DE1815526A1 - Polymerisierbarer Polyester,Formmasse aus dem polymerisierbaren Polyester sowie deren Verwendung - Google Patents
Polymerisierbarer Polyester,Formmasse aus dem polymerisierbaren Polyester sowie deren VerwendungInfo
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- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/68—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
- C08G63/682—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing halogens
- C08G63/6824—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing halogens derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/6828—Polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds in which at least one of the two components contains aliphatic unsaturation
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Description
DR. ELISABETH JUNG. DR. VOLKER VOSSIUS. DIPL.-ING. GERHARD COLDEWEY
PATENTANWÄLTE ,MDNCHEHi1 ■ SIEGESSTflASSEae. TE L E F O N 34 50 87 . TE L E G R AM M - AD H E8SE: . N VENT/M ONC HEN
1815526 1 6. DtZ. 1968
u.Z.: D 876 (Be/Vo/eb)
Case 2192
Case 2192
HOOlER CHEMICAL CORPORATION
Niagara Palls, N.Y., V.St.A.
Niagara Palls, N.Y., V.St.A.
Polymerisierbarer Polyester, Formmasse aus dem polymerisiert
baren Polyester sowie deren Verwendung
Priorität: 28. Dezember 1967, V.St.A., Nr. 694 111
Die Erfindung betrifft einen polymeriaierbaren Polyester, ferner
betrifft die Erfindung eine Formmasse, die den polymerisierbaren
Polyester zusammen mit einer ungesättigten, polyaerisierbaren monomeren Verbindung als Vernetzungsmittel enthält.
Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung der Formmasse, insbesondere zur Herstellung von flaramwidrigen Formkörpern.
Als Kunstharze, die starken chemischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, insbesondere für die Herstellung von kunstharzreichen
Schleudergußrohren, werden überwiegend Epoxydharze verwendet.
Obwohl Epoxydharze die gewünschte chemische Widerstandsfähigkeit, Formbeständigkeit in der Wärme und Härtungseigenschaften
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besitzen, ist ihre Verwendung durch den hohen Preis begrenzt.
Chemisch widerstandsfähige Polyesterharze sind zwar hergestellt worden, haben aber trotz der gewünschten Beständigkeit gegen
Chemikalien und de3 annehmbaren Praises eine zu hohe Formbeständigkeit,
üb: Tormkorper nach den Schleudergußverfahren herzustellen,
für des Pormbsatändj^keitsv/erts von etwa 65 bi3 80° C
nötig sind. 3s ist zvjar möglich, die Steifheit bzw. den Formbeständigkeitswert
der Polyesterharze za senken, jedoch ist dies von einer outöprecnenden Abnahme der chemischen Widerstandsfähigkeit
begleitet.
Ein Nachteil von Polyesterharzen bestaht darin, daß 3ich beim
Härten leicht Haarrisse bilden. I>a3 Aufreihen von Doppelbindungen
bei dem als Lösungsmittel verwendeten ungesättigten Monomaren
und beim gelösten ungesättigten Vsre3terungsprodultt während
der Härtung durch abschließende Copolymerisation führt £U
einer Wärniebildung. Der größte Teil der während der Härtung freiwerdenden Wärme v/irä über eine relativ kurze Zeitspanne frei,
und je höher der Grad der Ungesättigtheit des Polyesterharzes
ist, desto höher i3t die Raaktions- oder Härtungswärrae. Die
härtende Polyestermasse wird infolge der freiwerflenden Härtungswärme thermisch expandiert, weil Polyester einen relativ kleinen
thermischen Leitfähigkeitskoeffizienten und einen relativ groSen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzen. Zusammen mit der
Wärmeausdehnung schrumpft die härtende Polyestermasse, weil das
ungehärtete flüssige Polyesterharz in eine gehärtete feste Masse überführt wird und das ungesättigte monomere Lösungsmittel xmd
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das gelöste v.r),p.ecätti£te Yer-iS-Lerungs produkt liber dia ungesättigten
Stellen elisxiseli iriiteinsnier verbunden werden. Je größer
die Zahl der ungesättigter. SV-llon ist, desto größer ist die
Kontraktion odar ^hrunj. I -c-sz äsr Mn see. Wegen 5er gleichzeitigen
Avsclehrnm*: :"i Kcntrcs'rtioÄ (ice härtenden Polyesters treten
in der Polyester:··:-: sse rhy&"ikalir>cha Beanspruchungen suf, die
häufj.g ein Brechen oäcr eine haarrißbildung verursachen. Hasrrisse
in der ι·ΐ· oh?.rtetcB rolycK+jrr.'nsse ergeben Produkte mit
schlechten ph-*s üralisoLsi? I:23'cijk3itov;erten v.nä geringer Korros
ions festigkeit. Je si-S:3er der Unresättigtheitsgred "beim PoIyeaterliEra
ist, ux?o sL~r ist oxiig cjhemische '.viderstaridsfähig-Treit
des Aushärtunssprofuktes eu c5:L'-.vi3rten. (Heicliseitig ist eo
jedoch v/ahrseheinliehsx. daß äae Produkt gteif v.'ird und beim
Härten Haarrisse bildet.
Gegenstand der Erfindung ist ein neuer polymerisierl-arer Polyester
auf der Grundlage äea UßBet^.ungnpr^duktes aus
a} einem Diels-Alder-Aücmlrfc aus einem polyhalogenierten Oyclopentadien
und einer Polycarbonsäureverbindung, die eine oder
mehrere ungesättigte aliphatisch^ Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen
enthalt,
b.· einer Polycarbonsäureverbindung mit einer oder mehreren ungesättigten
aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen,
c) einem Fettsäure-Dim-arieierungsprodukt und
d) 2r2,.4-Srimetfayl-lt3-pentanaiol.
Eb v/urde ferner gefunden, daß eine Formmasse aus diesem polymerisierbaren
Polyester zusammen mit einer polymerisierbaren
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Verbindung mit einer oder mehreren ungesättigten aliphatischen
Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen und gegebenenfalls zusammen mit einem Polyraerieationsinhibitor und Füllstoffen, Formkörper
von mittlerer Härte ergibt, die während der Härtung weniger schrumpfen und eine einstellbare Härtungsgeschwindigkeit besitzen.
Bei derartigen Formmassen wird die bei der Härtung auftretende V/ärme gleichmäßig und über eine lange Zeitspanne verteilt,
und der erhaltene Formkörper besitzt einen Formbeständigkeitswert, der genügend niedrig ist, um kunstharzreiche
Formkörper nach dem Schleudergußverfahren herstellen zu können. Außerdem sind derartige Formmassen wirtschaftlich herstellbar
und die aus ihnen hergestellten Formkörper haben eine hohe Beständigkeit gegen Chemikalien. Werden die Formmassen aus dem
erfindungsgemäßen polymerisierbaren Polyester und der polymerisierbaren
ungesättigten Verbindung zur Herstellung von Formkörpern verwendet, so sind diese Formkörper halbstarr, flammwidrig,
korrosionsfest und bilden keine Haarrisse. Durch Zusatz eines Verdickungsmittel kann die Formmasse thixotrop gemacht
werden,und die Härte des Formkörpers kann eingestellt werden.
Der polymerisierbar Polyester gemäß der Erfindung wird aus
a) einem Diels-Alder-Addukt aus einem polyhalogenierten Cyclopentadien
und einem Polycarbonsäurederivat, das eine oder mehrere ungesättigte aliphatisehe Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen
enthält,
b) einem Polycarbonsäurederivat mit ein oder mehreren ungesättigten
aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen,
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c) einem Fettsäure-Dimerisierungsprodukt und
β) 2,2,4-Trimethyl-l,3-pentandiol
hergestellt·
hergestellt·
Das bevorzugte polyhalogenierte Cyclopentadien besitzt die
allgemeine Formel
in der jedes X ein Fluor-,Chlor- oder Bromatom oder ein Alkoxyrest
mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, wobei das Cyclopentadien
wenigstens 4 und vorzugsweise 6 Halogensubstituenten enthält.
Geeignete polyhalogenierte Cyclopentadiene, die zur Herstellung
der polymerisierbaren Polyester gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind Hexachlorcyclopentadien, 5,5-35imethoxytetrachlorcyclopentadien,
Hexabroracyclopentadien, 2,5-Dibromtetrachlorcyclopentadien,
5»5-Eifluortetrachlorcyclopentadien
und 5f5-Diäthoxytetrachlorcyclopentadien. Insbesondere ist Hexachlorcyclopentadien
bevorzugte
Die Polycarbonsäureverbindung, die eine oder mehrere ungesättigte
aliphatische Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen enthält, ist die freie Polycarbonsäure, das Polycarbonsäureanhydrid oder
Polycarbönsäurehalogenid· Beispiele für diese Verbindungen sind
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Maleinsäure, Fumarsäure, substituierte Halein- und Funareäuren,
wie Citraconsäure, Chlormaleinsäure, Keeaconsäure unfi ^yroein-Qhoninsäure,
Acetylendicarbonsäure, substituierte Bernsteinsauren, wie Aconitaäure und Itaconsäure, und Seren entsprechende
Anhydride und Säurehalogenide. Die Polyearbonsäxareverbindung
wird im polymerisierbaren Polyester sowohl als getrennter Bestandteil
wie auch als dienophile Komponente zur Aä&uktbildung
im Sinne einer Diels-Alder-Reaktion verwendet. Die als getrennter Bestandteil und als dienophile Verbindung verwendete Polycarbonsäureverbindung
kann gleich oder unterschiedlich sein· Die bevorzugte Polycarbonsaureverbindung mit ungesättigten
aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen, die als getrennter Bestandteil zur Herstellung des polyraerisierbaren
Polyesters dient, ist Fumarsäure und die ale dienophile PoIycarbonsäureverbindung
bevorzugt verwendete Terbindung ist Maleinsäure.
Die Diels-Alöer-Addukte sind beispielsweise
1»4,5,6,7,7-Hexachlorbicyclo-{2,2,1) '-5-hepten-2,3-dicarbonsäure
und dessen Anhydrid, 1,4·,5,6,7,7-Hexataoi*ieyelo--(2f2fl)-5-hepten-2,3-dicarbonsäure,
1,4,5,6 ,7 ,?-HexacIilor-2-metbylbicyclo-ia^jlJ-S-hepten-S^-dicarboneaureaiiiiydrid,
1*4,5,6,7-Tetrachlor-7,7-difIuorbicyclo-{2,2,1)-5-hepten-2,3-dicarbonsäure,
1,4,5,6,7,7-Hexachlorbieyelo-(2,2 tl)-5-ßepten-2-es8i&~
βäure-2-carbonsäureanhydrid, 5,6,7,8,9, 9-Hexaciilor-l ,2,3,4 , 4a,
5,8,8a-octahydro~5,8-methano-2,3-naphtliallniicartoonsä.ure und
d eren Anhydrid, 1,2,3,4,5,6,7,7-Octacfelor-3 »6-methano-l,2,5 rfite trahydrophthalsäure und deren Anhydrid, 2t3-Biearliaxy~5,8-
fOf»42/16i8
enäoiaetliylen-5,6,7,3,9,9-hexachlor~l, 2 * 3, 4, 4a, 5,8, 8a-octahydronapfcthalinanhydrid,
2,3-Bis-(äthylencarboxy)-l,4,5,6,7,7-hexachlorbicyelo-ί
2,2,1)-5~hepten und 1,4,5,6,7,7-Hexachlorbioyclo-(2,2,l)-5-hepten-2,3-diearbonsäurechlorid.
Das Diels-Alder-Aädukt ist im polymerisierbaren Polyester in
einer Menge von 5 bis etwa 35 $ol-$, vorzugsweise etwa 7,5 bis
30 Sfol-iS enthalten. Das als getrennter Beetandteil vorliegende
Polyearbonsäurederivat ist im polyaerisierbaren Polyester in
einer Senge von etwa 10 bis 40 Mol-$, vorzugsweise 20 bis 37
-^ enthalten*
Verfahren zur Herstellung von Pettsäure-Dimerisierungsprodukten
sinä z.B. aus den USA-Patentschriften 2 482 761, 2 793 220,
2 793 221 und 2 955 121 bekannt. Bei der Dimerisierung werden
ungesättigte !Fettsäuren, wie ölsäure, Idnolsäure und Linolensäure oder Gemische derartiger Säuren (gewöhnlich im Gemisch
mit gesättigten Fettsäuren), die im wesentlichen 18 Kohlenstoff atone in der Kette besitzen, in Gegenwart von Wasser oder
sowohl von Wasser wie einem aktiven mineralischen Ton erhitzt
una polymerisiert. Das Reaktionsgemisch aus polymeren Fettsäuren enthält etwa 30 bis 75 Gew.-5^ polyraerer Säure, wobei der
Rest des Semisches monomere C^o-Monocarbonsäuren verschiedener
Arten darstellt, die nach Abschluß der Polymerisation aus dem
Semisch abdestilliert werden. Die zurückbleibende polymere
Fraktion besteht im wesentlichen aus Fettsäure-Dimerieierung-sproflukt
(Cig-Dicarbonsäuren) zusammen mit bis zu etwa 20 bis
54"
22 Gew.-Φ 0,-j-trimeren Fettsäuren. Dieses G-emisch aus dimeren
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und trimeren Fettsäuren wird allgemein und nachstehend In den
Beispielen als Fettsäure-IHmerieierungsprodukt "bezeichnet.
Derartige Gemische werden auch zur Herstellung der polymer!-
sierbaren Polyester gemäß der Erfindung verwendet. Bas Fettsäure-Dimerisierungsprodukt
ist im polymerisierbaren Polyester im allgemeinen in einer Menge von etwa 1 bis 20 Mol-$, vorzugs-'
weise etwa 3,5 bis 17 Mol~#, enthalten. Durch Änderung der
verwendeten Mengen des Fettsäure-Dimerisierungsprodukts kann
die Härte des Aushärtungsproduktes geändert werden. Eine kleine
Menge von gesättigten Säuren oder gesättigten Säureanhyäriden, wie Adipinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure,
Tetraehlorphthalsäure, Tetrabromphthalsäure, Bernsteinsäure
oder Azelainsäure, kann zusammen mit dem Fettsäure-Diraerisierungsprodukt
verwendet werden.
Die Aushärtung der Formmasse der Erfindung ohne Auftreten von
• ■ - ,' I I1
Haarrissen wird durch die Verwendung von 2,2f4-Trimethyl-l,3-
; ν- ; -;■/ pentandiol bei der Herstellung des polytnerisierbaren Polyesters
Ä gesteuert. Möglicherweise schirmt die freistehende Isopropylgruppe
des Diols die Doppelbindung ab, die zur Vernetzung und Polymerisation des Kunstharzes dient. Wenn daher ein langkettiges
Peroxid als Polymeripationsinitiator verwendet wird,
kann die Formmasse leicht vernetzen, während bei der ferwendung eines räumlich ausgedehnten Peroxids die freistehende
Gruppe des Diols die Vernetzungsreaktion verlangsamt und dadurch die erforderliche Härtungszeit ebenfalls verlangsamt.
Das Diol wird im allgemeinen in einer Menge von etwa 45 bis
9Q98A2/168 8 .. .-,---■-
60 Mol-# im polymerisierbaren Polyester verwendet, vorzugsweise
zwischen etwa 49 und 55 Μο1~#. Zusätzlich können andere Diole,
wie 2,2-:Bimethyl-l,3~propandiol, Propylenglykol, 1,2-Projöandiol,
hydriertes Bisphenol A oder oxyalkyliertea Bisphenol A, zusammen mit dem 2,2,4-Trimethyl~l,3-propandiol verwendet werden·
Die polymerisierbar Verbindung mit einer oder mehreren ungesättigten
aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen in
der erfindungsgemäßen Formmasse ist eines der üblichen olefinisch
ungesättigten Vernetzungsmittel. Beispiele für typische Verbindungen dieser Art sind Styrol, Diallylphthalat, Diallylisophthalat,
Triallylcyanurat, Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylmethaerylat (sowie andere Acryl- und Methacrylsäureester),
Vinyltoluol,.Chlorst^rol und Methy!styrol- Diese Verbindung
wird gewöhnlich in einer Menge von etwa 25 bis 50 Gsw·-^ der
Formmasse verwendet·
Bin bevorzugtes Verfahren zur Herateilung der Formmasse besteht
darin, daß die Polyester-Bestandteile in den ausgewählten Mengen in einen geeigneten Behälter mit Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen,
einem Rührer, einer Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer Inertgasatmosphäre über dem Reaktionegemisch, wie
Stickstoff oder Kohlendioxyd, einer Vorrichtung zmt Entfernung
dee bei der Veresterung gebildeten Wassers, Eingangs- und Ausgangsöffnungen
und anderen erforderlichen Hilfsvorrichtungen eingefüllt werden. Die Reaktionsteilnehmer werden mit Inertgas
ausgespült, gerührt und auf etwa 145 bis 170° C während der zur
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- ίο - ■
Reaktion erforderlichen Zeitspanne erhitzt, Saobdem aer gewünschte
Umsetzungsgrad erreicht ist, was diaren Bestimmung der
Säurezahl oder durch Messung der freigesetzten faseermeoge bestimmt werden kann, wird das Reaktionsgemisch abgekühlt. Wenn
das Produkt fest ist, wird es aufgebrochen« Ber Polyester wird dann vorzugsweise in Gegenwart eines Polymerisationsinhibitorβ
mit dem Vernetzungsmittel vermischt.
Das Vernetzungsmittel viird mit dem polymerisierfcaren Polyester
vorzugsweise bei erhöhter Temperatur vermischt, wodurch die Lösung und das Vermischen erleichtert werden. Ha in dieser
Stufe eine vorzeitige Polymerisation zu verhindern, wird der Polymerisationsinhibitor vorzugsweise dem ßeaiach zugesetzt
oder zu einer der Komponenten vor dem Vermischen zugefügt, insbesondere wenn das Gemisch gelagert oder vor dem Aushärten
transportiert werden soll. Andererseits oder zusätzlich zur Zugabe eines Polymerisationsinhibitors kann ein Initiator
und/oder Beschleuniger für die Copolymerisation zugesetzt werden, besonders wenn eine polymerisationsfartige Formmasse verkauft
werden soll, die keine weitere Zugabs von Chemikalien
erfordert·
Die Polymerisationsinhibitoren werden im allgemeinen in einer Menge von etwa 0,001 bis 1 Gew.-$, bezogen auf das Gesamtgemisch,
sugesetzt. Beispiele für Inhibitoren, iie vorteilhaft zur Vermeidung einer vorzeitigen Polymerisation der Formmasse
verwendet werden können, insbesondere wenn diese gelagert oder
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vor dem Aushärten transportiert werden soll, sind Hydrochinon,
Benzoohinon, p-tert.-Btttylbenzcatechin, p-Phenylendiamin,
Trinitrobenzol und Pikrinsäure.
Dem Gemisch aus dem ungesättigten Polyester und dem olefinischen
Vernetzungsmittel werden vorzugsweise Polymerisationsinitiatoren zugegeben, um das Gemisch rascher aushärten zu können.
Zufriedenstellende Ergebnisse werden z.B. mit Benzoylperoxid,
Aeetylperoxid, Lauroylperoxid, Methyläthylketonperoxid, Cumolhydroperoxid oder tert.-Butylperoxid erzielt. Derartige Initiatoren
werden, je nach der Wirksamkeit und der Gegenwart oder Abwesenheit von Verbindungen, die die Polymerisation
hemmen, in einer !!enge von 0,01 bis 10 Gew.~$>
in der Formmasse verwendet. Die Polymerisation der Formmasse kann auch dadurch
beschleunigt werden, daß sie in Gegenwart von Beschleunigern, wie Metallen oder Hetallsalzen, Kobaltresinaten, Kobaltmaleat
oder Kobaltnaphthenat» oder Aminen, wie Dibutylamin, Mercaptanen,
wie Dodecy!mercaptan, durchgeführt wird. Diese Verbindungen
werden in ähnlichen oder kleineren Mengenverhältnissen wie die Initiatoren verwendet.
Die Bedingungen zur Erzielung einer Vernetzung zwischen den erfindungsgemäßen
polymerisierbaren Polyestern und dem olefinischen Vernetzungsmittel sind niciit besonders kritisch, gewöhnlich
ist jedoch die Anwendung von Wärme oder Licht erforderlich. Obwohl die Polymerisation nicht unbedingt unter Druck
durchgeführt werden euß, wird Druck gelegentlich mit Vorteil
angewendet, insbesondere wenn Laminate in vorgebildeter Form
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hergestellt werden sollen. Die zu diesem Zweck als ausreichend "befundenen Drücke sind relativ niedrig f verglichen mit den
Drücken, die zum Formen oder laminieren anderer Kunstharze benötigt werden und können in der Größenordnung von Drücken liegen,
die erreicht werden, wenn Glasplatten mit einer dazwischen eingeschlossenen Glasfasermatte oder einem Glasfaserlarainat,
das mit dem Polyesterharz imprägniert ist, zusammengedrückt werden»
Die Temperatur, "bei der die Polymerisation durchgeführt wird, ■
hängt von verschiedenen Faktoren ab, insbesondere vom Siedepunkt des Vernetzungsmittels und dem Ausmaß der Wärmeentwicklung
bei der Aushärtung der Formmasse. Es wird eine Temperatur ausgewählt, die eine geeignete Reaktionsgeschwindigkeit ergibt
und trotzdem keine wesentliche Verdampfung der Bestandteile hervorruft und im Pail der Herstellung sehr dicker Gießlinge
kein Produkt hervorbringt, das Haarrisse aufweist.
Die Eigenschaften der mit den erfindungsgemäßen Kunatharzgemischen
hergestellten Formkörper können erheblich durch Modifizierungsmittel, die vor, während oder nach den Verarbeitungsstufen
eingemischt werden, geändert werden. Beispielsweise kann anstelle von Gegenständen aus den erfindungsgemäßen Formmassen
in Form von Gießlingen oder Laminaten auch ein Formkörper hergestellt werden, indem eine kleine Menge eines Verschäumungsmittels,
wie Ratriumbicarbonat, in die Lösung des
ungesättigten Polyesters im Vernetzungsmittel eingebracht und
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anschließend die Copolymerisation in Gegenwart des Initiatore
und tinter Anwendung von Wärme unter Bildung eines geschäumten
Gegenstandes durchgeführt wird. Brauchbare Formmassen zur Herstallung von Formkörpern aus dem polymerisierbaren Polyester
gemäß der Erfindung und dem Vernetzungsmittel können hergestellt
werden, indem inerte Füllstoffe, z.B. Glasseidenstapelfasern, zerrisenes Gewebe, Asbestfasern oder Glimmer, als faseriges
Verstärkungsmaterial und ein kleiner Prozentsatz eines Formentrennmittels,
eines Initiators und/oder Besehleunigers eingemischt
werden. Außerdem können Farbstoffe, Pigmente, Weichmaoher, Schmiermittel und verschiedene andere Modifizierungsmittel
mitverwendet werden, um bestimmte Eigenschaften zu erhalten oder zu verbessern.
Die Erfindung wird^dureh die Beispiele erläutert«, Teile beziehen
sich auf das Gewicht»
Es wurde ein durch Veresterung von 50 Mol-$ 2,2,4-frimethyl-1,3-pentandiol
mit 8,01 Mol-4» Fettsäure-Dimerisieruagsprodukt,
33,98 Mol-# Fumarsäure und 8,01 M0I-5S 1,4,5,6,7,7-Hexaehlorbicyclo~(2,2,l)-5-hepten-2,3-dicarbonsäure
bei 1650C erhaltener Polyester in 32 Gew.-# Styrol gelöst und mit Benzoylperoxid bei
100° C gehärtet. Während der Härtung trat keine Haarrißbildang
auf und es kristallisierte nichts aus der Styrollösung. Das ausgehärtete Produkt hatte eine Formbeständigkeitstemperatur
von 65° C, was die Herstellung von Formkörpern im Schleudergußverfahren
erlaubt.
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Zu Vergleichszwecken wurde ein Polyester durch Kondensation und
Veresterung von 35 Mol~# Fumarsäure und 15 Mol-# Isophthalsäure
mit 50 Hol-$ 1,2-PropandioI hergestellt und in 30 Gew.-^- Styrol
gelöst. Teile des Gemisches wurden unter Verwendung von tert·-
Butylperoxid bei 80° C und Teile mit Tfiethyläthylketonperoxiä
bei 100° C und Teile mit Benzoylperoxid bei 100° C gehärtet«
In allen Fällen zeigte das Aushärtungsprodukt eine ausgeprägte
Neigung zur Haarrißbildung*
In einem weiteren Vergleichsversuch wurde ein Polyester aus 28,9 Hol-?» Maleinsäureanhydrid, 5jO8 Mol-$>
Fettsäure-Dimerisierungsprodukt, 16,02 Mol-?' 1,4,5,6,7,7-Hexachlorbicyelo-(2,2,l)-5-hepten-2,3-dicarbonsäure
und 50 Mol-# Neopentylglykol
hergestellt, in 29 Gew.-$ Styrol gelöst und mit Benzoylperoxid
bei 100° G gehärtet. Das Aushärtungsprodukt wurde in 10-%iger
Hatriumhydroxidlösung gekocht« Hach 96 Stunden war das Produkt
in der Natriumhydroxidlösung vollständig abgebaut und gelöst.
Produkte, die mit einem kleineren Gehalt von Pettsäure-Dimerisierungsprodukt
hergestellt waren, bauten nicht ab, zeigten jedoch nur eine mäßige Beständigkeit gegen Natronlauge.
In einem weiteren Vergleichsversuch wurde ein Polyester aus 50 Mol-# S^^-Trimethyl-l^-pentandiol, 33,98 Mo1~p Maleinsäureanhydrid
und 16,02 MoI-S* 1,4,5,6,7,7-Hexachlorbieyclo-(2t2,I)-5-hepten-2,3-dicarbonsäure
hergestellt und in 32 Sew.-% Styrol
gelöst. Die Formmasse wurde mit Benzoylperoxid bei 100° C gehärtet
und hatte eine Poriabeständigkeitstemperatur von 13O0G,
die zur Verarbeitung im SchleuderguSverfahren zu hoch war.
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BeJBT)JeI 2
Gemäß Beispiel 1 wurde- eine Formmasse hergestellt, die jedoch
4,01 Hol-# des Fet'Ssäure-Dimerisierungsproduktes und 12,01
yXol-f* 1,4,5,6,7,?-Hexachlorbicyclo~( 2,2,1) -5-hepten-2,3-diearbonsäure
als Bestandteile enthielt. Das Aushärtungsprodukt zeigte keine Haarrißbildung während der Härtung. Das Aushärtungsprodukt
hatte eine Formbeständigkeit von 100° C.
Drei Teile der gemäß Beispiel 1 hergestellten Formmasse wurden mit 1 $ verschiedener Peroxidinitiatoren gehärtet. Die initiatorhalt
ige JOrimaasee wurde auf 25 C gebracht, und ein mit
einem Schreiber verbundenes Thermoelement wurde in die Formmasse gesteckt. Bie Probe wurde in ein Bad von 82,2° C gebracht.
Beim ersten Teil wurde tert. -Butylperoxid als Initiator verwendet
und eine exotherme Spitzentemperatur von etwa 220° C gemessen. Die Zeitspanne bis zum. Erreichen der Spitzentemperatur
betrug etwa 10 Eirmten.
Ein zweiter Teil der Formmasse wurde mit Methyläthylketonperoxid
gehärtet· Hierbei trat eine exotherme Temperaturspi'cze
von etwa 180° G auf, die nach 17 l/2 Minuten erreicht wurde.
Bei einem dritten Teil der Formmasse wurde Benzoylperoxid als
Initiator verwendet. Hierbei trat eine exotherme Spitzentemperatur von etwa 100° C nach 11 Minuten auf, die weitere 4 1/2
Minuten beibehalten wurde, ehe sie wieder absank.
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Dieses Beispiel zeigt, daß die Härtungsgeschwindigkeit durch
richtige Auswahl des Polymerisationsinitiatore eingestellt
werden kann.
Sie gemäß Beispiel 1 hergestellte Formmasse wurde zu ungefüllten
Gießlingen von 2,54 cm χ 7,6 cm Größe und 3,1 mm Höhe
geformt und 100 Tage verschiedenen Chemikalien ausgesetzt· Die prozentuale Gewichtszunahme in den verschiedenen Medien und
die während der Versuchsdauer aufrechterhaltene Temperatur ist in Tabelle I wiedergegeben.
Tabelle I | Gewichtszunahme rf |
|
Medium | Temperatur 0C |
17,9 |
75 rf H2SO4 | 80 | 0,6 |
15 1» HCl | 80 | 0,8 |
10 $> HNQ- | 80 | 4,1 |
25 rf CH-COOH | 80 | 2,4 |
10 % NH.OH | 80 | 0,8 |
10 $ CuSO4 | 80 | 0,4 |
5 rf NaOCl | 50 | 0,5 |
H„0 | 50 | |
Wie aus der Tabelle entnommen werden kann, zeigen die Gießlinge
eine sehr gute bis hervorragende Beständigkeit gegen verschiedene Chemikalien.
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1815S2S
pie g#iäß Beispiel 1 bergestellte Formmasse wurde nach dem
S.P.I. Commercial Standard of Custom Fabricated Reinforced Polyester Corrosioa Resistant Process Equipment geprüft. Die
Proben wurden 50 $age bei 25° G unter den angegebenen Bedingungen
aufbewahrt und die Ergebnisse in Tabelle II aufgeführt.
Tabelle : | 0,0 | 100,0 | yerbliebene Biegefestigkeit, |
|
Sled ium | [I | 0,0 | 97,1 | 99,6 |
GewichtS- Volum- Barcol- änderung änderung Hesthärte |
2,0 | 98,6 | 100,0 | |
10 % $01 | 0,2 | %2 | 94,6 | 100,0 |
5 * HHO3 | 0,1 | 1.6 | 100,0 | 100,0 |
25 ^ CH3OOOH | 0,2 | 1.8 | 100,0 | 100,0 |
10 4> H-PO. 3 4 |
0,3 | 1.5 | 97,0 | 100,0 |
10 it HaOH | ^.2 | 0,5 | 100,0 | 100,0 |
10 g Ha2CO3 | o»# | 100,0 | ||
gesättigte NaCl-Lösung |
0,1 | 0>4 | 100,0 | |
5SiAl2fS04)3 | 0,1 | 0,4 | 100,0 | 100,0 |
Q.l | 100,0 | 100,0 | ||
0,0 | 97,1 | 100,0 | ||
%o | 100,0 | 90,8 | ||
Seroein | 100,0 | |||
p ,ff £ IaQJl | ||||
9098^2/1688
Wie aus der Tabelle entnommen werden kann, zeigt daß Hare eine
sehr gate bis hervorragende Beständigkeit gegenüber verschiedenen Chemikalien.
Wegen ihrer besonderen Eigenschaften können die erfindungsgemäBen formmassen, die den polymerisierbaren Polyester enthalten,
insbesondere zur Herstellung von Isolierkörpern ffir elektrische
Kontaktet von Rohren, Wandbelägen und Platten verwendet werden.
10984?/168»
Claims (1)
- Patentansprüche1. Polymerisierbarer Polyester auf der Grundlage des Umset-ssungaproduktes ausa) einem Diels-Alder-Addukt aus einem polyhalogenierten Cyclopentadien und einer Polycarbpnsäureverbindung, die eine oder mehrere ungesättigte allphatische Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen enthält,b) einer Polycarbonsäureverbindung mit einer oder mehreren ungesättigten aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen,c) einem Fettsäure-Dimerisierungeprodukt undd) 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol·2. Polyester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Diels-Alder-Addukt a) das Reaktionsprodukt von Hexachlorcyclopentadien und einer äthylenisch ungesättigten Dicarbonsäure und die Polycarbonsäureverbindung b) e4ne äthylenisch ungesättigte Dicarbonsäure ist."5· Polyester nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Diels-Alder-Addukt a) l,4,5,6,7,7-Hexachlorbicyclo-(2f2,l)-5-hepten-2,3-dlcarbonsäure und die Polycarbonsäureverbindung b) Fumarsäure oder Maleinsäure ist.4· Polytnerleierbare Formmasse aus dem polymerieierbaren PoIy-«08842/1688ester nach Anspruch X eueaanen mit einer polyatrieltrbaran Terbindung nit einer oder aehrertn uageeBttigtta allphatiaehang«gtt>«n»nfell· stUMUHBtB alt•ines PolyaeTieationsinhibitor, füllstoff·η und/ofltr PolymerleatioBfliBitlator.5· PolymerlBierbare Ponneese nach Aiiepruch 4> dadozob gtktjmselehnet, daß dia polymerieierbara Terblodone Bit •ftttigten aliphatisohen £ohltnetoff-Xohlenetoff-Styrol let.6. Verwendung dar polyserleltrbartn ?oriamaa·· nach Anspruch 4 ble 5 ztzr Her a teilung von flamnridrlgen Foruk<Jrp#rn.909842/1688
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