DE1196373B - Process for the production of molded bodies, coatings or bonds - Google Patents
Process for the production of molded bodies, coatings or bondsInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. Cl.:Int. Cl .:
C08gC08g
Deutsche Kl.: 39 c-13German class: 39 c-13
Nummer: 1196373Number: 1196373
Aktenzeichen: S 74786IV d/39 cFile number: S 74786IV d / 39 c
Anmeldetag: 12. Juli 1961Filing date: July 12, 1961
Auslegetag: 8. Juli 1965Opening day: July 8, 1965
Aus Industrial and Engineering Chemistry, 48 (1956), S. 94 bis 97 ist es bekannt, daß Hydroxylgruppen die Polyaddition eines Systems von Epoxydverbindungen und Aminen beschleunigen. Es ist jedoch keiner Stelle dieses Aufsatzes zu entnehmen, daß Milchsäure ebenfalls als hervorragender Beschleuniger dienen kann.From Industrial and Engineering Chemistry, 48 (1956), P. 94 to 97 it is known that hydroxyl groups are the polyaddition of a system of epoxy compounds and accelerate amines. However, nowhere in this article does it appear that lactic acid is also can serve as an excellent accelerator.
Für die Polyadduktbildung von Epoxyden zu harten Formteilen sind bereits viele Verbindungen bekannt. Eine dieser bekannten Gruppen sind die niedrigen mehrwertigen Amine. Diese haben jedoch eine Anzahl von Nachteilen, z. B. sind sie giftig und führen zu Hautschäden, während die mit diesem Amin erhaltenen Produkte besonders bei Raumtemperatur für einige Anwendungszwecke zu spröde sind. Weiter erhält man bei Verwendung solcher Amine für Anstrichmassen Überzüge, die oft den sogenannten Ausblüheffekt zeigen.Many compounds are already known for the formation of polyadducts from epoxies to form hard molded parts. One of these well-known groups are the lower polyvalent amines. However, these have a number of disadvantages, e.g. B. They are toxic and cause skin damage, while those obtained with this amine Products are too brittle for some purposes, especially at room temperature. Continue receiving one when using such amines for paints coatings, which often the so-called blooming effect demonstrate.
Eine andere Gruppe von Verbindungen, z. B. Anhydride mehrbasischer Carbonsäuren, wie Phthalsäureanhydride, zeigen den Nachteil, daß sie bei der Anwendung Estergruppen in dem Produkt bilden. Diese Estergruppen können auf die chemische Widerstandsfähigkeit der Polyaddukte, insbesondere auf die Alkalibeständigkeit, schädlich einwirken.Another group of compounds, e.g. B. anhydrides of polybasic carboxylic acids, such as phthalic anhydrides, show the disadvantage that they form ester groups in the product when used. These ester groups can affect the chemical resistance of the polyadducts, especially the Resistance to alkali, harmful effects.
Es sind auch bereits Aminogruppen enthaltende Amide als Umsetzungskomponente für Epoxydverbindungen bekannt. Diese Verbindungen erhält man durch Dimerisierung oder Trimerisierung einer ungesättigten Fettsäure aus trockrendem Öl, ζ. Β. Leinölfettsäure, und Umsetzen der erhaltenen polymeren Säure mit einem aliphatischen mehrwertigen Amin, wie Äthylendiamin oder Diäthylentriamin. In mancher Hinsicht geben die mit diesen Verbindungen erhaltenen Polyaddukte bessere Ergebnisse, z. B. hinsichtlich der Flexibilität, jedoch war bisher die Anwendung dieser Verbindung nicht so recht zufriedenstellend. In einigen Fällen stellte die geringe Polyadduktbildungsgeschwindigkeit einen Nachteil dar. Darüber hinaus war oft die Verträglichkeit mit den Epoxydverbindungen bei Normaltemperatur unzureichend.There are also amides already containing amino groups as a reaction component for epoxy compounds known. These compounds are obtained by dimerization or trimerization of an unsaturated one Fatty acid from drying oil, ζ. Β. Linseed oil fatty acid, and reacting the resulting polymers Acid with an aliphatic polyvalent amine such as ethylenediamine or diethylenetriamine. In some With regard to the polyadducts obtained with these compounds give better results, e.g. B. regarding the flexibility, however, the use of this connection has so far not been quite satisfactory. In In some cases, the slow polyadduct formation rate was a disadvantage. In addition the compatibility with the epoxy compounds was often insufficient at normal temperature.
Es wurde auch bereits ein Verfahren zur Herstellung von Polyaddukten durch Umsetzen einer Epoxydverbindung mit im Durchschnitt mehr als einer Epoxydgruppe im Molekül beschrieben, wobei die Epoxydverbindung mit einer Aminoverbindung, die primäre und/oder sekundäre Aminogruppen enthielt, bei der die Verbindung ein Molekulargewicht von mehr als 300 hatte und mindestens drei WasserstofFatome, gebunden an das Stickstoffatom der Aminogruppe aufwies, in Gegenwart einer Verbindung mit einer phenolischen Hydroxylgruppe umgesetzt worden ist.There has also been a process for producing polyadducts by reacting an epoxy compound described with on average more than one epoxy group in the molecule, the epoxy compound with an amino compound containing primary and / or secondary amino groups in which the compound had a molecular weight of more than 300 and at least three hydrogen atoms, bonded to the nitrogen atom of the amino group, in the presence of a compound with a phenolic hydroxyl group has been implemented.
Dieses Verfahren vermeidet zwar einige Nachteile Verfahren zur Herstellung von Formkörpern,
Überzügen oder VerklebungenAlthough this method avoids some disadvantages.
Coatings or bonds
Anmelder:Applicant:
Shell Internationale Research MaatschappijShell Internationale Research Maatschappij
N.V., Den HaagN.V., The Hague
Vertreter:Representative:
Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Pulse and
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Bad luck man,
Patent Attorneys, Munich 9, Schweigerstr. 2
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Brian John Carr, Staines, Middlesex;Brian John Carr, Staines, Middlesex;
Ralph Edward Stoltan, Tolworth, SurreyRalph Edward Stoltan, Tolworth, Surrey
(Großbritannien)(Great Britain)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Großbritannien vom 14. Juli 1960 (24 552)Great Britain July 14, 1960 (24 552)
der früheren Verfahren, ist jedoch für einige Anwendungszwecke in der Umsetzungsgeschwindigkeit zu langsam, und oft verhindert die Unlöslichkeit der erhaltenen Verbindung mit der phenolischen Gruppe in der Reaktionsmischung eine wirkungsvollere Polyadduktbildung; außerdem ist auch die Umsetzungsgeschwindigkeit schwierig zu regem. Die obigen Nachteile können durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden werden.the earlier method, however, is too fast for some applications slowly, and often prevents the insolubility of the compound obtained with the phenolic group in more efficient polyadduct formation of the reaction mixture; in addition, the speed of implementation is difficult too brisk. The above disadvantages can be avoided by the method according to the invention.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, Überzügen oder Verklebungen auf der Basis von Polyaddukten durch Umsetzen von Epoxyverbindungen mit mehr als einer Epoxygruppe im Molekül mit mindestens einer Aminoverbindung, die primäre oder sekundäre Aminogruppen enthalten, in Gegenwart von Beschleunigern, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Beschleuniger Milchsäure verwendet.The invention relates to a process for the production of moldings, coatings or bonds based on polyadducts by reacting epoxy compounds with more than one Epoxy group in the molecule with at least one amino compound, the primary or secondary amino groups contained, in the presence of accelerators, which is characterized in that it is used as an accelerator Lactic acid used.
Als Epoxydverbindung kann beim erfindungsgemäßen Verfahren jede Epoxydverbindung, die mehr als eine Epoxydgruppe besitzt, verwendet werden, und zwar sind solche mit einem Molgewicht unter 1200, insbesondere unter 600, bevorzugt. Dabei sollte die Epoxydverbindung vorzugsweise flüssig sein. Besonders geeignet sind solche Epoxyde, die sich vom Bisphenol oder Glycerin ableiten und ein Molgewicht in der Größenordnung von 300 bis 500 aufweisen und min-Any epoxy compound that can be used as an epoxy compound in the process according to the invention is more as an epoxy group, are used, namely those with a molecular weight below 1200, especially below 600, preferred. The epoxy compound should preferably be liquid. Particularly Those epoxides which are derived from bisphenol or glycerol and have a molecular weight in the Range from 300 to 500 and min-
509 599/447509 599/447
destens 1,6 Epoxydgruppen im Molekül besitzen. Beispiele geeigneter flüssiger Epoxyde sind die Diglycidyläther von Diphenylolpropan und Diglycidylphthalat. Besonders bevorzugt sind die vom Diphenylolpropan abgeleiteten Epoxyde.have at least 1.6 epoxy groups in the molecule. Examples of suitable liquid epoxides are the diglycidyl ethers of diphenylol propane and diglycidyl phthalate. Diphenylolpropane is particularly preferred derived epoxies.
Als Aminoverbindungen, die primäre oder sekundäre Aminogruppen enthalten, können in dem erfindungsgemäßen Verfahren m-Phenylendiamin, Diaminodiphenylmethan und Diäthylentriamin verwendet werden. Weitere Beispiele sind die Aminderivate langkettiger Fettsäuren, Addukte von Aminen und epoxydierten ölen oder Alkenen, insbesondere Kondensationsprodukte niederer aliphatischer Polyamine, dimerisierte oder trimerisierte Fettsäuren aus trocknenden ölen, wie Kondensationsprodukte von dimerisierter Fettsäure des Leinöls mit Äthylendiamin.As amino compounds containing primary or secondary amino groups, in the invention Method m-phenylenediamine, diaminodiphenylmethane and diethylenetriamine can be used. Further examples are the amine derivatives of long-chain fatty acids, adducts of amines and epoxidized ones oils or alkenes, especially condensation products of lower aliphatic polyamines, dimerized or trimerized fatty acids from drying oils, such as condensation products of dimerized ones Fatty acid of linseed oil with ethylenediamine.
Das Gewichtsverhältnis der Mengen Epoxydverbindung zu Aminoverbindung kann innerhalb weiter Grenzen schwanken, z.B. 90 : 10 bis 10:90, insbesondere 30: 70 bis 70: 30 bei polymeren Amiden. Ein besonders geeignetes Verhältnis ist 65: 35.The weight ratio of the amounts of epoxy compound to amino compound can be further within Limits vary, e.g. 90:10 to 10:90, especially 30:70 to 70:30 for polymeric amides. A particularly suitable ratio is 65:35.
Die Verwendung von Milchsäure als Beschleuniger setzt die Topfzeit herab, beschleunigt die Polyadduktbildung und erlaubt eine wirkungsvolle Einstellung der Umsetzungsgeschwindigkeit. Während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch bekannte Zusätze, wie Füllstoffe, Pigmente, Weichmacher, sowie andere Polymere zugegen sein. Als Weichmacher wird vorzugsweise einer aus der Gruppe der Ester, insbesondere Dioctylphthalat, verwendet, im allgemeinen in einer Menge von unter 100 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile Epoxyharz.The use of lactic acid as an accelerator reduces the pot life and accelerates the formation of polyadducts and allows an effective adjustment of the conversion speed. During the implementation of the process according to the invention, known additives such as fillers, pigments, Plasticizers, as well as other polymers, may be present. The plasticizer is preferably one of the Group of esters, especially dioctyl phthalate, used, generally in an amount of less than 100 parts by weight to 100 parts by weight of epoxy resin.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Produkte sind Formkörper, Überzüge oder Verklebungen. Bei der Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Oberflächenüberzügen kann die Umsetzung bei Raumtemperatur erfolgen, wobei die üblicherweise in der Anstrichtechnik verwendeten Lösungsmittel überflüssig sind. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Produkte sind ferner nicht nur geeignet zur Herstellung von Kabelmanschetten, sondern auch für die Herstellung von Schichtmaterial und Kleber.The products obtained according to the invention are moldings, coatings or adhesives. In the Carrying out the process for the production of surface coatings, the reaction can be carried out at room temperature take place, whereby the solvents usually used in painting technology are superfluous are. The products obtained by the process according to the invention are also not only suitable for Manufacture of cable sleeves, but also for the manufacture of layering material and glue.
Die Erfindung wird durch folgendes Beispiel erläutert: The invention is illustrated by the following example:
100 Gewichtsteile Diglycidyläther des Diphenylolpropans wurden mit 50 Teilen einer 50%igant Lösung von Diamino-diphenylmethan in 8-Butyrolacton und 10 Teilen Milchsäure gemischt. Die Mischung hatte eine Gelzeit von 90 Minuten bei 250C; Innerhalb dieser Gelzeit muß die endgültige Verformung erfolgen.100 parts by weight of diglycidyl ether of diphenylolpropane were mixed with 50 parts of a 50% solution of diamino-diphenylmethane in 8-butyrolactone and 10 parts of lactic acid. The mixture had a gel time of 90 minutes at 25 0 C; The final deformation must take place within this gel time.
5 Ohne Zusatz von Milchsäure erfolgte innerhalb von 24 Stunden bei dieser Temperatur keine Polyaddition.5 Without the addition of lactic acid, no polyaddition took place within 24 hours at this temperature.
Der enorme technische Fortschritt, den man bei demThe enormous technical progress that has been made with the
Ersatz von Phenol durch Milchsäure erhält, ist aus dem nachfolgenden Versuch deutlich ersichtlich. SoReplacement of phenol by lactic acid is clearly evident from the following experiment. So
ίο erniedrigt sich die Zeit bis zum Gelieren bei 2 Gewichtsprozent
Milchsäure von > 360 auf 114 und bei 10 Gewichtsprozent immer noch von 120 auf 24 Minuten.
Zum Nachweis der überlegenen Beschleunigerwirkung der Milchsäure im Vergleich zu Phenol möge
der folgende Vergleich dienen.ίο the time to gel decreases with 2 percent by weight lactic acid from> 360 to 114 and with 10 percent by weight still from 120 to 24 minutes.
The following comparison should serve to demonstrate the superior accelerating effect of lactic acid compared to phenol.
Es wurde eine Grundmischung aus 100 Teilen Diglycidyläther von Diphenylolpopan mit einem Molgewicht von 380 und mindestens 1,9 EpoxygruppenA basic mixture of 100 parts of diglycidyl ether of diphenylolpopane with a molecular weight was obtained of 380 and at least 1.9 epoxy groups
so im Molekül und 50 Gewichtsteilen p,p'-Diaminodiphenylmethan hergestellt. Je 2,5 und 10 Gewichtsteile der Milchsäure wurden mit der Grundmischung auf 100 Gewichtsteile aufgefüllt und die Gelzeit gemessen. Die folgenden Werte wurden erhalten:so in the molecule and 50 parts by weight of p, p'-diaminodiphenylmethane manufactured. 2.5 and 10 parts by weight of lactic acid were added to the basic mixture 100 parts by weight made up and the gel time measured. The following values were obtained:
MilchsäureTeMe
Lactic acid
MinutenGel time at 25 ° C
Minutes
PhenolParts
phenol
MinutenGel time at 25 0 C
Minutes
5/100
10/1002/100
5/100
10/100
44
24114
44
24
5/100
10/1002/100
5/100
10/100
300
120360
300
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