DE1720378A1 - Epoxydharzmassen - Google Patents
EpoxydharzmassenInfo
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- DE1720378A1 DE1720378A1 DE1967C0042050 DEC0042050A DE1720378A1 DE 1720378 A1 DE1720378 A1 DE 1720378A1 DE 1967C0042050 DE1967C0042050 DE 1967C0042050 DE C0042050 A DEC0042050 A DE C0042050A DE 1720378 A1 DE1720378 A1 DE 1720378A1
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Description
j Dr.F.2umstötoMn. . Dr. E. Aesmsnii
rt>*rger D'Pf<
!^'R'Hol2baUöf
Dr. F· Zumttein ]un.
PetinlOBwil··
8 MOnchan 2, Bröuhairtitroß·
Case ARL 125
CIBA AKTIEH&ESELLSCHAPI, Basel, Schweiz
Die vorliegende Erfindung betrifft härtbare Epoxydharzmassen
und insbesondere wässrige Dispersionen, die solche Massen enthalten und gehärtete Produkte, die nach diesem Verfahren
erhalten werden können.
Es ist bekannt, daß Poly(aminoamide), die freie Aminogruppen
enthalten und die aus Alkylenpolyamihen und polymerisieren ungesättigten natürlichen !Fettsäuren hergestellt werden, zum
Härten von Epoxydharzen verwendet werden können. Die Härtung von Epoxydharzen mit Addukten, die aus Polyamiden und PoIyepoxyden
gebildet werden, ist ebenfalls bekannt, Zwar wurde vorgeschlagen härtbare wässrige Dispersionen aus diesen Adukten
und Epoxydharzen herzustellen, die hierbei erhaltenen Ergebnisse Bind jedoch häufig nicht zufriedenstellend. So sind in einigen
Fällen die Addukte, besonders die aus aromatischen Polyepoxyden hergestellten, halbfest und nicht vollständig in wässrigem
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Milieu dispergierbar, während wässrige Dispersionen, die
ein aromatisches Epoxydharz und ein aus einem aliphatischen Polyepoxyd hergestelltesAddukt enthalten, häufig unerwünschte
thixotropes Verhalten besitzen.
Es wurde nun gefunden, daß bei Verwendung bestimmter Addukte, hergestellt aus Mono- oder Polyepoxyden mit Poly(amionoamiden),
die sich von araliphatischen Säuren und Alkylenpolyaminen ableiten, wässrige Dispersionen erhalten werden können, in
denen die oben genannten Hachteile abgeschwächt oder im
wesentlichen überwunden sind.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es folglich, härtbare
wässrige Dispersionen zu schaffen, die enthalten
(a) ein Epoxydharz, das mehr als eine endständige 1,2- Epoxydgruppe pro Durchschnittsmolekül enthält,
(b) als Härter dafür ein Addukt, das bei Raumtemperatur flüssig ist und das Wasserstoff direkt an Stickstoff
gebunden enthält, aus (i) einer nicht aliphatischen Verbindung, die nur eine endstän&ige 1,2-Epoxydgruppe pro Molekül enthält,
oder einer aliphatischen Verbindung, die eine oder mehr endständige 1,2-Epoxydgruppen pro Durchschnittsmolekül enthält,
mit (ii) einem stöchiometrischen Überschuß eines Poly(aminoamid)-EondensationBprodukts,
aus (I) einem Alkylenpolyamin und (II) einer polymeren araliphatischen Säure, erhalten durch
Copolymerisation einer konjugierten ungesättigten Pettsäure, oder eines Amid bildenden Derivats davon stit einer aromatischen
Vinylverbindung. Unter einem "Amid bildenden Derivat" einer
konjugierten ungesättigten Pettsäure versteht man ©in Derivat,
in dem die Carboxylgruppe durch eine Gruppe ersetzt ist, die mit einem primären oder sekundären Amin unter Bildung einer
Amidgruppe reagiert.
Als Epoxydharzkomponente (a), die mehr als eine endständige 1,2-Epoxydgruppe (z.B. - g^CHg) pro Durchsoimittsmolekül
enthält, können beispielsweise Polyglyoidyleeter verwendet
werden, die durch Umsetzung einer Di- oder Polycarbonsäure
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mit Epichlorhydrin oder Glycerindichlorhydrin in Gegenwart
von Alkali erhalten v/erden können, Derartige Polyglycidyl- "
ester können·sieh von aliphatischen Dicarbonsäuren, beispielsweise Oxalsäure, Bernsteinsäure, Sebacinsäure oder dimerisierter
oder trimerisierter Linolsäure und von aromatischen Dicarbonsäuren,
wie Phthalsäure, Isophthalsäure, ^terephthalsäure,
Naphthalin-2,6-dicarbonsäure, Diphenyl-2,2-dicarbonsäure und
Äthylenglycol-bis(4-carbo2;yphenyläther), ableiten. Spezielle
derartige Polyglycidylester sind beiijpielsweise Diglycidylphthalat,
Diglycidyladipat und solche Diglycidylester, die
der Durchschnittsformel
CH2 - OH-CH2-(OOO-A-COO-OH2CHOh-CH2-) OOC-A-COO-CH2-CH-Ph2
CH2 - OH-CH2-(OOO-A-COO-OH2CHOh-CH2-) OOC-A-COO-CH2-CH-Ph2
entsprechen, worin A einen bivalenten aromatischen Kohlenwasserstoff
rest, wie eine Phenylengruppe und ρ eine kleine ganze oder gebrochene positive Zahl bedeuten.
Zu anderen Epoxydharzen, die als Bestandteil (a) verwendet
werden können, gehören Polyglycidyläther, v/ie' sie beispielsweise
durch Umsetzung eines Dihydroxy-oder Polyhydroxyalkoliols
oder eines Dihydroxy- oder Polyhydroxyphenols mit Epichlorhydrin
oder einer verwandten Substanz (beispielsweise Glycerin—
dichlorhydrin) unter- alkalischen Bedingungen oder alternativin
Gegenwart eines sauren Katalysators und anschließender Behandlung mit Alkali erhalten werden können. Diese Verbindungen
können sich von Diolen oder Polyolen, wie Äthylenglycol und Polyäthylenglycolen, Propylenglycol und Polypropylenglycolen,
Propan-1,3-diol, Butan-1,4-diol, Pentan-1,5-diol, Hexan-1,6-diol,
Hexanr2,4-»6«triol, Glycerin oder N-Aryldialkanolaminen,
wie lT-Phenyldiäthanolamin, oder vorzugsweise von Dihydroxy-
oder Polyhydroyyphenolen, wie Resorcin, Brenzcatechin, Hydrochinon
, 1,4-Dihydroxynaphthalin, 1,5-Dihydroxynaphthalin, bis
-(4-Hydroxyphenyl)-methan, biß-(4-Bydroxyphenyl)-methy!phenylmethan,
bis-(4-Hj&ro3[yphenyl)-tolylmethanen, 4,4- Dihydroxydiphenylj
bis-(4-HTfewSjpuenyl)-sulfon und insbesondere 2,2-bis-(4-Bydroa^|;C
^lj-propan (Bisphenol A) oder Phenol/Pormaldehyd-EOiidensEiLIoiisprodukteii
ableiten.
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Es können -weiterhin als Komponente (a) Aminopolyepoxyde verwendet
werden, wie sie beispielsweise durch Halogenwasserstoff-Abspaltung
aus den Reaktionsprodukten von Epichlorhydrin und primären oder disekundären Aminen, wie Anilin, n~Butylamin,
bis-(4-Aminophenyl)-methan oder bis-(4-Methylaminophenyl)-methan,
erhältlich sind.
Besonders zur Verwendung als Komponente (a) geeignete Epoxydharze,
sind die Epoxydharze, die durch Umsetzung von 2,2-bis-(4-Bydroxyphenyl)-propan
mit Epichlorhydrin erhalten werden und einen Epoxydgehalt von etwa 2,0-5,88 Epoxydäquivalente pro
kg aufweisen.
Als zur Bildung des Adduktbestandteiles (b) verwendete Verbindung
(i), die nur eine endständige 1,2-Epoxydgruppe besitzt,
können aliphatisch^ oder nicht-aliphatische, beispielsweise
ein aromatisches oder araliphatisches Monoepoxyd z.B. ein
Monoepoxyalkan mit 2-4 Kohlenstoffatomen, wie Äthylenoxyd,
Propylenoxyd, Butylenoxyd oder Epichlorhydrin, oder ein Alkyl-
oder Arylglycidyläther mit insgesamt 5-11 Kohlenstoffatomen, wie n~Butylglycidylather oder Phenylglycidyläther, verwendet
werden. Torzugsweise wird Propylenoxyd, n-Butylglycidyläther oder Phenylglycidyläther verwendet. Im anderen Ealle kann die
Verbindung (i) eine aliphatische Verbindung mit mehr als einer endständigen 1,2-Epoxyägruppe pro Durchschnittsmolekül
sein, beispielsweise Diglyciäyläther von Polyhydroxyalkoholen, besonders von Sihydroxyalkoholen mit 2-6 Kohlenstoffatomen,
wie Äthylenglycoldiglycidyläther, Diäthylenglycoldiglycidyläther und Propan-1,2 und Propan-1,3-dioldiglycidyläthern.
Vorzugsweise wird Butan-1,4~dioldiglycidylather verwendet.
Das Poly(aminoamid) (ii), das zur Bildung des Adduktbestandteiles (b) verwendet wird, ist vorzugsweise eines, das sich
aus (I) einem Alkylenpolyamin und (II) einer polymeren araliphatischen Säure ableitet, die durch Copolymerisation
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von einer konjugierten Fettsäure, oder eines niederen Alkylesters
davon mit Styrol in einem Molverhältnis zwischen 1:0,2 und 1:5 im wesentlichen frei von freie Radikale bildenden
Katalysatoren und in Anwesenheit eines Inhibitors für die durch freie Radikale katalysierte Polymerisation erhalten
wird. Derartige Poly(aminoamide) werden in der britischen Patentschrift 988,738 beschrieben. Besonders bevorzugt werden
die Poly(aminoamide), die einen Aminwert zwischen 85 und 435
besitzen. · ..
Zur Herstellung des Adduktbestandteiles (b) wirddie Reaktion'
zwischen dein Poly (aminoamid) (Ii) und dem Epoxyd (i) in geeigneter Weise in flüssiger Phase durchgeführt, wobeidas
Epoxy d zu dem Poly (aminoamid), wenn erwünscht unter Verwendung von Wärme, zugegeben wird. Vorzugsweise wird das Poly(aminoamid)
in einer Menge angewendet, die ausreicht um etwa 5 bis
20 Aminowasserstoffatome für jede 1,2-Epoxydgruppe im Epoxydbestandteil
.des Addukte zur Verfügung zu stellen.
Das Verhältnis von Komponente (b) zu Komponente (a) kann in
beträchtlichen Grenzen variieren, und hängt von solchen Faktoren, wie dem aktiven Wasserstoffgehalt der Komponente (b)
und dem Gehalt an Epoxydgruppen der Komponente (a) ab.
. Optimale Mengen können leicht durch Roütineexperimente bestimmt werden; im allgemeinen wird jedoch Komponente (b) in
einer Menge verwendet, die ausreicht um 0,75 bis 1,25 Aminowasserstoffäquivalente
pro 1,2-Epoxydäquivalente der Komponente
(a) zur Verfügung zu stellen.
Die wässrigen Dispersionen enthalten vorzugsweise ferner einen Beschleuniger zur Härtung. Geeignete Beschleuniger sind Verbindungen,
die wenigstens ein tertiäres Aminostickstoffatom und eine phenolische Hydroxylgruppe, 2,4,6~tris(3)imethylaminomethyl)-phenol
oder 2-Dimethylaminomethyl-4-nonyl-phenol, die
besonders bevorzugt werden, enthalten. Andere Beschleuniger können jedoch verwendet werden» Wenn die Beschleuniger Gruppen
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enthalten, beispielsweise primäre Aminogruppen, die zur Umsetzung mit der Epoxydgruppe oder Gruppen der Epoxydverbindung
(i), die zur Bildung des Addukts (b) verwendet wird, befähigt sind, müssen sie nach erfolgter Bildung des
Addukts (b) in die wässrigen Dispersionen eingearbeitet werden. Die wässrigen Dispersionen können femer Verdünnungsmittel
oder die Viskosität des Epoxydharzes oder des Addukts herabsetzende Mittel enthalten, wie Phenylglycidyläther aber
besonders einen Glycidyläther eines aliphatischen Monohydroxyalkohols
mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie n-Butylglycidyläther
und iso-Octylglycidyläther, oder einem Diglycidyläther
eines aliphatischen Dihydroxyalkohols mit 2 bia 6 Kohlenstoffatomen, wie Butan-1,4-dioldiglycidylather. Glycidyläther, die
als reaktionsfähige Verdünnungsmittel verwendet werden, müssen in die erfindungsgemäßen wässrigen Dispersionen nach erfolgter
Adduktbildung eingearbeitet werden. Die Dispersion kann ebenfalls Pigmente, wie litandioxyd, ifeichmacher, wie
JPolypropylenglycole, Streckmittel, wie niedrige viskose
Steinkohle-Ieer-Praktionen und Hießreguliermittel enthalten.
Sie können ebenfalls als Adhesionsbeschleuniger ein Silan
mit einer reaktionsfähigen Gruppe, besonders 3-(glycidoxy)-propyltrimethoxysilan
enthalten.
Die erfindungsgemäßen wässrigen Dispersionen können leicht durch Zugabe von Wasser unter Rühren zu einer Mischung der
Komponenten (a) und (b) hergestellt werden, um die Bildung der Dispersion zu unterstützen 1st Orthophosphorsäure oder
eine flüssige Monoearbonfettsäure, besonders Essigsäure, vorzugsweise ebenfalls in der Mischung vorhanden.
Die vorliegende Erfindung schafft ebenfalls gehärtete Produkte, die duroh Verfestigung der erfindungsgemäien wässrigen Dispersionen
erhalten werden, und insbesondere Beton mit, oder überzogen mit den oben genannten gehärteten Produkten. Die
gehärteten Produkte können ebenfalls zur Bildung von Über-
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zügen auf beispielsweise Metallblättern verwendet werden.
Beton, in den die oben genannten wässrigen Dispersionen
eingearbeitet eind, zeigt verminderte Öl- und Wasserdurchlässigkeit und erliölite Zug-, Biege- und Druckfestigkeit. Die
gehärteten wässrigen Dispersionen können in Beton eingearbeitet
werden, indem die härtbare wässrige Dispersion zu der Zuschlag-Zementmischung hinzugefügt wird, unter Zugabe
von zusätzlichem Wasser wenn nötig, und die Zuschlag-Zementmischung
abbinden und die wässrige erfindungsgemäße Dispersion,
die darin enthalten ist aushärten gelassen wird. Im anderen Pail können die Bestandteile der wässrigen Dispersion, außer
Wasser mit dem Zuschlag und Zement gemischt werden und im Moment der Yerwendung, wird genug Wasser zur Bildung eines
Schlamms der geeigneten Konsistenz hinzugegeben, und die wässrige Dispersion-Zement-Zuschlagmisehung wird aushärten
gelassen. Zusehlag-Zeisentmisohungen, die die erfindungsgemäßen
vässrigen Dispersionen enthalten, haften beim Abbinden und Verfestigen gut an nicht abgebundenem Beton, abgebundenem
trockenem Beton, und sogar an abgebundenem nassen Beton. Auf Grund ihrer ausgezeichneten Haftung an Beton, Stein und
ähnlichen -Materialien, sind die erfindungsgemäßen wässrigen Dispersionen ebenfalls zur Anheftung kleiner Steine und
dergleichen an Beton und ähnlichen Unterlagen bei der Herstellung
von Zementmosaik (ierazzο) und anderen dekorativen Schmuckoberflächen
geeignet.
Folgende Beispiele erläutern die Erfindung. V7enn nicht anders
angegeben, bedeutet "Seile" Gewichtsteile. Die Temperaturen
werden in 0C angegeben.
Die verwendeten Addukte werden wie folgt hergestellt.
Addukt A
408 Teile eines Poly (aminoamids) I fein Poly(aminoamid), das
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aus einem Alkylenpolyamin und einem Mischpolymeren aus
konjugierten Fettsäureester!! mit einer aromatischen Vinylverbin&ung
hergestellt wird, die einen Aminwert von 400-430, ein aktives Wasserstoffäquivalent von annähernd 90 besitzt
und von Messrs. J.Bibby & Sons Ltd,, Liverpool, unter der
Bezeichnung "Merginamid L 410" bezogen werden kann] v/erden auf 120° erhitzt und 42 Teile Butan-1,4-dioldiglycidyläther
unter Rühren tropfenweise "hinzugegeben. Die Mischung wird auf 25° gekühlt und 50 Teile 2,4,6-tris( Diine thy laminomethyl) phenol,
15 Teile Eisessig und ein Teil eines Fließreguliermittels, das unter der Bezeichnung "Silicon DP 267" "von Imperial
Chemical Industries Ltd. bezogen werden kann, werden dann unter Rühren hinzugegeben, um das Addukt A, das eine Viskosität
von 460 Poise bei 21° besitzt, zu erhalten.
Zum Zwecke des Vergleichs werden andere Addukte wie folgt hergestellt:
Addukt B
Dies wird wie für Addukt A beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß an Stelle des Poly(aminoamids) I 543 Teile des
Poly(aminoamids) II [einem Poly(aminoamid), das unter der
Bezeichnung "Versamid 140" bezogen werden kann, hergestellt aus polymerisieren ungesättigten Fettsäuren und das eine
Aminzahl von 350-44 besitzt] werden dabei verwendet. Addukt B besitzt eine Viskosität von etwa 4600 Poise bei 21°.
Addukt C
Dies wird wie für Addukt B beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß an Stelle des Butan-1,4-dioldiglycidyläthers
63 Teile eines Epoxydharzes I [einem Harz mit 5-5,2 Epoxydäquivalenten/kg.
das auf konventionelle Art durch Reaktion von 2,2-bis(4-Hydroxyphenyl)-propan mit Epichlorhydrin in
Gegenwart von Alkali hergestellt wird} dabei verwendet wird. Addukt C ist bei 21° halb feet.
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Zum Vergleich der Dispergierbarkeit in ¥asser der härtbaren Massen, die ein Epoxydharz mit 1,2-Epoxydgruppen und
entweder Addukt A oder die entsprechende Menge (ausgedrückt durch den aktiven Wasserstoffgehalt) des Addukts B enthalten,
mischt man die angegebene Menge des Addukts mit Epoxydharz
I und einem reaktionsfähigen Verdünnungsmittel (iso~Octylglycidyläther,
einer Mischung von Cg-Alkylglycidyläthern,
die von Peter Spence und Sons ltd., Widnes, laneasshire
bezogen werden können)und gibt Wasser unter Rühren dazu.
Me folgende Tabelle zeigt die Änderung der Viskosität der
Mischung, beim Verdünnen. (Das halbfeste Addukt 0 wurde nicht
untersucht, da es nicht leicht dispergiert worden konnte).
Epoxydharz .1 Addukt A Addukt B iso-Octylglycidyläther |
87 Teile 57 Teile 13 Teile |
87 Teile 72 Teile 13 Teile |
860 thixotrop thixotrop thixotrop |
Wasserzugabe | Viskosität (Poise) bei 21° | ||
50 Teile 1OO Teile 200 Teile |
64 20 15 12 |
70 Teile Titandioxyd (Rutil) werden mit 87 Teilen Epoxydharz I
und 13 Teilen iso-Octylglycidyläther durch Vermählen gemischt.
Zu dieser Mischung werden 60 Teile des Addukte Ά hinzugegeben
und anschließend verschiedene Mengen Wasser, Me Dispersionen werden zn dünnen filmen ausgebreitet und bei 21° oder 5°
trocknen gelassen» Die Berührunga-Troekermeifc ofler
seit (bestimmt nach dar Beok-Koller Hotheia) öi^a!·
Wert©!
-10-
bei | 21° | bei | 5° | |
wasßerzu·" gäbe |
Berührungs- | Hart-Trocken- | Berührung s— | Hart-Trocken- |
!Peile | Troekenzeit | zeit | Trockenzeit | zeit |
O | 3-4 Std. | 5-6 Std. | 8-10 Std. | 15-20 Std. |
69 | 3-4 ßtd. | 5-6 Std. | 8-10 Std. | 15-20 Std. |
138 | 3-4 Std. | 5-6 Std. | 10-15 Std. | 20-30 Std. |
345 | 2-3 Std. | 5-6 Std. | 10-15 Std. | 20-30 Std. |
Zu einer Mischung von 100 Teilen Zuschlag und Zement (3 i1
Volumenteil) werden 2,8 Teile Addukt A, 4,2 Teile Eposqrdharz
I und 0,5 Teile iso-Oetylglycidyläther hinzugegeben, Genügend
Wasser wird dann hinzugegeben um der Mischung eine streichbare Konsistenz zu geben, und die Mischung wird darauf
bei Raumtemperatur in ibrm von 6,4 M dicken Platten abbinden _r
und sich verfestigen gelassen. Ein ähnliches Muster wurde
unter Verwendung von 100 Teilen einer Zuschlag-Zementaiischung
(3t1 Volumenteile), 1,85 Teilen Addukt A, 3,75 Teilen einer
niederviskosen Teerfraktion ( die unter der Bezeichnung "Orgol
Teer" von United Coke und Chemicals Co.,ltd., Sheffield, bezogen werden kann), 1,6 Teile Epoxydharz I, 0,3 Teile iso-Octylglycidyläther
und Wasser bis zur geeigneten EonsiBtenz,
hergestellt»
Beide sowohl abgebundene als auch verfestigte Muster waren öl
und Wasser undurchlässig, wenn sie 21 Tage mit diesen Materialien in Berührung gelassen wurden. Eine ähnliche Betonplatte, derselben Dicke, die lediglich aus Zuschlag und Zement (3:1
Volumenteilea) und Wasser hergestellt wurde, wurde von beiden,
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-11-öl und Wasser, in dieser Zeit vollständig durchdrungen.
Zuschlag-Zementmischungen, die die erfindungsgemäßen -wässrigen
Dispersionen enthalten, v/erden wie in Beispiel 3 beschrieben, hergestellt, und in Porm von Platten in Berührung mit nicht
abgebundenem Beton, trockenem abgebundenem Beton und nassem abgebundenen Betonunterlagen, die lediglich aus Zuschlag,
Zement und Wasser hergestellt wurden, verfestigen gelassen. Die Mischungen haften, nach dem Abbinden und Verfestigen, gut
an den Unterlagen, wogegen ähnliche Mischungen, die ohne die wässrige Dispersionen hergestellt wurden, an den Unterlagen
nicht hafteten.
Zu Mischungen von 100 Teilen Quetschsand und Zement (3ϊ1
Volumenteilen) werden die angegebenen Mengen des Addulcts A,
Epoxydharz I, iBO-Octylglycidyläther und "Orgol Teer", gefolgt
von Wasser'bis zur geeigneten Konsistenz, hinzugegeben. Die
Zugfestigkeit der Produkte wird, nach dem Härten bei Raumtemperatur, gemäß dem American Foundry Association Tensile
Strength Test unter Verwendung einer Standard American Foundry Association Ramm-Maschine, die Muster waren 2,54 cm dick,
bestimmt. Die Biege- und Druckfestigkeit der abgebundenen und verfestigten Produkte wurde gemäß den Methoden 304 A bzw.
303 A, der britischen Standardspezifikation ITr. 2782 bestimmt.
Die Festigkeiten werden, jede als Durchschnitt von drei Messungen, in kg/cm ausgedrückt.
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Addukt A | Epoxyd harz I |
iso-Oc- tylgly- cidyl- ätlier |
"Orgol Teer» |
Zugfestigkeit | 20 Schlä |
Biege festig keit |
Druck festig keit |
Teile | Teile | Teile | Teile | ge | |||
3 Schlä |
11.0 | ||||||
mm | im | mm | ge | 24.6 | mm | 63.3 | |
0.93 | 1.4 | 0.207 | - | 9.4 | 72 | 86.5 | 167 |
1.86 | 2.8 | 0.414 | - | 19.8 | 103 | 193 | 270 |
2.8 | 4.2 | 0.621 | - | 76.8 | 28.3 | 256 | 426 |
0.46 | 0.7 | 0.1 | 1.25 | 88.5 | 46.3 | 27.3 | 66.8 |
0.91 | 1.4 | 0.21 | 2.50 | 23.5 | 63.8 | 94.7 | 296 |
1.36 | 2.1 | 0.31 | 3.75 | 39.3 | 216 | 383 | |
70.3 | |||||||
Andere erfindungsgemäße Addukte werden wie folgt hergestellt;
Addukt D
24 Teile Propylenoxyd werden tropfenweise unter Rühren zu 408
Teilen Poly(aminoamid) I bei 21° hinzugegeben. Nach beendeter Zugabe wird die Mischung über eine Stunde auf 150°
erwärmt und weitere 30 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Zu der so erhaltenen auf 25° gekühlten Mischung werden
50 Teile 2,4,6-tris-(Dirnethylaminomethyl)-phenol, 15 Teile
EiseBßig und 1 Teil "Silicon DP 267" unter Rühren zugegeben.
Addukt E
Dies wird, wie für Addukt A beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß an Stelle des Butan-1,4-dioldtglyeidyläthers 58
Teile n-ButyIglycidylather verwendet werden.
■-15-
Addukt Έ :
Dies wird, wie für Addukt A beschrieben hergestellt, mit der
Ausnahme, daß an Stelle von Butan~1,4-dioldiglycidyläther
65,5 Teile Phenylglycidyläther verwendet werden.
Zu den Mischungen, jede durch Zusammenzählen von 70 !Teilen
Rutil, 87 Seilen Epoxydharz I und 13 Seilen iso~Octylglycidy leather hergestellt, werden unter Rühren 60 Teile des angegebenen
.Addukts- und dann 100 Seile Wasser hinzugegeben. Die Dispersionen
werden zu dünnen Pilmen ausgebreitet und bei 21° ,
trocknen gelassen, Die Berührung~Troeken- und Bart-Trockenzeiten
(nach der Beck-Koller Methode bestimmt) besitzen folgende
Werteί
Addukt | Berührung-Trocken zeit |
Hart~Trockenze.it |
D E 3? |
7 Stunden 7 1/2 Stunden 5 1/2 Stunden |
10 Stunden 9 1/2 Stunden 9 1/2 Stunden |
Addukt ff
Das verwendete Poly(aminoamid), das nachfolgend tfPoly(aminoamid)
III" genannt wird, wird aus Alkylenpolyamin und einem Mischpolymeren
aus konjugierten 3?ettsäureestern mit einer aromatischen Yinylverbindung hergestellt. Es besitzt einen Aminwert
von 265-295 und kann von Messrs. J, Bibby & Sons Ltd.
unter der Bezeichnung "Merginamid ü 275" besogen werden.
80 Teile Propylenoxyd werden tropfenweise unter Rühren zn 566
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Teilen Poly(aminoamld) III bei 21 hinzugegeben. Brach
beendeter Zugabe wird die Mischung auf 120° erhitzt und weitere 4-5 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Zu der
so erhaltenen auf 25° gekühlten Mischung, werden 50 Teile 2,4,6-tris(Dimethylaminomethyl)-phenol, 15 Teile Eisessig
und ein Teil "Silicon DP 267" hinzugegeben.
82 Teile diese Ansatzes werden mit 87 Teilen Epoxydharz I und 13 Teilen iso-Octylglycidyläther vermischt. Bei der Verdünnung
mit Wasser wird eine stabile wässrige Dispersion erhalten, die harte, glänzende, feste Filme beim Trocknen
ergibt. Das 2,4,6-tris(Dimethylaminomethyl)~phenol kann durch eine äquivalente Gewiehtsmenge von 2~(Dimethylarainomethyl)-4-nony!phenol
ersetzt werden, wobei ähnliche Ergebnisse erziehlt werden. Ebenso kann die Essigsäure durch 5 Teile Orthophosphorsäure
(85/>-ige wässrige Lösung), verdünnt mit 20 Teilen
Wasser, ersetzt werden. Die Einarbeitung von 20 Teilen 3-(Glycidol)~propyltrimethoysilan
verbessert die Adhesion des Bich mit Wasser in Kontakt befindenden Pilms.
Adflukt H
Dies wird, wie für Addukt G- beschrieben, hergestellt, mit der
Ausnahme, daß das verwendete Poly(aminoamid) aus einer Mischung von 326 Teilen Poly(aminoamid) I und 113 Teilen
Poly(aminoamid) III besteht. 67 Teile des Addukts H werden mit 87 Teilen des Epoxydharzes I und 13 Teilen des iso-Octylglycidyläthers
vermischt; das Produkt besitzt die gleichen vorteilhaften Eigenschaften wie Addukt G. ■
Zu "Vergleichszwecken wird eine Rezeptur aus Poly(aminoaxnid) I
ohne irgendeine Addukt-Stufe hergestellt. 408 Teile Poly(aminoamid)
werden mit 50 Teilen 2,4,6-tris(Dimethylaminomethyl)-phenol,
15 Teilen Eisessig und einem Teil »Silicon DP 267" vermischt; 57 Teile der Mischung werden dann zu 87 Teilen
Epoxydharz I und 13 Teilen iso-Octylglycidylather hinzugegeben.
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Eine brauchbare Dispersion konnte bei Verdünnung mit Wasser, wobei grobe leuchen sich rasch absetzen, nicht erhalten
werden.
1-3 US
Claims (22)
1. Härtbare wässrige Dispersionen, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthalten
(a) ein Epoxydharz, das mehr als eine endständige 1,2-Epoxydgruppe
pro Durchschnittsmolekül enthält,
(b) 'als Härter dafür, ein Addukt, das bei Raumtemperatur
flüssig ist und Viasserstoff direkt an Stickstoff gebunden enthält, aus (i) einer nicht aliphatischen Verbindung, die nur
eine endständige 1,2-Epoxydgruppe pro Molekül enthält oder
einer aliphatischen Verbindung, die eine.oder mehr endßtändige
1,2-Epoxydgruppen pro Durchschnittsmolekül enthält, mit (ii)
einem stöchiometrischen Überschuß eines Poly(aminoamid)-Kondensationsprodukts
aus (l) einem Alkylenpolyamin und (II) einer
polymeren araliphatischen Säure, die durch Mischpolymerisation einer konjugierten ungesättigten Fettsäure, oder eines Araidbildenden
Derivates davon, mit einer aromatischen Vinylverbindung erhalten wird.
2. Dispersionen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Bildung des Adduktbestandteiles (b) verwendete Verbindung
(i) ein Monoepoxyalkan mit 2-4 Kohlenstoffatomen ist.
3. Dispersionen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Monoepoxyalkan Propylenoxyd ist.
4. Dispersionen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Bildung des Adduktbestandteiles (b) verwendete Verbindung (i) ein Alkyl- oder*Arylglycidylather mit insgesamt
5-11 Kohlenstoffatomen ist.
5. Dispersionen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
BAD ORIGINAL
109838/1309
der G-lycidyläther, n~Butylglycidyläther oder Phenylglyeidyläther
ist.
6. Dispersionen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die zur Bildung des Adduktbestandteiles (b) verwendete aliphatische
Verbindung (i) ein Diglyeidyläther eines Dihydroxyalkohols
mit 2-6 Kohlenstoffatomen ist.
7. Dispersionen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Diglycidyläther Butan--1,4-dioldiglycidyläther ist.
8. Dispersionen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die polymere araliphatische
Säure (II) durch Mischpolymerisation einer konjugierten Fettsäure, oder eines niederen Alkylesters davon, mit Styrol
in einem molaren Verhältnis zwischen 1:0,2 und 1:5 im wesentlichen frei von freie Radikale bildenden Katalysatoren
und in Gegenwart eines Inhibitors für die durch freie Radikale
katalysierte Polymerisation, erhalten wird.
9. Dispersionen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Poly(aminoamid)-Kondensationsprodukt (ii) einen Aminiert
zv/ischen 85 und 435 besitzt.
10. Dispersionen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Poly(aminoamid) (ii) in einer Menge verwendet wird, die ausreicht, um etwa 5-20 Arainowasserstoffatome
für jede 1,2-Epoxydgruppe der Epoxyd~Komponente
(i) zur Verfügung zu stellen.
11. Dispersionen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (b) in einer
Menge verwendet wird, die ausreicht um 0,75 bis i,25 Amino-WasBerstoffäquivalente
pro 1,2-Epoxydäg.uivalent der
Komponente (a) zu liefern*
12. Dispersionen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxydharz (a) eines ist,
das durch Umsetzen von 2,2-bis-(4-I^droxyphenyl)-propan
mit EpichXorhydrin erhalten wird und einen Epoxydgehalt von etwa 2,0 bis 5,88 Epoxydäquivalente pro kg besitzt.
13. Dispersionen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Beschleuniger zur Härtung enthalt en»'
14· Dispersionen nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet,
daß der Beschleuniger eine Mannich-Base mit wenigstens einem
tert. Aminostickstoffatom und einer phenolischen Ifydroxylgruppe
ist.
15. Dispersionen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daßjlie Mannich-Base 2,4,6-tris-(Dirnethylaminomethyl)-phenol
oder 2-Dimethylaminomethyl-4-nony!phenol ist.
16. Dispersionen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner als reaktionsfähiges
Verdünnungsmittel einen Glycidyläther eines aliphatischen Monohydroxyalkohols mit 4-10 Kohlenstoffatomen enthalten.
17. Dispersionen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner als reaktionsfähiges
Verdünnungsmittel einen Diglycidyläther eines aliphatischen Dihydroixyalkohols mit 2-6 Kohlenstoffatomen enthalten.
18. Dispersionen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner als Adhesions-Promotor
3~(G-lycido:xy) Propyltrimethoxysilan enthalten.
19. DiEpersionen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
geki-ririv.fi.ichtiet, daß sie ferner Orthophosphorsäure
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\:, u υ :\ 8 /1 3 u ■>■
-19-
oder eine flüssige Monocarbon-Fettsäure enthalten.
20. Dispersionen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen "wie beschrieben hergestellt v/erden.
21. Gehärtete Produkte, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch
Abbindenlassen der neteh einem der vorhergehenden Ansprüche
hergestellten wässrigen Dispersionen erhalten werden.
22. Beton, dadurch gekennzeichnet, daß er nach Anspruch 21
hergestellte gehärtete Produkte enthält, oder damit überzogen ist.
BAD ORJGfNAL
109838η 309
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