vier Anhydridäquivalente usw.
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Unter Hydroxyläquivalent des Polyhydroxymischpolymeren wird das Gewicht
in Gramm des Mischpolymerisates pro Hydroxy]gruppe verstanden. Also stellen zwei
Hydroxyläquivalente ein Gewicht dar, das zweimal dem Gewicht pro Hydroxylgruppe
gleich ist. Im Falle der Glycidylpolyäther bedeutet das Epoxydäquivalent das Gewicht
in Gramm des Produktanteiles, das eine Epoxydgruppe enthält und ihr äquivalent ist.
Das Epoxydäquivalent von Epoxyverbindungen wird in bekannter Weise maßanalytisch
unter Verwendung eines Überschusses pyridinhydrochloridhaltigen Pyridins bestimmt.
Im folgenden wird durchweg angenommen, daß das Molekulargewicht des Glycidylpolyäthers
dem doppelten Molekulargewichtsanteil pro Epoxydgruppe entspricht. Es können jedoch
auch direkte Molekulargewichtsbestimmungen in bekannter Art durch Ermittlung der
Siedepunkterhöhung durchgeführt werden. Manchmal entspricht das Molekulargewicht
dem theoretischen Wert für ein geradkettiges Polymeres. Manchmal jedoch erhält man
als Anzeichen einer offenbar uneinheitlicheren Struktur ein höheres Molekulargewicht.
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Die zur Durchführung der Erfindung geeigneten Polyhydroxymischpolymerisate
werden im allgemeinen so hergestellt, daß Produkte mit Molekulargewichten von 500
oder 1000 bis 20 000 oder 30 000 und von 4 bis 100 Hydroxylgruppen pro lineare Kette
entstehen. Es können einerseits Harzmassen unter Umsetzung aller im Polyhydroxymischpolymerisat
enthaltenen Hydroxylgruppen hergestellt werden, wie andererseits auch gehärtete
Produkte erhalten werden können, die noch freie Hydroxylgruppen enthalten. Daher
variieren die Mengenverhältnisse der drei Komponenten je nachdem, wie viele Hydroxylgruppen
umgesetzt werden, beträchtlich. Ganz allgemein soll die Zahl der Epoxydgruppen nie
die Zahl der Anhydridgruppen übersteigen, da sonst dieser Teil der Epoxyde im Überschuß
wäre. Es ist daher nicht nötig, mehr als ein Epoxydäquivalent auf zwei Anhydridäquivalente
anzuwenden. Die Mengenverhältnisse der drei Komponenten hängen natürlich vom Verwendungszweck
oder den Eigenschaften ab.
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Die Erfindungkommtauf Glycidylpolyäther, diemehr als eine Epoxydgruppe
pro Molekül enthalten und ein Molekulargewichtsanteil pro Epoxydgruppe unter 1000,
vorzugsweise 140 bis 250 aufweisen, zur Anwendung. Geeignete Glycidylpolyäther sind
Glycidylpolyäther mehrwertiger Phenole oder mehrwertiger Alkohole. Solche Glycidylpolyäther
werden in der Regel durch Umsetzung eines Epihalogenhydrins oder Glycerindihalogenhydrins
mit mehrwertigen Phenolen oder mehrwertigen Alkoholen in der Regel in Anwesenheit
eines Kondensationsmittels, beispielsweise kaustischen Alkalis, hergestellt.
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Zu diesen Polyäthern gehören Polyepoxypolyhydroxypolyäther, die durch
Umsetzung von Epihalogenhydrin oder Glycerindihalogenhydrin mit einem einkernigen
mehrwertigen Phenol, wie Resorcin, Hydrochinon, Brenzcatechih oder Phloroglucin,
erhalten werden, oder auch mit einem mehrkernigen Phenol in der Art von p,p'-Dihydroxydiphenyl-dimethylmethan,
p,p'-Dihydroxydibenzyl, o,o',p,p'-Tetrahydroxy - diphenyldimethyl - methan, Hematoxylin,
mehrwertigen Anthracenen oder mehrwertigen Naphthalinen. Zur Herstellung dieser
Glycidylpolyäther eignet sich das erstgenannte Bisphenol besonders gut.
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Weitere Beispiele für die Epihalogenhydrine sind 3-Chlor- 1,2 - epoxybutan,
3 - Brom- 1,2- epoxyhexan, 3-Chlor-1,2-epoxyoctan u. ä.
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Die durch die Umsetzung eines mehrwertigen Alkohols oder mehrwertigen
Phenols mit Epichlorhydrin oder Glycerindichlorhydrin erhältlichen Produkte sind
geradkettig und durch die Anwesenheit von mehr als einer endständigen Epoxydgruppe
pro Kette gekennzeichnet. Zu diesen Polyglycidylpolyäthern gehören die Glycidylpolyäther
mehrwertiger Phenole, die durch Umsetzung in einem alkalischen Medium eines mehrwertigen
Phenols mit einem Überschuß, d. h. 4 bis 8 Mol Überschuß, eines Epihalogenhydrines
erhalten werden. So wird ein Polyäther, der im wesentlichen das 2,2-Bis- (2,3-epoxypropoxyphenyl)-propan
dargestellt, durch Umsetzung von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan mit einem Überschuß
von Epichlorhydrin erhalten.
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Eine Klasse geradkettiger polymerer Glycidylpolyäther wird durch
Umsetzung eines mehrwertigen Phenols in der Art des erwähnten Bisphenols mit Epichlorhydrin
oder Glycerindichlorhydrin unter Anwendung verschiedener Mengenverhältnisse der
Komponenten erhalten. Dabei kommen beispielsweise auf
ungefähr 1
Mol Bisphenol 1,2 Mol bis 1,5 Mol Epichlorhydrin oder Glycerindichlorhydrin gemäß
USA.-Patentschrift 2 615 007.
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Eine weitere Gruppe polymerer Glycidylpolyäther wird durch Umsetzung
eines zweiwertigen Phenols in der Art des genannten Bisphenols mit Epichlorhydrin
in Mengenverhältnissen von ungefähr 2 Mol Epichlorhydrin zu ungefähr 1 Mol Bisphenol
und mittels kaustischem Alkali zur Bindung des Chlors des Epichlorhydrins in genügender
Menge hergestellt. Solche Glycidylpolyäther werden in der USA.-Patentschrift 2 582
985 beschrieben.
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Eine weitere Gruppe polymerer Glycidylpolyäther, die gemäß der vorliegenden
Erfindung Verwendung finden kann, entsteht bei der Reaktion - im allgemeinen in
alkalischem oder saurem Medium -eines mehrwertigen Alkohols oder mehrwertigen Phenols
mit einem Glycidylpolyäther. Beispiele solcher Polyepoxypolyhydroxypolyäther sind
Produkte, die durch Umsetzung vorzugsweise in alkalischem oder saurem Medium, eines
mehrwertigen Alkohols oder mehrwertigen Phenols mit einem Polyepoxyd in der Art
des Reaktionsproduktes von Glycerin und Bis-(2,3-epoxypropyl)-äther, des Reaktionsproduktes
von Pentaerythrit und 1,2-Epoxy-4,5-epoxypentan oder des Reaktionsproduktes von
Resorcin und Bis-(2,3-epoxypropyl)-äther erhalten werden. Das Verfahren zur Herstellung
von Polyepoxypolyhydroxypolyäthern dieser Klasse ist in der USA.-Patentschrift 2
615 008 beschrieben.
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Wie oben gesagt, können mehrwertige Alkohole bei der Herstellung
von Glycidylpolyäthern genauso gut verwendet werden wie mehrwertige Phenole.
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Diese Glycidylpolyäther werden gemäß der USA. -Patentschrift 2 581
464 erhalten durch Umsetzung vorzugsweise in Anwesenheit einer sauer reagierenden
Verbindung in der Art von Fluorwasserstoffsäure, eines der zuvor beschriebenen halogenhaltigen
Epoxyde mit einem mehrwertigen Alkohol in der Art von Glycerin, Propylenglykol,
Äthylenglykol, Trimethylenglykol, Butylenglykol u. ä. und durch darauffolgende Behandlung
des entstandenen Produktes mit einer alkalischen Verbindung.
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Die zur erfindungsgemäßen Herstellung der Harzmasse brauchbaren mehrbasischen
Säureanhydride enthalten eine oder mehrere Anhydridgruppen. Zur Durchführung geeignete
mehrbasische Säureanhydride umfassen sowohl aliphatische wie aromatische Dicarbonsäureanhydride,
die entweder gesättigt oder ungesättigt sein können, beispielsweise Berustein-,
Adipin-, Malein-, Phthal- und Pyromellitsäureanhydride. Auch Endo-cis-bicyclo-(2,2,1)-5-hepten-2,3-di
carbonsäureanhydrid und 1,4, 5,6,7,7-Hexachlor-bicyclo-(2,2, l)-5-hepten-2,3-dicarbonsäureanhydrid
eignen sich. Bevorzugt anwendbare mehrbasische Säureanhydride sind die Anhydride
von Dicarbonsäuren, vorzugsweise Phthalsäureanhydride. Auch die durch Diensynthesen
erhältlichen Säureanhydride, wie z.B. die aus Eleostearinsäureglycerid und Maleinsäureanhydrid
oder die aus Maleinsäureanhydrid und Terpinen oder Limonen oder anderen ungesättigten
Terpenkohlenwasserstoffen darstellbaren Säureanhydride können verwendet werden.
Andere mehrbasische Säuren, die im Rahmen der Erfindung Verwendung finden können,
sind Anhydride der Glutar-, Sebacin-, Isobernstein-, Tetrahydrophthal-, Naphthalindicarbon-,
Diglykol-, Hemimellit- und Trimellitsäuren.
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Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung eines Katalysators beschränkt.
Doch kann manchmal bei der Verwendung eines solchen eine bessere Härtung erzielt
werden. Allgemein gesprochen kann jeder der bekannten, als Aktivatoren für Epoxyd-Carboxy]-Reaktionen
geeigneten Katalysatoren Verwendung finden, um die Härtungsgeschwindigkeit der Masse
zu erhöhen, beispielsweise organische Basen, tertiäre Amine und quaternäre Ammoniumhydroxyde.
Basische Katalysatoren werden im allgemeinen für diesen Zweck gebraucht, beispielsweise
Alkalimetall oder Erdalkalimetall, Hydroxyde und organische Basen in der Art von
Natriumhydroxyd, Dimethylaminomethylphenol und Benzyltrimethylammoniumhydroxyd.
Diese alkalischen Verbindungen werden in katalytischen Mengen, d. h. ungefähr von
0,01 bis 50/0, verwendet.
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Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Einige
der in diesen Beispielen verwendeten hydroxylgruppenhaltigen Mischpolymerisate werden
durch Polymerisation einer in o:,ß-Stellung ungesättigten Monocarbonsäure mit einer
Monovinylverbindung gewonnen, während die ungesättigte Monocarbonsäure gleichzeitig
daneben mit einem Monoepoxyd zur Bildung einer Hydroxylgruppe umgesetzt wird. Die
Durchführung erfolgt in Anwesenheit eines Lösungsmittels, eines Carboxy-Epoxy-Katalysators
und eines Vinylpolymerisationskatalysators.
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Die obenerwähnten Komponenten werden in einen mit einem Rührer, Kühler
und Thermometer ausgestatteten Kolben zusammen mit Lösungsmittel eingefüllt (das
Mengenverhältnis des Lösungsmittels zu den Komponenten beträgt dabei 1 zu 1 bis
0,4 zu 1).
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Als Katalysatoren für die Carboxy-Epoxy-Reaktion wird ein Amin, vorzugsweise
ein tertiäres Amin, ein Aminsalz oder quaternäres Ammoniumhydroxyd in Mengen von
0,5 bis 1,00/, (auf der Basis des Komponentengewichtes) zugegeben. Als Mischpolymerisationskatalysatoren
sind Peroxyde oder Hydroperoxyde usw. in Mengen von 1 bis 2 0/o (auf der Basis des
Komponentengewichtes) anwesend. Der Kolbeninhalt wird unter Rückflußkühlung erhitzt,
bis die Carboxy-Epoxy-Veresterung und gleichzeitigen Polymerisationsreaktionen praktisch
beendet sind, was durch eine niedrige Säurezahl und einem den theoretischen Wert
fast erreichenden Feststoffgehalt angezeigt wird. Die Zeit, während der unter Rückfluß
gearbeitet wird, beträgt ungefähr 10 bis 14 Stunden.
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Bei den in den folgenden Beispielen aufgeführten Teilen handelt es
sich um Gewichtsteile. Der in den folgenden Beispielen - sofern nichts anderes vermerkt
- als Ausgangsmaterial verwendete Glycidylpolyäther wird dadurch hergestellt, daß
ungefähr 533 Teile (2,33 Mol) Bisphenol und 204 Teile (5,1 Mol) Natriumhydroxyd
(5°/0 Überschuß) in 1900 Teilen Wasser vereinigt und auf ungefähr 23"C erhitzt werden,
wonach 441 Teile (4,76 Mol) Epichlorhydrin schnell zugefügt werden. Die Temperatur
wird über eine Zeitdauer von 1Stunde und 10 Minuten auf 90 bis 100"C erhöht. Die
Mischung wird in einem Scheidetrichter getrennt und die wäßrige Schicht abgezogen.
Die zurückbleibende Harzschicht wird mit heißem Wasser gewaschen, entwässert und
bei einer Temperatur von ungefähr 1400 C getrocknet. Der Schmelzpunkt des erhaltenen
Produktes nach der Durrans Quecksilber-Methode beträgt 40 bis 45"C und der Molekul
argewichtsanteil pro Epoxydgruppe 340. Auf die den einzelnen Beispielen vorangehend
beschriebene
Herstellung des mehrere hydroxylgruppenhaltigen Polymeren wird an dieser Stelle
kein Schutz beansprucht.
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Beispiel 1 Herstellung des hydroxylgruppenhaltigen Mischpolymerisats
Ein 50: 50-Styrol-Hydroxypropylacryl at-Mischpolymerisat mit einem theoretischen
Molekulargewichtsanteil pro Hydroxylgruppe von 260 wird entsprechend den diesen
Beispielen- vorausgehenden Angaben durch Vereinigung von 22,3 Teilen Propylenoxyd,
27,7 Teilen Acrylsäure und 50,0 Teilen Styrol hergestellt; dabei sind 2,0 Teile
Benzoylperoxyd und 1,0 Teil einer 3 5 O/igen Lösung von Benzyltrimethylammoniumhydroxyd
in Methanol als Katalysator und 66 Teile Methylisobutylketon als Lösungsmittel anwesend.
Die erhaltene Mischpolymerisatlösung hat einen Feststoffgehalt von 58,5 0/o' was
durch 2stündiges Erhitzen einer 2-g-Probe bei 150"C in einem offenen Behälter gefunden
wurde, und eine Säurezahl von 2,7 auf der Basis der Festbestandteile.
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Herstellung des gehärteten Kunststoffes Die Herstellung der Harzmasse
erfolgt in einem Mengenverhältnis von 4 Hydroxyläquivalenten des hydroxylgruppenhaltigen
Mischpolymerisates zu 6 Anhydridäquivalenten des mehrbasischen Säureanhydrids zu
3 Epoxydäquivalenten Glycidylpolyäther. Um 100 Teile dieser Masse herzustellen,
werden folgende Teile verwendet: 41,5 Teile des einleitend beschriebenen Mischpolymerisates,
17,8 Teile Phthalsäureanhydrid und 40,7 Teile des beschriebenen Glycidylpolyäthers.
Es werden zur Herstellung der Harzmasse 71 g einer 58,5 0/o Feststoffe enthaltenden
Lösung des 50: 50 - Styrol Hydroxypropylacrylat-Mischpolymerisates und 17,8 g Phthalsäureanhydrid
zusammen in einem mit einem Kühler, Thermometer und Rührer ausgestatteten Einliterkolben
so lange erhitzt, bis das ganze Phthalsäureanhydrid in Lösung gegangen ist, was
ungefähr 1 Stunde in Anspruch nimmt. Der Kolbeninhalt wird auf Raumtemperatur abgekühlt
und 54,3 g einer einen Feststoffgehalt von 750/0 aufweisenden Lösung des Glycidylpolyäthers
in Xylol eingemischt. Darauf werden 106,0 g 5-Äthoxyäthylacetat zur Erzielung einer
400/0eigen Harzlösung zugefügt. Aus dem erhaltenen Produkt wird ein 0,0762 mm dicker
Film hergestellt und 30 Minuten auf 1500C auf einer Glasplatte erhitzt. Der gehärtete
Film ist klar und glatt und hat, was seine Biegsamkeit, Härte, Zähigkeit und Schrammenwiderstandsfähigkeit
betrifft, überragende Eigenschaften. Der Film widersteht einer 30/0eigen Alkalilösung
ungefähr 3 bis 4 Wochen, ehe er Zeichen des Angriffes zeigt. Der Film zeigt bei
einer 4 Stunden dauernden Überhitzung bei 200"C eine beträchtlich schwächere Verfärbung
als übliche Alkydharzfilme.
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Beispiel 2 Herstellung des hydroxygruppenhaltigen Mischpolymerisates
Entsprechend den diesen Beispielen vorausgehenden Angaben wird ein 75: 25-Styrol-Hydroxypropylacrylat-Mischpolymerisat
mit einem theoretischen Gewicht pro Hydroxylgruppe von 518 durch Kombination von
11,1 Teilen Propylenoxyd, 13,9 Teilen Acrylsäure und
75,0 Teilen Styrol in Anwesenheit
von 1,0 Teil Benzoylperoxyd und 0,5 Teilen einer 350/0eigen methanolischen Benzyltrimethylammoniumhydroxydlösung
als Katalysatoren hergestellt. Als Lösungsmittel werden dazu 66,0 Teile Xylol zugefügt.
Die erhaltene hydroxylgruppenhaltige Mischpolymerisatlösung weist einen Feststoffgehalt
von 51,3 0/o auf und hat auf Basis der Festbestandteile eine Säurezahl von 1,5.
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Herstellung des gehärteten Kunststoffes Die Herstellung der Harzmasse
erfolgt in einem Mengenverhältnis von 4 Hydroxyläquivalenten des eben beschriebenen
hydroxylgruppenhaltigen Mischpolymerisates zu 6 Anhydridäquivalenten eines mehrbasischen
Säureanhydrids zu 3 Epoxydäquivalenten eines Glycidylpolyäthers. Um eine solche
Masse herzustellen, werden bei insgesamt 100 Teilen folgende Teile verwendet: 58,1
Teile des Mischpolymerisates, 12,7 Teile Phthalsäureanhydrid und 29,2 Teile des
Glycidylpolyäthers. In einem mit Rührer, Kühler und Thermometer ausgestatteten Einliterkolben
werden 113,2 g einer 51,3 0/o Feststoff enthaltenden Lösung des 75: 25- Styrol -
Hydroxypropylacrylat-Mischpolymeren und 12,7 g Phthalsäureanhydrid eingetragen.
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Die Mischung wird so lange bei 100"C gehalten, bis das ganze Phthalsäureanhydrid
in Lösung gegangen ist, was annähernd 1 Stunde beansprucht. Der Kolbeninhalt wird
auf Raumtemperatur abgekühlt und in die Mischung 38,9 g einer 750/0eigen Lösung
des Glycidylpolyäthers des Beispiels 1 in Xylol und 85,2 g ß-Äthoxyäthylacetat zur
Herstellung einer 400/0eigen Harzlösung eingetragen und gemischt. Aus dem erhaltenen
Produkt wird ein 0,0762 mm dicker Film hergestellt und 30 Minuten auf 150"C erhitzt.
Der gehärtete Film zeigt gute Biegsamkeit, Härte, Zähigkeit und Schrammenwiderstandsfähigkeit;
doch sind alle diese Eigenschaften etwas schlechter als diejenigen der Produkte
der Beispiele 1, 2 und 3.
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Beispiel 3 Herstellung des hydroxylgruppenhaltigen Mischpolymerisates
Entsprechend den diesen Beispielen vorangehenden Angaben wird ein 25 : 25: 50-Styrol-Methylacrylat-Hydroxypropylacrylat-Mischpolymerisat
mit einem theoretischen Molekulargewichtsanteil pro Hydroxylgruppe von 260 durch
Vereinigung von 22,3 Teilen Propylenoxyd, 27,7 Teilen Acrylsäure, 25,0 Teilen Styrol
und 25,0 Teilen Methylacrylat in Anwesenheit von 100 Teilen Xylol als Lösungsmittel
hergestellt.
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Außerdem wird ein Teil Benzoylperoxyd und ein Teil Benzyltrimethylammoniumhydroxyd
(35 0/ge methanolische Lösung) als Katalysatoren verwendet. Das erhaltene hydroxy]gruppenhaltige
Mischpolymere hat einen Feststoffgehalt von 43,1 0/o und weist eine Säurezahl von
3,7 auf Basis der Feststoffe auf.
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Herstellung des gehärteten Kunststoffes Die Herstellung der Harzmasse
erfolgt in einem Mengenverhältnis von 4 Hydroxyläquivalenten des eben beschriebenen
hydroxylgruppenhaltigen Mischpolymerisates zu 6 Anhydridäquivalenten eines mehrbasischen
Säureanhydrids zu 3 Epoxyäquivalenten Glycidylpolyäther. Um eine solche Masse herzustellen,
werden bei insgesamt 100 Teilen folgende Teile verwendet: 41,5 Teile des Mischpolymerisates,
17,8 Teile Phthalsäureanhydrid und 40,7 Teile Glycidylpolyäther.
In
der gleichen Weise, wie im Beispiel 2 beschrieben, wird eine Harzmasse aus einer
Mischung von 96,3 g einer 43,1 0/0 Feststoffe enthaltenden Lösung des 25:25: 50-Styrol-Methylacrylat-Hydroxypropylacrylat-Mischpolymerisates,
17,8 g Phthalsäureanhydrid und 54,3 g einer 750/dien Lösung des Glycidylpolyäthers
in Xylol hergestellt. Zu dieser Mischung kommen 81,6 g jB-Äthoxy-äthylacetat, um
einen Feststoffgehalt der Lösung von 400/o zu erreichen. Aus dem erhaltenen Produkt
wird ein 0,0762 mm dicker Film hergestellt und auf 150"C 30 Minuten erhitzt. Der
gehärtete Film ist klar und glatt und weist außergewöhnliche Biegsamkeit, sehr gute
Zähigkeit und Schrammenwiderstandsfähigkeit und gute Härte auf.
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Beispiel 4 Herstellung des hydroxygruppenhaltigen Mischpolymerisat
Entsprechend den diesen Beispielen vorangehenden Angaben wird ein 50: 50-Vinyltoluol-Hydroxypropylacrylat-Mischpolymerisat
mit einem theoretischen Molekulargewichtsanteil pro Hydroxylgruppe von 260 durch
die Vereinigung von 22,3 Teilen Propylenoxyd, 27,7 Teilen Acrylsäure und 50 Teilen
Vinyltoluol hergestellt. Außerdem sind noch 2 Teile Benzoylperoxyd und 1,0 Teil
einer 35zeigen Lösung von Benzyltrimethylammoniumhydroxyd in Methanol als Katalysatoren
und 67,0 Teile Xylol als Lösungsmittel anwesend.
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Die erhaltene Mischpolymerisatlösung weist einen Feststoffgehalt
von 46,20/, auf und hat eine Säurezahl von weniger als 1 auf Basis der Feststoffe.
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Für verschiedene Mengenverhältnisse von Mischpolymerisat zu Anhydrid
zu Glycidylpolyäther werden die Gelierungszeiten bestimmt. Die Zahl der Anhydridäquivalente
beträgt dabei immer das Doppelte der Zahl der Epoxydäquivalente. Eine lange Gelierungszeit
ist ein Hinweis für eine sehr langsam verlaufende Härtung. Die folgende Tabelle
zeigt einige dieser Mischungsverhältnisse, wobei das eben beschriebene Mischpolymerisat
Verwendung findet.
Mischpoly- Phthal- Glycidyl- |
merisat säure- polyäther Tempera- Gelie- |
Hydroxyl- Anhydrid Epoxyd- tur rungs- |
äquivalente Anhydrid- Epoxyd- zeit |
äquivalente äquivalente 0 |
1,0 2,0 1,0 120 12 Minuten |
1,0 1,6 0,8 120 12 Minuten |
1,0 1,2 0,6 120 13 Minuten |
1,0 1,0 0,5 120 13 Minuten |
1,0 0,5 0,25 120 14 Minuten |
1,0 0,25 0,125 120 17 Minuten |
1,0 0,125 0,0625 120 20 Minuten |
1,0 0,0625 0,03125 120 45 Minuten |
1,0 0,3125 0,015625 120 20 Stunden |
Beispiel 5 Zur Erläuterung der Mengenverhältnisse von Epoxydäquivalent zu Hydroxyläquivalent
zuAnhydridäquivalent bei der Herstellung der gehärteten Kunststoffe werden in der
folgenden Tabelle die Gelierungszeiten bei verschiedenen Mengenverhältnissen Mischpolymerisat
zu Anhydrid zu Glycidylpolyäther angegeben. Eine lange Gelierungszeit zeigt ein
langsames
Härten an. Als Ausgangsmaterialien wurden das Mischpolymerisat des Beispiels
4 und ein Glycidylpolyäther auf der Basis von Bisphenol und Epichlorhydrin mit einem
Molekulargewichtsanteil pro Epoxydgruppe von 190 zusammen mit Phthalsäureanhydrid
benutzt. Die Bestimmung der Gelierungszeiten erfolgte durchweg bei 1200C.
Glycidyl- Misch- An |
polyäther polymerisat Anhydrid Geherungs- |
Epoxyd- Hydroxyl- Anhydrid zeit |
äquivalent äquivalente äquivalente Minuten |
1,0 0,0 2,0 keine Gelierung |
innerhalb |
660 Min. |
1,0 0,05 2,0 70 |
1,0 0,10 2,0 31 |
1,0 0,25 2,0 15 |
1,0 0,29 2,0 9 |
1,0 0,33 2,0 8 |
1,0 0,5 2,0 5 |
1,0 0,25 4,0 60 |
1,0 1,0 2,75 2 |
1,0 1,5 1,1 2 |
Beispiel 6 Herstellung des hydroxygruppenhaltigen Mischpolymerisates Durch Vereinigen
von 33,8 Teilen Phenylglycidyläther mit einem Molekulargewichtsanteil pro Epoxydgruppe
von 150 mit 16,2 Teilen Acrylsäure und mit 50,0 Teilen Styrol in Anwesenheit von
2,0 Teilen Benzoylperoxyd und 1,0 Teil einer 600/0igen wäßrigen Lösung von Benzyltrimethylammoniumchlorid
wird ein 50: 50-Styrol-Acrylsäureester des Phenylglycidyläthermischpolymerisates
mit einem theoretischen Gewicht pro Hydroxylgruppe von 444 entsprechend den diesen
Beispielen vorangehenden Angaben hergestellt.
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Dabei wurden 67,0 Teile Methylisobutylketon als Lösungsmittel verwendet.
Die erhaltene Mischpolymerisatlösung hat einen Gehalt von 600in Feststoffen und
weist eine Säurezahl von 3,4 auf Basis der Feststoffe auf.
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Herstellung des gehärteten Kunststoffes Die Herstellung der Harzmasse
erfolgt in einem Mengenverhältnis von 4 Hydroxyläquivalenten des eben beschriebenen
hydroxylgruppenhaltigen Mischpolymerisates zu 6 Anhydridäquivalenten eines mehrbasischen
Säureanhydrids zu 3 Epoxyäquivalenten Glycidylpolyäther. Um eine solche Masse herzustellen,
werden bei insgesamt 100 Teilen folgende Teile verwendet: 55,9 Teile des 50: 50-Styrol-Acrylsäureesters
desPhenyj glycidyläthermischpolymerisates (Molekulargewichtsanteil pro Hydroxylgruppe
von 444), 14,1 Teile Phthalsäureanhydrid und 30,0 Teile des Glycidylpolyäther (Molekulargewichtsanteil
pro Epoxydgruppe von 318). Es wird eine Harzmasse durch Mischen von 93,1 g einer
600/0eigen Mischpolymerisatlösung mit 14,1 g Phthalsäureanhydrid und 40,0 g des
Glycidylpolyäthers als eine 750/0ige Lösung in Xylol hergestellt. Zur Bildung einer
400/0eigen Harzlösung werden zu dieser Mischung 102,8 g einer Mischung gleicher
Teile Xylol und Methylisobutylketon zugegeben. Aus der erhaltenen Lösung wird ein
0,0762 mm dicker Film hergestellt und durch halbstündiges
Erhitzen
auf 150"C gehärtet. Der gehärtete Film ist klar und glatt und ist außergewöhnlich
zäh, hart, schrammenwiderstandsfest und biegsam.
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Beispiel 7 Herstellung des hydroxylgruppenhaltigen Mischpolymerisates
Durch Umsetzung von 65,0 Teilen Vinylacetat mit 20,9 Teilen Crotonsäure und anschließender
Reaktion mit 14,1 Teilen Propylenoxyd wird ein 65: 35-Vinylacetat- Hydroxypropylcrotonat
- Mischpol ymerisat mit einem theoretischen Molekulargewichtsanteil pro Hydroxylgruppe
von 412 hergestellt. In einem mit einem Kühler, Thermometer und Rührer ausgestatteten
Einliterkolben werden in Anwesenheit von 9 g Benzoylperoxyd, 260,0 g Vinylacetat
und 83,6 g Crotonsäure auf Rückflußtemperatur erhitzt. Während der Reaktion wird
unter Rückfluß gekocht, bis eine Temperatur von 1100 C erreicht ist (annähernd 9
Stunden). Dabei wird zur Steuerung der Viskosität Methylisobutylketon in Anteilen
von 62,5 g zugefügt (Gesamtmenge 250,0 g). Die Reaktionsmischung wird auf Raumtemperatur
abgekühlt, und es werden weitere 3,0 g Benzoylperoxyd zugefügt. Dann wird wieder
auf Rückflußtemperatur erwärmt und die Mischung auf dieser Temperatur 2 Stunden
lang belassen. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur werden 6,7 g einer 600/0eigen wäßrigen
Lösung von Benzyltrimethylammoniumchlorid zugefügt, das Kochen unter Rückfluß fortgesetzt
und 56,4 g Propylenoxyd tropfenweise mit Hilfe eines Tropftrichters über eine Zeitdauer
von 3 Stunden zugesetzt. Das Kochen unter Rückfluß wird 4 Stunden lang fortgeführt.
Danach werden durch Erhöhen der Temperatur auf 115 bis 117"C die flüchtigen Stoffe
abdestilliert. Die so hergestellte erhaltene hydroxylgruppenhaltige Mischpolymerisatlösung
weist einen Feststoffgehalt von 60°/o auf und hat eine Säurezahl von 14 auf Basis
der Feststoffe.
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Herstellung des gehärteten Kunststoffes Die Herstellung der Harzmasse
erfolgt in einem Mengenverhältnis von 4 Hydroxyläquivalenten des hydroxylgruppenhaltigen
Mischpolymerisates zu 6 Anhydridäquivalenten eines mehrbasischen Säureanhydrids
zu 3 Epoxydäquivalenten Glycidylpolyäther.
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Um eine solche Masse herzustellen, werden bei insgesamt 100 Teilen
folgende Teile verwendet: 54,2 Teile des 65: 35-Vinylacetat-Hydroxypropylcrotonat-Mischpolymerisates,
14,6 Teile Phthalsäureanhydrid und 31,2 Teile Glycidyläthers (Gewicht pro Epoxydgruppe
von 318). Es wird eine Harzmasse durch Vermischen von 90,3 g einer 600/o Feststoffe
enthaltenden Lösung des 65: 35-Vinylacetat-Hydroxypropylorotonat-Mischpolymerisates
mit 14,6 g Phthalsäureanhydrid und 41,6 g einer 750/0eigen Lösung des Glycidylpolyäthers
in Xylol hergestellt. Um den Feststoffgehalt dieser Lösung auf 400/o einzustellen,
werden 103,5 g einer gleichteiligen Mischung von Xylol und Methylisobutylketon zugefügt.
Aus der erhaltenen Mischung wird ein 0,0762 mm starker Film hergestellt und 30 Minuten
auf 150dz erhitzt. Der gehärtete Film ist klar und glatt und besitzt ausgezeichnete
Biegsamkeit, Härte, Zähigkeit und Schrammenwiderstandsfähigkeit.
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Die vorangegangenen Beispiele zeigen, daß sich Kunststoffe mit ausgesprochen
gutenFilmeigenschaften durch Reaktion von Polyepoxyden, mehrbasischen Säureanhydriden
und Polyhydroxypolymeren her-
stellen lassen. Die vorliegende Erfindung zeigt neue
Wege zur Herstellung von Filmen mit erstrebten Eigenschaften sowohl der Diepoxyde
und hochmolekularer, polymerer Verbindungen. Wie die Beispiele zeigen, haben die
gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Filme bemerkenswerte Biegsamkeit,
Schrammenwiderstandsfähigkeit, Härte und Zähigkeit und auch besonders gute chemische
Widerstandsfähigkeit. Wegen ihrer besonders großen Hitzewiderstandsfähigkeit eignen
sich diese gehärteten Filme als weiße Emaillen hohen Glanzes. Es sind aber auch
andere Modifikationen möglich. Wie schon angedeutet, brauchen nicht alle Carboxylgruppen
im Mischpolymerisat verestert zu sein. Tatsächlich ergibt, wie in dem folgenden
Beispiel gezeigt wird, ein teilverestertes Polymeres in Verbindung mit einem Glycidylpolyäther
und einem zweibasischen Säureanhydrid einen außergewöhnlich guten Film, wenn die
Mischung mit bekannten Harnstoff- und Melaminaldehydharzen im Verhältnis von 50:
50 Gewichtsteilen auf der Basis der gesamten Masse kombiniert wird.
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Beispiel 8 Herstellung des verwendeten Glycidylpolyäthers Ungefähr
536 Teile (2,35 Mol) Bisphenol und 211 Teile (5,17 Mol) Natriumhydroxyd (10 01o
Überschuß) werden in 1900 Teilen Wasser zusammengegeben und auf ungefähr 23"C erwärmt,
worauf 436 Teile (4,70 Mol) Epichlorhydrin rasch zugefügt werden. Die Temperatur
wird erhöht und bleibt bei ungefähr 90 bis 100"C 1 Stunde und 40 Minuten. Die Mischung
wird in einem Scheidetrichter getrennt und die wäßrige Schicht abgezogen. Die übrigbleibende
Harzschicht wird mit heißem Wasser gewaschen, dann entwässert und bei einer Temperatur
von ungefähr 140"C getrocknet. Der Schmelzpunkt des erhaltenen Produktes nach der
Durrans Quecksilber-Methode beträgt 50"C. Der Molekulargewichtsanteil pro Epoxydgruppe
ist ungefähr 327.
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Herstellung des gehärteten Kunststoffes Über einen Zeitraum von 1
Stunde werden das Polyhydroxypolymere des Beispiels 4 als eine 61 0/o Feststoffe
aufweisende Lösung in einer Menge von 76 Teilen auf Basis einer Gesamtmenge von
100 Teilen mit 24,0 Teilen Phthalsäureanhydrid, was annähernd der Menge Anhydrid
entspricht, die zur Reaktion mit der Hälfte der Hydroxylgruppen des Mischpolymerisates
nötig ist, und mit 107,0 Gewichtsteilen Methylisobutylketon erhitzt, wobei eine
500/o Feststoffe enthaltende Lösung eines Carboxy-Hydroxy-Mischpolymerisates mit
einem Hydroxyläquivalent von 589 und einem Carboxyläquivalent von 615 entsteht.
24,0 g dieser Lösung werden mit 10,7 g einer 750/0eigen Lösung in Xylol des genannten
Glycidylpolyäthers und mit 8,3 g eines butylierten Harnstofformaldehydharzes mit
einer Viskosität von S bis V (Gardner-Holdt), einem Feststoffgehalt von 600/o (in
einer Mischung von 871/20/0 Butylalkohol und 121/20/0 Xylol) und einer Naphthatoleranz
von 350 gemischt. Der Feststoffgehalt dieser Mischung wird auf 450/o durch Zugabe
von 12,5 g Xylol eingestellt. Mit der erhaltenen Lösung wird ein 0,0762 mm dicker
Film auf eine Glasplatte aufgezogen und durch 30minutiges Erhitzen auf 1500 C gehärtet,
wobei ein äußerst harter Film entsteht, der ausgezeichnete Adhäsion und sehr gute
Schrammenwiderstandsfähigkeit aufweist.
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Ein anderer 0,0762mm dicker Film, der aus der Mischung von 24,0g
der Carboxy-Hydroxy-Mischpolymerisatlösung mit 10,7 g der 750/0eigen Glycidylpolyätherlösung
in Xylol mit 14,3 g der obenerwähnten butylierten Harnstofformaldehydharzlösung
und mit 14,5 g Xylol hergestellt wird, zeigt, nachdem er 30 Minuten lang auf 150"C
erwärmt wird, außergewöhnliche Härte und Adhäsion und ausgezeichnete Schrammenwiderstandsfähigkeit.
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Ein auf einer Glasplatte aufgezogener 0,0762 mm dicker Film aus einer
Mischung von 24,0 g der Carboxy-Hydroxy-Mischpolymerisatlösung mit 10,7 g der 75°/Oigen
Lösung von Glycidylpolyäther in Xylol, 3,7 g der butylierten Harnstofformaldehydharzlösung
und 8,7 g Xylol ergibt nach dem 30minutigen Erhitzen auf 150"C einen biegsamen Film
mit guter Schrammenwiderstandsfähigkeit.
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Die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestelltenFilmbildner
können auch als ausgezeichnet klare Firnisse verwendet werden. Die hergestellten
Filme weisen auch eine ausgezeichnete Adhäsion auf Metall in der Art von Zinn und
Stah] auf. Sie sind daher besonders geeignet zum Überzug von Büchsen und Trommeln.