DE1594277A1 - Bindemittelmischungen auf Epoxydharz-Basis - Google Patents

Description

^DR-^|NG- . DR.-ΙΝβ. DIPL.-JNQ. M.SC.

HÖGER - EUG. MAIER - STELLRECHT

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 31 253 i ι cq / 77

!Elle Council of America» lnc_a, 800 Second Avenue«

flew York 17. Ν»Υ.

Bindemittelmisohungen auf Epoxydharz-Baais

Die Erfindung betrifft Bindemittel, die durch Zusatz einer flüssigkeit wirksam werden« Sie betrifft insbesondere trokkeae Mischungen von Epoxydharzen mit komplexen Aminsalzen, die als Härter wirksam sind, wobei diese Mischungen durch Zusatz einer Flüssigkeit wirksam gemacht werden können.

Die Brauchbarkeit von Bindemitteln auf Epoxydharz-Basis 1st allgemein erkannt. Die Anwendungsmögllohkeiten für diese Harze sind viel zu zahlxeLch, als dass sie hier aufgezählt werden können. Trotz der allgemeinen günstigen Aufnahme, die die Spoxydharzpolymere als Bindemittel u.a. gefunden haben, ist vom praktischen Umgang mit diesen Polymeren her bekannt, daea ihre Handhabung mit einigen Komplikationen

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verbunden 1st, die bei ihrer Anwendung trotz der damit verbundenen Unbequemlichkeiten hingenommen werden, besonders im Hinblick darauf, dass diese Produkte eben doch ausserordentliche Qualität-m aufweisen.

Polymere Epoxydharze können dadurch gebildet werden« dass ein monomeres oder ein vorpolymerieiertes Epoxydharz mit einem flüssigen, als Härter wirkenden Amin zusammengebracht wird. Diese beidwn Grundbestandteile werden intensiv mitr einander vermisch*;» worauf die Vernetzungs- und Polymerieations-Reaktion erfolgt und au einem Produkt führt, das eine aussergevdhv.lich hohe Bindungsfestigkeit und chemische Beständigkeit autelst* Das als Härter wirkende Amin ist für gewöhnlich ein Diamin oder ein mehrwertiges Amin· Derartige A'-iine erwleaen sich als Vernetzungsmittel zur Gei solcher Polymeren deswegen ale besonders geeignet, auoh bei Zimmertemperatur« besonders reaktionsfähig sind*

yln Nachteil der Bpoacyd-Amin-Systeme ist die Notwendigkeit, die Bestandteile getrennt abzupacken, um einen vorzeitigen Kontakt dee Epoxydharzes mit dem als Härter wirkenden Amin sicher zu vermeiden. Dazu kommen noch andere Bedenken, die damit in Zusammenhang stehen, dass einige freie Diamine und Polyamine flüchtige Substanzen mit Reiz- und Allergie- er» zeugender Wirkung sind. Um eine maximale Vernetzung im Polymerleat zu erhalten, müssen die beiden Hauptkomponenten in

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ganz bestimmten Mengenverhältnissen miteinander vermischt «erden· Es let zuweilen auch schwierig, das AmIn und das polymere Epoxydharz homogen miteinander zu ,vermischen, weil die Reaktion rasch einsetzt,sodass sich Klumpen des Reaktionsprodukte a Bilden, die Anteile der noch nicht in Reaktion getretenen Ausgangematerialien einsohliessen und damit der Umsetzung entziehen können.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile und sieht eine einheitliche, trockene Bindend ttelmischung vor, die dadurch wirksam und anwendungsbereit gemaoht werden kann, dass sie mit einer Flüssigkeit versetzt wird, die dann zu gleicher Zeit zwei Punktionen erfüllt, indem sie die Polymsrisationsreaktionin Gang bringt und die trockene, pulvrige Mischung plastisch und fliessfähig macht»

Die vorliegende Erfindung sieht das Zusammenbringen der folgenden Substanzen in trockener, pulvriger Form vors

Ein monomereθ oder vorpolymerislertes Epoxyd, ein komplexes Aminsalz, das durch Umsetzung eines Metallsalzes mit einem zwei- oder mehrwertigen AmIn hergestellt wird, und, zum Zeltpunkt der Verwendung, eine polare Flüssigkeit wie Wasser usw., um die Polymerleationsreaktion in Gang zu bringen.

Die Härter der vorliegenden Erfindung werden durch Umsetzung von Polyaminen mit anorganischen Metallsalzen hergestellt, die solche Kationen enthalten, die Aminogruppen stabil

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plex binden können· Die hler in Betracht gezogenen Polyamine, die zur Herstellung der Härter geeignet sind, sind aliphatieche Polyamine mit 2 oder mehr Aminostickstoffatomen, die vorzugsweise an aliphatieche Kohlenetoffatome gebunden sind und zwar speziell Amine der folgenden ,Formeln:

In diesen bedeutet R einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest und R¹ einen aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest oder auch ein Wasserstoffatom, Die Polyamine enthalten vorzugsweise zwei oder mehr primäre oder sekundäre Aminostickstoffatome, nicht mehr als ungefähr 30 Kohlenstoffatome in der aliphatischen Gruppe, $£e mit den Aminostickstoff atomen verbunden ist, und insgesamt nicht mehr als ungefähr 50 Kohlenstoffatome. Speziell geeignet sind Polyamine mit 2 oder mehr primären Aminogruppen, die an einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest gebunden sind, der höchstens 30 Kohlenstoffatome enthält·

Beispiele für Polyamine, die verwendet werden können, sind u.a. JLthylendiamin, Propylendiamin, Diöthylentriamin, Dipropylentriamin, Triäthylentetramln, Tripropylentetramin, Tetraäthylenpentamln, Tetrapropylenpentamin und Mischungen dieser Substanzen. An dieser Stelle sind auch höhere Alkylpolyamine zu nennen, die den obigen Formeln gehorchen, wie etwa Alkylpolyamine, bei welchen 4er Alkylrest die Butyl-,

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Hexyl-, Octyl-Gruppe usw, ist.

Die Metallsalze, die zur Herstellung der erfindungsgemässen Härter geeignet sind, sind solche, die Kationen zur Verfügung stellen, die mit Aminen stabile Komplexe bilden. Typisch für diese sind die Salze von Calcium, Zink, Kupferj Silber und Nickel mit starken oder schwachen Mineral- oder organischen Säuren. Von diesen Salzen führten die des Calciums und des Zinks zu aussergewöhnlich guten Ergebnissen, weshalb sie besonders bevorzugt werden. Die Anionen dieser Salze sind praktisch ohne Bedeutung» Eo können z.B. die Halogenide, Nitrate, Sulfate, Phosphate, Acetate und Salze anderer schwacher und starker Mineral*· und organischer Säuren dieser Metalle verwendet werden, wie dem Fachmann bekannt ist,

Zur Herstellung der erfindungsgemässen Härter werden die Metallsalze, deren Kationen mit den Aminogruppen stabile Komplexe bilden, vorzugsweise in feinverteilter Form zu den weiter vorn beschriebenen Polyaminen gegeben, worauf die Mischung gerührt wird« Die Dauer der Umsetzung und die dabei anzuwendende Temperatur hängen von dem speziellen Polyamin und dem jeweiligen Metallealz ab, die verwendet worden sind· Wenn die Reaktion vollständig geworden ist, läset eich, wenn die Reaktionstemperatur unter dem Schmelzpunkt des Umsttssungeproduktea liegt, daran erkennen, das β daa Polyamin vfreohwunden let und nur nooh ein Pulver vor-

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liegt. Wird die Umsetzung bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Reaktioneprodukte durchgeführt, so erkennt man den volle tändigen Ablauf daran, dass die Misοhung völlig homogen geworden ist. Man kann dann das Reaktlonsprodukt unter seinen Schmelzpunkt abkühlen, sodass man ein fas tea Material erhält, das pulverisiert werden kann, Venn das komplexe Umsetzungsprodukt des Amins eine Flüssigkeit 1st, so kann diese von einer Trägeraubstanz in geeigneter Weine adsorbiert werden, wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird.

Als Beispiel für die hier beschriebenen komplexen Aminver-Windungen sei das gewählt, welches sich bei der Umsetzung von Calciumchlorid mit Ibhylendiamin bildet. Diese Umsetzung kann wie folgt formuliert werden«

H H_H HHHH -«..-Ä

OaGl₂ + N-O-O-N HHHH

HON.. ! Ca

HO-NO

L H H^H .

2 01"

In Wirklichkeit wird das Reaktionβprodukt wohl ein· kontinuierliche Kristallstruktur entsprechend der folgenden Formel}

H ⁰^" j H H H H ⁰¹~. I H H H H ^0X HH ⁰^ j H H H H ⁰¹. I H H H H ^0X j

... 0- N "·· 0a^T -y N - 0 -O -N ···* o· 4· N ~Q - 0 -N »·· Oa ····

H. H ₀₁- JHHH H ₀₁- j H H H H j

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aufweisen« die sich natürlich in alle drei Dimensionen erstreckt. Es ist zu erkennen, dass die Umsetzungsprodukte der hier beschriebenen Reaktion als stabile Aminkomplexe von Metallsalzen mit Polyaminen anzusehen sind« Die Strukturen der anderen stabilen Aminkomplexe sind vom Fachmann auf Grund der vorstehenden Beschreibung leicht abzuleiten.

Die gemäßQ der vorliegenden Erfindung hergestellten Härter können mit polymeren oder monomeren Epoxyden von flüssiger oder fester Konsistenz gemischt werden.

Die harzartigen Epoxyde, die für eine erfindungsgemäase Verwendung geeignet sind, sind solche Verbindungen, die mindestens zwei Epoxydgruppen der allgemeinen Formulierung:

-σ-σ-

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im Molekül enthalten« Die Polyepoxyde können gesättigt oder ungesättigt, cycloaliphatisch, heterocyclisch oder vorzugsweise aliphatisch sein und gewünschtenfalls die folgenden Substituenten enthalten: Chloratome, Hydroxylgruppen, Ätherreste u.a. Sie können auch monomer oder polymer sein»

Beispiele für die Polyepoxyde Bind unter anderem die folgenden: epoxydiertes ^lycerin-dioleat, T,4-Bis-(2,3-epoxypropoxy)-benzol, 1,3-Bia~(2,3-epoxypropoxy)-benzol, 4,4*-Bis-(2,3-epoxypropöxy)-diphenyläther, 1_r8-Bia-(2,3-epoxyproposy)-octan, 1_f4-Bis-(2,3-epoxypropoxy)-oyolohexan, 4,4'-BiS-(S-

hydroxy-3»4-epoxybutoxy) -diphenyläiraethyliiie than, 1,3-Bis-(4,5-epoxypentoxy)-5-ohlorbenzol, T,4-Bis-(3,4-epoxybutoxy)-

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2-chloroyclohexan, 1,3-Bie~(2-hydroxy-3»4-epoxybutoxy)-benssol, 1,4-Bis- und 1 _t3-Bis-(2-hydroxy-4,5-epoxypento3cy)-benssol.

Zu den bevoraugten Epoxyden gehören die Epoxy-polyäther mehrwertiger Phenole, die man durch Umsetzung eines mehrwertigen Phenole mit einem Epoxyd, das Halogen enthält, oder einem Dihalogenhydrin in alkalischem Medium erhält. Mehrwertige Phenole, die hierfür verwendet werden können, aind unter anderem Resorcin, Brenzkatechin, Hydrochinon, Methylreeoroin oder mehrkernige Phenole wie z.B· 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A)» 2_f2-Bis-(^-hydroxyphenyl )-butan, 4 j 4'-Dihydroxybenzophenon, Bis-(b~hydroxyphenyl)-äthan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-pentan sowie 1,5-Dihydroxynaphthalin» Ale Beispiele für die Halogen enthaltenden Epoxyde seien die folgenden genannt: 3-0hlor-1,2-epoxybutan, ?-Brom-1,2-epoxyhexan, 3-Qhlor-1,2-epoxyoctan und ähnliche.

Die naoh dieser Methode aus zweiwertigen Phenolen und Epiohlorhydrin gebildeten monomeren Reaktioneprodukte können durch die folgende allgemeine Formel symbolisiert werden:

Λ /V

OH₂-OH-GH₂-O-R-O-OH₂-Oh-CH₂.

In dieser bedeutet R den zweiwertigen Kohlenwaaseretoffreat des aweiwertigen Phenols. Die polymeren Reaktionsprodukte bestehen im allgemeinen nicht aus föllig gleichartigen

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Molekülen, ale sind vielmehr eine komplexe Mischung von Glyoid-polyäthern der folgenden allgemeinen Formel8 .

Λ , ; A

GH₂-GH-CH₂-O(E-O-OH₂-OHOH-GH₂-O J_nR-O-CH₂-CH-CH_{2 #}

In dieser bedeuten R den zweiwertigen Kohlenwaaseratoff>» rest des zweiwertigen Phenols und η eine ganze Zahl aus der Reihe 0,1,2,3 usw. Für jedes einzelne Molekül des Polyäthera ist η zwar eine ganze Zahl; dadurch aber, dass der gewonnene Polyäther eine Mischung verschiedener Moleküle ist, ergibt sich bei der experimentellen Bestimmung des Zahlenwertes für η ein Hittelwert, der nicht notwendig Hull oder eine ganze Zahl 1st· Gelegentlich können bei einem geringen Anteil dar Moleküle der Polyäther eine oder beide endständigen Glycidreate in hydratiaierter Form vorliegen.

Sie oben beschriebenen Glycld-polyäthör der »welwertigen Phenole können dadurch hergestellt werden, dass die erforderlichen Mengen an zweiwertigem Phenol und an Bpiohlorhydrin in einem alkalisch reagierenden Medium zur Reaktion gebracht werden» Die erwünschte alkalisch© Reaktion wird durch Zuaatä von Basen, wie natrium« oder Xalium-hydroxyd, vor^ugsweisa in stbOMometriechem Überschuss über das eingesetzte Bpiohlorhydrin erzielt. Die Umsetzung wird vorzugsweise bei Uamperaturan im Bereich zwisohen 50 und 150 durchgeführt. Zur Brsialung eines vollständigen Reaktionsablauf β wird die erhöhte Samperstur einige Stunden aufreoht-

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erhalten; anschliessend werden das gebildete Sals und die überschüssige Base aus dem Reaktionsprodukt ausgewaschen. Diese Epoxydharze sind in verschiedenen Zustandsformen, angefangen bei einer viseosen Flüssigkeit bis zu einem festen Harz» erhältlich. Speziell geeignet sind solche Harze, die bei Zimmertemperatur flüssig oder nahe ihrem Erweichungspunkt sind*

Typische Epoxydharze, die verwendet werden können, sind? solche vom Eplchlorhydrin-Bisphenol-Typ, wie sie unter den folgenden Bezeichnungen gehandelt werden: "Epon Resins" (Shell Chemical Corporation), "Gen Epoxy" (General Mills), »DER Resins» (Clba), "ERI. Resins" (Bakellite Corporation), "Epi-Rez? (John Dabney);

mit Peressigsäure epoxydierte Verbindungen, die unter der Bezeichnung "Unox Diepox,,ldes" (Union Carbide Chemical Company) in den Handel gebracht werden; sowie trifunktionelle Epoxyverbindungen, die unter der Bezeichnung "Epiphen" (¹ShQ Borden Company) in den Handel kommen. Ein Beispiel für eine derartige trifunktionelle Verbindung ist "Epiphen¹¹ ER-825 mit der folgenden Formel:

O
H₂C'- C-CH₂-O

H A
O-C-C - CH₂

H Ä

o-c-c -

CH₂J

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Bei Verwendung flüssiger monömerer oder vorpolymerisierter Epoxydharze werden diese am besten an inerte Materialien oder Füllstoffe adsorbiert bzw. in anderer Weise von diesen aufgenommen, um diese Harz-Komponente in eine für die erfindungsgemässen Pulvermisehungen geeignete Form zu bringen. Als Beispiele für derartige inerte Materialien seien Kieselsäure-Aerogel, Blanc fixe, Talkum, Pyrophyllit, verschiedene Tone, Kieselgur und andere ähnliche inerte Materialien erwähnt. Die Träger für die Epoxydharze sollen in möglichst fein verteilter Form mit hoher Oberflächenausdehnung vorliegen. Gute Ergebnisse werden auch bei Ver-. Wendung von körnigen Materialien wie etwa Sand, entweder allein oder neben den erwähnten Füllstoffen, erzielt.

Kieselsäure-Aerogel und feiner Sand sind als kombiniertes Füllmaterial für die erfindungsgemässen Mischungen besonders geeignet. Die Kombination dieser Materialien ergibt eine grosae Oberfläche für das Epoxydharz, mit welcher es mit dem Aminhärter in Berührung kommen kann. Der Sand mässigt die Reaktionsgeschwindigkeit, indem er einen wesentlichen Teil der Wärme aufnimmt, die beim in-Lösung-gehen einiger der Komponenten und bei der Vernetzungsreaktion zwischen dem Amin und dem Epoxydharz frei wird. Je nach dem Mengenverhältnis, in welohem Trägersubstanz und körniges Material im kombinierten Füllstoff vorliegen, der άβη, trockenen Bindemittelmischungen zugesetzt wird, lässt sich die Härtungs-

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geschwindigkeit und, damit gekoppelt, die endgültige Schrumpfung beeinflussen.

Das Kieselaäure-Aerogel soll eine Teilchengrösse im Bereich von ungefähr 0,1 bis ungefähr 20 M, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,5 und ungefähr 3,0/U, aufweisen, bei einer spezifischen Oberfläche von ungefähr 10 bis ungefähr 800 m /g, vorzugsweise sswischen ungefähr 85 und ungefähr 600 m /g. Die Feinheit der Sandkörnchen soll zwischen ungefähr 10 bis ungefähr 300 Maschen (Tyler-Standard-Siebsatz) liegen.

Flüssige Epoxydharze und die weiter vorn beschriebenen Härter erhalten durch das Vermischen mit inerten Materialien, die teils als Adsorptionsmittel, teile als füllstoff wirken, eine praktisch trockene Zustandsform, in welcher sie miteinander in Berührung gebracht werden können, ohne dass eine merkliohe Polymerisation erfolgt. Die Mischungen sind relativ gleiohmässig und können in einer solchen Art hergestellt werden, dass Jeder Teil, welcher der Gesamtmischung entnommen wird, das Epoxydharz und den Aminhärter in praktisch dem gleichen Mengenverhältnis enthält, in welchem diese beiden Komponenten ursprünglich zur Erzielung einer in Verbindung mit den anderen Zusätzen optimalen Mischung zusammengegeben worden sind.

Die Mischungen der beschriebenen Art treten, wenn sie stärker befeuchtet werden, teilweise in Reaktionj diese Eigen-

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schaft ist aber nicht derart, dass die Mischungen als wasserempfindlich au bezeichnen sind« Ihre Empfindlichkeit gegen Wasser in Form von Feuchtigkeit liegt zwischen der von Portland-Zement und der von Calciumchlorid. Die Mi» schungen können daher in Papiersäcke, die mit Kunststoff-Folie ausgekleidet sind, oder ähnliches verpackt werden, ohne dass andere spezielle Vorsiohtsmassnahmen erforderlich sind.

2ur Herstellung der Epoxydharz-Bindemittelmiachungen wird die Epoxydharzmischung mit einer solchen Menge des weiter vorn beschriebenen Härtere versetzt, dass das Bindemittel nach der Aktivierung sicher und gut erhärtet. Die Härter und die vorpolymerleierten Epoxydharze sind in den trockenen Mischungen vorzugsweise in stöohiometriaohen Mengenverhältnissen enthalten. Je nach der Art der gewünschten Bindemittelmischung kennen selbstverständlich jedoch auch grussere oder geringere Mengen des Härters verwendet werden.

Wenn Wasser oder andere polare !lösungsmittel zu den Mischungen gegeben werden, wodurch diese wirksam werden, d.h. wodurch die Polymerisation herbeigeführt wird, bildet sich vermutlich ain Hydrat, Alkoholat oder ähnlicher Komplex UQB Hetallsals-Anteila das Amlnhärters, wodurch das freie Amin entsteht, das dann für die Umsetzung mit dem Epoxydharz zur Tsrfügung steht. Obwohl diese Auffassung nicht

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zwingend belegt werden kann, erscheint sie doch als die wahrscheinliche Erklärung für den sich abspielenden chemischen Torgang.

Epoxydharze* welche die Härter der .vorliegenden Erfindung enthalten, lassen sich speziell als mit der Kelle zu verarbeitende Bindemittel oder Mörtel zum Verlegen keramischer Platten und Fliesen und zum Auefügen der Spalten zwischen den Platten verwenden. Bei einer derartigen Anwendung bilden die Epoxydharz-Mischungen harte, gut haftende und chemisch widerstandsfähige Verbindungen. Biese Mischungen haben ausserdem den Vorzug, dass sie bei Zimmertemperatur erhärten* wodurch sie für den genannten Verwendungszweck in besonderer Welse geeignet sind,

Epoxydharz-Mischungen mit den Härtern der Vorliegenden Erfindung verbinden sich aussergewöhnlich gut mit den Kanten und den Rückseiten von keramischen Flatten und fliesen. Ausserdem sind diese Mischungen flexibel und beständig gegen nicht zu starken Temperaturwechsel. Des weiteren sind sie gegen die Einwirkung von Säuren und Alkalien sehr widerstandsfähig.

Gewünsentenfalls können die Epoxydharze in Verbindung mit anderen Harzen wia Polystyrol-Harzen, Polyester-Harzen usw. zur Herstellung der Bindemittelmischungen verwendet werden, wodurch dia Flexibilität der damit hergestellten Verbindungen gesteigert wird.

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Die nachfolgenden typischen Beispiele dienen zur Erläuterung der erf indungagemässen Mischungen und ihrer Herstellung, eind aber keineswegs als eingrenzende Beschreibung der Erfindung aufzufassen.

Beispiel 1

Der Aminkömplex von Calciumchlorid und Ithylendiamin, im folgenden als Aminkömplex "A" bezeichnet, wurde durch Vermischen von 55,5 Gewichtsteilen wasserfreiem, fein pulverisiertem Calciumchlorid mit 30,0 Gewichtsteilen Äthylendiamin bei Zimmertemperatur hergestellt. Die Mischung wurde bis zur Bildung einer homogenen Dispersion und dann noch solange weitergerührt, bis die flüssige Phase verschwunden war und sich ein trockenes, etwas zum Zusammenbacken neigendes Pulver gebildet hatte. Zu Beginn des Zueammenmischens stieg die Temperatur der Mischung rasch an, ein Zeichen, dass eine Reaktion erfolgte, und fiel allmählich in dem Masse wieder ab, wie sich das Pulver bildete und die flüssige Phase verschwand. Das Molverhältnis Calciumchlorid zu Ethylendiamin war 1:1, sodass das Reaktionsprodukt der empirischen Formel [Ca(Mg)₂C₂Hj Cig entspricht. 15,4 g des so erhaltenen Produkts wurden mit 100 g eines flüssigen Epoxydharzes vom Epichlaphydrin-Bisphenol A-Typ mit einer ViacoBität von ungefähr 130 Poise-l>ei 25 ^C, einem Epoxyd-Äquivalentgewieht von ungefähr .200 und einem

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Erweichungspunkt im Bereich von 8 bis 12 ⁰O vermischt. Die Strukturformel des Epoxydharzes war etwa wie folgt:

H₂C- C-CH₂- -0-( )-CY ^-O-C-C-C- A Γ /—\ ?V-\ H OHH] /—\ ?^H5/—V /⁰X

„0-< >-C-< ^-0-CH₂-C - CH₂

Diese Dispersion wurde dann mit 9»7 g Wasser versetzt, der zur Bildung des Galciumchlorid-monohydrats CaCl₂.H₂O stechio« metrisch erforderlichen Menge» Während des Vermischens mit dem Wasser trat der Geruch nach .Ethylendiamin auf; nach 24 Stunden war die Masse fest geworden*

Beispiel 2

100 Gewichtsteile des in Beispiel 1 beschriebenen flüssigen Epoxydharzes wurden mit 233 Gewichtsteilen feinem Sand und 40 Gewiohtsteilen Kieselsäure-Aerogel vermischt. Das Kieselaäure-Aerogel hatte eine Teilchengrösse im Bereioh zwischen 0,5 und 3|0"yu und eine spezifische Oberfläche von 200 m²/g· Der Zusatz des Sandes, dessen Feinheit zwischen ungefähr 16 und 300 Maschen (Tyler-Standard) entsprach, und des Kieseleäure-Aerogels hatte zum Zweck, das flüssige Harz in ein rieselfähiges Pulver zu tiberführen»

Dann wurde die folgende pulverförmig Mieohung hergestellt« 15 Gewichteteile doB Aminkomplexes ^MA" von Beispiel 1 und 373 Gewiohtsteile des Harzpulvero, dessen Herstellung oben

beschrieben ist.

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Diese Mischung war ein rieselfähiges Pulver, das auch bei längerer Lagerung bemerkenswert stabil war, obwohl das Epoxydharz und der Härter in unmittelbarer Berührung miteinander standen.

Bei Wasserzusatz ergab dieses Pulver eine fliesafähige, kohärente Mischung. Diese Mischung wurde auf einen Betonfussboden in einer Dicke von ungefähr 2,5 mm ausgestrichen und als Bindemittel zum Verlegen von Fliesen benützt* Nach einer Wartezelt von 24· Stunden war das Material hart geworden und es hatte sich eine feste Bindung zwischen der Betonoberfläche und der Plattenunterseite ergeben.

Beispiel }

Es wurde eine der von Beispiel 1 entsprechenden Mischung hergestellt, wobei jedoch anstelle der dort verwendeten 30,0 g Ethylendiamin 34,5 g Diäthy'lentriamin eingesetzt wurden. Bs wurden vergleichbare Ergebnisse erzielt.

Beispiel 4

Die Herstellung der Mischung von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei anstelle der dort verwendeten 30,0 g Ethylendiamin 37,5 g Tetraäthylanpentamin eingesetzt wurden. Die mit dieser Mischung erhielten Ergebnisse waren mit denen von Beispiel 1 vergleichbar.

Beispiel 5 . -.

Es wurde die der in Beispiel 2 beschriebenen entsprechende

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Mischung unter Verwendung des Aminkomplexes hergestellt, der sich bei der Umsetzung von Calciumchlorid mit Diäthylentriamin bildet. Es wurden vergleichbare Ergebnisse erzielt.

Beispiel 6 _;

Es wurde die der in Beispiel 2 beschriebenen entsprechende Mischung unter Verwendung des Aminkomplexes hergestellt, der sich bei der Umsetzung von Tetraäthylenpentamin mit Calciumchlorid bildet« Ss wurden vergleichbare Ergebnisse erzielt. .

Beispiel 7

JSa wurde die der in Beispiel 1 beschriebenen entsprechende Mischung hergestellt, wobei zur Darstellung des Aminkomplexes jedoch Zlnkohlorid verwendet wurde· Es wurden vergleichbare Ergebnisse erzielt,

Beispiel 8

Es wurde die der in Beispiel 2 beschriebenen entsprechende Mischung hergestellt, wobei zur Bildung des Aminkomplexes Kup£er(I)-ohlorid verwendet wurde* Es wurden vergleichbare Ergebnisse erzielt»

Beispiel 9

Ee wurde die der in Beispiel 2 beschriebenen entsprechende Mischung hergestellt, wobei zur Bildung d$e Aminkomplexee Silbernitrat verwendet wurde. Die damit gewonnenen Ergebnisse waren mit den anderen vergleichbar«

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Anstelle der reinen Amine können auch die ale technische Produkte handelsüblichen polyfunktionellen Amine im Sinne dieser Erfindung verwendet werden? diese technischen Produkte sind leicht erhältlich und führen zu ähnlich guten Resultaten. Beispiele für derartige handelsübliche Amine sind diejenigen, die von der Chemical Division of Armour ft Company unter den Bezeichnungen "Duomeen 0" und "Duomeen S" in den Handel gebracht werden. "Duomeen 0" besteht im wesentlichen aus einer Mischung von N-alkyl-trimethylendiaminenivon Ölsäure technischen Heinheitegrades. Die anteilmässige Zusammensetzung der Alkylgruppen ist wie

^fol«t' C-H: 2 Si

C-16: 5 ?6
C-18» 93 ^

"Duomeen S" besteht im wesentlichen aus einer Mischung von N-alkyl-trimethylendiaminen der Soja-Säuren. Die anteilmassige Zusammensetzung der Alkylgruppen ist ungefähr wie

^folgti C-16: 13 #

C-18.· 87 9δ

Beispiel 10

Ein Aminkomplexe im folgenden mit "B" bezeichnet, wurde durch Verreiben von 50,0 Gewichtsteilen wasserfreiem Calciumchlorid mit 121 Gewichtsteilen N-oleyl-trimethylendiaminen hergestellt, das von der Chemical Division of Armour & Company unter der Bezeichnung "Duomeen 0" in den Handel

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gebracht wird. Pie gebildete Mischung wurde 16 Stunden lang unter Rühren auf 120 ⁰C erhitzt, wonach sie homogen geworden war· Die Mischung erstarrte beim Abkühlen auf Zimmertemperatur zu einer festen Maese, die zu einem feinen Pulver gemahlen wurde.

10Og des Epoxydharzes von Beispiel 1 wurde mit 100 g feinem Sand und 10 g Kieselsäure-Aerogel vermischt. Der Sand und das Kieselsäure-Aerogel waren die gleichen wie bei Beispiel 1.

Ee wurde die folgende pulverförmig© Mischung hergestellt:

65 g Aminkomplex B und

210 g Harzpulver, entsprechend der obigen Beschreibung

hergestellt,

Diese Misohung war ein rieselfähiges Pulver, das auch bei langdauernder Lagerung verhältniamäsaig stabil war» Auf Zusatz von 60 g Wasser zu diesem Pulver bildete sich eine fliessfähige, kohärente Mischung. Die so gebildete geschmeidige, plastische Masse wurde zum Verkitten von keramischen Platten sowohl Kante an Kante wie Rückseite auf Rückseite verwendet. Beim Stehen erhärtete die plastische Masse und ergab eine feste Bindung·

Beispiel 11

Entsprechend der Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde eine neue Misohung hergestellt, wobei anstelle des flüssigen

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Epoxydharzes ein festes Epoxydharz vom Epichlorhydrin-Blsphenol Α-Typ verwendet wurde. Dieses polymere Ep.oxyd hatte einen Erweichungspunkt von ungefähr 42 ⁰O und ein Epo3cydäq,uivalentgewioht von 500.

15,4 g des nach Beispiel 1 hergestellten Aminkomplexea "A" wurden mit 100 g des festen Epoxydharzes vermischt, wobei sieh ein rieselfähiges Pulver von guter Iiagerbeständigkelt ergab. Durch Zusatz von 9»7 g Wasser ergab dieses Pulver eine geschmeidige, plastische Mischung, die beim Stehen zu einer harten, gut haftenden Masse erstarrte.

Die Erfindung ist in ihrem vollen Umfang nicht auf die hler aufgezeigten und beschriebenen speziellen Arbeitswelsen, Verfahren und Mischungen beschränkt; es können viel· Äehr im Sinne der nachfolgenden Ansprüche Abweichungen hler* von gemacht werden, ohne dass dadurch das Grundprinzip der Erfindung verlassen wird und ihre Hauptvorteile verlorengehen.

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Claims (14)

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1. Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Epoxydharz und einem etabilen Aminkomplex eines Metallsalzes mit einem Polyamin besteht« nobel das Kation dieses Salzes in der Lage ist, Aminogruppen stabil komplex zu binden.

2. Bindemittel in Pulverform, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Epoxydharz, einem stabilen Aminkomplex eines Metallsalzes mit einem Polyamin, wobei das Kation dieses Metallsalzee in der Lage ist, Aminogruppen stabil komplex zu binden« und einer inerten Trägersubstanz besteht.

3. Bindemittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die inerte Trägersubstanz ein sehr feinteiliger Füllstoff ist.

4* Bindemittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die inerte Trägersubstanz aus einem feinteiligen Füllstoff und einem körnigen Material besteht.

5. Bindemittel in Pulverform, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem festen Epoxydharz und einem stabilen Aminkomplax eines Metallsalzes mit einem Polyaminbestoht, wobei das Kation dieses Metallsalzes in der Lage ist, Aminogruppen stabil komplex zu binden. "

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6· Bindemittel in trockener Form, das auf Zusatz eines polaren Lösungsmittels wirksam wird, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem flüssigen Epoxydharz, das auf eine feinteilige, inerte Festsubetanz als Träger aufgebracht ist, und einem stabilen Aminkomplex eines Metallsalzes mit einem Polyamin besteht, wobei das Kation dieses Metallsalzes in der Lage ist, Aminogruppen stabil komplex zu binden.

7. Bindemittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der inerte Träger aus feinteiligem Kieselsäure-Aerogel und Sand besteht»

8· Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyamin zwei oder mehr primäre oder sekundäre Aminostlckstoffatome an einem aliphatischen Kohlenwasserstoffrest enthältt

9· Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kation des Metallsalzes eines aus der folgenden Gruppe ists Calcium, Zink, Kupfer, Silber sowie Nickel,

10, Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels in trokkener Form, dadurch gekennzeichnet, dass ein flüssiges Epoxydharz von einer feinteiligen, inerten festen Trägersubetanz aufgenommen und in der sich so ergebenden pulvrigen Form mit einem stabilen Aminkomplex eines M,etallsalzes mit einem Polyamin vermischt wird, wobei das Kation diese« Me-

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0Q98U/1370

A 21-253 i
18.8.1961,
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tallsalzes in der Lage ist, Aminogruppen stabil komplex zu binden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die feinteilige inerte feste Trägersubstans Sand und/oder Kieselsäure-Aerogel ist.

12« Verfahren sur Herstellung eines Bindemittels, dadurch gekennzeichnet* dass eine innige Mischung eines Epoxydharzes mit einem stabilen Aminkomplex aus einem Metallsalss und einem Polyarain hergestellt wird, wobei das Kation dieses Zdetallealzes in der Lage ist, Aminogruppen etabil komplex zu binden, und dass diese Mischung mit einer polaren Flüssigkeit angemacht wird«

1J_e Verfahren sur Herstellung eines Bindemittels nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet)- dass die gum Anmachen verwendete Flüssigkeit Nasser ist»

14. Verfahren sur Herstellung eines Bindemittels- aao-h Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet_f dass die zum Anmachen verwendete flüssigkeit Alkohol ist.

15» Verfahren zur-Herstellung eines Bindemittels,'dadurch gekennzeichnet_f dass ©in Metallealis, dessen Eation in der Lage ist, Aminogruppen stabil komplex jsu binden_s mit einem Poljamin unter Bildung eines festen komplexen Amins wage-

BAD ORIGiNAL

0088 44/1370

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daös derföate Aminkomplex: mit .einem- -Epöxyafaätfa ver und dass diese MiSGftuMg mit einem polaren wii»d.

iö« BiBdemittel.fiach Anspruch 1, dadurch gekennaöicliiiet,, dass das iOlyaaiii mindestens zwei an aliphatische Kohlen·* gsbwndeiie Aminostiökatoffatome enthält»

17* Bindemittel liäöh Äfisprueh 16> dadurch äaös die Ai&iäöstiöii stoff atome primären Aminogruppen äng&-

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