DE1520180A1

DE1520180A1 - Haertungsmittel fuer Epoxydverbindungen

Info

Publication number: DE1520180A1
Application number: DE19631520180
Authority: DE
Inventors: Alfred Krueger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-04-22
Filing date: 1963-04-22
Publication date: 1970-03-19
Also published as: DE1570860A1

Description

Härtungsmittel für Epoxydverbindungen Die Verwendung von Polycarbonsäuren wie Dicarbonsäuren oder deren Derivate, z. B. Phtalsäureanhydrid, als vernetzende Härtungsmittel für Epoxydverbindungen ist bekannt. Ebenso ist bekannt, daß die für die Einleitung der Umsetzung mit Dicarbonsäuren-Anhydriden erforderliche Öffnung des Epoxydringes und Bildung einer Hydroxylgruppe auch durch Eintragung einer katalytischen Menge einer Carbonsäure eingeleitet werden kann.
Im Gegensatz zu dieser bekannten katalytischen Wirkung von Carbonsäuren als Startkatalysator für weitere Umsetzungen mit anderen Komponenten, z. B. Aminen oder Dicarbonsauren, hat sich nun gezeigt, daß aromatische Monoearbonsäuren vernetzende Härtungamittel für Epoxydverbindungen sind. Dies ist umso überraschender, als bisher stets angenommen wurde, daß aum Aufbau höhermolekularer Epoxydverbindungen Dicarbonsäuren erforderlich sind.
Erfindungsgemäß werden vorzugsweise Epoxydverbindungen verwendet, die mindestens zwei Epoxydgruppen im Molekül enthalten und aromatische Monocarbonsäuren, z. B. Benzoesäure, in einer Menge von 0, 1 bis 1, 5 Mol der Epoxydverbindungen als vernetzende Härtungsmittel zugesetzt.
Die aromatischen Monocarbonsäuren können substituiert sein oder zusätzliche Gruppen enthalten, z. B. Aminogruppen oder Hydroxylgruppen, die ebenfalls vernetzend auf Epoxydverbindungen wirken, z. B. Aminobenzoesäure.
Es können auch Härtungsmittel angewendet werden, deren vernetzende Wirkung auf der thermischen Abspaltung von aromatischen Monocarbonsäuren beruht, z. B. Teilester letzterer mit Alkoholen.
Die erfindungsgemäßen Härtungsmittel können auch vor, während oder nach der Modifizierung von Epoxydverbindungen mit bekannten Stoffen, z. B. Fettsäuren, fetten Olen, Polycarbonsäuren, Polyalkoholen, Amino-oder Phenoplasten oder deren Vorkondensaten, Alkydharzen, Harzsäuren, angewendet werden. Hierbei ist von Vorteil, daß Überschüsse von aromatischen Monocarbonsäuren in die modifizierenden Stoffe einkondensiert werden können, z. B. in Alkydharze.
Es können neurale oder saure Produkte hergestellt werden und es kann sich eine Nachbehandlung, z. B. durch Amin-oder Polyalkohol-oder Polyamidzusatz oder-durch Erhitzen, anschließen.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei der erfindungsgemäßen Umsetzung von Epoxydverbindungen mit aromatischen Monocarbonsäuren als vernetzende Härtungsmittel sich die Umsetzungsreaktionen wesentlich leichter steuern lassen als dies bei mehrfunktionellen Verbindungen, z. B.
Dicarbonsäuren, möglich ist.
Auf diese Weise lassen sich Produkte herstellen, die sich in der Vorstufe duwoh umfassende Löslichkeit und Verträglicnkeit mit anderen Stoffen sowie sehr gute Lagerstabilität, auela ohne Anwendung von Lösungsmitteln, auszeichnen und die von bemerkenswert niedriger Viskosität sind und trotzdem im Endzustand, z. B. nach thermischer Nachbehandlung, unlösliche Produkte mit hervorragenden Eigenschaften ergeben und auf dem gesamten Epoxyd-Anwendungsgebiet verwendet werden können, insbesondere für Lacke einschließlich Elektroisolierlacke, für Kleber und Gießharze.
Beispiel 1 400 Teile eines bei Normaltemperatur flüssigen Epoxydharzvorproduktes auf der Grundlage von Epichlorhydrin und Bisphenol A, Molekulargewicht 380, Epoxywert 0, 5, werden mit 200 Teilen Benzoesäure und 50 Teilen Xylol unter ständigem Rühren und unter Stickstoff-Atmosphäre bis max. 200 0C erhitzt bis die Säurezahl 9, 5 beträgt und das Xylol abdestilliert.
Es resultiert ein springhartes Harz, das für sich allein oder in Kombination mit anderen Stoffen, z. B. Harzen, Pigmenten, Härtern, Weichmachern, analog den bekannten Epoxydverbindungen angewendet werden kann.
Beispiel 2 400 Teile des in Beispiel 1 beschriebenen Epoxydharzvorproduktes werden mit 250 Teilen Ricinenfettsäure und 50 Teilen Xylol auf max. 200°C erhitzt bis die Säurezahl 10 beträgt (A). Jetzt werden 100 Teile Benzoesäure oder p-tert.-Butylbenzoesäure zugesetzt und weiter bis max. 200°C erhitzt bis die Säurezahl 9 beträgt (B), und das Xylol unter leichtem Vacuum abdestilliert, um alles Xylol restlos zu entfernen.
75 Teile (B) ergeben gemiscnt mit 25 Teilen Hexamethoxymethylolmelamin eine ausgezeichnete Lackgrundlage (C) für Einbrennlacke und härten nach Zusatz von 1% Säurekatalysator, Handelsname "Cyzac 1010", in 30 Minuten bei 140°C zu ausgezeichneten Lackfilmen, während eine Lackgrundlage mit (A) bei sonst gleicher Zusammensetzung w (C) nach 30 Minuten bei 140°C nur klebende Anstriche ergibt.
Beispiel 3 Beispiel 2 wird in der Weise abgeändert, daß zunächst das.
Epoxydharzvorprodukt und die Benzoesäure bis auf Säurezahl 10 umgesetzt werden und erst daran anschlievend die Vejssterung mit Ricinenfettsäure erfolgt. Eine Lackgrundlage nach (C) Beispiel 2 zeigt hervorragende Eigenschaften.

Claims

Patentansprüche : ~ 1. Härtungsmittel für Epoxydverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungsmittel aus aromatischen Monocarbonsäuren bestehen.
2. Härtungsmittel fiir modifizierte Epoxydverbindungen, z. B. mit Fettsäuren veresterte Epoxydverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungsmittel aus aromatischen Monocarbonsiuren bestehen.
3. Härtungsmittel für Epoxyd-oder modifizierte Epoxydverbindungen, dadurch gekennzeichnet, da ; 6 die Härtungsmittel aromatische Monocarbonsäuren in einer Menge von mindestens o, 1 Mol der Epoxydverbindungen enthalten.
4. Härtungsmittel für Epoxydverbindungen, die mindestens zwei Epoxydgruppen oder eine Epoxyd-und eine Hydroxylgruppe im Molekül enthalten, dadurch gekennzeichnet, dals die Härtungsmittel aromatisene Monooarbonsäuren in einer Menge von mindestens 0, 1 Mol. vorzugsweise bis 1, 5 Mol, der Epoxydverbindungen enthalten.
5. Härtungsmittel nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dab sie neben der Carboxylgruppe noch eine Amino-oder Hydroxylgruppe enthalten.
6. Härtungsmittel'nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dsJ sie aus Benzoesäure oder deren Derivate,z.B. p-tert.-Buty-ibenzoesaure oder p-hminobenzoesåure, bestehen.