DE2115854B2

DE2115854B2 - Verfahren zur herstellung von noch vernetzungsfaehigen addukten aus triglycidylisocyanurat

Info

Publication number: DE2115854B2
Application number: DE19712115854
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz 4000 Düsseldorf Kassner
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1971-04-01
Filing date: 1971-04-01
Publication date: 1978-02-02
Also published as: ES401301A1; US3766296A; FR2132259A1; DE2115854C3; CH571545A5; FR2132259B1; AT320814B; GB1383847A; AT322217B; DE2115854A1

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von noch vernetzungsfähigen Addukten aus Triglycidylisocyanurat und organischen Verbindungen, die zur Polyadduktbildung mit Epoxydgruppen fähig sind.

Es ist bekannt, härtbare Mischungen aus Triglycidylisocyanurat dadurch herzustellen, daß man ein kristallisiertes Triglycidylisocyanurat mit einem Mindestgehalt von 14% Epoxidsauerstoff mit organischen Verbindungen, die zur Polyadduktbildung mit Epoxidgruppenverbindungen fähig sind, in der zur Aushärtung erforderlichen Menge mischt und dann dieses Gemisch durch Erwärmen so weit zur Reaktion bringt, daß der Umsetzungsgrad zwischen etwa 15 und 30% liegt. Als Polyadduktbildner werden dabei bevorzugt aromatische Amine oder Dicarbonsäureanhydride eingesetzt (vgl. DT-OS 15 95 810). Derartige Vorreaktionen weisen gegenüber dem kristallisierten Triglycidylisocyanurat den Vorteil auf, erheblich besser löslich zu sein. Jedoch haben sie den Nachteil, daß ihre Lagerfähigkeit begrenzt ist und sie nach einiger Zeit unter Umständen schon vor der eigentlichen Aushärtung teilweise in einen vernetzten Zustand übergehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, solche vernetzungsfähigen Addukte aus T.-iglycidylisocyanurat herzustelien, die einerseits gut in organischen Lösungsmitteln löslich sind und zum anderen eine verbesserte Lagerstabilität aufweisen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß als Triglycidylisocyanurat kristallisiertes Triglycidylisocyanurat mit einem Epoxidsauerstoffgehalt von wenigstens 14% und als zur Polyadduktbildung mit Epoxydgruppen fähigen Verbindungen Novolake im Gewichtsverhältnis von 25 : 75 bis 70 :30 verwendet werden und die Umsetzung während 20 — 120 Minuten bei Temperaturen von 110 — 17O⁰C durchgeführt wird. Bevorzugt wird das kristallisierte Triglycidylisocyanurat mit Novolaken im Gewichtsverhältnis 30 :70 bis 60 :40 während 40 — 90 Minuten bei 120 — 150⁰C umgesetzt. Dabei werden Produkte mit wenigstens 1%, vorzugsweise wenigstens 1,5% Epoxidsauerstoff erhalten, die besonders gut in organischen Lösungsmitteln löslich sind und bei der Herstellung von Überzügen und Klebmitteln vorteilhaft sind.

Als Ausgangsmaterial zur Herstellung der vernetzungsfühigen Addukte verwendet man ein reines kristallisiertes Triglycidylisocyanurat, wie es beispielsweise nach der deutschen Patentschrift 12 11650 herstellbar ist. Im allgemeinen wird man die Gemische der beiden stereoisomeren Formen verwenden, wie sie

ίο bei der technischen Herstellung anfallen. Unter Novolak sollen die bekannten spritlöslichen bzw. toluollöslichen Phenol-Formaldehyd Kondensate verstanden werden, wie sie durch saure Kondensation von Phenol und Formaldehyd im Molverhältnis von 2 :1 bis 1 :6 anfallen. Die Umsetzung der beiden Reaktionskomponenten erfolgt zweckmäßig in der Schmelze. Unter Umständen ist es aber auch möglich, entsprechende hochsiedende Lösungsmittel zu verwenden wie etwa Diacetonalkohol oder Äthyläther des Äthylenglykolmonoacetats. Da die Umsetzungsbedingungen durch den Schmelzpunkt des eingesetzten Novolaks sowie den durch die Ansatzgröße bedingten Wärmeaustausch beeinflußt werden, müssen von Fall zu Fall die genauen Verarbeitungsbedingungen festgestellt werden. Der Zeitpunkt, bei dem die Reaktion durch schnelles Abkühlen abgefangen werden muß, ist dann gegeben, wenn sich eine Probe des Umsetzungsproduktes in Methylethylketon bei Raumtemperatur gerade ohne Trübung zu einer 50%igen Lösung auflösen läßt.

Die erhaltenen Umsetzungsprodukte können ohne weiteren Härterzusatz allein durch Wärmeeinwirkung mit sich selbst vernetzen.

Die Reaktion kann durch Zugabe primärer Amine, wie zum Beispiel Isopropylamin oder Dodecylamin

J5 beschleunigt werden, wobei auch die Härte bzw. Flexibilität der hergestellten Formkörper bzw. Überzüge bzw. Verklebungen günstig beeinfiuQt werden. Außerdem sind als Beschleuniger tertiäre Amine oder quaternäre Ammoniumverbindungen oder Dicyandiamid geeignet. Im allgemeinen verwendet man diese Zusätze jedoch nur in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 5%, bezogen auf das Umsetzungsprodukt.

Die erfindungsgemäß hergestellten Umsetzungsprodukte können auch mit für Epoxidverbindungen

« bekannten Polyadduktbildnern oder die Ringöffnungspolymerisation einleitenden Substanzen vernetzt werden.

Für die Vernetzung bei Raumtemperatur eignen sich insbesondere mehrwertige aliphatische Amine. Für die Härtung bei erhöhter Temperatur eignen sich besser aromatische Amine oder Carbonsäureanhydride.

Die Menge der einzusetzenden Amine soll so bemessen sein, daß auf eine Epoxidgruppe 0,4 — 1,2, insbesondere 0,6 — 1,0 reaktionsfähiger Aminowasserstoff entfallen. Zur Vernetzung bei erhöhten Temperaturen sind außerdem Carbonsäureanhydride geeignet. Die Menge des einzusetzenden Carbonsäureanhydrids soll so groß sein, daß auf eine Epoxidgruppe 0,6 — 1,2, vorzugsweise 0,8 — 03 Carbonsäureanhydridgruppen entfallen.

Die erfindungsgemäß hergestellten Umsetzungsprodukte lassen sich mit Vorteil zur Herstellung von Überzügen verwenden, wobei sie in Lösungsmitteln auf die zu überziehenden Unterlagen aufgetragen werden.

μ Nach dem Abdunsten des Lösungsmittels werden die Überzüge zweckmäßig durch Erhitzen auf 100 — 150°C während V₂ — 4 Stunden gehärtet
Weiterhin kann man mit den erfindungsgemäß

hergestellten Reaktionsprodukten wärmefeste Verklebungen herstellen. Dazu werden zweckmäßig die Addukte in Lösung auf die zu verklebenden Flächen aufgetragen und auf die zur Aushärtung notwendigen Temperaturen erhitzt Im allgemeinen ist es ausreichend, wenn man für V₂ — 1 Stunde auf Temperaturen von 130 — 180° C erhitzt. Weiterhin können die erfindungsgemäß hergestellten Umsetzungsprodukte zur Herstellung von lötbeständigen Isolerlacken verwendet werden. Sie sind schließlich für die elektrostati- ι ο sehe Pulverbeschichlung bzw. zur Herstellung von Überzügen nach dem Wirbelsinterverfahren geeignet.
Die erfindungsgemäß hergestellten Addukte aus Triglycidylisocyanurat sind sehr gut lagerfähig. Bei Lagerung der Addukte von etwa einem Jahr konnte keine Abnahme der Löslichkeit beobachtet werden. Die erfindungsgemäß hergestellten Addukte sind mit vielen Klebstoff- und Lackrohstoffen gut verträglich. So können sie mit Harnstoffharzen, Melaminharzen, Phenolharzen, reaktive Gruppen enthaltende Vinylestern oder Acrylestern sowie reaktive Gruppen aufweisenden Silikonharzen kombiniert werden. Durch Kombination mit den genannten Rohstoffen können die Eigenschaften der Überzüge bzw. Klebstoffe in gewünschter Weise variiert werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von noch vernetzungsfähigen Addukten aus Triglycidylisocyanurat und organischen Verbindungen, die zur Polyadduktbildung mit Epoxydgruppen fähig sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Triglycidylisocyanurat kristallisiertes Triglycidylisocyanurat mit einem Epoxydsauerstoffgehalt von wenigstens 14% und als zur Polyadduktbildung mit Epoxydgruppen fähigen Verbindungen Novolake im Gewichtsverhältnis von 25 :75 bis 70:30 verwendet werden und die Umsetzung während 20 bis 120 Minuten bei Temperaturen von llObis 170⁰C durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man kristallisiertes Triglycidylisocyanurat mit Novolaken im Gewichtsverhältnis 30 :70 bis 60:40 einsetzt und die Umsetzung während 40 bis 90 Minuten bei 120 bis 150⁰C vornimmt.

3. Verwendung der Umsetzungsprodukte nach Anspruch 1 und 2 zur Herstellung von Überzügen.

4. Verwendung der Reaktionsprodukte nach Anspruch I bis 2 zur Herstellung von Verklebungen.