DE1645660A1 - Epoxyharz-Mischungen - Google Patents
Epoxyharz-MischungenInfo
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Description
7.8.1965 ^ PATENTANWALT
wa * STUTTGART-!
^WERASTRASSE 24 ~~-,
\ 2427:6m fV~ZI~" - 1 !
? Ji * ,.. ■:. .- r-A j
Die Erfindung betrifft Epoxyharz-Miachungen mit besonders guter
chemischer Beständigkeit und Polyepoxid-Kombinationen, die bei
gewöhnlicher Temperatur aushärten und die gegen ohemische Sin»
Wirkungen sehr beständig sind, sowie Verfahren zur Herstellung
dieser Kombinationen und Verfahren zu ihrer Anwendung.
Die Erfindung betrifft Epoxyharz-Mlschungen mit besonders guter chemischer Beständigkeit, die mit Wasser verträglich sind,
und Polyepoxid-Kombinationen, die in Gegenwart von Wasser feste,
gehärtete Harze gebenf die gegen chemische Einwirkungen sehr
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beständig sind, sowie die Verfahren zur Herstellung solcher Mischungen und Verfahren zu ihrer Anwendung.
Die Erfindung betrifft speziell einheitliche Bindemittel-Mischungen
au3 Epoiyharzen und Aminhärtern, die durch die einfache
Zugabe einer Flüssigkeit zum Abbinden gebracht werden,
und die feste, durchgehärtete Harze ergeben, die gegen chemische Einwirkungen aehr beständig Bind, sowie Verfahren aur
Herstellung derartiger Mischungen und Verfahren au ihrer Anwendung.
Es ist allgemein bekannt, a^s die Anwendung von Epoxyharzen fUr
viele Verwendungszwecke durch die Beständigkeit dieser Harze im gehärteten Zustand gegen vielerlei Arten des zerstörenden
Angriffs, wie z.B. gegen die Einwirkung von Chemikalien, sehr
gefördert wird, Weiterhin ist bekannt, dass Epoxyharz-Kombinationen
deswegen für viele Anwendungszwecke bevorzugt werden, weil diese Materialien im gehärteten Zustand dem zerstörenden
Einfluss von vielerlei Arten der Beanspruchung, wie z.B. der Einwirkung von Chemikalien, standhalten, und weil sie feste,
adhäslve Bindungen zu den Oberflächen von vielen verschiedenen
Materialien ergeben. Durch Wärmeeinwirkung gehärtete Epoxyhar«-
Kombinationen weisen eine grosse Beständigkeit gegen derartige
korrosive Umwelteinflüsse auf. Bei erhöhten Temperaturen gehärtete Epoxyharz-Kombinationen sind ebenfalls sehr beständig
gegen solche korrosive Uawelteinwirkungen. Häufig auftretende
Umstände« zu welchen auch die Kosten und die Bequemlichkeit
säulen, verlangen, dass bei chemischen Biawirkungen von der
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Umgebung her ein bei gewöhnlicher Temperatur härtendes Material
verwendet wird.
Bei gewöhnlicher Temperatur härtende Epoxyharz-Polymere werden
im allgemeinen dadurch erhalten, daea ein monomereβ oder vorpolymerieiertes Epoxyharz mit einem flüssigen Aminhärter «usammengebraeht wird. Diese beiden Grundbestandteile werden in«
tensir miteinander vermischt, worauf die Vernetzung und die Polymerisation einsetzt, die schliessliob zu einem Produkt führt,
das die oben erwähnten Eigenschaften aufweist. Häufig auftretende Umstände,' ssu welchen auch die Kosten und die Bequemlichkeit sählen, verlangen, dass bei chemischen Einwirkungen von
der Umgebung her ein bei gewöhnlicher Temperatur härtendes Material verwendet wird. Bs iet aber allgemein bekannt, dass die
Beständigkeit von Epoxyharzen, die bei gewöhnlicher Temperatur gehärtet wurden, gegenüber verschiedenen chemischen Einwirkungen nur gering und in manchen fällen völlig unaureichend ist,
weshalb derartige Materialien in solchen Fällen, wo sie der Einwirkung von chemischen Substanzen ausgesetzt sind, für gewöhnlich nicht verwendet werden.
Verschiedene Substanzen vom Amin-Typ werden in der technischen
Praxis als Härter für Polyepoxide, wie etwa die im Handel erhältlichen Glycid-Polyäther mehrwertiger Phenole, bei gewöhnlicher Temperatur verwendet. Sie mit derartigen Aminhärtera
gehärteten Produkte sind aber gegen den Angriff durch chemische Substanzen, und zwar besonders durch organische Säuren, nur
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sehr wenig beständig. Fehlende Beständigkeit gegen die Einwirkung
organischer Säuren ist eine Eigenschaft aller mit den sogenannten Härtern vom Amin-Typ gehärteten Epoxyharze, auch
wenn hohe Härtungstemperaturen angewandt worden sind. An vielen
Stellen, an denen eine Anwendung der Epoxyharze möglich wäre und an welchen mit der Einwirkung von Chemikalien zu rechnen
ist, liegen häufig feuchte und dampfgesättigte Verhältnisse
vor, die nur schwierig zu ändern sind. Handwerker, die in der Technologie der Epoxyharze bewandert sind, bestehen absolut
auf der Forderung, dass sowohl die Komponenten der Epoacyharz-Kombinationen
als auch die Flächen, auf welchen diese angewandt werden sollen, völlig wasserfrei sind. Dies ist darauf zurückzuführen,
dass die bislang bekannten Epoxyharz-Kombinationen nicht richtig aushärteten und völlig fest wurden, wenn.diese
Kombinationen Wasser enthielten oder wenn die Härtung in Gegenwart von Wasser erfolgte. Darüber hinaus waren die seitherigen
Epoxxharz-Kombinationen dafür bekannt, dass sie auf feuchten
Oberflächen und Oberflächen, die mit einer Wasserhaut überzogen
sind, nicht mehr ausrebhend fest hafteten. Ein anderer ITachteil
der herkömmlichen Epoxyharz-Xombinationen besteht darin, dass dieso Kombinationen von Oberflächen, auf die sie aufgebracht
wurden, und von 'fferkaeugen, mit denen sie verarbeitet wurden,
am* schwierig wieder au entfernen aind. Wenn derartige Kombinationen
zum Verlegen und Ausfugen von Fliesen z.B, verwendet -73?.--c.fint 30 nüssen teure und oft gesundheitsschädliche organi-
vm^ Lösungsmittel benützt werden, um das überschüssige Material
jan c-en Oberflächen dsr Fliesen zu entfernen.
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Ein weiterer Nachteil war ausserdem der, dass das Harz und der
Härter im allgemeinen bis zum Zeitpunkt der Anwendung der Mischung getrennt voneinander gehalten werden musste, ,und eine
Handhabung und Verpackung in Form von einheitlichen Bindemittel-Kombinationen
nicht möglich war.
Ein Gegenstand der Erfindung sind Polyepoxydharz-Kombinationen,
' die gegen Beschädigung durch Einwirkung von Chemikalien - und
zwar speziell von organischen Säuren - ungewöhnlich beständig sind« Ebenfalls ein Gegenstand der Erfindung sind unter Verwendung
von Härtern vom Amin-Typ härtbare Polyepoxidharz-Kombinatlonen,
die beim Härten Produkte ergeben, die eine beträchtlich gesteigerte Widerstandsfähigkeit gegen den Angriff
durch konzentrierte organische Säuren aufweisen. Bin erfindungsgemäeoer
Gegenstand sind auch Mittel, um bei gewöhnlicher Temperatur härtende Epoxidharz-Kombinationen gegen den Angriff
durch organische Säuren beständig zu machen. Die Erfindung
beschäftigt sich mit neuartigen Mitteln und Verfahren, um Fro«
dukte aus Polyepoxidüarzen, die mit Härtern vom iaia-T^p gehärtet
sind, gegen den Angriff durch organische Säuren beständig zu machen. Weiterhin sieht die Erfindung neuartige Mittel
und Verfahren zur Härtung von Polyepoxidharz-Produkteii bei
gewöhnlicher Temperatur vor, durch welche die Beständigkeit des gehärteten Produkts gegen die Einwirkung von organischen
Säuren wesentlich gesteigert wird.
Ein weiterer Segenetaad der Erfindung sind Mrtfeay©s
orgaaieefes Säure» beständig® Peljepoxidhars«Syst©ffie Bit gtin-
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etigeren Härtungsgeachwindigkeitec. Die Erfindung beschäftigt
sich des weiterer! mit Polyepoxidharz-Systemen, die gegen organische
Säuren beständig Bind und die nach dem Härten schon in ganz kurzer Zeit besondere günstige physikalische Eigenschaften
aufweisen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Polyepoxidharz-Kombinationen,
die bei Anwesenheit von Wasser härten und die besonders widerstandsfähig gegen Beschädigung durch Einwirkung
Ton chemischen Agenzien, speziell von organise a Säuren, sind.
Bio Erfindung beschäftigt sich weiterhin mit der Möglichkeit, Epoxidharz-Kombinationen herzustellen, die bei Gewöhnlicher
Temperatur gehärtet werden können, und die auch bei Gegenwart τοπ fässer durchhärten sowie im gehärteten Zustand beständig
gegen die Einwirkung von organischen Sauren sind. Die Erfindung sieht ausserdeia Polyepoxidtars-Eombinationen vor, die besonders
wenig angegriffen werden, wenn sie der Einwirkung von
Chemikalien ausgesetzt werden, die aich leicht in Wasser emulgieren ttßd mit Wasser leicht entfernen lassen· Ein weiterer
Gegenstand der Erfindung sind Polyspoxidhars-Eombinationen,
die su unlöslichen und unschmelzbaren Produkten gehärtet werden, dia gegen eine Beschädigung durch chemische- Einwirkungenf
speziell durch die Einwirkung organischer Säuren, besonders. fea«
ständig sind und die während des Härtsnc Sen Haefateil des Sak«
kens und Plieesene praktisch nicht zeige«. Die Erfindung beschäftigt
ο loh weiteriiir; isit neuartiges Mitteln xmu ?e rf ELr en
Eur Härtung ysa relyepßsidfesr?t-n .iikl-IiiatioBeß hm,
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BAD
AiO13Oi Ct - ·? »
Temperatur und »war besonders mit dem Ziel, die Härtbarkeit in
Gegenwart von Wasser zu verbessern und die Beständigkeit des gehärteten Produkts gegen den Angriff duroh organische Säuren
zu steigern. Die Erfindung sieht auaserdem neuartige Mittel
und Verfahren zur Bindung an und/oder zur Beschichtung von Oberflächen vor, die feucht sind, wodurch Installationen erauglicht
werden, die gegen chemische Einwirkungen beständig ■ind.
Hoch ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind
einheitliche Epoxidharz-Kombinationen, die durch Zusate einer Flüssigkeit wirksaa gemacht werden. Die Erfindung beschäftigt
eich feiterhin mit einheitlichen PolyepoXid-Kombinationen der
bescuriebenen Art, die su einem Produkt aushärten, das gegen
deu Angriff durch chemische Einwirkungen, besonders durch die
Einwirkung von organischen Säuren, aussergewöhnllch beständig
ist. Die Erfindung sieht aueaerdem Mittel aur Herstellung
einheitlicher Epoxid-Kombinationen vor, die durch Zusata einer
flüssigkeit wirksam gemacht werden und anschliessend zu einem Produkt aushärten, das gegen organische Säuren aussergewöhnlich
beständig ist.
Weiterhin sieht die Erfindung neuartige Mittel und Verfahren
zum Setee/i bzw. Verlegen von Bausteinen wie Ziegeln und Platten
bzw. Fliesen vor, wobei sicir solche Verlegungen ergeben,
die gegen chemische Einwirkungen, besonders gegen die von organischen Säuren, beständig sind. Koch ein weiterer Gegenstand
der Erfindung sind neuartige Kittel und Verfahren zur
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Bindung an oder zur Beschichtung von Oberflachen zur Erzielung
von Installationen, die gegen chemische Einwirkungen beständig sind.
Diese und weitere Gegenstände der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
ausführlichen Beschreibung hervor.
Die harzartigen Epoxide, die sich gemäss der vorliegenden Erfindung
zur Erzielung der oben aufgezählten verbesserten Produkte eignen, sind solche Verbindungen, die mindestens zwei
Epoxy-Gruppen der Formel
-C-C-t t
in ihrem Molekül enthalten. Die Polyepoxide können gesättigt oder ungesättigt, cycloaliphatisch, aromatisch, heterocyclisch
oder vorzugsweise aliphatisch sein, und können gewünschtenfalls
auch durch andere oIb Kohlenwasserstoffreste, wie z.B. durch
Chloratome, Hydroxylgruppen, Ätherreste und dergleichen substituiert
sein. Sie können ausserdem monomer oder polymer sein. Die Epoxy-Gruppen können entweder als Endgruppen oder
aber auch als mittelständige Gruppen im Molekül enthalten sein.
Beispiele für derartige Polyepoxide sind unter anderem; dag Diacetat von cpoxydierten Triglyceriden wie von EpoxydierteB
Glycerintrioleat und epoxydiertem Glycerintrilinoleat, Glycerindioleat,
1,4-bis(2,3-Epoxy-Propoxy)-benzol, 1,3-bis(2,3-Epoxypropoxy)-benzol,
4,4l-bis(2,3-Epoxypropoxy)-diphenyläther,
1,8-bis(2,3-Epoxypropoxy)-octan, 1,4-bis(2,3-Epoxy-
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propoxy)-cyclohexan, 4»4t-bis(2-hydroxy-3»4«epoxybutoxy)-diphenyldiaiefchylmethan,
1, 3<-bis(4»5-Epoxypentoxy)-£»--ehlorbenaol,
1,4-bia{3 9 4-Epoxybutoxy )-2~chloreyelohe3can, 1,3-bis(2-HyOroxy-3t4-epoa:ybutoxy)-ben2solt
1,4-bis(2«Jaydroxy-4»5-epoxypentoxy)-benzol.
Andere Beispiele für geeignete Polyepoxide sind die Epoxypolyäther
von mehrwertigen Phenolen« die man erhält» wenn man ein mehrwertiges Phenol in einem alkalischen Medium mit einem
Halogen enthaltenden Epoxid uiasetat. Mehrwertige Phenole, die
für dies;en Zweck verwendet werden können, sind unter anderen:
Resorcin, Brenzcatechin, Hydrochinony Methy!resorcin* oder
aiefarkernige Phenole wie s.B. 2,2-bie(4-Hydroxyphenyl)-propan
(Bisphenol A), 2r2-bis(4-iiydroxyphenyl)-butan, 4»4'-Dihydroxybensophsnon,
Bis(4-hy<iro3cyphenyl)«äthan, 2,2-biö(4-Hydroxyphenyl)~pent&G
und 1 t5-Dihydro3^ynaphthalin· Pur die Halogen enthaltenden Epoxide seien die folgenden Beispiele angeführt
i 3-Chlor-1,2-epoxybutan, 3-Brom~1,3-epoxyhexan, 3-0hlor-1,2-epoxyoctan
und dergleieherimehr.
Bevorzugte Polyepoxide dieser Art sind die ßlycid-polyäther
von zweiwertigen Phenolen, die naoh dem oben angegebenen Verfahren
aus zweiwertigen Phenolen und Epiehlorhjdrin gewonnen
werden· Die monomeren Produkte dieser Art keJs&en durch die
folgende allgemeine Formel gekennzeichnet
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.0 0
Gh2-OH-CH2-O-R-O-GH2-CH-GH2
in welcher mit R der zweiwertige Kohlenwasserstoffrest dee
zweiwertigen Phenols bezeichnet ist. Die polymeren Produkte bestehen im allgemeinen nicht aus Molekülen gleicher Grosse,
sie sind vielmehr in der Regel oine komplexe Mischung von GIycid-polyäthem
der folgenden allgemeinen Formel:
OH2-GH-GH2-0»(-R-0-GH2-CH0H-CH2-0-)n-H-0-CH2-C^r-CH2
in welcher mit R wiederum der zweiwertige Kchlenwasserstoffrest
des zweiwertigen Phenols und mit η eine ganze Zahl aus der Reihe O9 1, 2, 5 usw. gekennzeichnet ist. Während für ein einzelnes
Molekül des Polyäthers η stets eine ganze Zahl ist, bewirkt
der Umstand, dass in eineia Polyätherpräparat eine MieeiLung
von Molekülen verschiedener Gröese vorliegt, dass der
für η ermittelte Wert ein Mittelwert ist, der nicht notwendigerweise
Hull oder eine ganze Zahl ist. Die Polyether können in manchen Fällen in geringer Menge ©in Material enthalten,
bei weleäem ein oder alle beide endständigen GXycidreste in
der hydratisieren Form vorliegen.
Die oben besehriebensn Glyeid-polyäther der zweiwertigen Phenole könners dizroh Umsetzung der erforderlichen Mesgenanteile
des Kweiwer-tigen Phenols mit Eplatolarhydrin in ©infeiii slkali-
Msdium hergestellt werden. Die e^:"?rderlißhs Alkalltät
taduroh Q?reieht, dass geeignete ^-ε lache Sa'bst&asen wi@
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gemisch hinzugefügt «erden. Sie Umsetzung wird vorzugsweise
bei einer Temperatur im Bereich zwischen ungefähr 50 und ungefähr
150 0C vorgenommen. Zum vollständigen Ablauf der Reaktion
wird einige Stunden lang au? die vorgesehene Temperatur
erhitzt; anechliessend wird das Utnetzungsprodukt salz- und
alkalifrei gewaschen.
Derartige Epoxyharze sind in verschie\enen Formen erhältlich;
ihre Beschaffenheit kann zwischen der t-inea visoosen Öles und
der eines festen Harzes variieren. Beaoxiers geeignet sind
solche Harze, die bei Raumtemperatur flüst·;.» oder nahe ihrem
Erweichungspunkt sind.
Typische Epoxy-Harze, die verwendet werden kö.nen, sind die
vom Epiohlorhydrin-Bisphenol-Typ, die unter del folgenden Markenbezeichnungen
in den Handel gebracht werden; ,3pon Resins"
(Shell Chemioal Corporation), "Gen Epoxy" (General Mills),
"DER Resins" (Dow Chemical Company), "Araldite" (C.fca),
"ERl Resins" (Bakelite Corporation), "Epi-Rez" (Jonee Dabney)
und "Bpiphen"- (The Borden Company).
Eine andere Gruppe von Polyepoxiden, dio verwendet werdet können, sind die Glycidäther von Hovolaken, das sind Harze, d^
durch Kondensation eines Aldehyds mit einem mehrwertigen Phenol gewonnen werden. Ein typischer Vertreter dieser Verbindungsklasse
ist das unter Verwendung des Pormaldehyd-2,2-bia-(5-Hydroxyphenol)-propan-Novolakhar2es
hergestellte Epoxyharz, das als überwiegenden Bestandteil die durch die folgende Formel
gekennzeichnete Substanz enthält:
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A 10 130 i
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OH«
CH ^ CU«
σ(0Η,)
ι J
CH2OH-CH2
CH2 - CH- CH2
O
-CH2-
σ(0Η3)2
? Λ
CH2CH-CH2
OH, - OH - CH-ό
α-1 CH2CH-CH2
in welcher m einen Zahlenwert von mindestens 1,0 aufweist.
Zu einer anderen Gruppe von Polyepoxiden gehören die GIycidpolyäther
eines mehrwertigen Phenols» die zwei Hydroxyarylgruppen
enthalten, die durch eine aliphatisch« Kette mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen voneinander getrennt sind, wobei
die Kette jeweils durch eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung
an ein Ring-Kohlenstoffatom der Hydroxyarylgruppe gebunden ist.
Geeignete Phenole, die zur Herstellung dieser Harze verwendet werden, sind diejenigen, die man erhält, wenn ein Phenol mit
einem anderen Phenol kondensiert wird, das eine aliphatische Seitenkette am Benzolring trägt, die eine oder mehrere olefinische
Doppelbindungen enthält, die so in der Kette angeordnet sind, dass sich die erforderliche Zahl von trennenden Kohlenstoffatomen
zwischen den Hydroxyphenylgruppen des erhaltenen mehrwertigen Phenols ergibt. Cardanol» das in bekannter Weise
aus der Schalenflüssigkeit der Cashew-Nuss gewonnen wird, ist
eine bequeme Quelle für Phenole mit einer derartigen Seitenkette.
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Beispiele für die Polyepoxide vom polymeren Typ sind unter anderem die Polyepoxy-polyhydroxy-polyätber, die man durch
Umsetzung, vorzugsweise in einem alkalischen Medium, eines
mehrwertigen Alkohols oder einee mehrwertigen Phenols mit
einem Polyepoxid erhält, wie z.B. das Reaktionsprodukt von Glycerin mit dem bia(243-Epoxypropyl)-äther, das Reaktionsprodukt
von Sorbit mit dem bis(2,3-Epoxy-2-methylpropyl-äther,
das Reaktionsprodukt von Pentaerythrit mit dem 1,2-Epoxy-4,5-epoxypentan,
und das Reaktionaprodukt von Bisphenol mit dem bis(2,3 Epoxy-2-methylpropyl)«äther, das Reaktionsprodukt von
Resorcin mit dem bis(2>3-Spojcypi>opyl)~äther und das Reaktionsprodukte
von Brenzkateehin mit dem bis(2,3-Epoxypropyl)-äther·
Weitere Polyepoxid-Yerbindungen sind unter anderem die Polymerisate
und !Copolymerisate von Epoxygruppen enthaltenden Monomeren, die mindestens eine polymerisierbar olefinische
Doppelbindung im Molekül enthalten. Venn derartige Monomere in Abwesenheit von alkalischen oder sauren Katalysatoren polymerisiert
werden, wie z.B. durch Wärme, Sauerstoff, Peroxyverbindungen, wirksames Licht und dergleichen, so erleiden
sie oine Additionspolymerisation unter Beteiligung der Mehrfachbindung,
wobei die Epoxy-Gruppe unbeeinflusst bleibt.
Derartige Monomere können mit Ihresgleichen oder mit anderen äthylenartig ungesättigten Monomeren polymerisiert werden,
wie etwa mit Styrol, Vinylacetat, Methacrylnitril, Acrylnitril, Vinylchlorid 3 ?iny.lid@ßchlorid, K@thyXasrsfl©t, Mttayl-,
Diallylphthalat, Vinylallylphtfeala^
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va
va
adipat, Chlorallylacetat und Vinylmethallylpimelat. Erläuternde
Beispiele für die Polymere sind unter anderem: PoIy-(allyl-2,3-epoxypropylather),
Poly(2, 3-epoxypropyl-orotonat),
«taa Kopolymerisat von Ally 1-2,2-epoxypropylather und Styrol,
von Methallyl-3,4-epoxybutyläther und Allylbenzoat, Poly(vinyl-2,3-epoxypropyläthar),
das Kopolymerisat von Allylglyeidäther
und Vinylacetat, sowie Poly(4-glycidyloxyetyro^.
Zu einer anderen Gruppe von Polyepoxydeh gehören die Epoxy-Ester
von mehrwertigen Säuren, wie z.B. Diglycidyl-phthalat und Diglycidyl-adipat, Diglycidyl-tetrahydrophthalat, Biglyoidyl-raaleat
und dergleichen.
Besonders "bevorzugte .für die oben beschriebene Gruppe sind
unter anderem die Polymerisate der 2-Alkenyl-glycid-äther mit
einem Molekulargewicht zwischen 300 und 1 000 und einer Epoxy-Äquivalenz
von über 1,0 und vorzugsweise zwischen t,2 und 6,0.
Zu anderen Polyepoxiden gehören die Polyepoxy^polyäther, das
sind z.B. die Äther von Spoxyalkoholen und mehrwertiges Alkoholen» wie sie etwa durch Umsetzung, vorzugsweise in Gegenwart
eiser Substanz mit Säurewirkung wie z.B. Fluorwaoserstoffaäure,
von mehrwertigen Alkoholen mit Epichlorhydrin oder Dichlorhydria
mit anachlieasender Chlorwasserstoff-Abspaltung
aus dem syhalteneri Produkt in Gegenwart einer alkalischen Komponente erhalten woxdea. Beispiele für ffi<3hrw©rtige Alkohole,
die für diesen Zwesk Torwendet »erden kirnen t Biß«! unter an-
l, 1 t5-?entan3iol, Biityleaglykol," öly-
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wa
wa
Polyvinylalkohol, Trimethylolpropan f !»is (4-Hydroxycyclohexyl) dimethylmethan,
1,4-Dimethylolbenzol und dergleichen mehr;
mehrwertige Ätheralkohole wie Triglyeerin und Di-pentaerythrit;
mehrwertige Thioäther wie z.B. 2t2*-.I)ihydroxydiäthylsulfid
und 2,2t-3f3f-Tetrahydroxy-dipropylaiilfid; Meroapto-alkohole
wie alpha-Monothioglyoerin, a'^'-Iiithioglycerin, partiell vereeterte
mehrwertige Alkohole wie etwa Monoetearin, Pentaerythrit-morioacetat
und dergleichen; aowie halogenierte mehrwertige Alkohole wie je« B. das Monoohlorid des Pentaerythrits,
das Monoohlorid des Sorbits, das Monoohlorid des ölyöerine
und dergleichen.
Beeondera bevorzugte Vertreter dieser Gruppe aind die Glyoidpolyäther
von mehrwertigen aliphatischen Alkoholen mit 2 bie 10 Kohlenotofratomen und 2 bis 6 Hydroxylgruppen im Molekül
und vorzugsweise von Alkanpolyolen, die 2 bis 8 Kohlenetoffatome
und 2 bie 6 Eiydrojcylgruppen im Molekül enthalten. Derartige
Produkte haben vorsugaweise eine Epoxy-Äquivalene von
über 1,0 und noch aehr bevorzugt eine solche zwischen 1,1 und
4,0 , bei einem Molekulargewicht zwischen 300 und 1 000.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt eioh mit härtbaren Epoxyharz-Kombinntionen
mit der beschriebenen chemischen Beständigkeit und den angegebenen physikaliachen und Härtunga-El.genschaften,
die au3 einem Epoxyharz, einem Härter für Epoxyharze
vom Amin-Typ, und - in ausreichender Menge - aus einem reaktionsfähigeu
Suhutzkolloid für lie grossen Harzraoleküle besteht.
~**"
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Die Erfindung betrifft härtbare Epoxyhare-lJombinationen ait
dtn beschriebenen Härtungeeigenschäften, die in gehärteten
Suatand eine aueeergewöhnllohe chemisohe Beständigkeit aufweieen. Die Epoxyhars-Komblnatlonen der vorliegenden Erfindung beetehen aua Bpoxyhare-Polymeren oder -Monomeren, Aminen,
Polyaminen, Amido-Aninen und/oder Polyamido-Aain-Bpoxyhari-Härtere, und - in einer ausreichenden Menge - aus einem reaktionsfähigen Schutzkolloid für die grosoen Harzmoleküle.
Ee wurde gefunden, dass, wenn Tonmineralien, die gewisee baeenaustausohende Eigenschaften haben und besonders solche, die
eine verhältnismässig hohe Baaenauatausch-Kapazität aufweisen
und auetausohbare Kationen enthalten, in die Polyepoxid-Kombinationen eingearbeitet werden, die bei gewöhnlicher Temperatur und/oder unter Verwendung eines Härters Tom Amin-Typ
gehärtet werden, das gehärtete Polyepoxid-Produkt eine Überraschend gesteigerte Beständigkeit gegen den Angriff durch
konzentrierte organische Säuren aufweist. Eine Kombination, die E.B. auβ einem Polyepoxidhars, einen Härter vom Anintyp
and einem kolloidalen Tonaineral besteht, härtet bei gewöhnlicher Temperatur zu einem Produkt, dessen Eigenschaften derart sind, wie eie normalerweise nur bei heisa gehärteten Polyepoxidhars-UberzUgent-Bindemitteln usw. ßefundon werden.
Aueserden lassen ßioh die gehärteten Kombinationen überraachenderweise auch an solchen Stellen Terwendßnr an denen mit der
Einwirkung von organischen Säuren, auch in konzentrierter
Tora, EU rechnen ist.
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Bestimmter ausgedrückt wurde gefunden, dass dann, wenn Tonmineralien
y die eine beträchtliche Basenaustauseh-Eigeneohaft
haben, und besonders solche, die eine verhältnismässig hohe
Basenaustauschkapazität aufweisen und austauschbare Kationen enthalten, unter Verwendung eines Amido-Amin- und/oder eines
Polyamido-Amin-Härtere in eine Polyepoacid-Kombination eingearbeitet
werden, die erhaltene Polyepoxidharz-Komhination überraschenderweise auch in Gegenwart von Wasser aushärtet
und im gehärteten Zustand eine ungewöhnlich hohe Beständigkeit gegen den Angriff durch konzentrierte organische Säuren aufweist.
Eine Kombination, die ein Polyepoxidhara, einen Härter
vom Polyamido-Afflin- oder Amido-Arain-'Typ und ein kolloidales
Tonmineral enthält, härtet z.B. bei gewöhnlicher Temperatur in Gegenwart von fasser zu einem Produkt, dessen Eigenschaften
derart sind, wie sie normalerweise nur bei heisa gehärteten Polyepoxidharz-Überzügen oder -Bindemitteln uew, beobachtet
werden. Darüber hinaus können die gehärteten Kombinationen Überraschenderweise auch an solchen Stellen eingesetzt
werden, an welchen mit der Einwirkung von organischen Säuren - auch in konzentrierter Form - gerechnet werden «use.
!Eonmineralien haben die Eigenschaft, gewisse Kationen aufzunehmen
und in einem austauschbaren Zustand festzuhalten. Die
üblichen austauschbaren Kationen sind Calcium, Magnesium und Natrium, sowie Mischungen davon· D©r pH-^©rt d©s mineralischen
Materials kanneiapa Hinweis auf daa ©«©tSMschbars Ka-
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tion geben, das ssurückgehalten wird; ein pH-Wert unter 7
deutet auf Wasserstoffionen hin*
Tonminsralien, die sich für die erfindungagemässe Anwendung
eignen, sind solche, die ausgesprochen basenaustauschende Eigenschaften
haben und die als austauschbare Kationen die der Alkali- und der Erdalkalimetalle, Ammoniumionen oder Mischungen
daron enthalten. Typische geeignete Tonmineralien sind unter
anderem Montmorillonit, Natrium-, Kalium-', Calcium-, Anmonium-
und andere Bentonit»Tone, Hectorit, Saponit, Attapulgit, Illit,
Vermiculit und Zeolit, Diese Mineralien, die durch ein nicht
ausgeglichenes Kristallgitter ausgezeichnet sind, haben negative
ladungen, die normalerweise durch austauschbar eingelagerte, anorganische Kationen kompensiert werden.
Die !Eonmineralien werden in einer Menge von mindestens 15 Prozent
und vorzugsweise von mindestens 50 Gewichts-Prozent, bezogen auf das Gewicht des Epoxid-Harzes, angewandt»
Die Basenaustausch-Kapazitäten der verschiedenen Tonmineralien liegen zwischen ungefähr 15 und ungefähr T50, ausgedrückt
in Milliäquivalenten austauschbare Base je 100 g des Tones·
Der Montmorillonit und die Vermiculit-Mineralien haben hohe
Basenaustauschkapazitäten, von z.B. 80 - 100 bzw, 100 - 150
mVal/100 g. Ganz allgemein sind Tonmineralien mit einer hohes
Baaensmstauschkapasitäfc, deh. von miede?I-uös 20 n.Tal/100 g,
für aie vorliegende Srfiüduag "neeondöre geeignet. „
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Die Art dee austauschbaren Ions kann die physikalischen Eigenschaften
des Tonrainerals und die ffasseraufnahme sowie die
Quelleigenachaften von verschiedenen der oben aufgezählten
Mineralien, z.B. der Montmorillonite, beeinflussen· Dies ist für manche Anwendungen wichtig.
Die am meisten geeigneten und daher bevorzugten Mineralien für die erfindungsgemässe Anwendung sind gereinigte und im
wesentlichen von Verunreinigungen und Sand freie, quellfähige und nicht quellfähige Montmorillonit-Mineralien und Bentonite
aus den West- und Südstaaten, sowie Attapulgit und Vermiculit. Typische Beispiele für diese bevorzugten Materialien sind die
Natrium-, Calcium- und Ammonium-Montmorillonite einschliess-Iicii
Mischungen davon, Bentonit-Tone, die Natrium-, Calcium- und Ammonium-Montmorillonit-Mineralien enthalten, sowie Attapulgit-
und Vermioulit-Mineralien enthaltende Tone.
£β wurde weiter gefunden, dass dann, wenn Mineralien vom Montmorillonit-Typ
in eine bei gewöhnlicher Temperatur härtbare Polyepoxid-Kombination und/oder in eine Polyepoxid-Kombination
mit einem Härter vom Amin-Typ eingearbeitet wird, das ausgehär tete Polyepoxid-Produkt eine überraschend gesteigerte Beständigkeit
gegen den Angriff durch konzentrierte organische Säuren aufweiot. Eine Kombination 2.B.f die aus einem Polyepoxid
harz, einem Härter vom Amin-Typ und einem Montmorillonit-Mineral
besteht, härtet bei gewöhnlicher Temperatur zu einem Produkt aus, das solche Eigenschaften aufweist, wie aie für
gewöhnlich nur bei Polyepoxidhars-Überzügen, -Filmen, -Binde-
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mittelschichten usw, beobachtet werden, die in der Hitze gehärtet
worden sind. Darüber hinaus können die gehärteten Kombinationen überraschenderweise auch an solchen Stellen angewandt
werden, bei denen mit der Einwirkung organischer Säuren, auch in konzentrierter Form, gerechnet werden muss·
Mineralien vom Hontinorillonit-Typ sind natürlich vorkommende
Mineralien aus der Familie der Tone. Diese Mineralien sind die Hauptbestandteile der Bentonit-Tone, wobei die Herkunft
des Tones für gewöhnlich den Prozentsatz an Montmorillonit in diesem Material bestimmt. Mineralien vom Montmorillonit-Typ
besitzen von ¥atur aus eine hohe lonen-Austauachkapasiität
und enthalten Kationen, die mehr oder weniger leicht ausgetauscht
werden können.
Die Eigenschaften der IContmorillonite, Kationen aufzunehmen und
in einem austauschbaren Zustand festzuhalten, ist ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal. Die gewöhnlichen austauschbaren
Kationen, die normalerweise bei Montmorilloniten auftreten, sind besonders die Ionen der Alkali- und der Erdalkali-Metalle
sowie Ammoniumionen. Typische derartige Kationen sind: Calcium, Magnesium, Kalium, Natrium und Ammonium, sowie Mischungen davon.
Der pH-Wert den mineralischen Materials zeigt an, welches austauschbare Kation es trägt.
Montmorillonit-Mineraliezi unterscheiden Bioh auch je nach den
austauschbaren Untiefen, die in dem Ton vorhanden sind, im
Ä'asseraufnähmei-eTTnögfea und in der Quellfähigkeit,
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Pur die erfindung3gemä3se Anwendung geeignet sind quöllfähige
und nicht quellfähige Mineralien vom Monbmorillonit-Typ mit
austauschbaren anorganischen Kationen wie die der Alkali- und Erdalkalimetalle, a.B. Natrium, Calcium, Kalium, Ammonium und
Magnesium, sowie Mischungen davon. Typische derartige Materialien sind Bentonit-Tone mit ausgesprochenen Basenaustausch-Eigenschaften,
die Kationen enthalten, die mehr oder weniger leioht ausgetauscht werden können.
Am meisten geeignet und daher besonders bevorzugt sind quellfähige
und nicht quellfähige Montmorillonit-Zffineralien und Bentonite
aus den ffest- und Südataaten, die präpariert und praktisch frei von Verunreinigungen und Sand sind· Typisch für
diese bevorzugten Materialien sind die Natrium-, Caleium-und
Ammonium-Montmorillonite und Bentonit-Tone, die Natrium-, Calcium-
und Ammonium-Montraorillonit-Mineralien enthalten.
Ss wurde weiterhin völlig überraschend gefunden, dass dann,
wenn die austauschbaren Kationen, die in den hier beschriebenen Tonmineralien vorhanden sind, gegen Ammonium!onen ausgetauscht
werden, sich günstigere Härtungsgeschwindigkeiten und eine frühzeitigere Entwicklung der physikalischen Festigkeit bei
dem gehärteten Polyepozid-System ergeben, und zwar zusätzlioh
2SU der oben erwähnten besseren Beständigkeit gegen die Einwirkung
von organischen Säuren* Die Vorteile, die sich aus dieser Entdeckung ergeben, sind für alls Arbeitsgänge des Anstreichen®
e des Flietienverlegene und der Verklebung ven Bedeutung.
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Gemäss der vorliegenden Erfindung worden 10 bis 100 Prozent
der in den Tonmineralien vorhandenen austauschbaren Kationen gegen das Ammoniumion auegetauscht; im allgemeinen wird ein
50- bis ungefähr 100-prozentiger Austausch dieser Art angestrebt.
Sie Ammoniumionen enthaltenden Tonmineralien r/erden in einer
Menge von mindestens 10 Gewichts-#, bezogen auf das Gewicht
des Epoxidharzes, und vorzugsweise in einer Hange von mindestens
50 Gewichts-^, bezogen auf das Gewicht des vorhandenen
Epoxide, angewandt.
Zur Durchführung des Ionenaustausch^ können verschiedene Methoden
angewandt werden. Die am einfachsten durchzuführende besteht darin, eine wässrige Aufschlämmung des Tonminerale mit
einer wässrigen Ammoniaklösung zu verrühren, wobei man die Menge des Ammoniaks so bemisst, dass diese, bezogen auf die
BLationen-Austauschkapazität des Tonminerals, bei dem der Ionen·
austausch vorgenommen werden soll, im stöehiometrisehen Überschuss
vorhanden ist. Nach Entfernung der wässrigen Phase und nach dem Mahlen oder Trocknen in einer rotierenden Trommel,
bis die gewünschte Teilchenfeinheit erreicht ist, kann das Material weiter verwendet werden.
Bin zweites "Verfahren ist der direkte Austausch der Kationen
durch Hindurehleiten von gasförmigem Amc&niak durch das feste,
gepulverte Tanmineial* bis der Austausch vollständig ist.
Die vorliegende Erfindung- sieLc eliiäeiöliche Epoxid-Korabina-
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tionen Tor, die durch den Zusatz einer Flüssigkeit wirksam
werden und anschlieesend zu einem Material mit besonderer chemie eher Beständigkeit aushärten·
Die einheitlichen Epoxyharz-Kombinationen der vorliegenden
Erfindung bestehen aus polymeren oder monomeren Epoxyharzen und einer polyfunktlonellen Aminoverbindung in Carbamat-Form.
Zur Erzielung der Säurebeständigkeit wird den einheitlichen Mischungen eine ausreichende Menge eines reaktionsfähigen
Sohutzkolloids für die grossen Harzmoleküle zugesetzt. Es ist
völlig unerwartet gefunden worden, dass dann, wenn Tonmineralien mit ausgesprochenen Basenaustauech-Eigenschaften und
besonders solche mit verhältnismässig hohen Basenaustausch-Kapazitäten,
die austauschbare Kationen enthalten, in Polyepoxid-Kombinationen
eingearbeitet werden, die ein Polyamin in der Carbamat-Form ala mit »Vaaser aktivierbaren Härter enthalten,
die Polyepoxidharz-Kombination nach dem Härten eine überraschend
verbesserte Beständigkeit gegen den Angriff von konzentrierten organischen Säuren aufweisen. Ausser der besonderen
Beständigkeit dor bei gewöhnlicher Temperatur gehärteten Epoxyharz-Systeme eeßen organische Säuren bringt die vorliegende
Erfindung noch den Vorteil, dass die Epoxyharz-Systeme
als einheitliche Bindendttelmirjchungen benützt werden
können und nicht in zwei getrennten Beatandteilen gehandhabt werden massen.
Die gea>öes der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Carbamate
werden dureii ϋκ-F-etzung von Kohlendioxid mit polyfunktionellen
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Aminoverbindungen hergestellt, wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird. Die einheitlichen Mischungen werden durch
die Zersetzung des Carbamate wirksam gemacht, wobei Kohlendioxid und das freie Amin entstehen, wobei das letztere in die
Vernetzungsreaktion mit dem Epoxyharz eingeht. Die Zersetzung des Carbamate kann durch Hitzeeinwirkung hervorgerufen werden,
sie wird vorzugsweise jedoch durch den Zusatz von Wasser herbeigeführt. Wenn die Aktivierung durch Zusatz von Wasser erfolgt,
so härten die liier beschriebenen Kombinationen bei gewöhnlicher Temperatur aus und es besteht keine Notwendigkeit,
das Material zur Härtung zu erhitzen. Der Wasserzusatz aktiviert nicht nur die Polymerisationsreaktion, er gibt vielmehr
auch der einheitlichen Mischung, besonders wenn sie in trockener, pulvriger Form vorliegt, die zur Verarbeitung geeignete
Konsistenz.
Die Bestandteile der einheitlichen Mischungen können in fester oder flüssiger Form vorliegen; bei der bevorzugten Ausführungsform
werden jedoch alle Bestandteile in trockener, pulvriger Form angewandt, sodass die fertige Mischung ein frei rieselndes,
einheitliches Pulver ist. Wenn pulverförmige Mischungen
gewünscht werden, so können zur rascheren Härtung Beschleuniger zugesetzt werden. Als derartige Beschleuniger geeignet
und daher bevorzugt angewandt sind die Oxide der Erdalkalimetalle i?ie Magnesiumoxid, Calciumoxid, Bariumoxid und Stroc
fann diese Oxids der Erdalkalimetalle angewandt
~ -arbirsc3· *■*-;: sie sich ai« J1^a Kohlendioxid. -ei
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der Zersetzung der Carbamate entsteht, zu Erdalkalicarbonaten.
Einige der Erdalkaliearboaate wie z.B. das Magnesiuiaearbonat
können sich auch hydratisieren, sodass sie in der Lage sind,
aus der angemachten Mischung überschüssiges Wasser aufzunehmen,
das zur Freisetzung der Arainoverbinduag aus den Carbamaten
nicht benötigt wird.
Als vernetzend wirkende Verbindungen für Epoxyhars-Kombiaationen
haben sich Verbindungen rom Amin-fyp oder polyfunktioneile
Amine als besonders geeignet erwiesen. Mit dem Ausdruck npc2j
,funktioneile Amine1*, wie er hier gebraucht wird, sind solche
organische Verbindungen gemeint, die mindestens ein Stickstoffatom und mindestens swei aktive Amino-Wasserstoffatome im Mole
kül enthalten, wobei die letzteren sowohl dem gleichen als uuc>
zwei verschiedenen Äminostickstoffatomen angehSres k§iü&^zo Aus
Eposcyhara-Kombinationen und polyfunktionelleB Aminen kö
härtbare Hisuhungen hergestellt werden, die im
reioh v©n 20 bia 30 0O und, falls gewünscht, aaeli laSliSi5 aushärten.
Zur .Erzielung grösserer Härtanüsgeschwindigk®iten aüä
auch für andere Zwecke können Temperaturen über 20 0O angewandt
werden* Temperaturen über 250 0C werden jedoch isioht bevorzugt.
Diese hävthuzmi Mlaehungea eignen sich daher ganz besondere für
solche Anwsndungszwecke, bei welchem zum Härten k@i?io
t; werden können«
Aalten der oben gagebesea
die Ci'iipkatieöhan primären Amine s wio SoB«
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Isopropylamln, n-Butylamin, IsofoutylaiBin, 2-Äthylhexylamin,
Monoäthanolamin, Monoisopropanolamin, 6-Alanin„ Cyclohexylarain;
Amide, wie z.B. Formamid, Acetamid, Propionamid, n-Butyramid,
Stearinsäureamid und dergleichen} aromatische primäre Amine
wie a.B. Anilin, alpha-Methylbenzylamin und dergleichen; heterocyclische
primäre Amine wie z.B* H-Aasinoäthyl-morpholin, N-Aminopropylmorpholini
die aliphatiachen Polyamine wie z.B. Äthy
lendiamin. Dia-^"ii^ntriamin, Triäthylentetramisi.3 Tetraäthylenpentamln,
Pc.Ljätiiylenpolyaniine, Propyleadiamia» Dipropylentriamiö,
Polypropylen polyamine, Butylendiamine, ^entylendiamine,
, Ost.flendiaKine» NonylendiaiiiiEe f Decylendiamine,
ä. dergleiebenj aromatlscias Polyamic®
v».e ε»3« o-, a» ϊ*ΐ3·3 p-fheriylendiaaiii5^f t,4--Blasiiiionapiithalin,
Ί t4-Diaminoantlirac®a, 3i3'^BiamincclipiseKylt Xylylenäiamic,
3t4-3)iaäainoclipheßylf 3,4--Si amino toluol» p-Solidin, p,ps-Methy^
lendianil in, 1 -Mesfeoxy-S-methyl-m-pheByißaäiamin, ρ, ρ' -Diamiao
äiphsnylsulfon isad. dgl.} aowie hs^ersc/eXische Polyamiae wie 2.
2iperazin, 295-Eimethylpipera2in, MelsaiEf 2f4-'3iamiao-5-Caminoae
thyl) -pyriraidin f 2 s 4, β-Sriaiainepf riiaidi η 9 3 , 9-Ma { Aminomethyl)-8piro-di*metadiosan
und dergleichen*
Andere polyfunktioaslls Aelse sin5 n::t7.T anderem ä.ie Ki
niolekularsn Pülyeini-ie, dis Koad«usatio;*.:3p?^:!akt«? iron Pö
boneäu^e»it speziell SülilenwasssraSof f-iisarö-sriai ypen ί esi£ Polyaminen,
spa^iell Si&ßiir.eu, n1,e di^ olser aisf^ä^-iiil?-:-^ aoaomersn
iiMiaö sinsl» fypigiche Polyaaiäö w^rdöu naeli der bskaanten
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KondensationsreaktJon der Adipinsäure mit Hexamethylendiamin,
DilinoleinaUure mit Athylendiamln, Terephthalsäure mit Diäthylentriamin
usw. hergestellt.
Amido-Amine, die durch die Umsetzung von Polyaminen der beschriebenen
Art mit Monocarbonsäuren oder Mischungen von Mono- und Polycarbonsäuren gewonnen werden, wobei das Polyamin in
einem etöchioraetriscnen Überschuss angewandt wird,sind geeignete
Härter. Besonders geeignet und deswegen bevorzugt sind die Amido~AmIne, die eine Arain-Zabl über 400 (entsprechend
einem Äquivalentgewieht voo t45 oder darunter) aufweisen.
Noch andere Beispiele für ££^ polyfuaktionellen Amine sind die
Additionsprodukte oder Addukte vco Pe-iva^lnen* speziell Dieninen
und Triaffilnen, mit Epoxiden mit niedrigem !iölelcuX&r^er':■:* t\
die den Oxiran-Sauerstoff an benachbarte Kohlsnstoffatome gebunden enthalten, wie z.B· Äthylenoxid, Propylenoxid, Butadiendioxid,
Biglyoid-äther, epoxjdiertes SojabohneiJÖl, Epoxydiertes
Safr.oncJl (safflower oil) und dgl., sowie Polyglyeid-polyäther ψ%η
mehrwertigen Phenolen. Besonders nützliche polyfunktionelle Amine sind die Mono- und Polyhydroxyalkyl-polyalkylen-polyaaine,
die durch die Umsetzung von Polyalkylenpolyaminen, vorzugsweise
Xthylendiamin, Propylendiamin, Biäthylentriamin, Dipropylentriamin
oder Triäthyientetramin und dgl. mit Xthylenoxid oder Propylenoxid
hergestellt werden können. Diese fieaktion kann unter
Druck bei Temperaturen von 30 cUr 55 0C bis sum Siedepunkt In
Abwesenheit eo^ Lösungsmitteln oder is Gegenwart von Wase-.τ
oder von einem Alkohol durchgeführt werden. Besonders vorteil-
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haft ist es jedoch, die Umsetzung bei Temperaturen unter 40 °0
und vorzugsweise unter 35 0C ohne Druck vorzunehmen. Zu den
ao hergestellten Aminen gehören unter anderem N-Hydroxyätbyläthylendiamin,
N,N'~bis(Hydroxyäthyl)-äthylendiamin, N-bis-(Hydroxyätfcyl)-diäthylentriamin,
N,N-bis(Hydroxyäthyl)-diäthylen
triamin, ff,Nn-bis(Hydroxyäthyl)-diäthylentriamin, N-Hydr~
oxypropyl-diäthylentriamin, N,N-bis(Hydroxypropyl)~diäthylentriamin,
N,Nn-bis(Hydroxypropyl)-diäthylentriamin, N-Hydroxyäthyl-propylendiamin,
N-Hydroxypropyl-propylendiamin, N-Hydroxyäthyl-dipropylentriamin,
Ν,ΐί-bis (Hydroxyäthyl)-dipropylentriamin^
Ν,ΝΗ-ΐιχ3 (Hydroxyäthyl) -dipropylentriamin, tria-(Hydroxyathyl)-triäthylentetramin
und dergleichen. Andere besondere nUtsliche Epoxid-Polyamin-Addukte können nach bekannten Verfahren
durch Additionsreaktion von Polyglycld-Polyäthern zweiwertiger
Phenole mit Polyaminen, speziell Polyalkylen-polyaininen,
gewonnen werden. Von spezieller Bedeutung für die Herstellung dieser Epoxid-Polyamin-Addukte s ind die Diglycid-diäther von
zweiwertigen Phenolen, wie z.B. die Isomeren Dihydroxydiphenylmethane,
einzeln oder gemischt, sowie die DihydroxydiphenyldimethyIprcpsne,
ebenfalls einzeln oder gemisoht. Mischungen von Diglycid-polyäthern von zweiwertigen Phenolen, die voCT-'egend
die Diglycid-diäther von zweiwertigen Phenolen enthalte?.?
könren Cr;roh Uraaetzuißg vci1 Epichlorhydrin mit eit?em zweiwertigen Phenol unter Verwendung eines aaclaren Überschusaes von
Epichlorhjßrin über die t:. oretisch ©rforderlicfc« molare Mer-.^e
ta^^n-üsaig reii^e Frakt--;.: - .. '.ir
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der Diglyeid-diäther können dann z.B. durch fraktionierte
Destillation unter vermindertem Druck gewonnen werden. Das polyfunktionelle Ainin oder Epoxid-Polyarain-Addukt selbst kann,
das sei zur Erläuterung angegeben, durch Mischen des Diglyeidpolyäthers
eines zweiwertigen Phenols mit einem Pol^lkylendiamin
wie etwa Diethylentriamine Dipropylentriamin ul«1 dgl.
und vier- bis fünfstündiges Erhitzen auf eine erhöhte Temperatur
bis zu 200 0C hergestellt werden. Eine andere Möglichkeit
zur Herstellung polyfunktioneller Amine oder von Epoxid-Po-yamin-Addukten
besteht darin, dass zu einem Polyalkylen-polyamin
im Verlauf eines längeren Zeitabschnitts von ungefähr di'ij;
bis vier Stunden allmählich die erforderliche Menge des Diglycid-diäthers
eines zweiwertigen Phenols hinzugefügt wird, während
dis Seaktionsmischung auf eine höhere Temperatur bis zu
ungefähr 200 0C erhitzt wird, worauf ein zweiwertiges Phenol
zugesetzt wird.
Als weitere polyfunktionelle Amine sind die niedrigmolekuls-Ten
Addifeionsprodwkte eines Polyamine, Yoraugswei3e einas Pelyal-Uylen-polyamins,
wie sie oben aufgezählt sind, mit eins:? "VerbindüHg
su aeanen, die eine Vxnylgru.ppe enthält», Tjpisoho
Verbindungen lit einer Vinylgruppe sind z.Ec Ätiiylsn-, Propylen t 1-Biitens Isobutylen, AcroleinP Vinylehloriö, Tinylir;^?--
e^loridg Tinylacet-at, Acrylnitril, Styrol unö dergl&ic-^c-.i a.e!ir,
Dias© polyfunlrti-öusll'Sa Amine oder ViKyl~P©ljys.Tnia~Mai2kts Ir*i;i-ββη
K@Ä& S3ff-x.i$^n ?erfahreia gewoEnen werdss, iEdem ein PsIjamiis
m:rl siü'i /e^biadnag» dia eine 7iny!gruppe enthält» in
U ■«* eS !«s β * / ? # 3 a ..
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verschiedenen Mengenanteilen bei einer Temperatur im Bereich
zwischen 20 und 100 0G miteinander umgesetzt werden, worauf
nicht in Reaktion getretenes Material und niedrig siedende Anteile der Reaktionsmisehung durch Vakuumdestillation entfernt
werden.
Andere polyfunktionelle Amine mit insgesamt mindestens zwei
aktiven Aminowasserstoffatomen im Molekül können für die erfindungsgemä9ßen
Epoxid-Kombinationen mit Vorteil verwendet
werden. S0I0I-.9 ©lyfunktionellen Amine können 2.B. Miachungeu
von PfP'-Heiitylendianiliui und m-phenylendiamia ader andere Mischungen
von zwei oder mehreren polyfunktioneilen Aminen sein.
Besonders wertvolle Harze ergeben sich nach, der vorliegenden
Es/ißauHg dann β wenn die Epoxid-KV^bi&jttiowsjR unter Verwendung
eines polyfunktißrs©ll9Ei Amine £er oben, beschriebenen Art hergestellt werdenf dsaa^n SafciBelspun;-:^ oder dease& Erweichungs-
bereich unter ungefähr 150 0C liegt.
Weitere Härtsr für die erfindungößeiiil^äe Anwendung sind unter
anderem Polyamide* Poly&aaide, Amidc-Amine, Pclyaiaido-Ainine
und iliecliungen davon» Me Polyamioief Ämido-Amine und Polyamido«Amine
sind KondanßatiüEsprodukt-?» ν·η aononarboRsäoren, PoIy
carconeäisren ode;i y'~',8Qhuhz,cn vvn Md:*^« ί ^lbä
mit PölyamiPes{ wo^ei eio stochiosiet^I
Polyamine ange^af/J-C "wiris sodaaa ir i^a
it d^r S3&ktioiispjr&-_iwfete ^art-/.u.^eni. als ä&an auch
L.-5i3.z- in &sr Lage sind», ein. p:-.:tysisres Ipoxid zu härten.
A 10 130 i ld
7.ö.1965 ·*7
6A5660
Polyamine, die entweder als solche als Härter Verwendung finden können oder die als Ausgangamaterial zur Herstellung der
Polyamide, Amido-Aiaine oder Polyamido-Amine dienen können, enthalten
zwei oder mehr Aminostiekstoff-Atome» Besonders geeignet
sind Polyamine, die zwei primäre Aminogruppen entsprechend den folgenden Formeln
CH)n-1(MH2)B und R (HH2)2 (HH)n-1
im Molekül enthalten; in diesen ist mit R ein Kohlenwasaeratoffrest
und mit η eine ganze Zahl, «Sie jeuoüh mindestens 2
ist, "bezeichnet. !Derartige Polyamine sollten ein Molekulargewicht
von mindestens 60 ^.-Jüisn.
Wenn Mischungen gewünscht werden, die sowohl in Gegenwart *;cs
Wasser harten als auch mit Wasser a'^ge^iseli», ^Qxäsn kü.izii,/.,* -c
verwendet man am besten Härter vom Typ der Amino«» Amine, ier
Polyamido-Amine und der Polyamide, wie sie oben beschrieben worden sind. Mischungen, die nur Härter vom Polyarain-Iyp enthalten,
lassen sich zwar noch in Gegenwart von Wasser hart«»»?« sind aber mit Wasser nicht mehr abwischbar.
Beispiele für Polyamine, die verwendet werden können, unter anderem Ethylendiamin, Propylendiamin, Müthylentriamin,
Dipropylentriamin, Triäthylentetramin, Tripropylentetramin,
Tetraäthyleiippsttaiain, Tetrapropylenpentamin, sowie Mischungen
davon. Aus3erdem ist auch an die nöiieren Älkylpolyamine zu
erinnern, di3 den obigeti Foi ;aü genügen, wie a.B. Alkylpolyaisins,
bei vr Lehen die Alkylgruppe ^ie- BütyX=-3 HexyI«... OcXyI-
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usw. -Gruppe ist. Der Kohlenwas3erstoffrest R, der an die
Amino3tickatoffatome gebunden ist, kann bis zu 50 Kohlenstoffatome
oder mehr aufweisen. Vorzugsweise ist die Zahl der Kohlenstoffatome im Kohlenwasserstoffrest jedoch nicht grosser
als 30.
Besonders geeignet sind Polyamine, bei welchen η einen Zahlenwert von mindestens 4 aufweist, oder Polyamine, bei welchen
das Gruppengewicht das Restes R grosser als ungefähr 90 ist.
Es wurde gefunden, dass dann, wenn Polyamine verwendet werden, bei welchen η cine ganze Zahl kleiner als 4 ist, oder das Gruppengewicht
von R unter 90 liegt, eine zufriedenstellende Härterwirkung nicht mehr erzielt werden kann. Dies ist vermutlich
teilweise darauf zurückzuführen, dass Polyamine mit einem so niedrigen Molekulargewicht mit Carbonsäuren unter Bildung
von Verbindungen reagieren, die einen hohen Schmelzpunkt haben;
solche Verbindungen benötigen aber hohe Reaktionstemperaturen, die z.B. über den Zersetzungstemperaturen der Polyamine liegen
können, damit sie sich verflüssigen, was für die Amidierungsreaktion
erforderlich ist. Die gleichen Probleme tauohen auf, wenn z.B. eine Carbonsäure mit einem niedrigen Molekulargewicht
verwendet wird. Eine weitere Schwierigkeit, die eich ergibt, wenn Polyamine und Carbonsäuren mit einem niedrigen
Molekulargewicht verwendet werden, beateht darin, dass die
untex· solchen Voraussetzungen gebildeten Reaktionsprodukte
in den polymeren Eposcidan unlöplioh aind un-d daher ι '.Λ ala
Härter wirksam werden können. __^
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Carbonsäuren, die für eine Umsetzung mit den oben beschriebenen
Polyaminen zur Bildung der Amido-Amin- und/oder der PoIyamido-Amin~Epoxidhärter
der vorliegenden Erfindung geeignet sind, können durch die folgende Formel
R(GOOH)n
allgemein symbolisiert werden, in welcher mit R ein Kohlenwasserstof
.Crest bezeichnet ist, der gesättigt oder ungesättigt, aliphatisch, cycloaliphatisch oder heterocyclisch sein kann,
und in welcher η eine ganze Sahl bedeutet, die mindestens 1
ist. Zu den geeigneten Garbonsäuren gehören unter anderem die unverzweigten und ungesättigten Monocarbonsäuren, wie etwa die
Ölsäure, die Linolsäure und die Linolensäure oder Mischungen
davon, und Dicarbonsäuren, wie z.B. die Adipinsäure, die Pimelinsäure,
die Suberinsäure, die Azelainsäure, die Sebacinsäure, die Nonandicarbonaäure und die höheren Glieder dieser
Reihe, sowie Mischungen davon. Zu erwähnen sind auch die unverzweigten und ungesättigten Dicarbonsäuren wie etwa die Citraconsäure,
die Mesacon- und die Itaconsäure und die aliphatischen
Ester der ungesättigten Fettsäuren wie etwa Llnolnäuremethylester,
Ölsäureäthyleater und Mischungen davon. Besonders geeignet für die Anwendung zur Herstellung der Polyamido-Amlne
eind die sogenannten Harzsäuren. Diese können auch als Di-
terpensäuren bezeichnet werden, der Hauptbestandteil dee natürlichen
Gemisches let die Abietinsäure. Werden solche Diterpensäuren
dimerisiert» ho ergeben sich Dicarbonsäuren. Besonders
brauchbar sind solche dimerisierte Diterpeneäuren,
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deren Molekulargewicht zwischen ungefähr 300 und 900 und vorzugsweise
ungefähr zwischen 500 und 600 liegt.
Polyamido-Amin-Epoxid-Härter, die erfindun^ügemäss verwendbar
sind, können durch Auflösen der Carbonsäure und des Polyamine in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, in welchem beide
Komponenten gut löslich sind, hergestellt werden. Das Polyamin wird dabei im Überschuss über die für die Umsetzung mit der
Carbonsäure theoretisch erforderliche Menge eingesetzt. Der überschüssige Anteil des Polyamine soll vorzugsweise mindestens
5 Prozent betragen und kann zwischen ungefähr 5 und 100 Prozent oder höher liegen, bezogen auf die eingesetzte Carbonsäuremenge.
Das angewandte Lösungsmittel ist nicht kritisch, da es nach dem Mischen vorzugsweise wieder entfernt wird, beispielsweise
durch Verdampfen. Der nach dem Abdampfen des Lösungsmittels verbleibende Rückstand wird dann auf eine Temperatur zwischen
ungefähr 100 und 200 0C erhitzt, wobei sorgfältig darauf zu
achten ist, dass die angewandte Temperatur unter der Zersetzungsteniperatur
des verwendeten Polyamine liegt. Die Dauer des Erbitzens sollte mindestens ungefähr eine halbe Stunde betragen
oder zwischen ungefähr einer und 25 Stunden liegen? vorzugsweise wird eine Erhitzungsdauer zwischen ungefähr einer
und 16 Stunden angewandt. Obwohl das Lösungsmittel bevorzugt vor dem Erhitzen entfernt wird, ist es selbstverständlich auch
möglich, dieses erst nach dem Erhitzen zu entfernen.
Die reaktiven Aminogruppen (-NH2), die in den Amido-Arain- und
den Polyaaido-Amin-Härtern zur Verfügung stehen, d.h. di· im
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Überschuss zugegebenen und nicht in Reaktion getretenen Aminogruppen, die nach der vollständigen Umsetzung, die zu dem jeweiligen
Amido-Amin oder Polyamido-Amin geführt hat, können
dadurch gemessen werden, dass Dian die Amin-Zahl oder das reaktive
Äquivalentgewicht der gebildeten Verbindung bestimmt. Die Amin-Zahl gibt die Menge KOH in Milligramm an, die den in einem
Gramm der Probe vorhandenen freien Aminogruppen äquivalent ist;
umgekehrt entspricht das Äquivalentfjewicht derjenigen Substanzmenge
in Gramm, in welcher ein Grammäquivalent freie Aminogruppen
vorhanden ist.
Amido-Amin- und Polyamiöe^ilaSii-Härter, die für die vorliegende
Erfindung verwendet werde%sollen eine Amin-Zahl von mindeste*}*
ungefähr 250 (entsprechend einem Äquivalentgcvjicht vcn ur^er
225) aufweisen; bei den am besten geeigneten Härtern, die dater auch bevorzugt verwendet werden, liegt dieser Wert bei mindestens
400 (entsprechend einem Äquivalent;;ewicht von unter ungefähr
140).
Bei der Herstellung der erfimdungageEiäsaen Epoxyhar2—Kombinationen
wird eine ausreichende Menge der hier beschriebenen Härter mit dem Epoxyharz vern;isciit, um sicherzustellen, dass
eine gute Härtung des Harzes erreicht wird. Der Meriyenanteil
des Härters, dev mit dem Epoxyharz vermischt wird, kann srh-blicli
schwanken. Im allgemeinen variiert er zwischen ungefähr 5 und 200 Gewichts-^, beacgea .,£ das Gewicht dec ,Epoxyharz ?b,
und beträgt ?o sugaweiae zwischen ungefähr 50 und 100 Sswicnta«
Prozent des Epoxyharzes.
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Härter, die ebenfalls für die vorliegende Erfindung verwendung finden können, sind polyfunktionelle Amine in der Form ihrer
Carbamate. Diese Carbamate werden durch Umsetzung eines wasserfreien Atnina, Polyamine oder einer Verbindung vom Typ eines
Polyamine mit Kohlendioxid hergestellt. Mit dem Ausdruck "polyfunktionelles AminM, wie er hier gebraucht wird, sind
organische Verbindungen gemeint, die mindestens ein Stickstoff-
* atom und mindestens zwei aktive Amino-tfasserotoffatome im Molekül
enthalten, wobei die Amino-Waaserstoffatome sowohl dem
gleichen als auch zwei verschiedenen Stickstoffatomen angehören
können. Mit Verbindungen vom Polyamintyp sind hier Polyamide
und Polyamido-amine bezeichnet. Aus Epoxyharz-Kombinationen
und polyfunktionellen Aminen können härtbare Mischungen hergestellt werden, die in Temperaturbereich von 20 bis 30 0C und,
falls gewünscht, auch höher aushärten. Zur Erzielung gröeeerer
Härtungageschwindigkeiten und auch für andere Zwecke kön<nen
Temperaturen über 20 C angewandt werden. Temperaturen über 250 0C werden jedoch nicht bevorzugt.
Polyamine, die zur Herstellung der Carbamat-Härter der vorliegenden
Erfindung geeignet sind, enthalten zwei oder mehr Amino-Stickstoffatome im Molekül und lassen sich durch die
folgenden allgemeinen Formeln kennzeichnen:
(R)n-1(HVn und
in welchen η eine ganze Zahl bezeichnet, die jedoch mindesteas
2 ist.
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Polyfunktionelle Amine, die sich für die Herstellung von Carbamat-Härtern
eignen, sind die aliphatischen primären Amine, wie z.B. Äthylamin, Isopropylamin, n-Butylamin, Isobutylamin,
2~Äthylhexylamin, Monoäthanolamin, Monoisopropariolamin, ß-Alanin,
Gyclohexylamin; Amide, wie z.B. Formamid, Acetamid, Propionainid,
n-Butyramid, Stearinsäureamid und dgl.; aromatische primäre Amine wie z.B. Anilin, alpha-Methylbenzylamin und dgl,;
heterocyclische primäre Amine wie z.B. N-Aminoäthyl-morpholxn,
N-Aiiinopropyl-morpholin; die aliphatischen Polyamine wie z.B.
Atnylendiamin, Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, Tetraäthylonpentamin,
Polyäthylenpolyamine, Propylendiamin, Dipropylentriamin,
Polypropylenpolyamine, Butylendiamine, Pentylendiamine, Hexylendiamine, Octylendiamine, Nonylendiamine, Decylendiamine,
Dimethyl-harnstoff, 1,3-Diamino-2-propanol? ?,3'-Imino-bis(propylamiö),
Guanidin und dgl.; aromatische Polyamine wie z,B. o-, m- und p-Phenylendiamin, 1,4-DiaminonaphthaIin,
1 ,4-Diaiainoanthracön, 3t 3'~Diamino-diphenyl, Xylylendiamin,
3,4-Diaaino-diphenyl, 3,4-Biaminotoluol, p-folidiH, ρ,ρ1-Methylendianilin
f 1-Methoxy-6-raethyl-m-phenylendiamin,
p^'-Diamlno-diphenylaulfon und dgl.; sowie heterocyclische
Polyamine wie z.B. Piperazin, 2,5-Dimethylpiperazin, Melamin,
2,4-Diamino-5-aminomethyl-pyrimidin, 2,4» 6-Triaminopyrimidiη,
3,9~bis(Aminoäthyl)-epiro~di-metadioxan und fisrgleioiieB.
Andere Polyamine sind unter anderem die niedrig-aolslailaren
folysmide, üio /iondensationsprodukte von Polycarbonaäu^en,
apessiöli Kon!snvms3eratoff~-diearbonsäurens mit Polyaminen,
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speziell Diaminen, wie die oben aufgezählten monomeren Diamine,
sind. Typische Polyamide werden nach der bekannten Kondeneationsreaktion der Adipinsäure mit Hexamethylendiamin,
Dilinoleinsäure mit Ätüylendiamin, Terephthalsäure mit Diäthylentriamin
usw. hergestellt.
Amido-Amine, die durch die umsetzung von Polyaminen der beschriebenen
Art mit Monocarbonsäuren oder Mischungen von Mono- und Polycarbonsäuren gewonnen werden, wobei da3 Polyamin in
einem stöeirioraetrisohen überschuss angewandt wird, sind geeignete
Härter, Besonders geeignet und deswegen bevorzugt sind die Amino-Amine, die eine Amin-Zahl über 400 (entsprechend
Einern Äquivalentgewicht von 145 urd darunter) aufweisen.
Noch andere Beispiele für die Polyamine sind die Additionaprodukte
oder Addukte von Polyaminen, speziell Diaminen und
Triaminen, mit Epoxiden mit- einem niedrigen Molekulargewicht,
die den Oxiras-Sauerstoff an benachbarte Kohlenstoffatome gebunden
enthalten, wie z.B. Äthylenoxid, Propylenoxid, Butadiendioxid,
Diglycid-äther, epoxydierteo Sojabohnenb'l, epoxydiertea
Safranöl und dergleichen, sowie Polyglyeld-polyäther von
mehrwertigen Phenolen. Besonders nützliehe !Polyamine sind
die Mono- und Polyhydrozyalkyl-polyaikylen-polyamine.^ die lurch
die Additicnsraaktion von Poiyalkylenpolyaiainen, Vorzugs»
Äthylöndiamin^ Propylendiamin, Diäwhyl-^triaiKin, BIpA4Opyltriamin
oder ^fiäthylen te tramin und dgl.» »si S /IiIijlen oxid
oder PropyXeaoxld gawonnen werden köaneß, !ti^&e !i«tak'"lon
kann unter Druck bei Temperaturen voß 50 oder 55 0C bia sua
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Siedepunkt In Abwesenheit von Lösungsmitteln oder auch in Gegenwart
von Wasser oder von einem Alkohol durchgeführt werden.
Besonders vorteilhart ist es jedoch, die Umsetzung bei Temperaturen
unter ungefähr 40 C und vorzugsweise unter 35 0 ohne
Anwendung von Druck vorzunehmen. Zu den so hergestellten Aminen gehören unter anderem N-Hydroxyäthyl-äthylendiamin, N,N'-bie(Hydroxyäthyl)-äthylendiamin,
N-bis(Hydroxyäthy1)-d iäthylentriamin,
N,N-bie(Hydroxyäthyl)-diuthylentriamin, H, N"-bis(Hydroxyäthyl)-diäthylentriamint
N-Hy<JroxyprDpyl-diäthylentriamin,
H,N-bie(Hydroxypropyl)-diäthylentriamin, NjN^-bis-(Hydroxypropyl)-diuthylentriatnin,
N-Hydroxyäthyl -propylendiamin, N-Hydroxypropyl-prop^lendiuiain, N-Hydro?^yäthyl-dipropylentrianiin,
N,N-Ms (Hydroxyl-hylz-clipropylentriamin, N»N"-bis(Hydroxyäthyl)-dipropylcntriai':in,
Trio~{!Iy iroxyäthy"" -' · · ■
äthylentetrauiin und dergleichen. Andere, besondere nützliche
Epoxyd-Polyamin-Addukte kenner; nach bekannten Verfahren durch
eine Addition3reaktion von Polyglycid-polyäthern zweiwertiger
Phenole mit Polyaminen, speziell Polyalkylon-polyaminen, gewonnen
werden. Von spezieller Bedeutung für die Herstellun.··
dieser Epoxid-l'olyamir.-Addukte sind die Diglycid-diäther ?on
zweiwerti.-.en Phenolen, wie z.B- iie l3 0i.-eren Diliydroxydiphenylmethane,
einzeln oder gemischt, sowie die Dihydroxydiphenal-dimethylpropane,
ebenfalls einzeln oder gemischt. Mischungen von- Diglycid-polyäthern von zweiwertigen Phenolen, die vorwiegend
die Diglycid-äther von ifweiwertigen Phenolen enthalten,
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können durch Umsetzung von Epichlorhydrin mit einem zweiwertigen
Phenol unter Verwendung eines molaren Überschusses von
Epichlorhydrin über die theoretisch erforderliche molare Menge hergestellt werden. Verhältnismässig reine Fraktionen
der Diglycid-diäther können dann durch fraktionierte Destillation
z.B. unter vermindertem Druck gewonnen werden. Das PoIyamin
oder Epoxid-polyamin-Addukt selbst kann, das sei zur Erläuterung
angegeben, durch Mischen des Diglycid-polyäthers
eine3 zweiwertigen Phenols mit einem Polyalkylendiamin, wie K.B. Diäthylen'criamin, Dipropylentriamin und -dgl., und vierbie
fünfstündiges fJrhixzen auf eine erhöhte Temperatur bis zu
ungefähr 200 G hergestellt werden. Eine andere Möglichkeit zur Herstellung von Polyaminen oder Epoxid-Polyamin-Adduktcn
bc-stsht darin, dass zu eir/sm Polyall-.ylen-polyarain it." Verlauf
ein33 längeren Zeitabschnitts von ungefähr 3 bis <f Stunden
allmählich die erforderliche Menge esa Oiglycid-diäthers eines
zweiwertigen Phenols hinzugefügt wird, während die Reaktionsmisuhung
auf iiiner höheren Temperatur, von z.B. bis zu 200 0C,
gehalten v/irdt worauf der Zusatz eineo zweiwertigen Phonols
erfolgt.
Als v/eitere Polyamine eind die niedrigmolekularen Additions-Fro.iulcte
einet Polya;uin3, vorzu§uveiae eines Polyalkylen-polyaminsj'wie
sie oben aufgezahlt worden sind, mit einer Verbindung zu nennen, die eine Vinyl-grupne enthält. Typische Verbindungen
mit einer Vinylgruppe sind z.B. Äthylen, Propylen, 1-Buten, Isobutylen, Acrolein, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid,
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Vinylacetat, Acrylnitril, Styrol und dergleichen mehr. Diaee
Polyamine oder Vinyl-Polyamin-Addukte können nach bekannten
Verfuhren gewonnen werden, indem ein Polyarain und eine Verbindung,
die eine Vinylgruppe enthält, in verschiedenen Mengenanteilen bei eiaer Temperatur im Bereich zwischen 20 und
100 0C miteinander umgesetzt werden, worauf sieht in Reale tion
getretenes und niedrig siedendes Material durch Vakuumdestillation
entfernt wird.
Andere polyfunktionelle Amine mit insgesamt mindestens zwei
aktiven Aminowasseretoffatomen ira Molekül sind für den vorliegenden
Zweck geeignet. Solche polyfunktionellen Amine
können a»B. Mischungen von ρ,ρ'-Methyle^diaBilin und m-Pbenylendiamin
oder andere Mischungen von zwei oder mehreren pöiy« funktioneilen Aminen sein.
Die Carbamate werden durch Umsetzung der bier beschriebenes
waaaerfreien Polyamin^Verbindungen mit trockenem Kohlendioxid
hergestellt. In ihrer einfachsten Form kann diese üsEsetznsg
in der Weise durchgeführt werden, dass man das Kohlendioxid durch das wasserfreie flüssige Amin oder die Aminoverbindung
hindurchperlen lässt, im allgemeinen wird das Kohlendioxid
1st Überschuss angewandt. Das Ende der Umsetzung ist erreicht» wenn dim zu Anfang exotherme Reaktion schwächer wird und die
Temperatur der HeaktionsMisehung wieder zu sinken beginnt.
Die Reaktionsprodukte scheiden sich im allgemeinen &X& kristalline
feststoffe oder als ölige Flüssigkeiten ab9 die bsim
Stehen fer-Istallisieren.
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wa v
SIe Carbamate zersetzen sice in Wasser, wobei gasförmiges Kohlendioxid
entweicht und das flüssige Amin, Amid oder Anido-Amin
zurückbleibt· Das Kohlendioxid kann auch durch Erhitzen zum Entweichen gebracht «erden« eodas3 ebenfalls das fIUeBige
Amin zurückbleibt. In diesem Pail ist jedoch sorgfältig darauf
zu achten, duoο die angewandte Temperatur nicht zu hoch
ist, damit das Amin keine Zersetzung erleidet.
Zur Bestimmung der Formelgewichte der Carbamate können diese
voaLchtig im Vakuum erhitzt «erden· Bei anderen zur Verfügung
stehenden knaly&env&xfahren, z.B. Säure-Bas*n-!Citrationen des
zersetzten Carbamates in Wasser, können die folgenden Strukturen
als repräsentativ gelten:
Γ H 0 Ίθ Γ H Ί
I K - N - C - 0 H-V-R'!
Iq diöaer Formel können E ντΛ S' ils gleiches oder zwei verschiedene Gruppen wie etwa Wasserstoff, allphatische Kohlenwasseratofi'reste»
Aaic-Reste, Pölyamin-Heste, Polyamid- und
Affiido-Amin-Höste, wie sie im. Vorstehenden beschrieben worden
sind, sein; allerdings ist es nur nröglich, dass einer der beiden
Reste B und H1 Wasserstoff ist.
."Die folgsadec Reakti©nagl©icäangen Itönndiz als typisch gelten für
die umsetzungen der Polyaiäizie ϊ λ aar- entsprechenden Carbaaiatsn:
2
+ η CO2 ^ &(ΗΕ)(V^(0O3)J^l(HH5)<ίϊ^)Β^1 (2)
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43 16A566°
In den Gleichungen (I) und (2) ist n eine ganze Zahl» mindestens jedoch 2, und R kann ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest, ein Amin-Rest, der Rest eines Polyamine, Amide» Polyamide
oder Amido-AminB sein, wie diese Substanzklassen hier beschrieben elnd.
Durch Erwärmen oder durch Zusatz einer Flüssigkeit nie Wasser
kann die Reaktion rückläufig gemacht werden.
Die Carbamate können auch durch Umsetzung von trockenem, festem
Kohlendloxid, sogenanntem Trockeneis, mit den wasserfreien Aminen oder Aminoverbindungen hergestellt werden.
Ein bevorzugtes Verfahren ist, dus Amin oder die Aminoverbindung
alt zerkleinertem Trockeneis im Überschuss zu versetzten, worauf beide Komponenten miteinander gut mechanisch vermischt werden, und den Kohlendioxid-Überschuss entweichen su lassen. Auf
diese Weise werden ausgezeichnete Produkte erhalten, die sich ohne weitere Behandlung sofort verpacken oder weiterverarbeiten
lassen. Die bei der Herstellung herrschenden tiefen Temperaturen scheinen insofern noch von besonderem Vorteil su sein,
als die Reaktionswärme rasch dlssipiert wird.
Zur Herstellung der erfindungsgemässen Epoxyharz-Kombinationen
kann das Epoxyharz gewünechtenfalls mit anderen Harzen wie etwa Polystyrolharzen, Polyesterharzen usw. kombiniert werden,
um die Flexibilität der gehärteten Mischungen zu erhöhen, oder auch aus irgend einem anderen Grund.
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In die Epoxyharz-Korablnationen können auoh verschiedene Arten
von inerten Pigmenten und Füllstoffen eingearbeitet werden. Beispiele für solche Zusätze sind unter anderem Blanc fixe,
Talkum, Pyrophyllit, Kieselgur, Silica-Aerogel, feiner Sand und ähnliche inerte Materialien. Die Füllstoffe sind vorzugsweise
von sehr feinteiliger Beschaffenheit und haben eine grosse spezifische Oberfläche.
Den Kombinationen können gewünschtenfalls auch farbgebende Zusätze
beigegeben werden. Als derartige farbgebende Zusätze
können sowohl organische als auch anorganische Materialien verwendet werden. Als geeignete Beispiele seien Titandioxid
und Russ erwähnt. Die farbgebenden Materialien sollten jedoch
entsprechend ausgewählt werden, damit nicht eine, wenn auch nur langsam verlaufende, Umsetzung mit den Epoxyharzen oder irgend
einem anderen Bestandteil der Kombinationen eintritt, was sonst eine schlechte Lagerfähigkeit und auch eine Verschlechterung
der Haftfestigkeit zur Folge haben kann.
Die erfindungsgemässen Kombinationen können gewünschtenfalls
auch einen Zusatz eines Gleitmittels wie etwa Silikonöle, Sllikon-gel,
Vaseline (Petroleum Jelly) und ähnliche derartige Produkte erhalten. Als Beispiel für ein Silikonöl sei das
flüssige Organosiloxan erwähnt, daa als Silicone Liquid Nr.
81069 erhältlich ist. Von den Silikon-Gelen kann Jedes, das im Handel erhältlich ist, - wobei es die verschiedensten Handelsmarken
und Handelsbezeichnungen gibt - verwendet werden.
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Bio Epoxyharz-Kombinationen der vorliegenden Erfindung baben
die weiteren Vorzüge, dass sie bei gewöhnlicher Temperatur härten,
dass sie im gehärteten Zustand flexibel sind, und dass sie
gegen massige Temperaturwechsel beständig sind. Am meisten überrascht, dass die gehärteten Epoxybarz-Kombinationen der
vorliegenden Erfindung aussergewöhnlich beständig gegen Säuren, und zwar seibot gegen verhältnismässig konzentrierte organische
Säuren, sind.
Zur Herstellung der erfindungsgemässen Epoxyharz-Kombinationen
können den hier beschriebenen Epoxyharz-Systemen - falls gewünscht
- die verschiedenartigsten Harz-Modifikationen zugesetzt werden. Von diesen seien die folgenden erwähnt: die Phenolharze
wie die Anilin-Formaldehyd-Harze; die Harnstoffharze wie die Harnstoff-ForEaldehyd-Harze; die Melamin-Harze wie die
Melarain-Formaldehyd-Harze; die Polyesterharze, wie sie aua
mehrwertigen Säuren und mehrwertigen Alkoholen hergestellt werden, und die freie Carboxylgruppen und/oder aliphatisch
Hydroxyle enthalten können, die mit den Epoxy-Harzen reagieren; Vinylharze wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid und dgl.; Isoeyanat-Harze
(Polyurethane), die duroh die extrem reaktionsfähigen -NGO-Gruppen ausgezeichnet sind, die mit den Hydroxylgruppen
in den MolekUlketten der Bpoxy-Harze reagieren können;
typische Vertreter dafür sind die monomeren Diisocyanate wie
z.B. Toluylendiisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diieoeyanat und
3,3*-Dimethy1-dipheny1-4,4'-diieocyanat; Pluorkohlenstffharze
wie Polytetrafluoräthylen, Polytrifluormonocfaloräthylen u.dgl.;
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wa V»
sowie Silikonharze. Der Zusatz von derartigen modifizierenden
Harzen ist auf dem vorliegenden Fachgebiet bekannt. Der Zusatz
an solchen modifizierenden Harzen kann zwischen ungefähr 1 und ungefähr 100 Gewichts-^ oder mehr variieren, bezogen auf
das Gewicht des Epoxy-Harzes.
Ein als Modifikator für die erfindungs^emässe Anwendung besonders
geeignetes Harz 1st Polystyrol, das für diesen Zweck daher bevorzugt verwendet wird. Der Poiystyrolzusatz kann zwischen
ungefähr 10 und ungefähr 50 Prozent und vorzugsweise zwischen ungefähr 20 und 40 Gewichts-^, bezogen auf das Gewiaht des Epoxy-Harzes,
liegen. Polystyrol erhöht, wie festgestellt werden konnte, die Flexibilität der Verbindungen, die mit den
hler beschriebenen Epoxy-Harz-Kombinationer, hergestellt werden,
ganz erheblich.
Zur Herstellung der erfindungagem&saen Epoxy-Harz-Kembinationen
wird das Epoxyharz mit einer ausreichenden Menge der hier beschriebenen
Härter vermischt, damit eine gute Härtung «iss Harzes
sichergestellt ist. Die Menge des anzuwendenden Barters vom Amin-Typ kann innerhalb eines weiten Bereiches schwanken.
Eine gute Härtung wird erzielt, wenn dus Polyepoxid mit mindestens
0,8 Äquivalenten des Härters vom Amin-Typ zur Reaktion
gebracht wird. Der hier in bezug auf die Menge des Härtere vom Amin-Typ gebrauchte Ausdruck "äquivalente Menge" bezeich»·
net die Menge des Härtungsmittels, die zur VerfU^ungstellung
von einem aktiven Amino-Wasseratoffatom für jede Rpc«xid~Gruppe
in dem Polyepoxid anzuwenden i^r, 2ur Erzielung der besten
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wa 7 τ
Ergebnisse solltet] die Härter rom Arain-Typ mindestens ungefähr
in einer chemiech äquivalenten Menge angewandt werden; günstigerweise wird aber ein Äquivalentverhältnis von 1:1 bis su
1,5 x 1 eingehalten.
Die nun folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Art
und Weise» wie die vorliegende Erfindung praktisch angewandt wird; sie sollen die Erfindung aber keineswegs in irgend einer
Weise einschränken.
Dieses Beispiel belegt die Verbesserung der Beständigkeit gegen organische Säuren, die eine bei gewöhnlicher Temperatur
durch einen Härter vom Aaido-Amin-Typ gehärtete Polyepoxidhare-Konbination erfährt, wenn die Mischung einen Zusatz von mineralischem tfatrium-Montmorillonit erhält.
Unter Verwendung der nachfolgend aufgeführten Mengenanteile
für die verschiedenen Komponenten wurde eine Bpoxyharz-Kombination hergestellt:
Vaseline (Petroleum Jelly) 0,7 f>
Phenyl-Glycid-Xther 1,4 t
Bisphenol A 0,3 #
Siliciumdioxid ( < 0,3 mm)65,0 £
Amido-Amin-Härter 8,9 1»
Diäthylentriamin 0,3 i> Ruß 0,1 i>
100,0 £
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Das in diesem Beispiel verwendete Epoxyharz war eine Flüssigkeit
mit einer Viskosität von 100 - 160 P bei 25 0C und mit
einem Epoxid-Äquivalentgewioht von 180 - 195; es war unter
der Bezeichnung nBpon 828" bezogen worden. Der in diesen Beispiel
verwendete Amido-Amin-Härter hatte ein Äquivalentgewicht
von 135; er wurde unter der Bezeichnung "EM-308" geliefert.
Des weiteren wurde für dieses Beispiel ein weiseer, hoch quellfähiger
Bentonit-Ton verwendet. Der Ton war ein Natriura-Bentonit
vom quellfähigen Typ, wie er in den Weststaaten gefunden wird; er enthielt ungefähr 80-85 Prozent mineralisches
Hatriua-Montmorillonit. Eine Aufschlämmung mit 10 i>
Feststoffen hatte einen pH-Wert zwischen 9 und 10· Der Bentonit wurde
unter der Bezeichnung "Bentolite Hn bezogen.
Unter Verwendung des oben beschriebenen Bentonite» der mineralischen
Montmorlllonit enthält, und der oben angegebenen Epoxybarz-Kofiiblnatlon wurden die folgenden Mischungen hergestellt:
A) Epoxyhara-Kombination 100 Qewichtsteile
Katrium-Bentonit 5 " "
B) Epoxyharz-Kombination 100 " "
Natrium-Bentonit 10 " ·
Die Mischung A enthielt ungefähr A Gewichtstslle des mineralischen
fiatrium-Montmorillonitö auf 15 Gew.-Teilo des Epoxyharsee
und Mischung B enthielt ungefähr 8 Gew.-Teile des mineralischen Hatrium-Montmorillonita auf jeweils 15 öew.-Teile Epoxyharz.
JSach gutem Durchmischen wurden aus den Mischungen A und B
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Λ 10 I3O , 16<5660
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sowie aus der zur Herstellung dieser Mischungen verwendeten Epoxyharz-Kombination Zylinder von ungefähr 25 mm Durchmesser
und ungefähr 25 mm Höhe gegossen. Alle Zylinder wurden in 14
Tagen bei gewöhnlicher Temperatur gehärtet. Anschliessend wurden
die Zylinder gewogen, dann wurden Proben von jeder Mischung in verschiedene Behälter eingelegt, welche die folgenden Lösungen
enthielten» 10-prozentige Essigsäure, 30-prozentige Essigsäure und 20-prozentige Milchsäure,
Nach einer Lagerzeit von 28 Tagen bei gewöhnlicher Temperatur in diesen oben beschriebenen Lösungen wurden die Proben herauegenommen,
mit Wasser gewaschen und gurückgewogen, wobei die folgenden
Ergebnisse festgestellt wurden:
gewichtsänderung nach 28-tägiger Lagerung in Prozenten
Mischung A | Mischung B | Epoxyhara- | |
Kombination | |||
10 proz· | + 6,4 # | + 7,4 $> | + 18,7 i» (Probe |
Essigsäure | gequollen) | ||
30 proz. | + 17,2 # | + 15,9 # | Probe gequollen und |
Essigsäure | zerbrochen - keine | ||
Messung mehr mög | |||
lich | |||
20 proz. | + 9,0 % | + 6,6 i> | Probe gequollen |
Milchsäure | und zerbrochen - | ||
keine Messung mehr | |||
möglich |
Alle Proben der Mischungen A und B waren nach der Lagerung unversehrt
und zeigten keine Anaeichen der Quellung oder der beginnenden Rissbildung.
009832/1752
7.ö.1965 ^V
Bei diesem Beispiel wurde die gleiche Epoxyharz-Kombination
verwendet wie bei Beispiel 1.
100 Gewiehtsteile der Epoxyharz-Kombination wurden mit 10 Gew.-Teilen
des in Beispiel 1 beschriebenen, Ratrium-Montmorillonit
enthaltenden Tons versetzt und intensiv vermischt, wobei sich eine Mischung ergab, die auf 15 Gew.-Teile des Epoxyharzeβ
ungefähr 8 Gew.-Teile des mineralischen Natrium-Montmorillonlts
enthielt.
Aus der Epoxyharz-Kombination und der durch den Montmorillonit-Zusatz
modifizierten Mischung wurden dann Zylinder von ungefähr 25 am Durchmesser und ungefähr 25 mm Höhe gegossen und 14 Tage
bei gewöhnlicher Temperatur gehärtet·
Die gehärteten Zylinder aus diesen Mischungen wurden dann in Srlenmeyer-Kolben mit 50 proz. Essigsäure eingelegt. Die Kolben
wurden mit Rückflusskühler!! versehen, worauf die Essigsäure erhitzt und öin-einaalb Stunden unter Rückfluss gekocht wurde.
Bei dieser Behandlang mit kochender Essigsäure konnte beobachtet werden, wie öis Zylinder aus der unmodlfizierten Epoxyharg-Kombinatlon
qaollsa und zerbrachen und sich zum Teil in Plok- ..
ken auflösten, während die Proben aus dem Montmorillonit enthaltenden
Folyepoxid während der ganzen Dauer des Versuchs keine
Quellung und keine Rissbildung und auch kein Ablösen von blocken zeigten·
009832/1752
A 10 130 i Sl
7.8.1965
Dieses Beispiel erläutert die Anwendung τοπ verschiedenen, Jäontmorillonit enthaltenden Ionen zur Herstellung von Polyepoxidhare-Kombinationen, die gegen den Angriff durch organische Säuren beständig sind.
Auch bei diesem Beispiel wurde die in Beispiel 1 beschriebene Epoxyhare-Kombination verwende t.
a) Epoxyhare-Iombination 100 Gewichtsteile
Montaorlllonit enthaltender Ton 10 Gewichtsteile
FUr diese Mischung wurde ein hoch quellfähiger, weisser, italienischer Bentonit-Ton vom Hatrium-lJontmorillonit-Typ verwendet. Der Ion hatte eine Quellfähigkeit von 41 ml in Wasser,
einen pH-fert von 10 und enthielt 65 Prozent mineralischen
Montaorlllonit·
b) Epoxyhare-Kombination 100 ßewichtsteile
Bentonlt 10 Gewichtsteile
Für diese Mischung kam ein schwach quellfähiger, weisser, italienisoher Bentonit-Ton vom Calcium-Montmorillonit-Typ eur Anwendung. Der Ton enthielt ungefähr 85 Prozent mineralischen
Montaorlllonit.
c) Epoxyharz-Kombination 100 Gewichtsteile
Bentonlt 10 Gewichtst^ile
Für diese Misekung wurde ein dichter, weisser, nicht-
ger Bentonite Τ'*!! a:as dem öolorado-IJerada-Rsvier τ©ϊ-ϊ ·- iU«t9 der
Magnesium-fiiosi-^oriXlonit enthielt» Der Ton wurde zur iiöW.arming fremder BeiiaenguEgea gereinigt; er enthielt ungsfäär 80 $
mineralischen Montisorillonit. __^
BAD
A 10 13O S
7.8.1965
d) Bpoasyharz-Kombination 100 Gewichtsteile
Bentonit 10 Gewichtsteile
Der hier verwendete Bentonit war der roh®, MagneBium-Montmorillonit
enthaltende Ton, aus welchem der für die Mischung c)
verwendete Bentonit gewonnen wurde.
e) Epoxjhara-Eombination 100 Gewichtsteile
Bentonit 1o Gewichtateile
Der für diese Mischung verwendete Bentonit war einer von der
quellfähigen Art, der ungefähr 85 # Uatrium-Montmorillonit
enthielt* Dieser fiontmorillonit zeigte in einer 6-prozentigen
wässrigen Suspension einen pH-Wert von 8,8.
f) Epoxyhara-Kombination 100 Gewichtsteile
Bentonit 10 Gewichtsteile
Der für diese Mischung verwendete Bentonit war ein hochreiner, quellfähiger Bentonit, der aus reinem Nätrium-Montmorillonit
bestand.
g) ISpoxyharz-Komhlnation 100 Gewichtsteile
Bentonit 10 Gewichteteile
Der für diese Mischung verwendete Bentonit-Ton war ein hoch
kolloidales Material vom fyp der feetstaaten-Tone und enthielt
einen hohen Anteil «m Hatrium-Montmorillonit.
h) Epozyharz-Koffibinatlon ohne Zusatz
Die Miachungeis a) bis a) wurden in Zylinder 25 mm mal 25 mm
gegossen und 7 ^age t®± gewöhnlicher Temperatur und 24 Stunden
bei 80 0O gehärtet.
Die gehärteten Zylinder wurden gewogen und dann in 30-prozentige Essigsäure-Lösungen eingelegt. Hach H-tägiger Lagerung
009832/1752
A 10 130 Ί - Ct
7.8.1965 &Ο-
bei Raumtemperatur wurden die Proben getrocknet und zurUckgewogen,
wobei-die folgenden prozentualen Gewiehtsveränderungen
festgestellt wurden:
Mischung a- + 5,1 $>
Mischung b + 6,7 $>
Mischung c * 6,5 # >
' Mischung d + 4,2 $>
Mischung « + 7,2 i>
Mischung f + 6,9 f>
Mischung g + 7,8 ^
Mischung h die Probe war zerstört.
Dieses Beispiel erläutert die Anwendung von verschiedenen, Kationen
enthaltenden Ton-Mineralien lait Baseßauatauseh-Kapazitäten
von mindestens 20 mVal/100 g zur Herstellung von Polyepoxide
harz-Eombinationen, die gegen den Angriff von organisches Sauren
beständig sind.
Auch bei diesem Beispiel wurde die Epoxyharz-Eombination von
Beispiel 1 verwendet, . -
Es wurden die folgenden Mischungen hergestellt:
A) EposcyhariB-Eombiiaation 100 Gewichtsteile
Vermiculit (lonmineral) 10 Göwichtateile
Pur diese Mischung wurde ein zu einer feinen Seilohengrösse
ausgemahlener Vermiculit verwendet·
B) Epoxyhars5-Korabiöati©n 100 Gewiohtsteile
Attapulgite 10 Teile
Das für diese Mischung verwendete Attapulgit-Mineral bestand
009832/17S2
7.8.1965
aus nadeligen Teilchen mit einer mittleren Teilehengrusse von
0,12 Mikron mit einem pH-Wert von 7,5 bis 9,0 und diner spezifischen
Oberfläche von 200 bis 220 m /g. Es wurde unter dem
Handelsnaoen "Attagel 30* bezogen.
C) Spoxyhars-Sombiaation 100 Gewiohtsteile
Attapulgit 10 Gewichtsteile
Bas für diese Mischung verwendete Attapulgit-Mineral war ein präparierter Attapulgit, der im wesentlichen aus kleinen Büscheln
von kolloidalen, nadeligen Teilchen bestand und der unter dem Handelenamen "Corragel" geliefert wurde.
B) Epozyharz-Kombinatlon ohne Zusatz.
Bie Mischungen A bis B wurden in Zylinder 25 mm ntal 25 mm gegossen
und 7 Zage bei gewöhnlicher Temperatur gehärtet.
Bie gehärteten Zylinder wurden dann gewogen, in 50-prozentige Essigsäure eingebracht und eine Stunde lang darin gekocht. Bie
aus der Mischung B hergestellten Proben zerfielen im Lauf von
30 Minuten vollständig. Bie Proben, die unter Verwendung der
Mischungen A bis C hergestellt worden waren, wurden nach einer
Stunde aus der Säurelösung genommen, abgekühlt, gewaschen, getrocknet und zurückgewogen· Bei keiner dieser Proben aus den
Mischungen A bis C konnte eine Beschädigung festgestellt wer- '
den} die Oewichtsänderungen waren wie folgt:
Mischung A + 3,3 i> Mischung B 4- 6,6 £
Mischung C + 5,8 1>
009832/1752
A 10 130 i SS --55 -
7.8.1965
Dieses Beispiel erläutert die Anwendung von Montmorillonit-Mineralien
als Zusatz für verschiedene Typen von Epoxyharz-Kombinationen,
die action früher hergestellt worden sind. Die in diesen
Beiapiel verwendeten Epoiyhars-Kombinationen waren Handelsprodulrte
mit verschiedenen Hartem vom Amin-Typ, Bas in Beispiel 1 beschriebene Montmorlllonit-Mineral* das unter der Bezeichnung
"Bentolite E" im Handel ist, wurde in diesem Beispiel
zur Herstellung der folgenden Mischungen verwendet:
A) Epoxyharz-Anteil
(Handelsprodukt a) 100 Gewichtateile
HO Gewicht steile Das Hafideleprodukt A verwendet ein alipbatiecliee Polyamin als
Härter« das an ein Seolit-Pulver sorbiert ist«,. Durch Verwendung
von Wasser wurde die H&rtungsrea^tion bei gewöhnlicher
Temperatur ausgelöst»
B) Epoxyharfi-Anteil
(Handelsprodukt B) 100 Gewichtsteile
JfatriuHS-Montmorillonit 10 Gewichts teile
Das Handelsprodukt B verwendet ein Polyamid als Härter, der dem
Epoxyhars-Anteil zur Härtung bei gewöhnlicher Temperatur beigemischt
wird.
C) Epoxyhars-Anteil
(Handelsprodukt C) 100 Gewichtsteile
Hatriüm-Montmorillonit 10 Gewichtsteile
Das Handelsprodukt C verwendet ein Amido-lmiB-aliphatisches Amin
als Härter j ä^r dem Eposyharz-Anteil Eur Härtung bei gewöhnlicher
Temperatur beigemischt wird.
009832/1752-
A 10 13Oi 7.8*1965 wa .■-'-.
D) Epoxyharz-Anteil
(Handelsprodukt D) 100 Gewichtsteile
ffatrlum-lfontmorlllonit 10 Gewiehtsteile
Dae Handelsprodukt D verwendet ein Amino-Amin-Polysulfid. als
Härter, der dem Epoxyharz-Anteil zur Härtung bei gewöhnlicher
Temperatur beigemiseht wird·
E) Epoxyharz-Anteil
(Handelsprodukt E) 100 Gewichtstelle
Hatrium-iioatmorillonit 10 Gewiohtsteile
Das Handelsprodukt E verwendet ein aliphatiscnes Polyamin ale
Härter, der dem Epoxyharz-Anteil zur Härtung bei gewöhnlicher
temperatur beigemischt wird.
Die Mengenanteile des Äktivators für den Härter oder für den
Härter selbst, die bei der Herstellung der oben angegebenen Mischungen verwendet wurden, entsprachen den Angaben der Hersteller«
Von den Mischungen A bis E wurde eine Reihe von Zylindern 25 mm mal 25 mm gegossen. Eine andere Reihe von Zylindern
25 mm mal 25 ram wurde unter Verwendung der oben angegebenen Handelsprodukte hergestellt9 die nach den Angaben des Herstellers
angemacht worden waren und keinen Zusatz von mineralischem Montmorillonit enthalten haben· .
Die aus den Mischungen A bis E hergestellten Zylinder und die
entsprechenden Mischungen ohne Hontmorillonit-Zusatz wurden 14 Tage bei gewöhnlicher Temperatur gehärtet. Die Zylinder wurden
dann gewogen und 14 Tage lang in 30-prozentiger Essigsäure-Lösung gelagert. Fach dieser Zeit wurden die Proben aus der Essigsäure
genommen, mit ffasser gewaschen und zurückgewogen. : . . 009832/1752
A 10 130 i
7.8.1965 wa
164566Q
--57 -
Die Beschaffenheit der gelagerten Proben sowie die 'beobachteten Gewichtsänderungen sind is der nachfolgenden Tabelle zu
sammengestellt:
Handelsprodukt | A 4 | * |
Sie Probe 1st gerissen und
weich, das Volumen ist ver- grössert; |
Mischung A | 4 |
keine Veränderung in der Be
schaffenheit oder im Aussehen; |
|
Handelsprodukt | B 4 | * |
Oberfläche erweicht und ge
rissen; |
Mischung B | 4 |
keine Veränderung in der Be
schaffenheit oder im Aussehen; |
|
Handelsprodukt | C * | * |
die Probe ist erweicht und
gerissen |
Mischung C | 4 |
keine Veränderung in der Be
schaffenheit oder im Aussehen; |
|
Handeleprodukt | D 4 | * | Probe erweicht und gerissen; |
Mischung D | + | $> |
keine Veränderung In der Be
schaffenheit oder im Aussehen; |
Handelsprodukt | E + | *> | Probe von Rissen durchzogen; |
Mischung S | + | Beispiel 6 | keine Veränderung im Aussehen. |
• 19 | |||
■ 9 | |||
• 10 | |||
■ 4 | |||
26 | |||
7 | |||
11 | |||
7 | |||
4 | |||
5 | |||
Bisses Beispiel zeigt die Beständigkeit"von Epoxyharz-Kombinationen, die einen Zusatz von Montraorlllonit-Mineralien enthalten» gegen die Einwirkung von verschiedenen organischen und
mineralischen Säuren. Auch bei diesem Beispiel.wurde die Epoxyharz-Kombination von Beispiel 1 verwendet.
A) Epoxyharz-Kombination 100 Gewichtsteile
Natrium-Bentonit 15 Gewichtsteile
009832/17952
A 10 13Oi eg
- «β -
7.8.1965 gO
wa "■■■'. ■ . -
B) Epoxyharz-.Kombination 100 Gewichtsteile
Hatrium-Beutonit 20 Gewichtsteile
C) Epoxyitars-Kombination 100 Gewichteteile
Calcium-Bentonit 15 Gewichtβteile
B) Epoxyharz-Kombination 100 Gewiohtsteile
Calcium-Bentonit 20 Gewichtsteile
Der ic diesem Beispiel verwendete Natrium-Bentonit war der in
Beispiel 1 beschriebene , Natrium-Montmorillonit enthaltende
Bentonit-Ton« Der Calcium-Bentonit war ein weisser, sohwach
quellfähiger Bentonit mit einem pH-Wert in 10-prozentiger Aufschlämmung Ton 6,8 bis 7,0, der aus etwa 80 bis 85 Prozent CaI-cium-Montmorillonit-Mineral bestand. Der Calcium-Bentonit war
unter dem Handelsnamen "Bentollte Ln bezogen worden.
Ton den Mischungen A bis D wurden Zylinder 25 mm mal 25 mm hergestellt und 28 Tage bei gewöhnlicher Temperatur gehärtet. Nach
dem Härten wurden gewogene Proben von jeder Mischung in die folgenden Lösungen eingelegt: 10 pros. Salzsäure, 10 proz. Salpetersäure, 10 proz· Schwefelsäure, 30 proz. Essigsäure, 30 proz.
Milchsäure, 30 proz· Citronensäure, 30 proz· Chloressigsäure und 30 proz· Ameisensäure« Nach einer Lagerzeit von 34 Tagen
in diesen Lösungen wurden die Proben herausgenommen, gewaschen
und gewogen. Die festgestellten Gewichtsänderungen sind in der nächstfolgenden Tabelle verzeichnet.
Alle tiXr diesen Korrosionstest verwendeten Zylinder wurden nach
dem Versuch auf irgendwelche Schäden untersucht; es konnten keine Beschädigungen wie Blasenbildung, Quellen, Rissbildung
oder weitergehende Erweichung festgestellt werden.
009832/1752
A 10 130 i
7.8.1965
proa. HOl + 1,9 $ + 2,8 # + 3*0 $ 0,0
pro«. HHO5 + 5*0 £ + 3,7 ?6 ♦ 2,5 ?ί + 1,4
pros. HgSO^ + 2t0 3ί ■ + 6,5 £ + 1,0 ?6 + 4,5
pros. Essig-
säure + 14,9 $ .+■ 4,6 5t + 11,8 ?i + 7,7
pros· Milchsäure + 7,5 36 +15,256 + 4,55t + 4,5
pros. Citro-
neneäure +2,0 $>
+ 3,6 ft + 4,9 $>
0,0
Sieaee Beispiel zeigt, dass die Härtung von Epoxyharz-Kombinationen mit Anln-Härtera durch Anwendung höherer Härtungstemperaturen die Beetändigkeit dieser Kombinationen gegen organische
Säuren, wie sie duroh den Zusatz von Kationen erhaltenden Ton-Mineralien hervorgerufen wird, nicht beeinflusst. Es wurden
die folgenden Mischungen hergestellt:
A) Epoxyharz (11SpOn 828") 100 Gewichtsteile
Anido-Amin ("EM-308") 50 Gewichtsteile
Siliciumdioxid 300 Gewichtsteile
B) Bpoxyharz ("Epon 828") 100 Gewichtateile
Amido-Amia (nSM-308i 50 Gewichtsteile
Siliciumdioxid 300 Gewichtoteile Hatrium-Bentonit 100 Gewichtsteile
Der für die Mischung B verwendete Natrium-Bentonit war ein stark
quellfähiger, weisser, italienischer Bentonit, der ungefähr
85 Jt ffatriuECL-Montmorillonit enthielt, eine Quellfähigkeit in
Wasser von 44 blL und einen pH-#ert von 10 aufwies. Br war unter dem Handel?insmen "Whittaker 2273" feezogen wordsss»
009832/17S2
(0 164566°
7.8.1965 | C) Epoxyharz | 100 Gewichtstelle |
wa | Phenyl-glycid-äther | 10 Gewichtstelle |
"Epicure 874" | 11 Gewichtsteile | |
Sand | 200 Gewichtstelle | |
D) Epoxyharz | 100 Gewichtsteile | |
Phenyl-glycid-äther | 10 Gewichtsteile | |
"Epicure 874* | 11 Gewichtsteile | |
Sand | 200 Gewichtsteile | |
Hatrium-Bentonit | 66 Gewiohtsteile | |
Das für die Mischungen C und D verwendete Epoxyharz war ein
flüeslges Harz mit einem Epoxid-Äquivalentgewicht von 235 bis
255 und einer Viecosität von 100 000 cPj es wurde unter der
Bezeichnung "Spireζ 514* bezogen. "Epicure 874M ist der Handelsname
für einen Härter vom Amin-Typ mit einem Äquivalentgewicht von ungefähr 40 und einer Viscosität von 100 bis 200 cP
bei 25 0C. Der für die Mischung D verwendete Hatrium-Bentonit
enthielt 85 $> mineralischen Hatrium-Montmorillonit und wurde
unter der Handelsbezeichnung "Baroid BL-46" beachafft.
E) Epoxyharz 100 Gewichteteile friäthylentetramin 10 Gewichtateile
Sand 300 Gewichtsteile
F) Epoxyharz 100 Gewichtsteile Triäthylentetramin 10 Gewi£htsteile
Sand 300 Gewichtsteile Matrium-Bentonit (wBaroid BL-46n) 66 Gew.-Teile
Dae zur Herstellung der Mischungen E und F verwendete Epoxyharz
war ein modifiziertes Harz von niedriger Yiecosltät mit
einer Epoxy-Zahl von Oe39 Tal/100 g,und einer Tiscosität von
500 el· bei 25 0G? es wurde ale Handelsprodukt "DP-312B bezogen.
009832/1752
δ ίο 150 i 64
7.8.1965
«a ■ "
«a ■ "
Cr) Epo^yharz-Kombiiiatloß 100 Grewichtsteile
H) Epoxyharz-Kombination 100 &ewichtsteile
Attapulgit TO Gewiehtsteile
I) Epoxyhapz-Kombiiiatloa 100 Gewichtsteile
Attapulgit VO Gewichtsteile
J) Epo^harz-Kombination 100 ©ewiehtsteile
Attapulgit 10 Gewiehtsteile
Zur Herstellung der Mischungen G bis 3 wurde die Epoxyharz-Kombination
von Beispiel 1 verwendet.
Das für die Mischung H verwendete Attapulgit-Mineral bestand
aus naäeligen Teilchen der mittleren Grosse von ungefähr 0,14
Mikron, es zeigte einen pik-Wert von 7*5 bis 9,0 und hatte eine
mittlere epeaiflache Oberfläche von 200 bis 220 m/g» Bs ist
unter der Bezeichnung *Attagel 20B im Handel erhältlich.
Das für die Mischung I verwendete Attapulgit-Mineral bestand
aus nadeligen Seilchen der mittleren Grosse von ungefähr 0,12
Mikron, es zeigte einen pH-ffert von 7,5 bis 9,0 und hatte eine
■ ο spezifische Oberfläche von 200 bis 220 m /g? es ist unter der
Bezeichnung MAttagel 30" im Handel erhältlich.
Sas für die Mischung J verwendete Attapulgit-^flineral war ein
präparierter Attapulgit, der im wesentlichen aus kleinen Büscheln von aadeligen kolloidalen Teilchen bestand! er ist unter
der Bezeichnung "CorragelMira Handel erhältlich.
Die Mischungen A bis J wurden zu zylindern von 25 stm mal 25 wm
und zu Streifen mit den ungefähren Abmessungen 25 mm mal 25 mm mal 6 mm gegossen und dann 24 Stunden lang bei 80 0C gehärtet«
009832/17S2
A 10 130 6
7.8.1965
Hach dem Abkühlen während 24 Stunden auf Raumtemperatur wurden
die zylindrischen und die streifenförmigea Proben von jeder
Mischung eine Stunde lang mit kochender, 50-prozentiger Essigsäure behandelt. Danach konnte festgestellt werden, dass die
Probestücke aus den Mischungen A, G, E und G völlig zerfallen
waren, während die Probestücke aus den Mischungen B, D, P9 H,
I und. J keinerlei Zeichen eines Angriffs erkennen liessen.
für dieses Beispiel wurden die Eposynarz-Kombinatiori von Beispiel
1 und der Calciuia-Montmorillonit enthaltende Bentonit-Ton
von Beispiel 5 verwendet.
Auf jeweils 100 Gewichtsteile der Epoxyhars-Kombination wurden
zur Herstellung der Mischungen dieses Beispiels die folgenden Mengen Caleium-Bentonit verwendet;
A) 1 Gewichtsteil* Galcium-Bentonit
B) 2 Gewichtsteile Calcium-Bentonit 0) 3 . Gewichtsteile Calcium-Bentonit
D) 5 Gewichtsteile Caleium-Bentonit
E) 7,5 Gewichtsteile Calcium-Bentonit T?) 10 Gewichtsteile Caleium-Eeiitonit
G) kein Zusatz
Äw® diesen Mischungen A bis G wurden Zylinder von 25 nun mal
mm gegossen und 14 lage bei gewöhnlicher Temperatur gehärtet.
Die gehärteten Proben wurden gewogen und in 30-prozentige Essigsäure
eingelegt· Nach 7-tägiger lagerung in dieser Säure zeigten die Proben der Mischung G schwere Schaden; die Proben
der Mischungen A, B und C waren gequollen wad zeigten an den
A 10 13Oi £2
7.8.1965 .
Kanten Riesbildungen, auch einige flockige Ablösungen wurden
beobachtet. Bei den Proben der Mischung C wurde eine Gewichtszunahme
von 14,4 Prozent festgestellt. Die Proben der Mischungen D, E und P waren noch von guter Beschaffenheit, sie waren
nicht gequollen und zeigten keine Risse. Bei den Proben der Mischungen D, E und F wurden die folgenden.Gewichtszunahmen
beobachtet: 7,6 #, 6,1 £ bzw. 5,5 $>
<·
Bei diesem Beispiel wurde wiederum die Epoxyharz-Kombination von Beispiel 1 verwendet.
Zur Herstellung der Mischungen dieses Beispiels wurden jeweils 100 Gewichtsteile der Epoxyharz-Kombination mit den folgenden
Mengen von Attapulgit-Mineralien versetzt:
A) 2 Gewichtsteile Attapulgit
B) 5 Gewichtoteile Attapulgit
C) 7,5 Gewichtsteile Attapulgit
D) 10 Gewichtsteile Attapulgit . . .
E) kein Zusatz
Dae für die Mischungen A bis D verwendete Attapulgit-Mineral
bestand aus nadeligen Teilchen der mittleren Grosse 5,3 Mikron,
es hatte einen pH-Wert von 7,5 bis 9*0 und eine Sationen-Austauschkapazität
von ungefähr 20 bis 25 mVal/100 g. Es ist unter
der Handelsbezeichnung "Attacote" im Handel.
Aus den Mischungen k bis E wurden Zylinder von 25 ehb mal 25 mm
gegossen und 16 Stunden bei 80 0C gehärtet. Die gehärteten Proben
wurden 1 Stunde laag mit kochender 50-prOEentiger .Fse *-ssäure
behandelt. 009132/1Ϊ62
16A5660
A 10 130 i Cu -Vr-
7.8.1965 ΌΊ
Die aus der Mischung E hergestellten Proben waren nach kurzer Zeit zerstört. Die aus den Mischungen A bis D bestehenden Proben
wurden nach der Behandlung aus der Säure genommen, abgekühlt, gewaschen und getrocknet. Die genauere Untersuchung
der Proben ergab, dass die aus den Mischungen A und B hergestellten Prüflinge leicht gequollen waren u.nd an den Kanten
Rissbildungen und Substanzabtragungen zeigten, während die
Proben aus den Mischungen C und D noch von ausgezeichneter Beschaffenheit waren.
Unter Verwendung eines Attapulgit-Minerals, das unter der Bezeichnung
"Attasorb IVfifi1* im Handel erhältlich ist, wurde eine
ähnliche Serie von Proben hergestellt. Das Mineral bestand aus nadeligen Teilchen mit einer mittleren Teilchengrb'ase von
2,9 Mikron, einem pH-Wert von 7,5 bis 9 und einer Kationen-Aus tauochkapazität von ungefähr 25 bis 30. Die verwendeten
Zusätze von diesem Mineral waren die gleichen wie bei den Mischungen A bis E. Die Prüflinge wurden wie oben hergestellt
und in der gleichen Weise behandelt. Die Ergebnisse des Korrosionstests
waren denen weitgehend ähnlich, die mit den Proben erhalten wurden, zu deren Herstellung das,Handelsprodukt
"Attacote" als Attapulgit-Üinerul verwendet wurde.
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer aus EweiTeilen
bestehenden Epoxyharz-Kombi-nation, die bei gewöhnlicher Temperatur
härtet und die gegen organische Säuren beständig ist, wobei das Hontmorillanit-Mineral als Bestandteil dem Härter bei-
009832/1752
gemischt ict. . =
A 10 130 i
7.8.1965
is
Earz-Anteil:
Harter-An tell;
62 g Epoxyharz ("Epon 828"j.
28 g Polystyrol
6- g Phenyl-Glycid-Äther 1,3 g Bisphenol A
5,0 ff Vaseline (Petroleum Jelly) 102,3 g
6- g Phenyl-Glycid-Äther 1,3 g Bisphenol A
5,0 ff Vaseline (Petroleum Jelly) 102,3 g
37,3 g--AmIdO-AmIn ("EM-3Q8")
1,7 g Diäthylentriamin 95«0 ff üfatrium-Bentonit
134,0 g
Die oben beschriebenen Harz- und Härter-Anteile wurden intensiv
miteinander vermischt; aus der so erhaltenen Mischung wurden dann Zylinder von 25 mm χ 25 mm gegossen. Mach einer Härtungezeit
von 14 Tagen bei gewöhnlicher Temperatur wurden die Probe-
if -
zylinder gewogen und in eine 30 proz. Essigsäure-Lösung eingelegt.
ifach 7-tägiger Einwirkung wurden die Proben aus der Essigsäure
genommen, gewaschen und zurückgewogen. Bei den Proben, die
eine Gewichtszunahme von 5 $ erfahren hatten, koanten keinerlei
Schaden festgestellt werden.
Dieses Beispiel erläutert die Verbesserung des· Beetändigkait
gegea organische Säuren9 wieT sie durch den-'Zueatg von Moßtmorilloait-Mineralien
zu PolyepoxId-loiabiBa'SiöK©® ©rsielt wird,
die b©i gewölinlloher Temperatur gehärtet wardta/ sisiiaad von Mischungen,
die unter Ter^eßdung von verschlsdeaen. "Sposjfearss-
hergestellt worden
0-0 9ΊΪ3-27 17.52
A 10 130 i
7.8.1965
Für das vorliegende Beispiel wurden die folgenden Mischungen
hergestellt;
a) Epoxyharz 50 Gewichtsteile Triäthylentetramin 6 Gewicht steile
Siliciumdioxid ( < 0,3 mm) 196 Gewichtateile
b) Epoxy-Harg " 50 Gewichtsteile
Triäthylentetramin "6 Gewichtateile Siliciumdioxid (
< 0,3 ram) 196 Gewichtateile Natrium-Bentonit 25,2 Gew.-Teile
Das für die Mischungen a) und b) verwendete Epoxyharz war ein
flüssiges Harz mit einem Äquivalentgewicht von 180 bis 200,
einer Tiscosität von 100 bis 160 eP; es ist unter der Bezeichnung
"Epirezr 510w im Handel erhältlich.
Der verwendete Hatrium-Bentonit enthielt 85 i>
Natrium-Montmorillonit,
75 bis 90 % davon gingen durch ein 200 Maschensieb (Maschenweite*von ungefähr 75 Mikron); er ist unter der Bezeichnung
"Volclay Premium Gel Bentonite^8 im Handel.
c) Epoxyharz 50 Gewichtstelle
Amldo-Amin-Härter 17,5 Gewichtateile
Siliciumdioxid ( <Q„3 mm) 236,2 Gewichtsteile
d) Epoxyharz = 50 Gewichtstelle
Amido^Amin-Härter 17»5 Gewichtsteile
Siliciumdioxid ( < 0,3 mm) 236,2 Gewiqhtsteile
ITatriuia-Bentorait 3O6 3 Gewichtsteile
Das für die Mischimgen C und D verwendet© Epoxyharz war das
gleiche flüssige Hars v?ie- bei den MischtsBgen A und-B. Der für
die Mischungen G und D benutzte Amido-feiu-Harter war ein mo=
difisi@fft©s AmMo=JsIs alt ©Ibseb
65» ©iner flWeoeltät ve» 500 feis.fSS eP usd wuwü&
00S832/17S2'
A 10 130 i
7.8-1965
7.8-1965
Handelenaaen "Epicure 872" bezogen. Für die Miaohung D wurde
der gleiche Montmorillonit enthaltende Ton verwendet wie für
die Mischung B.
E) Epoxyharz 50 Gewichtsteile
Amido-Amin-Hürter 25 Gewichtateile
Sand 262,5 Gewichtsteile
P) Epoxyharz 50 Gewichtsteile
Amido-Amin-Härter 25 Gewichtsteile
Sand 262,5 Gewichtsteile
Hatrium-Bentonit 33,7 Gewichtsteile
Das für die Mischungen E und F verwendete Epoxyharz; war das
gleiche flüssige Harz wie bei den Mischungen A, B, C und D. Auch der Montmorillonit enthaltende Bentonit war bei Mischung
P der gleiche wie bei den Mischungen B und D. Das für die Mi-Bchungen
E und P benutzte Härtungeraittel war eines void Afflino-Amin-Typ
mit einer Arain-Zahl von ungefähr 450 bis 500, einem
Äquivalentgewicht von ungefähr 100, und einer .Viscosität von
150 bis 400 cP bei 25 0C; es ist unter der Bezeichnung "Epicure
855" im Handel.
G) Epoxyharz 50 Gewichtsteile
Härtungsniittel 17,5 Gewichtsteile
Sand 236,2 Gewichtsteile
H) Epoxyharz; 50 Gewichtsteile
Härtungamittel ■ 17,5 Gewichtsteile
Sand 236,2 Gewichtsteile
iiatrium-B'intonit 30,3 Gewicfctsteile
Das für die Mischungen G und H verwendete Epoxyharz war ein
Terdünnungsmittel enthaltendes flüssiges Epoxyharz mit einer sehr niedrigen Viscoaitäti ee ist unter der Bezeichnung
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"Epiree 5085" im Handel erhältlich. Das verwendete Härtungsmittel
war das gleiche modifizierte Amido-Amin ("Epicure 872"),
daa auch für die Mischungen C und D benutzt und dort schon beschrieben
wurde. Der Natrium-Bentonit war der gleiche wie bei den vorausgehenden Mischungen dieses Beispiels.
I) Epoxyharz, "Epirez 5085" 50 Gewichtsteile
Härtungsmittel 25 Gewichtsteile
Sand 262,5 Gewichtsteile
J) Epoxyharz, "Epirez 5085" 50 Gewichteteile
Härtungemittel 25 Gewichtsteile
Sand 262,5 Gewichtsteile
Hatrium-Bentonit 33,7 Gewichtateile
Zu dem Epoxyharz und dem Natrium-Bentonit, die hier verwendet
wurden, sind schon weiter oben nähere Angaben gemacht worden. Bas Härtungsmittel war eines vom Ami&o-Amin-Typ; es ist unter
der Bezeichnung "Epicure 855" im Handel, seine Eigenschaften
sind oben angegeben.
K) Epoxyharz 50 Gewichteteile
Polystyrol 21 Gewiohteteile
Phenyl-Glycid-Äther . 5 Gewichteteile
Bisphenol A 1,1 Gewichteteile
Vaseline (Petroleum Jelly) 4 Gewichtsteile
Amido-Amin-Härter 30,9 Gewichtsteile
Sand 210 Gewichtsteile
Silica-Aerogel 3,2 Gewichtateile
L) Epoxyharz 50 Gewichtateile
Polystyrol 21 Gewichtateile
Phenyl-Olycid-Äther 5 Gewichtsteile
Biepiienol A 1,1 Gewichtsteile
Vaseline 4 Gewichtsteile
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•Amido-Amin-Härter 30,9 Gewichtsteile
Sand 210 Gewichtstelie
Silica-Aerogel , 3,2 Gewichteteile
Natriuni-Bentonit 32,5 Gewichtsteile
Das für die Mischungen K und L verwendete Epoxyharz war "Epirez
510", dessen Eigenschaften weiter oben.schon angegeben wurden.
Pur die Mischung L wurde der gleiche Natrium-Bentonit
verwendet wie für Beispiel 1. Der Amido-Amin-Härter, der für
die Mischungen K und L verwendet wurde, hatte eine Amin-Zahl
von 44-0, ein Äquivalentgewicht von 127, eine Viscosität von 100 bis 500 cP und wurde unter der Bezeichnung "ZL-555" im
Handel"bezogen.
Die Mischungen A bis L wurden zur Herstellung von Zylindern
25 nun χ 25 nun verwendet, die H Tage bei gewöhnlicher Temperatur
gehärtet wurden. Von jeder Mischung wurden dann Proben in
eine 30-prozentige Essigsäurelösung eingelegt. Die Probekörper aus den Mischungen A, C, E, G, I und K waren schon in weniger
als 14 Tagen bei gewöhnlicher Temperatur völlig zerstört,
während bei den Prüflingen aus den Mischungen B, D, P, J und L
auch nach 28-tägiger Lagerung bei gewöhnlicher Temperatur kein eicübarer Angriff festzustellen war.
Dieses Beispiel zeigt, dass dünne Abschnitte von gehärteten
Ipoxytiarfi-Kombinationen, deren Oberflächenschicht entfernt wurde,
eine bessere Beständigkeit gegen organische Säuren aufweisen,
wenn in die härtbare Mla$hufi& ®£if Susat2 von mineralischem
Montmorillonit eingearbeitet wurde.
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7,8.1965
7,8.1965
Für dieses Beispiel wurden die folgenden Mischungen hergestellt;
A) "Für diese Mischung wurde das Epoxyharz von Beispiel 1
verwendet. * " r >c-·-
B) Zur Herstellung dieser Mischung wurden sowohl die Epoxyharz-Kombination als auch der Natrium-Montinorillonit .
enthaltende Ton von Beispiel 1 verwendet; die Mengenanteile
waren die folgenden:
Epoxyharz-Kombination 100 Gewichtateile
Natrium-Bentonit 10 Gewichtsteile
C) Als diese Mischung wurde die als Mischung K in Beispiel
11 angegebene Epoxyharz-Kombination verwendet (Epoxyharz "Epirez 510").
B) Zur Herstellung dieser Mischung wurde die als Mischung K
in Beispiel 11 angegebene Epoxyharz-Kombination (Epoxyharz "Epirez 510"3 niit dem Natrium-Bentonit vermischt,
der in Beispiel 1 beschrieben ist. und zwar in den folgenden Mengenverhältnissen:
Epoxyharz-Kombination
. (15 % "Epirez 510") 100 Gewichtsteile
Natrium-Bentonit 10 Gewichtsteile
Die Mischungen A bis Ί3 wurden zu Zylindern von 25 ππη χ 25 tarn
gegossen und 14 Tage bei gewöhnlicher Temperatur gehärtet. Von
den gehärteten Zylindern einer jeden Mischung wurden Scheiben mit einer Dicke von ungefähr 3 bis 4>5 mm abgeschnitten.
Dia zylindrischen Probekörper und die Scheiben wurden dann eine
Stunde'lang mit kochender 50-prozentiger,- Essigsäure behandelt.
Die Zylinder und Scheiben" der Mischungen A und C waren nach
i5-minütiger Einwirkung der kochenden Säure praktisch völlig
zerstört, während die Proben aus,-den Mischungen B und D nach
Ιβ'3-2·/Ϊ7 5 2 '"' " : \____ "; '■"
" ι "m
BAD ORIGINAL
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der einstündigen Behandlung keinerlei Korrosionsschäden erkennen Hessen. Bei den Proben der Mischung B wurde eine mittlere Gewichte zunähme von + 7 # und für die Proben der Mischung
D eine solche von + 16 56 festgestellt.
Die erfindungsgemäasen Kombinationen sind durch Zusammenmischen
entstandene, härtbare Epoxyharz-Kombinationen, die aus einem
Epoxyharz, einem Epoxyharz-Bärtungamittel und mindestens.15
Gewichts-jC - und vorzugsweise mindestens ungefähr "50 Gewichts-^,
bezogen auf das Gewicht des Epoxyharzes - eines Tonminerale bestehen, das eine Baeenaustausch-Kapazität vonmindestens ungefähr 20 Milliäquivalente austauschbare Base je 100 g fön aufweist und Kationen, wie etwa die der Alkalien und der Erdalkalien oder Ammo η ium-* Ionen bzw. Mischung davon, enthält.
Die erfindungagemässen Kombinationen sind auch durch Zusammenmischen entstandene härtbare Epoxyharz-Kombinationen, die aus
einem Epoxyharz, einem Epoxyharz-Härtungsmittel und mindestens ungefähr 20 Gewichts-Jt - und vorzugsweise mindestens ungefähr
50 Gewichts-Jt-, bezogen auf das Gewicht des Epoxyharzes - eines
Minerals vom Typ des MontmorillonitB bestehen. Der typische
Arbeitsbereich für eine gute Beständigkeit gegen heisae organische Säuren liegt zwischen ungefähr 50 und ungefähr 125 Gewichts··^ Zusatz an Montmorillonit-Mineral, bezogen auf das Gewicht des Epoxyharzes in der Mischung.
Es geht aus der vorliegenden Beschreibung klar hervor, dass
die erfindungsgeaäeaen Epoxyhare-Kombinationen sowohl als
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0Β1Θ1ΜΑΙ-
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Ein-Komponenten-Systeme als auch als Mehr-Romponenten-Systerae hergestellt werden können.
Bei den Ein-Koniponenten-Sy3temen werden das Epoxyharz und eine
geeignete stabile Form eines Amin-Härters, z.B. von der weiter
vorn beschriebenen Art, intensiv miteinander vermischt. Zur Härtung wird dann ein geeignetes Aktivierungsmittel, wie etwa
Wasser, hinzugegeben, um den Härter frei zu machen, der dann in der Lage ist, mit dem Epoxyharz eine Vernetzungsreaktion
einzugehen. =
Bei Mehr-Komponenten-Systemen werden das Epoxyharz und der
Härter getrennt abgepackt und nur dann miteinander vermischt, wenn" die Härtung des Harzes erwünscht ist. Bei manchen Mehr-Komponenten-Systemen
werden auch die Füllstoffe und andere Zusätze getrennt abgepackt.
Die Epoxyharze und/oder -Härter können Flüssigkeiten oder auch
frei rieselnde Pulver sein. Wenn entweder das Harz oder der
Härter eine Flüssigkeit ist, andererseits aber frei rieselnde pulvrige Kombinationen gewünscht werden, so kann das flüssige
Harz oder der flüssige Härter von einem geeigneten feinteiligen, festen, inerten Träger wie z.B. feinteilige Kieselsäure,
Silica-Aerogel und dergleichen, aufgesaugt werden. Auch die Tonmineralien der vorliegenden Erfindung können als adsorbierend
wirkende Trägersubstanzen für die flüssigen Formen der Epoxyharze oder Härter verwendet werden, wenn vollständig
pulvrige, frei rieselnde Kombinationen gewünscht werden.
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7.8.4 965 t3
Die Montmorillonit enthaltenden Tone der vorliegenden Erfindung
können ebenfalls als adsorbierend wirkende Trägersubstanzen
für die flüssigen Formen der Epoxyharze oder Härter verwendet
werden, wenn vollständig pulvrige, frei rieselnde Kombinationen verlangt werden.
Unabhängig davon, ob die Systeme flüssig oder fest sind, können
die Tonmineralien entweder dem Harz-Anteil, dem Härter-Anteil oder den zusammengemischten Harz-Härter-Anteilen von Mehr-Komponenten-Systemen
oder aber der Harz-Härter-Misöhung eines
Ein-Komponenten-Systems zugefügt werden.
Ebenfalls unabhängig davon, ob die Systeme flüssig oder fest
sind, können die Montmorillonit enthaltenden Tone entweder"
dem Harz-Anteilr dem Härter—Anteil,oder den zusammengemischten
Harz-Härter-Anteilen von Mehr-Komponenten-Syatemen, oder aber der Harz-Härter-Mischung dines JSin-KomponentenrSysteiiis zugefügt
werden.
Der die effindungsgemäss zu verwendenden Mineralien enthaltende
Ton muss in die Epoxyharz-Kombination vor dem Härten eingearbeitet
werden, sodass er dann ein integraler Bestandteil des gehärteten Produkts ist. Sofern diese Bedingung erfüllt
ist, können die verschiedensten Verfahren und Möglichkeiten zur Zugabe des Tonrainerais in das System gewählt werden.
Auch der das Montmorillonit-Mineral enthaltende Ton muas in
die Eporyharz-Kombination eingearbeitet seia, bevor diese gehärtet wird, sodass er dann ein integraler Bestandteil des
Oft β ü *i β / i 1 R O
U iöJ 2/ \ I Q I
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gehärteten Produkts ist. Sofern diese Bedingung erfüllt ist,
können für die Zugabe des Montmorillonit-Minerals zu dem System
die verschiedensten Verfahren und Möglichkeiten gewählt werden.
Eeispiele für lie Epoxy-Bindemittel-Kombinationen, cJie das
Amraoniumaalz von mineralischen Tonmaterialien enthalten und daher bessere flärfcungsgeacbwindigkeiten aufweisen, uind die
folgenden:
Dieses Beispiel zeigt die Verwendung eines Bentonits, der einen AmiDonium-Montmorillonit enthalt, für die Herutellung eines Amingehärbeten
Polyepoxid-Harzes von guter Beständigkeit gegen organische
■- Säuren.
Bei diesem Beispiel wurde exe Epoxyharz-Konr.bination von Beispiel
1 verwendet. Zu 100 Gez/ichtsteilen dieser Epoxyharz-Korabination
wurden 10 Gewic-Ttsteile eines Ainmonium-Montmorillonit
enthaltenden Bentonit-Üonei· gegeben» Der unter der Handelsbezeichnung "SFS-100" bezogene Ammoniumbentonit war ein weisses,
nicht quellfähiges Pulver, von dem 98 °fc durch ein 200-Maschen-Sieb
(Maschenweite ungefähr 75 Mikron) hindurchgingen; sein pH-Wert war 8,5 und es enthielt 80 bis 85 i° Hontmorillonit-Mineral.
Mit der oben beschriebenen Mischung wurden Zylinder von 25 mm
χ 25 min gegossen und 14 Tage .bei gewöhnlicher Temperatur gehärtet.
Nach dem Härten wurden einige der Zylinder in Scheiben
von ungefähr 3 bis 4»5 mm Dicke zerschnitten. Scheiben
und Zylinder wurden dann jLn _ejiy^30-m?02eiitige Esslgsäure-
BAD ORiGlNAL
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7.8.1965
Lösung eingelegt. Nach einer 28-tägigen Einwirkung der Essigsäure
bei gewöhnlicher Temperatur waren die Proben noch von
ausgezeichneter Beschaffenheit; die mittlere Gewichtszunahme betrug + 9 Proaent.
Für dieses Beispiel wurde die folgende Epoxyharz-Kombination
hergestellt:
Koamination A
Harzanteil | Prozent |
Phenyl-Glycid-Ather | 6,01 |
Bisphenol A | 1,26 |
Epoxyharz | 63,19 |
Polystyrolharz | 26,62 |
Vaseline (Petroleum Jelly) | 2,92 |
100,00 | |
Ilärteranteil | Prozent |
Kieselsäure | 86,19 |
Amido-Amin-Härtungamittel | 11,40 |
Diäthylentriamin | 0,55 |
Rues | 0,05 |
Silica-Aerogel | 2s01 |
100,00
Zur Anwendung dieser Materialien wurden 1,0 Gewichtsteile dee
Harz-Anteils mit 3,33 Gewichtsteilen des Härter-Anteile vermischt.
Das Harz ist eine Flüssigkeit und der Härter ist eine an einen inerten Füllstoff adsorbierte Flüssigkeit und liegt
daher in Form eines trockenen Pulvera vor. Das flüssig! Ip-
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A 10 1 30 i M
7.8.1965 if
oxyharz und der trockene, pulvrige Härter reagieren beim Zusammengeben
miteinander, sodass die Mischung bei gewöhnlicher Temperatur aushärtet.
Das für diese Kombination verwendete Epoxyharz war eines vom Typ des Diglycid-Äther3 von Bisphenol A mit einem Epoxid-Äquivalentgewicht
von 185 bis 195 und einer Viscosität von 100 bis
160 P bei 25 °C. Das Epoxidharz ist das Reäktionsprodukt von Epichlorhydrin mit Bisphenol A. Das Polystyrolharz war olefin-modifiziert
und absolut unreaktiv. Der Amido-Amin-Härter wurde durch Umsetzung von Tallöl mit einem Polyamin, das im
Überschuss angewandt wurde, hergestellt. Das dazu verwendete Amin wird unter der Bezeichnung "EM-308" von der Thiokol Chemical
Company in den Handel gebracht. Der Amido-Amin-Härter'
hatte eine Amin-Zahl von ungefähr 425» ein Äquivalentgewicht
von ungefähr 1,35 bis 138 und eine Viscoaität von 2 bis 5 P
bei 25 0C.
Zu 100 Gewicht/steilen der oben beschriebenen Kombination A
wurden 10 Gewichtateile eines Natrium-Bentonits gegeben, der
unter der Bezeichnung "Bentolite H" im Handel i3t. Bentolite H ist ein weisser, hoch quellfähiger Bentonit mit einem
pH-//ert von 9 ils 10 in einer 10-prozentigen Suspension in
Wasser und enthält ungefähr 85 $ Montmorillonit.
Von dieser Epoxy-Bentonit-Kischung wurden zwei Würfel von ungefähr
5 cm Kantenlänge, verschiedene Zylinder 25 mm χ 25 mm, zwei Stäbe der ungefähren Abmessungen 150 mm χ 25 mm χ 6 mm
und ein Streifen zur Ermittlung d#r Härtungezeit von 1 mm Dicke
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A 10 OO i -M
- tt -
7.8.1965 _. JJ
gegossen, iber welchen mit konstanter Geschwindigkeit ein Me.ssingkonua
gezogen wurde; durch das Verschwinden der Spur, die. der Mesfingkonus auf dam nicht gehärteten Material hinterlässt,
wird e^ne Zeit angezeigt, die zu der Härtungszeit in Beziehung
steh*.
zweiter Satz von Probekörpern wurde unter Verwendung einer lyoxy-Bentonit-Mischung, die aus 100 Gewichtsteilen der oben
beschriebenen Kombination A und 10 Gewichtsteilen eines Aasmonium—Bentonite
bestand, hergestellt wie folgts
Von dem oben angegebenen Natrium—Bentonite wurde eine wässrige
Aufschlämmung hergestellt, die auf 10 Gewiehtsteile Bentonit 9.0 Gewichtsteile Wasser enthielt. Diese Aufschlämmung wurde
durch Zugabe einer Ammoniaklösung auf einen pH-'fert won 12,5
gebracht, dann wurde sie eine Stunde lang gleichmässig gerührt. Anechliessend wurde das suspendierte Mineral abfiltriert, mit
Wasser gewaschen und dann zum Trocknen in einen Trockenschrank
gestellt, der auf 105 0G aufgeheizt war. Es wurde gefunden,
dass bei einem Zusatz von Ammoniumhydroxid bis zu einem pH-Wert
von 12f5 praktisch alle austauschfähigen Kationen gegen
das AmiDoniumiofl ausgetauscht werden, d.h. dass ein praktisch
100-prozentiger Austausch erfolgt. Das nach dem Trocknen vorliegende
feste Material wurde für die Anwendung in diesem Beiapiel
pulverisiert."
Der erhaltene Ammonium-Benton!t hatte in 10-prozentiger wässriger
Suepeitöion 'einen' pH-Wert von 896O Das. Produkt- qtaillt
Ie Wässer nieiit, im &eg@a®atg . soar Batrium->Besitoait'„
A 10 130 i-~
7.8-.1965 ™ .
wa ■ "
wa ■ "
Mit den oben beschriebenen Probcköm srn wurdf.-n die folgenden
überraschenden Ergebnisse gevonnen:
Fpcxy-llinchung mit Eroxy-Kischurr·" mit
Härtedauer, Stunden 2.,,0 I 8,4
Druckfestigkeitf kg/cm" = 245 417
nach 7 Tagen 2 "56 " 416
Ames-Härte Auf der /Ines-Skala 30,0
(48 Stunden) nicht »meßbar
Die beträchtliche Verbeaaerung der physikalischen Pestigkeixist
ein Vorteil, der ein21: frühzeitigeren Gebrauch von aolchen
Stellen zulässts an denen die neuen Epoxyharz-Systeme der vorliegenden
Erfindung angewandt worden sind. Es ergeben sich dadurch finanzielle Ersparnisse sowie solche an Arbeitsstunden.
Bei der Korrosionsprüfung, in kochender 50-pro2cnti{j£r Essigsäure
verhielten sich beide Materialien ausgezeichnet und zeigten
eine hohe Beständigkeit gegen derartige Einwirkungen, wie die
Gewichtszunahmen von nur 3,6 bzw. 3P2 io bei den Epoxyharz-SystenseBji
öle Natrium-Bentonit bzw. Ammonium-Bentonit enthalten»
erkennen lassen«
ι hi ■ ι ι μ mit 1 ii ii ■!■ ι
Bei diesem Beispiel*kamen die folgenden Tonmineralien zur Anwendung
%
A) Ein hoch-kolloidaler Bentonit, der ungefähr 85 $ Calcium-
*Montmorillonit enthälfe und einen pH-Wert von 7,4 aufweist;
er ist unter der -Bezeichnung "Whittaker Fo, 2274 ColloiöiteM
im Handel=
@0g©32/1f12 -
«AD- ORIGINAL
A 10 1?O i
7.8.1965 (fj
B) Ein Attapulgit-Ton mit nadelähnlicher Teilchenform, mit
einem pH-tfert von 7,5 bie-9»0 und einer mittleren Teilchengrösee
von 0,12 Mikron. Dieses Ton-Produkt ist unter der Bezeichnung "Attagel 30" im Handel»
C) Ein hoch-gelatinöser, quellfähiger Natrium-Bentonit,
der unter der Bezeichnung "Black Hills Western Bentonite",
325 mesh-grade (Teilchengrösse unter 44 Mikron) im Handel
iet. .
D) Ein Vermiculit vom expandierten Typ, der zu einer Teilchenfeinheit
von mindestens 200 Maschen (Teilchengrösse unter 75 Mikron) gepulvert ist; er'ist unter der Bezeichnung
"Zonolite" im Handel.
E) Ein hochgereinigter Galcium-Bentonit, mit einem Gehalt
von ungefähr 85 $ Calcium-Montmorillonit; er ist unter
der Bezeichnung "(Jelwhite LV" im Handel.
Ϊ) Ein Natrium-Bentonit von 200 Maschen Feinheit (Teilchengröese
unter ungefähr· 75 Mikron), unter der Bezeichnung
"Hi-Colloidal Bentonite" im Handel.
Jedes dieser Ton-Mineralien wurde wie der Bentonit von Beispiel 14 in Wasser aufgeschlämmt und in dieser Aufschlämmung
mit einem Überschuss von Ammoniumhydroxid versetzt, bis der pH-Wert mindestens auf 12,5 angeatlegen war.
Die Mischungen wurden gerührt, filtriert, gewaschen und getrocknet,
wie dies in Beispiel 14 beschrieben ist.
Die erhaltenen Ton-Mineralien in der Ammoniumform wurden zu
einer Teilchenfeinheit von mindestens 200 Maschen (Teilchengrösse
unter ungefähr 75 Mikron) gemahlen, bevor sie zur Anwendung
gebracht wurden; der Küree halber werden diese Präparate
wLe folgt bezeichnet: .
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7.8,1965
7.8,1965
A) Ammonium-MColloiditett
B) Ammonium-*Attagel"
C) Ammonium-"Black Hills Bentonite"
D) Ammonium*"Zonolite"
E) Ammonium-"Gelwhltett
F) Ammoniura-"fii-Colloidal-Bentonite"
Wie in Beispiel 14 wurden 10 Gewichtesteile dieser Ammoniüm-Bentonite
und ihrer Ausgan^smaterialien getrennt mit jeweils
100 Gewichtsteilen der, in Beispiel 14 beschriebenen Epoxyharz-Kombination gut vermischt".
Von jeder dieser 12 Mischungen wurden zwei Würfel mit ungefähr
5 cm Kantenlänge, zwei Stäbe mit den ungefähren Abmessungen 150 mm χ 25 mm χ 6 nun, verschiedene Zylinder von 25 mm χ 25 mm
und ein Streifen von 1 ram Dicke zur Bestimmung der Härtezeit gegossen.
Die Prüfung der gehärteten Formlinge ergab folgendes:
Kennzeichnendes, mit Ammo- Verkürzung der Erhöhung der
niak umgesetztes Tonmineral Härtedauer, ver- Druckfestigkeit,
der Epoxyharz-Kombinationen gleichen mit der verglichen mit
Kombination mit der Kombination dem ursprUngli- mit dem ursprüngchen
Tonmineral liehen Tonmineral
- | Prozent | Prozent | |
A) | Ammonium-Colloidite | 28,7 | 23,6 |
B) | Ammoniuni-Attagel | 16,0 | .7,1 |
C) | Ammonium-Black Hills- Bentonite |
13,8 | 47,2 |
D) | Ammbnium-Zonolite | 9,0 | 20,9 |
E) | Ammonium-Gelwhite | 11,1 | 19,9 |
P) | Amrnonium-Hi-Colloidal- Bentonite |
18,1 | 8,4 |
oo9t ja/um bM)
A 10 130 1 . - S&r ~
7.8.1955 $4
Alle Kombinationen, und' zwar sowohl die mit den Ammonium-Tot:-
Mineralien ale auch die mit den ursprünglichen Tonmineralien,
zeigten eine ausgezeichnete "-Beständigkeit- gegen die Einwirkung
organischer Säuren.
Die oben wiedergegebenen Seispiele lassen die unerwartet günstigen
Wirkungen der in die Ammoniumform überführten Ton-Mineralien
der vorliegenden Erfindung auf die Epoxyharz-Korabinationen, vergleichen mit den Alkali- und Erdelkali-Ton-Mineralien,
deutlich erkennen.
Zwar ergeben die Alkali- und Erdalkali-Tone eine ausgezeichnete
Beständigkeit gegen die Einwirkung von organischen Säuren,
doch, führen die Ammoniura-Ton-Mineralien zu dem unerwarteten
Vorteil der Verminderung der Härtungsdauer und der Steigerung
der Druckfestigkeit, wobei sie zugleich auch eine vergleichbare
Beständigkeit gegen die Einwirkung von organischen Säuren hervorrufen.
Die vorliegende Erfindung, wie sie in den vorausgehenden Beispielen
beschrieben und dargelegt worden ist, gibt die Möglichkeit zur Herstellung von Epoxyharz-fCoinbinationen, die bei "gewöhnlicher
Temperatur härten und die gegen die Einwirkung von Säuren besonders widerstandsfähig sind;sowie in beträchtlich
kürzerer Zeit und zu einem stärkeren Härtegrad aushärten als Epoxyharze von ähnlichem Typ..
Die Eposyharz-Kombinationen der vorliegenden Erfindung können
mit Vorteil ala mit der Kell® auszustraiehende Mörtel uad Aüa~
.0 09 8 3 27-1 7'52
164566Q
AΊΟ 150 i
7.8.1965 SZ
fugmassen zum Verlegen von Flatten und Ziegeln und zum Ausfüllen der Fugen zwischen den Flatten verwendet werden, besonders
dann, wenn ein rasch abbindendes Bindemittel, dae bei gewöhnlicher
Temperatur zu einem harten bindenden Material aushärtet, gewünscht wird.
Die Epoxyharz-Kombinationen der vorliegenden Erfindung verwenden
Amido-Amin-Härter, die auch in feuchten und nassen Bereichen oder auch unter Wasser eine Härtung herbeiführen, und über
die in der vorliegenden Beschreibung nähere Angaben gemacht wer«
den. herden die Kombinationen der vorliegenden Erfindung als
Bindemittel oder Überzugmaterialien verwendet, so verbinden ei·
sich aussergewöhnlich gut mit metallischen und nichtmetallischen Oberflächen und sind ganz besonders geeignet, wenn die zu behandelnden
Oberflächen nass sind- Ausserdem können diese Kombinationen, solange sie noch nicht gehaltet sind, mit Wasser abgewischt werden, was die Arbeit zur Entfernung der Materialreste
auf den bearbeiteten Oberflächen und von den dafür benützten
Werkzeugen wesentlich erleichtert und vereinfacht.
Entsprechend den folgendes Rezepturen wurden eine Harz- und ι
eine Härter-Msehung hergestellt:
Härtsr-Anteil%
Kieselsäure · " 85f50 Gewiehtsteile
Pölyamido-Amiä3=»Härter _ ;.v~- ■·- ^-^-"- . 11,31 Gewichtsteile
Diäthylentriaiain .._ ^ ,.^, -.3 ,0,35 Gewichtsteile
Russ 0,05 Gewichtsteile
^«eaeeAW" 2,79 Gewichtsteile
00!V3'27i75Z 100,00 Gewichtsteile
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7.8.1965 . ■ ■
14-0,00 Gewichtsteile
Das Polystyrolharz wurde unter der Bezeichnung "Piccolaatic
A-S" im Handel bezogen; es ist ein olefin-modifiziertes Polystyrol, das Töllig unreaktiv ist. Das Polyamido-Amiri-Härtungsmittel hatte ein Äquivalentgewicht von ungefähr 128 bis 136;
es iat unter der Bezeichnung"EM-308M im Handel erhältlich. Das
verwendete Epoxidharz war vom Typ eines Diglycid-Äthere vom
Bisphenol A; es hatte ein Epoxid-Äquivalentgewicht von 180 bis
195 und eine Viscosität von 100 bis 160 P bei 25 0C.
Der Ammonium-Bentonit wurde durch Zusatz von 28-prozentiger
wässriger Ammoniak-Lösung zu einer wässrigenAufschlämmung eines
hochgereinigten Calcium-Bentonits hergestellt, per Calolum-Bentonit bestand aus ungefähr 85 $ Calcium-Montmorillonit, hatte eine Teilchengrösae von unter 200 Haschen (kleiner als ungefähr 75 Mikron) und ergab eine nicht quellende Aufschlämmung.
Das Umsetzungsprodukt wurde in einem Ofen getrocknet und mit einer Hammermühle auf eine Feinheit von ungefähr 200 Haschen
zerkleinert. Der Ammonium-Bentonit erteilte einer wässrigen Aufschlämmung einen pH-Wert von 9,0 und war - ebenso wie das
Ausgangsmateriäl - nicht quellfähig.
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α ίο 130 i pu - m -
7.8.1965
wa
wa
Ein quadratisches Fliesenplättchen mit den ungefähren Abmessungen
75 ram χ 75 mm χ 12 mm wurde in Wasser eingetaucht, sodass seine Oberflächen triefend nass waren. Die oben beschriebenen
Härter- und Harz-Anteile wurden in dem Gewichtsverhältnia von
3t33 Teilen Härter auf 1,40 Teile Harz miteinander vermischt.
Dieae Mischung wurde auf eine Seite des nassen Plättchens, aufgetragen.
Ein zweites, ebenso triefend nas3es Plättchen wurde zu einer sandwich-ähnlichen Anordnung auf die Epoxy-Mischung
gelegt, aber so, dass sine Kante des Plättchens über die Unterlage hinausragte. Diese Überragende Kante ermöglichte eine
Prüfung der Verkittung auf ihre Abscherfestigkeit. Es wurden sechs derartig P:..-oben hergestellt, die man 14 Tage lang aushärten
lieaa·
Drei der gehärteten fliesenproben wurden zur Ermittlung der
Stärke der Bindung dem Abicherver.su oh unterworfen. Ss wurde
dabai eine midiere Bindurgsfestigkeit von ungefähr 45,5 kg/
cm gemessen.
Diθ drei anderen gehärteten Proben wurden in eine 20-prozentige
.Sssi^säurelosung eingelegt und H Tage darin belassen. Bei
der anschlieüaendon Durchführung des Abscherversuches zur Prüfung
auf die .Bindungsfestigkeit wurde ein Mittelwert von über
ungefähr 35 kg/cm gemessen.
Aus diesen Ergebnissen geilt hervor, dass die Epoxyharz-Kombins.tion
auch in Gegenwart von Wasser wirksam und ohne Schwierigkeiten durchgehärte^; ist, dass sie eine ausreichende Bindung
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7.8.1965 O*
an die nassen Oberflächen eingegangen ist, und dass die Einwirkung
der Lösung der organischen Säure keine ernsthafte Verschlechterung der Bindung zur Folge hatte.
Beispiel 16 wurde wiederholt, wobei zur· Herstellung das Harzan
teils anstelle des AsMosaium^Bentonits die gleiche Menge Blanc
fixe vervendsi wurde. Die durch den Abscherversueii ermittelte
Bindefestigkeit der gehärteten Proben war im Mittel 43»8 kg/am
Mach der Lagerung in der 20-prozentigeii Essigsäure-Löeiiag ergab
sich - ebenfalls dursh &®n Abscherversuch. ar-sibtslt - eine
Binclefestigkeit τοη K®nig-sr- als ungefähr 28 kg/cm'"«, Die Epoxyhars-EonibinatioE
hatte zwar ia Ariwes&£ifi©it τοη Wasser abgebunden
UQd war auch eine Binctasg zn den nassen Oberflächen eingegangen,
doch hatte die Einwirkung der Easigsäure^Lösung zu
einer Verschlechterung dar Qualität der Bindung geführt.
Für dieses Beispiel wurden ein Harz-Anteil und ein Härter-Anteil
wie folgt hergestellts
Harz-Anteil:
Harz-Anteil:
Epoxidharz 55e69 Sewiohtateile
' Phenyl-Glycid-Äther - 5.30 GewiehtTöteile
Bisphenol A 1,11 Gewic&tsteile
37»90 Gewichtsteile
100F00 Gewlohtsteil*
009832/1752
BAD
A 10 130 i .
7.8.1965
wa
wa
Härter-Anteil:
Kieselsäure, 50 Maschen «0,3 mm) 78,67 Gewichtsteile
Polystyrol-Harz 6,09 Gewichtateile
Vaseline (Petroleum Jelly) 1 ,00 Gewichtateile
Amido-Aain-Härter 12,77 Gewichteteile
Diäthylentriamin Q'' Gewichtateile
Silica-Aerogel 1,1 6. Gewichtsteile
100,00 Gewichtsteile
Das hier verwendete Eposidhars und ebenso das Polystyrolharg
die gl®lohen9 di© für das Beispiel 16 verwendet und dort.
Bao Ämiäo-=ilBia dieses Beispiels hatte ein Äquivalentgewicht. ?on
1iis sia© AMiasahl von 457? eia© Yiseosität=von 2 bis 5 P wnd
ist unt®^ d©r B®zetehnvm§ "Laasast A" im Handel,
Das Attapulglt-Ton-Mineral ist ein hoch, gereinigtes Material
ait aadeligea felXöhenv mit einem pH-Wert in Wasser von unge-
-fl&r 9 und mit einer Teilchengrösse unter ungefähr 75 Mikron
(200 Maschen).
Si© aacla äeia obigem Rezepten hergestellten Härter- und Harz-Mteile
iäördea in einem Mengenverhältnis von 3»33 Gewichtsteilesa
Härter auf 1,00 Sewichtsteile Harz miteinander vermischt.
Die ©rhaltenö Miechiing wurde auf die Fläche von zwei quadratiselaea
Plättchen mit den ungefähren Abmessungen 75 mm χ 75 mm
x 13 M la @ine-7'Dicke von ungefähr 6 mm aufgetragen. Diese
mit ®±&®w 8©&l@ht versehenen Plättchen wurden in Wasser eingelegt una 7 Tage laug aur Härtung unter fässer belassen. Nach
dieser I®it war die Biademittelechicht hart und haftete fest
8 3 2/1752 __
1645860
A 10 130 i ...
7.8.1965 . Si
an den Fliesen, obwohl sde während des Härtens unter der ständigen Einwirkung von Wasser stand.
Die zwei ■beschichteten Fliesenplättchen wurden anschliessend
14 Tage lang in eine 20-prozenti^e Essigsäure-Lösung eingelegt»
Mach Beendigung dieser Behandlung konnten keine Anzeichen einer Beschädigung oder eines Verlustes an Bindungafestiglceit festgeetellt
werden» Die Kombination war unter Wasser j;ut durchgehärtet
und zeigte eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen die Einwirkung von 20-prozentjger Essigsäure-Lösung.
Beiapiel 19
Beispiel 18 wrä© %iad@rholte wobei zur Herstellung des Harz-Anteils
anstelle des Attapulgit-Ton-Minerals die gleiche Menge
Blanc fiae verwendet ^urds» "Die so, erhaltene Mischung würde
in gleicher ffsiee zum Beschichten der Fliesen verwendet; sie
härtete untex· fässer ebenfalls zufiledensteilende Bei der 14-tägigen
Behanalnag der Bindemittelschicht mit der 20-prozenti-
gen 2eeiÄ©äur©-L5e^aag quoll diese jedoch auf0 wurde riseig und
τ·ϊ·1ογ aa Bissduagefsstigkeit.
Beiapiel 20
ίϋΓ dieses Beiopiel wurden ein Harz-Anteil und ein Härter-Ant«il
»i· folgt hsrgtetellt:
Epöxidhara 28,9 Gewichtateile
"Affisonium-BQntonit 19,1 Gewichtateile
Titandioxid U,5 Gewichtsteile
Polystyrol-Harz 11,4 Gewichtsteile
Blanc fixe 26.3 Gewichtsteile
m ι „ - - « 100,0 Gewichtsteile
009832/1752
A 10 130 i RR '■-·ββ -
7,8.1965
Härter-Anteils
Amido-Amin 28,0 Gewichtsteile
Diäthylentriamin 1,7 Gewichtsteile
Blanc fixe 68,5 Gewichtateile
Silica-Aerogel 1,8 Gewichtsteile
100,0 Gewichtateile
Daa hier verwendete Epoxiharz und ebenso üas Polystyrol-Harz
waren die gleichen wie bei Beispiel 16.
Das Amido-Amin wurde durch Umsetzung von Tallöl mit einem 100-prozentigen
Überschuss von tetraäthylenpentarain durch zweistündiges Erhitzen auf 155 0C hergestellt.
Die beiden Anteile wurden in einem Gewichtsverhältnis von 2 Teilen Harz auf 1 Teil Härter zu einem Bindemittel angemacht,
das zur Verlegung von keramischen Fliesen auf einen nassen Betonboden verwendet wurde. Trotz der nassen Unterlage wurde
eine feste Bindung der Fliesen erzielt.
Die Kombination von Beispiel 20 wurde zum Ausfugen einer Flieeenflache
von ungefähr 60 cm χ 30 cm verwendet, die zuvor durch
Aufschütten von Wasser nass gemacht worden war. Es wurden trota des fassers in den Fugen harte, dauerhafte Ausfugungen erhalten.
· Darüber hinaus zeigten die Ausfugungen beim wiederholten Bespülen mit einer 30-prozentigen Easigaäure-Lösung eine ausgezeichnete
Beständigkeit.
0.0-9 M 2/.17 S 2._
BADOHiGlNAL
A 10 130 i ötf -M-
7.8.1965" Cf
Die Kombination von Beispiel'-20 wurde wiederholt, wobei aber anstelle
des Ammonium-Bentonits die gleiche Menge Blanc fixe verwendet
wurde.
Dieses Bindemittel wurde für'die gleichen Versuche, wie sie in
Beispiel 21 angegeben sind, verwendet. Es band ebenfalls zu
einer harten, dauerhaften Ausfugung trotz der Anwesenheit von
Wasser ab. Beim Bespülen mit der 30-prozentigen Essigsäure-Lösung wurden die Ausfugungen jedoch weich und durch die darüber
fliessende Säure teilweise ausgeschwemmt. Rissbildungen und Quellungen traten an verschiedenen Stellen der Fliesenflache
auf. ^ .
Sie erfindungsgemässea Kombinationen sind durch Zusammenmischen
entstandene härtbare Epoxyharz-Kombinationen, die aus einem
Epoxyharz, einem Epoxy-Härtungsmittel vom Typ eines Polyaaido-Afflins,
das einen ausreichenden Überschuss von Amino-Yasserstoffatomen
enthält, damit sich eine Amin-Zahl von mindestens ungefähr
250 (Äquivalentgewicht kleiner als 225) und vorzugsweise
mindestens 400 (Äquivalentgewicht kleiner als 140)und mindestens
15 Gewichtsprozent und vorzugsweise mindestens 50 Gewichts-^,
bezogen auf das Gewicht des Epoxyharzes, eines Ton-Minerals besteh©;», das eine BasenaustauBcb-Kapazität von mindestens 20
Milliäquiiralenten austauschbare Base je 100 g Ton be spitzt und
Kationen, wie etwa Alkali-, Erdalkali- oder Ammonium-Ionen oder
Mischungen davon, enthält. Der typische Arbeitsbereich für eine
gute Beständigkeit gegen h^isse organische Säuren liegt bei
009832/175? —
a 10 130 ι
7.8,1965
wa
wa
einem Zusatz zwischen ungefähr 50 und 125 Gewichtsprozent Ton-Mineral,
bezogen auf das Gewicht des Epoxyharze^ in der Kombination.
Die vorliegende Erfindung leschr-sibt und erli.utert :n den vrran
gegangenen Beispielen- .viö-jlncbkeiten zur Hers^el" ,5 von
Kombinationen, die bei geAöhElicher Temperatur und auch in Ci
wart von Wasser durchhartcn, und die gegen die 3irwirkung von
organischen Säuren ausaerordentlich beständig sind. Diese Ko.3-binationen
neigen während des Härtens ausaerdem pralctiaeh nioinzum
Sacken und Fliessen, was sonst als sehr nachteilig© Störung
häufig auftritt. Diese Eigenschaften in Verbindung mit den oben erwähnten Vorteilen sichern diesen Korabinationen ein b^si°
tea Anwendungsfeld, wie z.B. das Verlegen von Ziegeln oder Platten, das Bestreichen von senkrechten sowie waagrecht en Flächen-,
letztere auch über Kopf, das Ausbessern von besteher den Obe^-
fläohenschichten und dergleichen mehr, und dies alles auch bei
. Gegenwart von Wasser und - falls erforderlich - auch unter Wasser.
Die nachfolgenden Beispiele zeigen, auf welche Weise die Carba«
mat-Härter hergestellt werden. Diese Härter werden zur Herstellung
von einheitlichen Biiidemittelmischungen verwendet ΰ bei welchen
d§r Härter dyrch Zugabe einer Flüssigkeit, wie etwa Wasser,
wirksam gemacht wird.
Burela 100 g flüssiges Diäfchylentriamin wurde trocKanss Sohlen-
009832/1752
A 10 130 i αϊ
7.8.1965 3*
dioxid geleitet, bis keine Reaktionswärme mehr frei wurde, was
am beginnenden Temperatur-Abfall der Reaktionsmischung zu er- kennen
war. Sa schied sich eine v;achsartige Festsubstarz aus,
die bein Aufbewahren in einer trockenen Umgebung benerkenswert
stabil war.
Mittels einer oäure-Ba3en~Titration wurde festgestellt, dass
1,5 Mole Kohlendioxid je i'ol Diätbylentrlamin erforderlich sind, damit sich die wachsartigo feste Ausscheidung bildet.
1,5 Mole Kohlendioxid je i'ol Diätbylentrlamin erforderlich sind, damit sich die wachsartigo feste Ausscheidung bildet.
Die Umsetzung von Mäthylentriamin mit CO2 verläuft vermutlich
wie folgt:
H ■ : -
2 H2N - CH2-GH2-N-CH2-CH2-KH2 * 3 CO2
HH
B-KciL,-CH5-N-CH0-CH5-Ii-H
H H G=O
H H G=O
Θ | 0 | -CH2 | θο A |
I | t | ||
G=^O | C=O H | ||
H- | H-CK2 | -N-CH2-CK2-N-H | |
H | |||
Carbamat-Härter B
Durch 100 g flüssiges N-Tallow-"bis(aminopropyl)-aiain (mit "Tallow"
werden die Säureresta der in Talg vorkömmenden Fettsäuren
bezeichnet), ein Produkt der 3-enei.ai Mills Corporation mit der
Handelsbezeichnung ΜΧ0-95", wurde trockenes Kohlendioxid geleitet.
Die Reaktion wurde 30 lan^e forigesetzt, bis die Temperatur
des Reaktionsgemisches wieder zu sinken begann. Es schied sich eine wachsartige Pestsubstanz aus, die in Abwesenheit von
Feuchtigkeit und in Gegeawart eines Epoxyharzee beständig-war.
009832/1752
' BAD
A 10 130 1 SZ - 92 - ■
7.8«1965 «ν
wa
Bei diesem Beispiel wurde als Ausgangsma"terial das Kondensationsprodukt
einer dimeren Fettsäure mit Polyaminen in flüssiger Form verwendet, wie es von der General Mills Corporation
unter der Bezeichnung "Versamid 125" in den Handel gebracht wird, Durch 100 g dieses flüssigen Yersamids 125 liess man so lange
trockenes Kohlendioxid hindurchpexlen, "bis die Temperatur der
P Reaktionsmisehung wieder zurückging. Die wachsartige Festsubstanz,
die sich dabei bildete, wurde durch Filtration vom Röaktionsgemisch
abgetrennt und getrocknet. Sie war bei Abwesenheit von Wasser auch in Gegenwart eines Epoxyharzes stabil.
1 000 g eines Amido-Amins, das von der Thlokol Chemical Company
unter der Bezeichnung "EM-308" in den Handel gebracht wird,
wurden unter gutem mechanischem Rühren mit einem Überschuss von zerkleinertem und wasserfreiem Trockeneis versetzt. Die
* Masse, die sich rasch verfestigte, wurde durch mechanisches Mischen
zu einem feinen Pulver zerrieben. Das Mischen wurde r;o
lange fortgesetzt, bis sich der gesamte Kohlendioxid-ÜberscLutis
verflüchtigt hatte; dabei wurde die Masse gegen Feuchtigkeit
geschützt. Das Produkt war ein gelbbraunes Pulver, das bei Abwesenheit von Wasser und in Gegenwart eines flüssigen J5po:-yharzes
aussergewöhnlich beständig war.
Eine Säure-Basen-Titration dieses Carbamatdnach der Zersetzung
in Wasser ergab, dass für jeweils zwei verfügbare Aminogrupjen
im flüssigen Amido-Amin ein Molekül Kohlendioxid verbraucht
009832/17 52
a to 130 ι 33
7.8.1965
wa
wa
wurde. Dies ist iss Einklang mit der oben angegebenen Formel.
1 000 g eines Epoxy-Goreaktanten, der unter der Bezeichnung
"2R-2000* von der General Mills Corporation geliefert wird,
wurde mit zerkleinertem wasserfreiem trockeneis versetzt·
1E-2000 hat ein© Aminsahi Toa 580 bis 620 and. eis®
το© 20 fei© 35 P bei 25 0O. Mau erhielt wiederaä @toe 2ii&iifenähme
eines fremdes Itfeuogsmittele eis feste« f.
das ^©i AueaefelK©s τ©ώ feuohtigkeit 'bestätig war*
Herstellung der.
können auch andere
n© können auch - wenn
können auch andere
n© können auch - wenn
setzung mit dem KohlendloziS mit'"Füllstoffen d@r
eten-Art versetzt werden«
Zur Herstellung der erfindungsgeisäseen - Spoxyhars^Kosibioatlonea
wird dem Epoxyharz eine ausreichende Menge der hier beschriebenen
Härter beigemischt, ua sioherausteilen 9 dass das Hara gut
durchhärtet. Die Menge des Härters, mit dem das Spoxyhars vermischt
wird, kann innerhalb gewisser Grenzen sohwanken« Im
allgemeinen kann der Mengen-Anteil des Barters awlsehenunge-
lähr- 5 und 200 Gewichtsprozent, bezogen auf das @ewieitt des
Epoxyharzee, unä vorzugsweise zwischen ungefähr 50 und 100 öewiohtsprozent,
bezogen auf das Epoxyharz, liegesg @ia'AeIn-Härter
kann auch - je nach seiner Art und der Art des verwendeten
Epoxyharze8 - in ungefähr stSchiometrischen Mengen angewandt
"*·".·. 009832/1762
A 10 130.1
7.8.1965
wa ..■■."
Die Epoxid-Harae, die für die erfindungageoässe Anwendung geeignet
sind, können einen Zcteats vom 0,20* bis 15-fachen und
vorzugsweise vom ungefähr 0,5* bis 12-fachen ihres eigenen Gewichte
von einem feinteiligen festen Material erhalten.
Geeignete feinteilige inerte Festetoffe9 dl r mit den Epoxyharsea
susasmen verwenden lassent sind so|. Si© folgenden Füllstoffes
Asbest, Albalith, Kieselsäure 9 ßlisaer, Quarzmehl, Kry-P
Aiuiainium·
farbstoffe dem
Safür sind:
Bevtional Fast Εβ$Β Oeleo Goaöesäsatioa @γ@€»ε A.Y., Calco Condensation
Blue9 Bismarckbraunj, Blue I&ke (15 i>
Ponsal Blue, IO ffc. lonerdehydrat und 7? S^ Blanc fixe), Krebs BP-179-3), Blue Lake
Krebs BP-258~Dr Lithol fower, Chromgelb, Eisenblau, Hiloriblau«
Monastralgrün, HaxOon loner, Chromgrün, Chromorange, verschiedene
Sorten Bisenoxidrot, Aluminiumpulver; ausserdem können auch
Verlaufmittel wie Kieselgur und Silica-Aerogel angewandt werden. Di© farbgebenden Materialien sollen jedoch in der Weise ausgewählt
w©rS@?% dass sie bei gewöhnlichen Temperaturen mit des
Epoxyiig.rsea oder den anderen Bestandteilen der Kombinationen
nicht reagieren, da sonst die Gefahr besteht, dass diese weniger lagerbeständig werden und im Laufe der Zeit ihre Haftfähigkeit
verlieren 009832/1752 __
A 10 130 i
7.8.1965
Di· feinteiligen, inerten, festen Materialien» die aioh für die
•rflndungsgenässe Anwendung eignen, sollten eine SellehengrBsse
la Bereloh swlsohen ungefähr 0,42 am (40 Maacheneieb) und ungefähr 0,025 as (600 Masohensleh) aufweisen. Die im Einselfall
erforderliche fsilohesigrösse des feinen, festen Materials hängt
davon ab, wofür die heraueteilende Mischung vorgesehen ist.
Ausser <i@a felnteHigso fegten Materialien können die hier beschriebenen Bpoiyhare^Sys^ae Eusätze Ton den verschiedenartigsten haraartigen Modifikat@ren erhalten. Von diesen selen die
folgenden ©rwMMsts Wh©m®lM®xm wie etwa
Harss} Barnatofifesrs© wi© ©fes Ms^stgjf
Helaoin-Hars« wi® @t®a ^slsnia^önffiEldshyd-Haffsej Polyeeterharse,wie sie mm sskr?7sr feiges Säurst und mehrwertigen Alkoholen hergestellt w@jffi©a9 w$ä <Si@ fr@i© 0aa?^©^lgrmppen und/
oder aliphatisch© tijazvzjl® enthalten kenn3a9 iie alt den Epcryharsen reagierenι ViayUiar»© «ie etwa Vinylohloriöo flnylldenoblorld und dergleichen; sowie Polystyrol. Der Aateil der har»-
artigen Modifiketoress kann «wischen ungefähr 1 und ungefähr 100
tfewlohtSoProse'at, b*s©§oa auf das Gewicht des Spoxyharses« variieren.
Wenn die Epoxylasrae fltissig sind, werden sie Torzugaweise an
Inerte Materialien oder Füllstoffe adsorbiert oder von solchen
msfg&B8Mgt9 daalt man eiB® Tollständig pulvrige Kombination erlüilt. Ale Beispiele Mr i^rartigs Inerte Saterialian seien die
folgenden erwähnt: iirkooiuasilikat, Silica-Aerogel, Blanc fixe,
009832/1752
A 10 130 i
7-8,1965
ähnlicher Art. Die Trägermaterialien für die Epoxyharze liegen
vorzugsweise in einer feinen Verteiluagsform vor und haben eine
grosse spezifische Oberfläche. Gute Irgebniese werden auch erzielt, wenn In Kombination mit solchen Füllstoffen auch gröbere Materialien und Pigmente verwendet werden * wie etwa Sand,
Titandioxid, Bariumoxid und dergleichen.
Zirkoüiumeilikat oder Sllica-Aerogel und titandioxid oder Sand
sind als Träger-Pigaont-Koabination tür die Epoxyharze der vor«·
liegenden Erfindung besonders geeignet« Biese Materialien eiohern In der angegebenen Kombination eine grosse Oberfläche für
den Kontakt alt den Epoxyharzeη und den Amis, wenn dieses aus
dem Carbamat-Härter frei gemacht wird.
Die hler beschriebenen flüssigen Epoxidharze werden durch 7eraiechen mit bzw. durch Adsorption an die inerten Materialien
OBd gröberen Beisengungen praktisoh trocken und können in dieser trockenen Fora mit dem Carbaaat-Härter vermischt werden,
der für gewöhnlich eine kristalline Feetsubatanz ist· Da
einige Carbamate als öle ausgeschieden werden, kann es notwendig werden, diese Präparate an einen Füllstoff oder eis gröberes Material au adsorbieren, damit sich eise* insgesamt pulvrige Mischung ergibt. Die Mischungen sind verhältniemäeaig
gleichmäesig und können daher in einer solchen.Weise hergestellt
werden, dass jede Portion, die einer grösseren Menge entnommen wird, ebenso wie der jeweils verbleibende Beet das Epoxyharz
und den Aain-Härter im gleichen Mengenverhältnis enthalten,
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A 10 130 i 45 - -9? -
7.8.1965 Ot
wie es ursprünglich als am besten geeignet fur die speziellen
Bestandteile gefunden und bei der Herstellung der Trocken-Mischung
eingehalten wurde.
Zur Herstellung der £poxyharz~Bindemittelmischungen wird die
Epoxyharz-Kombination mit einer ausreichenden Menge des Carbamat-Härtere
verse tat ν um siohersus teilen, dass nach der Aktivierung
eine gut® BKrtaHg ©rsialt wird» $&e Epoxyharz und der
Härter liegen in den Troökeniaischungen vorsügsweiee in st&ishiometrischen
Mengenverhältnissen Tor· je nash der kv% der gewünschten
BindemittelsisöhtMg. kann der Härter selbat^^ratSadlioh
auch in grösseren oä@r g@^ing@ren Mengen angswai£lt werden.
Wenn den Mischungen Wass©s? @ug@@@tst wij?de um ©le wirksam eu
iaachen, d.h. um die Polymerisatioa einaialeitsa und ablaufen zu
lassen, zersetzt das Wasser das Carbaaat, das dabei In das
freie Amin und Kohlendioxid verfällt? auf dies© Wei@® wird das
freie Amin für die zur Härtung erforderliche Reaktion mit dem
Epoxyharz; verfügbar· Beeogen auf das Gesamtgewicht der Mischung
Bind zwischen ungefähr 5 und 30 ßewieiite-# Wasser erforderlich,
um das Carbamat zu zersetzen und eine verarbeitbare Masse zu
erhalten. Bei Abwesenheit von Feuchtigkeit sinä die einheitlichen
Mischungen extrem haltbar.
Bis Aft mad-Weise der praktischen Handhabung der Anweisungen
der vorliegenden ErflndUsag geht aus den folgenden Beispielen
hervor.
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a 10 150 i
7.8.1965
wa
wa
Beiepiel 23
Durch Yernisehen eines flüssigen Epoxidharzes mit den nach*
stehend bei den einzelnen Mischungen angegebenen trockenen und feinteiligen füllstoffen wurden frei rieselnde Epoxidharz-Kombinationen
erhalten:
Mischung A
Mischung A
ffolXastonit 350 Gewichteteile
BeatOBit . 150 Gewiohteteile
Titandioxid 250 Gewiehtateile
Kleeelaäure, 325 Maschen«OsO44nm) ?§0 Gewiehtsteile
£ροχ1&»Η&Τ8 200 Gewichteteile
Mischung B
ffollagtomit . 35© Sewichtsteil®
Blane fis© 150 ßewichtsteile
Xltandiozid 250 Gewichtsteile
£teaelaäisre, 325 Mas©fe@B(<0-044ii®) 750 Gewichtsteile
Epoxia-Eö,r» 200 Gewichtsteile
Das hierbei verwendete Epoxidharz war v®r& ^Jp eines Bisphenol-
βψ wie !Ban ihn als Reaktion&prodiakrt -von Epichlor-
und Bisphenol A erhält £ es hatte eine Viscosität von ua-,g®fähr
13 000 cF bei 20 9C und ein Epoxid-Äquivalentgewicht von
ungefähr 185.
für die Mischung A verwendete Bentofilt war ein Calcium-Montraorillonit
enthaltender 2onf der praktisch frei von
Teronreiaigungen war und eine Teilehengrösae unter
(2QO Masohensleb) aufwiese Bas Son»Mineral
35 Present CaloluiB^Montaorlllosit und wurde imter der
B@2©lchnung ^Montax 200* im Handel besogen« 'Qms v^äne ^ise
009832/17 52 BA0
A 10 150 i JJ - 99 -
7.8.1965
(Bariumsulfat) in Mischung B diente als inerter mineralischer Füllstoff (im Austausch gegen den Ben ton! 1; von Mischling A).
300. g der Mischung A wurden mit 20 g des Carbamat-Härters D
und 10 g Magnesiumoxid versetzt. Dies ergab ein frei rieselndes, einheitliches Epoxyhara-System, das ~ sofern es vor feuchtigkeit und stärkerer Wärmeeinwirkung geschützt wurde - ausserordentlich gut beständig war, obwohl der Härter und das Epoxyhara in der Mischung in engen physikalischem Kontakt nebeneinander Torlagen.
In ähnlicher Wels® wurden 300 g der Mischung B mit 20 g Carbamat-Härter B ubS tO g Magnesiumoxid versetzt. Es ergab sich
ebenfalls ein stabiles, frei rieselndes« einheitliches Epoxyhars-System.
Das unter Verwendung von Mischung A hergestellte einheitliche
Bpoxid-Syeteia benötigte 15 Gewichte-^ Wasser, besogen auf die
geaaste Mischung, ua die Umsetzung des aus dem Carbamat frei werdenden Amins mit dem Epoxidharz einzuleiten. Aus der erhaltenen Paste wurden mehrere 25 mm χ 25 mm-Zylinder gegossen,
die a&n 7 Tage härten liese.
Jm gans ähnlicher Weise benötigte auch das unter Verwendung
d«r Mischung B hergestellte einheitliche Spoxld-System 15 %
WbMBBT9 um die Umsetzung des frei werdenden Amins mit dem Eposid-Hars herbeisufuhren. Auch von diesem Ansatz wurden mehrere 25 mm χ 25 am - Zylinder hergestellt und 7 Sage gehärtet.
lach der Härtung wurden Jeweils 2 Zylinder von jedem der oben
009832/1752 .
7.8.1965 ' ■ ■
wa ."■■■■-.■■
beschriebenen Systeme der Einwirkung von 20-proaentiger Milchsäure
und jeweils 2 weitere Zylinder der Einwirkung το» 20-prozentiger
Essigsäure ausgesetzt.
Im Verlauf von 7 Tagen waren die Zylinder aus dem Epoxidharz-System,
das unter Verwendung der Mischung B hergestellt worden
war, schon stark erodiert und zeigten flockige Ablösungen, während die Zylinder, die aus dem unter Verwendung der Mischung A
hergestellten Epoxidharz-System gegossen worden waren, überraschenderweise
noch völlig unversehrt waren und keine sichtbaren Anzeichen für eine Erosion oder einen Angriff erkennen
Hessen.
Sie einheitlichen Epoxidharz-Systeme dieses Beispiels wurden
wie folgt hergestellt:
Mischung C
Mischung C
Wollastonit Attapulgit-Ton
Titandioxid Kieselsäure (< 0,075 mm) Epoxid-Harz Carbamat-Härter D Magnesiumoxid
Mischung D
Wollastonit Bentonit
Titandioxid Kieselsäure ( <^ 0,075 mm)
Epoxid-Harz Carbamat-Härter D Magnesiumoxid 0 Q 9 8 3 2 / 1 7 5 2
350 | Gewichtsteile |
150 | |
250 | η |
750 | N |
200 | It |
100 | η |
50 | η |
350 | Gewichtsteile |
150 | η |
250 | η |
750 | H |
200 | Il |
100 | π |
50 |
A 10 130 i
7.8.1965
wa
wa
Mischung S
Wollastonit 350 Gewichtatetiβ
Vermiculit 150 "
Titandioxid 250 "
Kieselsäure {< 0,075 am) 750 "
Bpöxid-Harss -200 "
Oarbamat-Härter D 100 "
Magnesiumoxid 50 M
Mischung JP-
folietonit 350 Gewichtsteile
Blanc fixe 150 "
Titandioxiö 250 .'.'*_'
Kieselsäure ( < 0,075 .ma) 750 »
Epoxid-Harz 200 »
Carbamat-Härter D 100 "
Magnesiumoxid 50 B
Das für. diese Mischungen verwendete Epoxid-Harz war das gleiche wie das von Beispiel 23»
Bas für die Mischung C verwendete Attapulgit-Mineral bestand
aus nadeligen Teilchen von einer mittleren Grosse von 0,12 Mikron
res hatte einen pH»W©rt von 7,5 bis 9*0 und eine epeaifl-Bche
Oberfläche von 200 bis 220'.m/g.. Ss ist unter der Bezeichnung
"Attagel 30w im Handel erhältlich.
für die Mischung D benutzte Sentonit-Mineral war ein hoch
ώ@isaer,, italienischer Bentosit-Son voaa latriumfypo
Bsr ton hatte eine Quellfähigkeit in Wasser
von 41 al, einen pH-Wert von 10 und enthielt 8§ $ Montmorillonit-Mineral.
009832/1762 bad 05«
A 10 13Oi A/}}
7.8.1965 *
Dae für die Mischung E verwendete ?ernieullt-Mineral war ein
expandierter Vermiculit der fein gemahlen wurde.
Sie oaoh den obigen Rezepturen hergestellten Mischungen waren
durchweg frei rieselnde Epoxidharz-Systeme, di@ * vor Feuchtigkeit
und Wärmeeinwirkung geschützt » ausgezeichnet bestandig
«raren·
Bsi Sussts tob 25 £ Waaesr verflüssigt© sich die Mischung 0
mad ergab feoiü Biärehrlfiireii eine glatt® ws&ase Paste. Aue der
so ©rhaliea@B Miselrasg wurden mehrer© gelinder 25 mm χ 25 mm
geg©aseao Ee keimte fsatgestollt w©rd©@9 dass dieae ülachusg
9i@lä ai5Oh ©Is B£M@aitt@l sum ¥©rl@g©E2 ir©s feeramiachen Vliesen
auf" eisen %s@m®nt£u&mfa@aen sehr gut @igs©te Bas Material er-Mrtet
im ¥orlauf ¥@si imgefäto 25 fet® 30 Btun&en unter Bildung
einer guten und £e©t@& Bindung swigeaeia d@@ fernent-Estrioh und
den keramischen Platten.
In ähnlicher V®ise wurden auch dl© Mi@©hniigen D, S und 9 durch
SSusats von 25 i* Wasser, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht
Misehusg, verflüssigt, und beim Verrühren ergaben sieh .
glatte Pasten» Auch in diesem Fall wurden von den
Miachungen mehrere Zylinder gegossen.
der Hiechungen O9 B, £ und F Hess man 14 üag®
härten^ £a@h dieser SEeIt wurden sie d@r Einwirkung der fal-
auBgesstats - - -
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A 10 f3O i 10}
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10 pros. Essigsäure 10 proζ. Milchsäure 10 proz.Citronens.
20 pros· Essigsäure 20 pros. Miloheäure 20 proe. Oitronens.
30 pros, essigsäure 30 Proz. Milchsäure 30 proz.Citronens.
lach einer Einwirkungsdauer der Säuren τοη zwei Tagen zeigten
alle Zylinder 4er Mischung I9 die mit den 30-prozentigen Lösungen behandelt wurden, starke flockige Ablesungen, während
keiner der Zylinder ©us den Tonmineralien enthaltenden Mischungen Anzeichen eines Angriffs erkennen Hess.
Haoh sieben Tagen «raren alle aus* der Mischung Ϊ hergestellten
Zylinder sichtbar zerstört«, Hur die Zylinder aus der Mischung G, die der Einwirkung der 3Q*=py©zentigen Lösungen ausgesetzt
waren, zeigten als folge des efearaiachen Angriffe eine leichte
Rissbildung·
Bei diesem Beispiel wurden die einheitlichen Epoxidharz-Syate-WkB des Beispiels 23 verwendet.
Beide Mischungen (A und B) wurden durch Zusatz τοη Wasser aktiriert, worauf, die erhaltenen Pasten verwendet wurden, um Beton-Oberflächen äfuait zu streichen· Nach einer 14-tatigen Härtung
bei gewöhnlicher Temperatur wurden die erhaltenen überzüge mit
verschiedenen flüssigen Lösungen von organischen Säuren behandelt. Diese Lösungen liees man im Verlauf von 8 Stunden langesa auf der Oberfläche eintrocknen; anechlieseend wurde mit
Wasser abgespült und 16 Stunden trocknen gelassen. Dieser Behandlungecyelus wurde 10 Tage lang wiederholt. Haoh dleee?
Zeit wurden die Oberflächen untersucht, wobei festgeateilt
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9 daes die unter Verwendung der Mischung B gestrichene
Oberfläche deutlich sichtbare Zeichen einer Beschädigung erkennen liess, während die mit der Mischung A gestrichene Oberfläche
völlig unversehrt und hart war und keine Spuren der
vorhergehenden Behandlung erkennen liees.
Sie einheitlichen Epoxidharz-Systeme dieses Beispiels wurden
wie folgt hergestellt2
Mischung Q
Mischung Q
Epoxid-Hars 100 Gewichtsteile
Bentonit 66 n
Carbaaat-Härter A 15 "
Magnesiumoxid 7,5 " .
Mischung E
Epoxid-Harz 100 Gewichts teile
Wollastonit 66 «
Carbamat-Härter A 15 "
Magneeiuaozid 7»5 "
Das für diese Mischungen verwendete Spoxid-Hars war ein flUseiges
fiarz vom Bisphenol Ä-Tjp mit einer Viscositat von 65 bis
95 P bei 25 0C, einer maximalen GaAer-Parbe von 2 und einem
Epoxid-Xquivalentgewicht von 180 bis 188» Es ist unter der
Bezeichnung MEpon 826" im Handel erhältlich.
Das für die Mischung G verwendete Bentonit-Mineral war ein
Ammonium-Bentonit der nicht quellfähigen Art; es war ein hochreiner Bentonit mit einem pH-Wert von 9,5 in Wasser, der ungefähr 85 f>
Montmorillonit-Mineral enthielt.
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Beide Mischungen waren dicke Pasten« die
Feuchtigkeit stabil waren. Haeh Zusatz von 10
"besogen auf das Gewicht der gesamten Mi/s^hM^?
ooes, aber noch yerarbeitbare Bindemitt©lffii@einii3||a&
sum Verbinden τοπ Plattes und Ziegeln ii4teis©sxd®r
ren.
τοπ
Wasser, sie Tiedie
beide
geeignet wa-
Äaoh dem Härten seigt® Sie Mischung
etlndigkeit g©g©s ein®
etlndigkeit g©g©s ein®
Behandlung im Terlauf von 14 fegen s^fqüsolX naS ©^%3@i©at©
Bei Sies@ffl Beiapisl wurden die
Beispiel 25 wrweüdst. Jadooä
Kombinationen (A isnä B) mit 18
Iq des Carbamate B) rand 9 g
fit beim Beispiel 23 waren
oxid-Systema bei Abw®@©gli®
die naeä der ?@rflüsBigiaag alt
S τοπ
beiden
(anstel-
Ep-
s© bei dar Einwirkung
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BAP
A 10 1.30 1 ' 406
" *****
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Die Kombination 9, die kein Tonaineral enthielt, aber anstelle
dee Carbamate 3) ebenfalls mater Verwendung des Carb&ssat»Bärt«rs
C hergestellt wurdef selgte bei de? Binwirkung der Satire*
Lösung «le ia Beispiel 24 ia vergleich su den Miee&ungeEi C9 B
waü. £ wiederum safer viel früher dl® ersten Sohäden.
Die erfiadungsgemäsaen Kombinationen sind durch
* entstandene härtbare Spozyhars-Kombinationen, die in einer
sigea sinne!tlio&dn Mischung ein Spozyliars^ einen mit 9a@s©r
aktlTlerbaren Carbamat«Härtere verschiedene füllstoffe .w&ä mln
deetens 15 Crswislats»^ uad Torsugsweise
b@sog®n auf da® Crewioht des
©utfealtes, Sas ©ine B&aenaustaOsubi-Iapasität
iaiaä©etene 20 lüllilqui^alent austaiasohbare Base je 100 g
Tofis aufweist und Mationen, wie etwa die Ionen der Alkali
der Jlrdalkali-MetaliQ und Ammonium-Ionen oder Miaclaimgsis
enthält« Bei Wassersusats wird das üarbaatat zersetzt
ein aktives, polyfunttionelXes AaIn trsi wird und
bei gewöhnlicher !temperatur härtet.
Die Spoxld-Earze msd/oder dl® Härter Wwaen
frei rieselnde Pulver sein« ffenn entweder
Härter eine flüssigkeit mlrnü^ aber-frei
gewüQ@6ht werden» s© kann das flüssige Ears oder
Härter an eine geelgEste f®iatsiiig© F@etsial?staagi al©
IrSg^r9 wie stwa an feinteilige
und dergleichen, adsorbiert werden.
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A 10 13Oi Wf
- IPf. -
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Unabhängig davon, ob die Syatöm© flüssig oder fest sind, können
die Tone entweder dem Hars-Anteil9 oder dem Härter-Anteil oder
auch den vereinigten Harz*» und Härter-Antellen beigemischt werden·
Die Epoxyhars-Komblnationen der vorliegenden Erfindung ergeben
fast alt jedes Unterlegematerial eine ausserordentlich gute
a&häeive Bindung und können ale überzüge, Pilse, Binde- und
Klebemittel und fullmaterialien (filleting materials) verwendet werden« .
Die Kombinationen und Verfahren der vorliegenden Erfindung eignen eich besondere sur Herstellung vod adbäsiv wirkenden Bind«sittelsieohungen, die asu© Verlegen von Fliesen und Platten
geeignet sind, und von ad&äsiv wirkenden Bindealttelmieohungen
ucd/oder schUtsendeo ObersugBaterialien, Sie beoonders auoh an
eolchen Stellen verwendet werden kennen, an welchen nit der Einwirkung von Säuren su reennen lato
Bpozyhars-Koabinatlonen der vorliegendes Erfindung können mit
gutem Erfolg als mit der Kelle bu verarbeitende MBrtel uad
AuBfugmaaaen für das Verlegen von Platten und Steinen und sum
Pullen der Fugen «wischen den Fliesen verwendet werden· Werden sie für diesen Zweck benütst, so bilden die Epoxyharg-Kombinatlonen eine harte, fest haftende Verbindung, die gegen
viele Chemikalien, einsohlieselioh organische Säuren, beständig
ist.
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wa -
Die Erfindung ist in ihrem gesamten Umfang nicht auf die spezifischen
Arbeitsgänge, Verfahren, Mischungen und Kombinationen beschränkt, die hier erwähnt und beschrieben worden sind; ee
sind vielmehr innerhalb des Spielraumsg der durch die nachfolgenden Ansprüche abgegrenst wird, Abweichungen davon möglich,
ohne dass dadurch die Grundidee der Erfindung verlassen wird
und ihre Torteile verloren gehen.
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Claims (1)
- A 10 130 i 1&S7.8.19651· Werketoff- und Bindemittel-Material, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Mischung aus einem Ipoxy-Hara ait mindestens awei Epozy-Gruppenim Molekül» und einem Kationen entiialtenden Son-Mineral 1st, das eine Basenaustauschkapazität roa mindestens 20 Milliäquivalonten je 100 g dee Minerals aufweist» wobei die Mischung mindestens 15 $>9 bezogen auf das Gewicht des Epozyharass, dieses Ton-Minerals enthält.2 ο Werkstoff» und Bindemittel*jiateri<äl aacsh Aaepruois. 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Έοη-Hineral in Wasser einen pH-Wert von mindestens 6,5 aufweist·5» Werkstoffe und Blßdeinittsl-Material msh. Inspruoh 1, dadurch, gekennzeichnet, dass das Ton-Mineral als austauschbares Kation sines aus der folgenden Gruppes^Alkali»Ionen, Erdalkalilonen, Ammonium-Ionen oder eine Mischung ü&ron enthält.4· Werkstoff- und Bindemittel-Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Katio&iaenthaltenden Ton-Kinerals an der Mischung mindestens 50 $9 bezogen auf das Gewicht des Epoxy»Hartes$ beträgt.5 · Werkstoff- und Bindemittel-Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aueserdsm si* polyfunk-009832717 52A 10 150 i . 1407.8.1965wa ■-■■■■■■■ ■ .. ' ■tlonelles Amin als Härtungssiittel für das Bpoxy-Bar» enthält.6« Bposyätars-Komto Isation, dl® mit einem polyfunktionellen AmXn gebartet und gegen organische Säuren beständig 1st, dadaroh gekennzeichnet, dass sie als Komponente, welche die Beetändigkeit gegen organische Säuren bedingt, ein Kationen enthaltendes Ϊοη-Mineral mit einer Basen-Austausch-Kapazität τοπ mindestens 20 Milliäquivaleate je 100 g des Minerale in einem Hengenanteil von mindestens 15 $9 besogen auf das Gewicht des Epoxy-Ear«®3? enthält.7· Verfahren, um Epoxy-Hara-Sosiblnationen, die bei gewöhnlicher Temperatur gehärtet sind, gegen die Einwirkung von organischen Säuren beständig sm aachen, dadurch gekennzeichnet, dass in die härtbare Bposyhara-Sbmbiisation eine solche Menge eines Sationen enthaltenden Ton-Minerals eingearbeitet wird, das eine Basenaustausch-Kapasität von mindestens 20 Milliäquivalente aus tauschbare Base je 100 g Mineral aufweist, wie sie erforderlich istf um die Beständigkeit gegen organische Säuren im gewünschten Umfang hervorsurufen.8. Verfahren, um die Beständigkeit gehärteter Epoxy»Harse gegen organische Säuren zu erhöhen, dadurch gekennzeichnet, dass in die härtbare Epoxyharz-Kombination Son-Mlnsralien eingearbeitet werden, die Basenaustausch-Kapazitäten von miadastaas 20 Milliäquivalente je 100 g ion-Mineral aufweisen.009832/1752A 10 130 i Wf7.8.19659. Verfahren, um die Beständigkeit Tön Epoxyharsen, die bei gewöhnlicher Temperatur unter Verwendung eines polyfunktionellen Aslne als Härter gehärtet worden sind, gegen organische Säuren su erhöhen, dadurch gekennzeichnet, dass in die härtbaren Epoxy harz-Komblnatlonen Kationen enthaltende Ton-Mineralien eingearbeitet werden, die B&eenaustauech-Kapazitäten von mindestens 20 Millläquivalenten je 100 g Ton-Mineral aufweisen.10· Bpoxyhara-Koabination, die bei gewöhnlicher Temperatur gehärtet und gegen organische Säuren beständig ist, dadurch gekennzeichnet, daes sie in einer Menge τοη mindestens 15 ^9 besogen auf das Gewicht des Epoxyharzes, ein Kationen enthaltendes Ton-Mineral enthält, das eine Basenaustausch-Kapazität von mindestens 20 Milliäquivalente je 100 g Ton-Mineral aufweist.11. Werkstoff- und Bindemittel-Material, dadurch gekennzeichnet, dass ea durch die Umsetzung einer Epoxyharz-Mischung, die au· einem Epoxyharz, das mindestens 2 Epoxy-Gruppen der Formel:im Molekül enthält, und mindestens 15 H* bezogen auf das Gewicht des Epoxyharzes, eines Sationen enthaltenden Tonminerals besteht, das eine Baaenaustausch-Kapazität τοπ mindestens 20 Milliäquiralenten je 100 g Ton-Mineral aufweist, mit einem polyfunktionellen Amin als Härter entstanden ist, das in der Lage ist, mit dem Epoxyharz unter Vernetzung zu reagieren.0 09832/1752A 1Ö 130 i MZ7*8.1965wa -12* Werkstoff- und Bindemittel-Materialf dadurch gekerinas β lehnet, dass es durch Härten einer Epöxyharz-Kombinätion er* halten wird, die aus einem Epoxyharz mit mindestens zwei Epoxy-Gruppensim Molekül, aus einem polyfunktionellen Amin als Härter, das ic der Lage ist, mit dem Epoxyharz unter Vernetzung zu reagie ren, und in einer Menge von mindestens 15 #, bezogen auf das Gewicht des Epoxy-Horses, aus einem Kationen enthaltenden Ton Mineral besteht, das eine Basenaustausch-Kapazität von mindestens 20 Milliäquivalente je 100 g aufweist.Werkstoff- und Bindemittel-Material nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kationen enthaltende Tonmine ral eines aus der folgenden Gruppe ist« Montmorillonit, Atta pulgit,Vermiculit, Hectorlt, Saponit, Illit und Zeollt.14· Werkstoff- und Bindemittel-Material, dadurch gekennseiohnet, dass es eine Mischung aus einemEpoxy-Harz mit mindestens ewei Epoxy -Gruppen:·.-■ A-C-C-1 tin Molekül, und einem Montmorillonlt-Mineral ist, wobei der Mengenanteil dieses Montmorillonit-Mlnerals mindestens 20 ^, bezogen auf das Gewicht des Epoxy-Harzes, beträgt.009832/17 52A 10 130 i Hi7.8.196515· Werkstoff· und Bindemittel-Material nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, dass das Montmorillonlt-Mineral in Wasser einen pH-Wert von mindestens 6,5 aufweist.16. Werkstoff- und Bindemittel-Material nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Montmorillonit-Mineral ein austauschbares Kation aus äer folgenden Gruppe; Alkali-Ionen» Erdalkali-Ionen, Ammonium-Ionen oder Mischungen davon, enthält.17. Werkstoff- und Bindemittel-Material nach Anspruch 14f. dadurch gekennzeichnet, dass der Mengen-Anteil des Montmorillonit-Minerals mindestens ungefähr 50 $> beträgt, bezogen auf das Gewicht des Epoxyharzes.18» Werkstoff- und Bindemittel-Material nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung weiterhin ein polyfunktionelles Ämin als Härtungsmittel für das Epoxyharz enthält.19» Epoxyharz-Kombinations die mit .einem polyfunktionellen Amin gehärtet und gegen organische Säuren beständig ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Komponente, welche die Beständigkeit gegen organische Säuren bedingt, in einem Mengenanteil von mindestens ungefähr 20 $, bezogen auf das Gewicht des Epoxyharzea, ein Montmorillonit-Mneral enthält.20· Verfahren» um Epoxyharz-Kombinationen, die bei gewöbnlioher Temperatur gehärtet sind, gegen die Einwirkung von009832/1752A TO 150 i7.8.1965
waorganischen Säuren beständig su machen, dadurch gekennzeichnet, dass ia die härtbare Epoacyhars-Kombination eise solche Menge . eines Ifontmorillonit-Minerals eingearbeitet wird, wie eie erforderlich ist, um die Beständigkeit gegen organische Säuren im gewünschten UiBfang hervorzurufen.21· Verfahren, um die Beständigkeit gehärteter Epoxyharze gegen organische Säuren su erhöhen, dadurch gekennzeichnet, dass in die härtbare Epoxyharß-Koiabination ein Montmorillonit-Hineral eingearbeitet wird*22. ¥erfahrens um die Beständigkeit einer bei gewöhnlicher temperatur durch ein polyfunktionelles Amin als Härtungsmittel gehärteten Bpoxyharz-Kombination zu steigern, dadurch gekennzeichnet, dass in die härtbare Epoxyharz-Iönibination ein Montaorillonit-Mineral eingearbeitet wird.23· Bpozyharz-Kombination, die bei gewöhnlicher Temperatur gehärtet und gegen organische Säuren beständig ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem Mengenanteil von mindestens ungefähr 20 #, bezogen auf das Gewicht des Epoxyharzes, ein Montmorillonit-irineral enthält.24. Werkstoff- und Bindemittel-Material, dadurch gekennzeichnet, dass es durch umsetzung einer Bpozyharz-Korabination, die aus einem Spoxyharz mit mindestens zwei Epoxy-Sruppen- 0• ·00S832/17S2A TO 130 i 44$7.Θ.19651645880im Molekül und mindestens ungefähr 20 %f bezogen auf das Gewioht dee Epoxyharzes» eines MontmorillGnit-MineralB besteht, Bit tinem mehrfuafctionellea Härtungemlttel erhalten wird, das in der lege ist, mit dem Epoxyharz unter Vernetzung zu reagieren.25« Werkstoff- iind Bindemittel-Material, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer härtbaren Epoiyharz-Kombination entstanden iet, die ein Epoxyharz mit mindestens ewei Epoxy-Gruppen: ο■s\:im Molekül, ein als Hartungemittel wirksamesί polyfunlctionelles AoIn9 das mit dem Epoxyharz unter Vernetzung reagieren kann= und mindestens ungefähr 20 #, bezogen"-auf das Gewicht des Epozyharzee, eines Montmorillonit-Minerals enthält.26· Epoxyharz-Kombination, gekennzeichnet durch die folgenden Bestandteiles ein Epoxyharz mit mindestens zwei funktionellen Epoxy-Gruppen Q-C-C-im Molekül, die in der Lage sind, mit den Amino-Stickstoff-Gruppen eines Amin-Epoxyharz-Härters unter Vernetzung zu reagieren; eine als Epoxyharz-HSrter wirksame polyfunktionelle AminoTerbindung; und ein "!Eonmineral, dessen austauschbare Kationen gegen das Ammonium-Ion ausgetauscht sind.0 0 9 8 3 2/175 2184S66OA 10 130
7.8,1965
wa27. Epoxyharz-Kombination nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Ion-Mineral austauschbare Kationen enthält» die gegen Aamonium-Ionen ausgetauscht sind, eodass 50 bis 100 % der austauschbaren Kationen Ammonium-Ionen sind.28. Epoxybarz-Kombination nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Ton-Mineral eines aus der folgenden Gruppe ieti Montmorillonit, Attapulgit, Vermiculit, Heetorit, Saponit, Bentonit, Illit und Zeolit.29· Epoxyhars-Kombination nach Anepruch 26, dadurch gekenneeichnet, daes der Mengenanteil des Ton-Minerale mindestens TO bis 50 ^1 beeogen auf das Gewicht des Epoxyharzes, beträgt.30. Epozyhare-Eombination nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daee das Ton-Mineral eine Basenaustausch-Kapazität ▼on mindestens 15 Milliäquivalente je 100 g aufweist.31« Epoxyharz-Kombination nach Anspruoh 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Ton-Mineral austauschbare Kationen enthält, die gegen Ammonium-Ionen auegetauscht sind, sodass 90 bis 100 Prozent der austauschbaren Kationen Ammonium-Iqnen sind.32. ■ · Epoxyharz-Bindemlttel- und Überzug-Kombination, gekennzeichnet durch die folgenden Bestandteile: Ein Epoxyharz mit mindestens zwei funktioneilen Bpoxy-GruppenBAt> 008832/1752A 10 130 i ΛΛ9β7.8.1965 77?im Molekül, die mit den Amino-Stickstoff-Gruppen eines Amin-Epoxyharzhärters unter Vernetzung reagieren können; eine als Epoxy-Harz-Härter wirksame polyfunktionelle Amino-Verbindung;. und ein Tonmineral, dessen Kationen gegen Ammonium-Ionen ausgetauscht sind, in einem solchen Mengenanteil, dass die Kombination säurebeständig ist.33· Epoxyharz-Bindemittel- und Überzug-Kombination nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kombination flüssig ist.34. Epoxyharz-Bindemittel- und Überzug-Kombination nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kombination ein trockenes Pulver ist.35. Epoxyhars-Bindemittel-Kombination, die trocken ist und bei gewöhnlicher Temperatur gehärtet werden kann, dadurch" gekennzeichnet, dass sie eine Mischung aus den folgenden Bestandteilen ist: Ein Epoxyharz mit mindestens zwei funktioneilen Epoxy-Gruppen Q- C - G-im Molektil, die in der Lage sind, mit Amino-Stickstoff-Gruppen von Amin-Epoxy-Härtern unter Vernetzung zu reagieren; eine als Epoxyharz-Härter wirksame polyfunktionelle Amino-Verblndung; und ein Ton-Mineral, dessen Kationen gegen Ammonium·»Zonen ausgetauscht sind, wobei der Mengenanteil dieses Ton-Minerals 10 bia 50 $, bezogen auf das Gewicht des Epoxy«Harz®3 in der Mi-A 10 130 i
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wasohuzig, beträgt, der Ammoniumgehalt 90 bis 100 % der austauschbaren Kationen in diesem Ton entspricht, und wobei das Ton-Mineral eine Basenaustausch-Kapazität von mindestens 15 Milliäquivalente je 100 g aufweist.36. Gehärtete Epoxyharz-Kombination, dadurch gekennzeichnet, dass sie das Reaktionsprodukt der folgenden Materialien ^ ists Ein Epoxyharz mit mindestens zwei funktioneilen Epoxy-Gruppen 0ist Molekül, die in der Lage sind, mit einem Amino-Epoxyharz-Eärter unter Vernetzung zu reagieren; ein als Epoxyharz-Härter wirksames polyfunktionelles Amin; und ein Ton-Mineral, dessen Kationen gegen Ammonium-Ionen ausgetauscht sind.37· Gehärtete Bpoxyharz-Kombination nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil des Ton-Minerals an der Mischung mindestens 10 bis 50 ^, bezogen auf das Gewicht des Epoxyharzeβ vor dem Härten, beträgt; dass die in dem Φοη-Mineral enthaltenen Ammonium-Ionen 90 bis 100 $> der gesamten austauschbaren Kationen ausmachen; und dass das Ton-Mineral eine Basenaustausch-Kapazität von mindestens 15 Milliäquivalente je 100 g aufweist.38, YQTlJären zur Herstellung einer säurebeständigen Epoxyharz-Kombination, gekennzeichnet durch die folgenden Arbeitsgänge; Behandeln eines Ton-Mineralss das austauschbare164.5860A 10 150 1
7*8,1965wa ■-■Kationen enthält, mit Ammoniak, um mindestens einen Teil der austauschbaren Kationen gegen daa Ammonium-Ion auszutauschen; Vermischen des ammonium-ausgetauschten Ton-Minerale mit einem Epoxyharz, das mindestens zwei funktionell« Epoxy-GruppenA .ti-.im Molekül enthält, die in der Lage sind, mit den. Amino-Stiefe-Btoff-Gruppen eines Amin-Epoxyharz-Härters unter Vernetzung zu reagieren, sowie mit einer als Epoxy-Härter wirksamen polyfunktioneilen Amino-Verbindung.39« Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Ton-Mineral austauschbare Kationen aus der Gruppe der Alkali- und der Erdalkali-Ionen enthält«40. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Ton-Mineral eines aus der folgenden Gruppe ist: Montmorillonlt, Attapulgit, Vermiculit, Hectorlt, Bentonit, Saponit, IUIt und Zeolit,<1. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass 50 bis 100 1» der austauschbaren Kationen gegen das Ammonium-Ion ausgetauscht sind. .4-2. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Austausch der Kationen gegen die Ammonium-Ionen in der Weise vorgenommen wird, dass man das Ton-Vineral mit einer wässrigen Lösung von Ammoniumhydroxid zusammenbringt.-00 98 32/T7 5 2184868043, Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeiehiiöt» dass der Austausch der Kationen gegen die AmmoQium-Iönen in der Weise vorgenommen wird, dass man durch das Ton-Mineral eine für den gewünschten Austauschgrad ausreichende Menge von gasförmigem Ammoniak hindurchleitet.44. Verfahren eür adhäsiven Verbindung von Materialien, gekennzeichnet durch die folgenden Arbeitegänge: Herstellen einer adhäsiv wirkenden Bindemittel-Kombination durch intensives Vermischen eines Epoxyharzes mit mindestens zwei funktioneilen Epoxy-Gruppen .-C-JÖ-
t «im Molekül, die in der Läge sind, mit den Amino-Stickstöff-Sruppen eines Amin-Epoxyharz-Härters unter Vernetzung zu reagieren, mit einer als Epoxyharz-Härter wirksamen polyfunktionellen Amino*-Verbindung und einem Ton-Mineral, dessen Kationen gegen Ammonium-Ionen ausgetauscht sind; Bestreichen der Oberflächen der Materialien, die miteinander verbunden werden sollen, mit der Bindemittel-Kombination; Vereinigßn der Materialien an den Flächen^ die mit dem Bindemittel bestrichen sindj und Abbinden bzw. Härten dea Bindemittels·45» Verfahren zum Verlegen von Platten und Fliesen auf eine Unterlage, gekennzeichnet dwrch die folgenden Arbeitsgänge« Herstellen einer adhäsiv wirkenden Bindemittel-Kombination duroh intensives Vermischen eines Epoxyharzea mit mindestens zwei funktioneilen Epoxy-Gruppen009832/17 52A 10 130 i 4£47.8.1965im Molekül, die in der Lage sind, mit des Aaino-Sticketoff-Gruppen eines Aain-Epoxyhars-Härtera unter Vernetzung zu reagieren, mit einer als Epoxyharz-Härter wirksamen polyfunktionellen Amino-Yerbindung und einem Ton-Mineral, dessen Kationen gegen Ammonium-Ionen ausgetauscht sindι Auftragen der adhäelv wirkenden Bindemittel-Mischung auf die Unterlageι Verlegen der Platten oder Fliesen in die Bindemittelschicht und Abbinden bzw. Härten des Bindemittels. .46. Werkstoff- und Bindemittel-Material, gekennzeichnet durch die folgenden Bestandteile: Ein Epoxyharz mit mindestens zwei Epoxy-Gruppen■ ■■■■ '.>**ά~ _ c - C - ■im Molekül; ein Härtungamittel aus der Gruppe Polyamine, Amido-Amine, Polyamido-Amine, Polyamide und Mischungen davon; und ein Kationen enthaltendes Ton-Mineral, das eine Basenaustausoh-Kapazität von mindestens 20 Milliäquivalsnten je 100 g aufweist, wobei der Mengenänteil dieses Ton-Minerals mindestens 15 %% bezogen auf das Gewicht des Epoxyharses, beträgt, die, miteinander vermischt, ein adhäsiv wirkendes Bindemittel ergeben« das mit Wasser abgewischt werden kann, das bei gewöhnlicher Temperatur und in Anwesenheit von Wasser su eisjem harten, anhaftenden Feststoff aushärtet, der g®gen organi@@h@ Säuren aussergewöhnlich beet&näl^ ist.0*98-32/175A 10 130
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wa47· Werkstoff- und Bindemittel*-Materiai nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass das Ton-Mineral in Wasser einen pH-Wert Ton mindestens ungefähr 6,5 aufweist.48. Werkstoff- und Bindemittel-Material nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daae das Ton-Mineral ein austanechbares Kation aus der folgenden Gruppe: Alkali-Ionen, Erdalkali-Ionen, Ammonium-Ionen oder eine Mischung davon enthält«49· Werkstoff- und Bindemittel-Material nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daes der Mengenanteil des Kationen enthaltenden Tonminerals an der Mischung mindestens ungefähr 50 $, bezogen auf das Gewicht des Epoxyharses, beträgt.50. Werkstoff- und Bindemittel-Material nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass das Kationen enthaltende Tonmineral eines aus der folgenden Gruppe ist% Montmorillonit, Attapulgit, Vermiculit, Hectorit, Saponit, Illit und Zeolit«51. Verfahren, um ßpoxyharz-Kombinationen, die bei gewöhnlicher Temperatur und bei Anwesenheit von Wasser gehärtet worden sind, gegen die Einwirkung von organischen Säuren beständig zu machen, dadurch gekennzeichnetg dass in die härtbare Epoxyharz-Kombination eine solche Menge eines Kationae enthaltenden Ton-Minerals eingearbeitet wird, das eine Basenaustauschkapazität von mindestens 20 Milliäquivalenten je 100 g aufweist, wie sie erforderlich ist, um die Beständigkeit gegen organisehe Säuren im gewünschten Umfang hervorsurufen.001832/1752?.u»1'9*5 wa52. Verfahren «um adhäsion Terbiaden von Platten UDd ■en »it feuchten öder nassen Unterlagen, wobei die Platten in eine« gewissen gegenseitigen Abstand auf die Unterlage verlegt werden» dadurch gekennselehnet, dass viele Platten adhäsiv an die Unterlage gebunden werden» wobei zwischen den einzelnen Platten offene Fugen verbleiben» die mit dem Bindemittel-Material nach Anspruch 46 ausgefüllt werden, und dass das überschüssige Bindemittel-Material mit Wasser von der Oberfläche der Platten abgewischt wird»53· Verfahren nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel-Material nach Anspruch 46 ein Ton-Mineral enthält, dessen pH-Wert in Wasser mindestens ungefähr 6,5 beträgt.54· Verfahren nach Anspruch 52* dadurch gekennzeichnet, dass dae Bindemittel-Material nach Anspruch 46 ein Ton-Mineral enthält» dessen austauschbares Kation eines aus der folgenden Gruppe ist: Alkali-Ionen, Erdalkali-Ionen, Aaaoniualonen und Mischung«» davon.55. Verfahren säen Anspruch 52, dadurch gekenneelohaet, ■ dass dae Bindemittel-Material nach Anspruch 46 das Kationen enthaltende Too-Mineral in einem Mengen-Anteil von ungefähr 50 £, belogen auf das Gewicht dee Epoxyharses, enthält.56. Verfahren sum Überziehen von feuchten oder nassen Onterlagen mit den gegen organlache Säuren beständigen Kombisationen nach Anspruoh '+$+ dadurch gekennzeichnet« das« die009832/1752A 10 13Oi
7.8.1965wa - ..Kombination nach Anspruch 46 unmittelbar auf die unterlage aufgetragen wird, und dass man diese Kombination bei gewöhnlicher Temperatur und bei Anwesenheit von Wasser zu einem harten und chemisch wideratandsfähigen Feetatoff aushärten lässt.57. Verfahren nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination nach Anspruch 46 ein Ton-Mineral mit einem pH-Wert in fasser von mindestens 6,5 enthält.58. Verfahren nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination nach Anspruch 46 ein Ton-i-Mineral. mit einem austauschbaren Kation aus der folgenden Gruppe von Kationen enthält: Alkali-Ionen j Erdalkali-Ionen, Ammonium-Ionen und Mischungen davon.59. Verfahren nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination nach Anspruch 46 das Kationen enthaltende Ton-Mineral in einem Mengenanteil von ungefähr 50 %, besogen auf das Gewicht dee Epoxyharzeβ, enthält.60. EpoxThars-Bindeaittel-Ko&bination, gekennzeichnet durch die folgenden Bestandteile: Bin Epoxyharz mit mindestens awei funktioneilen Epoxy-Gruppen-C-C-im Molekül, die in der Lage sind, mit dem Amino-Stickstoff eines ale Bpoxyharz-Härter wirksamen polyfunktionellen Amine unter Ternetsung eu reagieren; ein Bpoxyhars-Härter, der dasa to 130 ι7.8.1965
waCarbamat eines polyfunktionellen Amins ist? und ein Ton-Mineral, das austauschbare Kationen enthält.61. Epoxyharz-Bindemittel-Konibinatioa nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, dass das Ϊοη-Mineral eine Basenaustausch-Kapazität von mindestens 15 Milliäctuivalente je 100 g aufweist.62» Epoxjhans-Bindemitt.el-Kofflfeiiaation naeh Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet,- dass 'das Soa«>lixieral ©ines aus der folgenden Gruppe ists. ν Montmorilloiiit-,; Atiapulgit, Termiculit» Bentonitj, Heetorit,, .Sspoait9 Illit und63. Bposcyharz-Bißdemittel-'Koffl'bination- nach Ansprach 60 dadurch gekennseiöhöet? dass der Msngenanteil des foa an der Koinbinatioa mindesteias 10 "bis 50 ^9 beaogen atif das Gewicht des Spoxyhar?®3» beträgtβ ,64* . Ep©£yharz-Bindeffiiti@2~i©mbinatiöH nach." Ansp£n@li 60, dadurch gekennzeichnetf -das-s ;sie ssusät&lieh einen Besehleuxiiger aus d©r Gruppe .der-Erdal&ali-Oxiäe^enthält»65. Epoxyharz-Bindefflittel-Kombination nach Anepruch 60, dadurch gekennzeichnet, dass das Φοη-Mineral ein austauschba-· rea Kation aus der folgenden Gruppe enthältί Alkali-Ionen, Erdalkali-Ionen, Ammonium-Xonea und Mischungen da-ron,66· Epo^rlaars-BlDdemittel·- und Überzug^Kombination, dadurch g«kenn£eicime"t, daaa sie eine Mischung aus den folgenden Be-: ' 009832/ mi · . "A 10 130 i 4Qt7.8.1965 W:wa "-.-■. ■-■-"'"■""standteilen 1st: Ein Epoxyharz mit mindestens awei funktioneilen Epoxy-SruppenΛ ■■.:.·-C-O-im Molekül, die in der Lage sind, mit dem Amino~Stickstott eines als Epöxyharz-Härter wirksamen polyfunfctionellen Amins unter Vernetzung zu reagieren; ein Carbamat eines polyfunktio- \ nellen Amins, das als Epoxyharz-Härter wirksam iat, wobei dieses Carbasat das Reaktiansprodukt tob"Kohlendioxid mit eine» polyfunktion@ll@n Asia ist; und ein Ton-Mineral, das austausch bar Kationen ©athält*67. Epoxyiiars-Kombination nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, dass das Carbamat das Beaktionspro&ufct von Kohlendioxid mit einer Verbindung aus dsx9 folgenden Gruppe ist; Amine, Polyamine, Amide, Polyamide, Amido-Amine und Polyamide-Amine. ■68. ■ Epo^imrs~löabtiiatt®» m&ash Aaapimeh 66, k»an»ölcjJiii®tj äaas lie Carbsasate salt fässer unter ?r#ieeteeag eines aktiven j peljfunktioaellen Amins reagieren, dfä· ei«h ήί% dem Epoxyharz unter Bildung eines gehärteten Epoxyhar&te umieetsü. : "-.■'"-""""""" '/ -69* Trockene Spoxyharz-Bindemittel-Kombination, die fähig let, bei gewöhnlicher Temperatur zu härten, gekennaeiohnat durch die folgenden Seetan4t«iles Sie Epoxyharz mit «lzxäeateo« zweiA TO 150 1 IZt7.8.1965■■■.:' - "■■■'■ ■■='.-■ °■/ ,-. ^ c -G - : ■■■■"-.im Molekül, die in der lage sind, mit dem Amino-Stickstoff eines als Epoxyhara-Härter wirksamenpölyfunktionellen Amins unter Vernetzung zu reagieren; ein Garbamat -"eines palyfunkt ionellen Amins, das als Epoxyharz-Härter wirksam ist, wobei diesöb Carbamat das Reafctionsprodukt von Kohlendioxid mit einem pölyfunktionellen Amin i*t? ein Ton-Mineral, das austauschbare Kationen enthält; und ein Aktivator für den Epoxyharz-Härter, wobei dieser AktivatorWasser ist.70. Epozyharz-Bindemittel-Kombination nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, dass die zugefügte Waäsermenge mmreicht, um das Carbaaat au «ersetzen und das polyfunktionelle Amin frei zu machen, damit sich eine verarbeitungsfähige Mischung ergibt.7t. Stabile» einheitliche Epoxyharz-Bindemittel- und sug-Kombination, die mit Waäaer wirksam gemacht und bei gewöhnlioher Temperatur gehärtet werden kanh^ dadurch gekenn'-zeichnet, dass sie eine Mischung aus den folgendes Bestandteilen ist: Ein Epoxyharz mit mindestens swei funktionellen Epoxy-Gruppen■■■■- ■■- ."'G ■-■-■■■■■ - -■■- ' - . '■ ■ ■.'■•■ v '■·■■.-■. : .■■■ ■-C-O-im Molekül, die in der Lage sind, mit dem Amino-Stickstoff eines als Epoxyfcarz-Härter wirksamen polyfunktisnellen Amins unter Verneteung; zu reagieren; ein Carbamat eines polyfunktio nellen Amine, das alö Epoxybarz-Härter wirksamist, wobei das7 0 0 98 3 2/1752 ;A 10 130 i 7.8.1965wa-■■■««■-■C&rbamat dar folgenden Formel entsprichts« e
R . H - C - 0H - H - R·
Hin welcher mit R und R1 Reste aus der folgenden Gruppe bezeichnet sind* Wasserstoff, Amine, Polyamine, Amide, Polyamide, Anido-Amine, Polyamido-Amine, wobei R und R* den' gleichen oder auch verschiedene Reste bedeuten können, aber nur einer der beiden Reste Wasserstoff sein kann; und ein Ton-Mineral, das austauschbare Kationen enthält.72. Epoxyhara-Xombination nach Anspruoh 71, dadurch gekennzeichnet, dftss das Epoxyharz das Reaktionsprodukt eines mehrwertigen Alkyl-biaphenols mit einem Alkyl-Epoxid ist.73· Epoxyhara-Koebination nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, dasa das Carbaaat nach einer der folgendes Ueeetiungen entstanden ist*a) 2[(R)n.(OOb) 2 R(IH2)(HH)n-1 + η CO2!_·, (CO2)Jk(NH3) (HHg)n^in welchen η eine g&cste Zahl, mindestens aber 2, bedeutet, und R der Rest eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs, eine« Amine, eines Polyamine, eines Amide, eines Polyamids, eines. Amido-AmiBS oder eines Polyaaido-Aaino sein kann.009832/1752A 10 13Oi Al*7.8.I965 **V74. Epoxyharz-KOmbination naoto Anspruch 71 f fiadurek gekennzeiohnet, dass das Ton-Mineral in fasser ©inen pH-fert von mindestens 6,5 aufweist.75. Verfahren, um eine EpOxyhärz-Bindemittel- und Überzug-Kombination gegen Säuren beständig zu machen* dadurch gekennzeichnet, dass eine Epoxyhars-Kombination, bestehend aus einem Epoxyharz mit mindestens zwei funktioneilen Epoxy-Gruppen■■■.■.■ /<:,■■■■■■'■■.■ - ■■ ' :; -C-C- ■.■■■-.■,.. .■- . ■im Molekül, die in der Lage sind, mit dem Amino-Stiekstoff eines als Epoxyiiarz-Härter wirksamen polyfunktionellen Amins unter Vernetzung zu reagieren9 und einem Epoxyhars-Härter, der das Carbamat eines polyfünktionellen Amins ist, das durch umsetzung eines polyfunktionellen Amins mit Kohlendioxid gewonnen wird, mit einem Ton-Mineral versetzt .-wird., das austaneehbare Kationen enthält.76* Verfahren zur Herstellung einer Epoxyharz-Bindeelttel-Kombination, die bei gewöhnlicher !temperatur gehärtet we-rden kann, gekennzeichnet durch die folgenden Arbeitsgänge: Herstellen eines stabilen Epoxyharz-Härters, der das Carbamat eines polyfunktionellen Amins ist, indem man ein polyfunktionelles Amin mit Kohlendioxid reasieren lässt; intensiv·· ?trmiachen des stabilen EpoxyharsE-Carbamat-Härters mit eines Bp- · oxyhare, das mindeeteae zwei fraktionelle Epoxy-Gruppea7.8.1965 JtoQwaim Molekül enthält» die in der Lage sind,mit dem Amino-Stickstoff eines als Epoxyharz-Härters wirksamen pplyfunktionellen Amins unter Vernetzung zu reagieren? Hinzufügen eines Ton-Minerals zu der Mischung, daa austauschbare Kationen enthält, in einer für die erwünschte Säurebeständigkeit ausreichenden Menge; und Zersetzen des Carbamat-Härters, um das als Härter wirksame polyfunktionelle Amin in Freiheit zu setzen.h 77. Verfahren nach Anspruch 76, dadurch gekennzeichnet, daß· das Carbamat durch einen Wasserzusatz zu der Mischung zersetzt wird, wobei Kohlendioxid entweicht und das als Härter wirksame polyfunktionelle Amin in Freiheit gesetzt wird.78« Verfahren zum Verlegen τοπ Platten und Fliesen auf eine Unterlage, indem diese Unterlage mit einer Mörtelschicht bedeckt wird, in welche dann die Platten oder Fliesen eingesetzt werden, worauf man den Mörtel abbinden oder erhärten lässt, dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel hergestellt wird, indem k man eine einheitliche, ein trockenes Pulver darstellende Kombination, die -intensiv miteinander vermischt - die folgenden Bestandteile enthält: Ein Epoxyharz, das mindestens zwei funktio- nelle Epoxy-Gruppeii 0ia Molekül enthält, die in der lage sind, mit den.Amino-Stickstoff-"Gruppen eines als Bpoxyharz-Harter wirksamen polyfunktionellen Amine unter Vernetzung %xx reagieren! ein festes, feinteiliges QQd inertes Trägermaterial; ein Carbamat eines fuaktioseilen Amins, das als Epoxyharz-Härter wirksam ist, wobei da«009832/17S2 -'-|i.' ■■'"■. ■' -BADORIGlMAtα ίο 130-1"" 1$47.8,1965 .■■■-Öarbamat das ümeetaungsprodufct eines polyfunktionellea Amins ■it Kohlendioxid ist; und ein Ton-Mineral, das austauschbare Kationen enthält, mit einer Wassermenge versetzt9 die zwischen ungefähr 5 und 30 ^, bezögen auf das Gewicht der trockenen Mischung, liegt, und zu einer verarbeitbaren Masse anmacht.79· Verfahren zum Auefugen ."von Platten·«- und fliesen-Flächen, die durch Verlegen voiTkeramischen Fliesen mit Zwischenräumen •wischen den Kanten benachbarter Platten hergestellt «orden eindt indem man die Fugen zwischen den Platten mit einer haftfähigen Ausfugmasae ausstreicht, worauf man diese abbinden oder erhärten lässt, dadurch gekennzeichnet« dass dl© Au®fugmaesi hergestellt wird, indem man ,eine einheitliche, eic trokkenes Pulver darstellende Kombination, die - intensiv miteinander vermischt -die folgenden Bestandteile enthält? Sin flüssiges ipoxyhars mit mindestenszwei funktioaellea Epoxy-Gruppen J)- Q'- C -■"-im Molekül, die in d«r Lag· sind, altdem Amiao-Stlcktteff •in·· als Epoxyhara-aÄrt*r wirksamen poljfunktioB»ll*a unter Ternetsung zu reagieren; ein Carbamat eines nellen Amins, das als Epoxyharz-Härter wirksam ist, wobei das Carbamat das Umsetzungsprodukt eines polyfunktionellen Amins mit Kohlendioxid ist; und ein Ton-Mineral, das austauschbare Kationen enthält, mit einer Wassermenge versetzt, die. «wischen ungefähr 5 und 30 $, bezogen auf das Gewicht der trokkenen Mischung, liegt, und au einer verarbeitbaren Masse aa-009831/
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