NO125280B

NO125280B -

Info

Publication number: NO125280B
Application number: NO2617/68A
Authority: NO
Inventors: K Schmitt; F Gude; S Brandt
Original assignee: Scholven Chemie Ag
Priority date: 1967-07-06
Filing date: 1968-06-29
Publication date: 1972-08-14
Also published as: US3673273A; SE330982B; NL6809386A; FR1571873A; LU56376A1; DE1694958A1; DK128934B; BE716954A; AT281425B; DE1694958B2; NL153925B

Description

Polyamid-epoksyharpiks-reaksjonsprodukt

for anvendelse som formlegemer og overtrekk.

Enhetlige polyamider av rettlinjede diaminer og dikarboksylsyrer, av aminokarboksylsyrer og av laktamer er partielt kry-stallinske. De er uoppløselige i de fleste oppløsningsmidler og uforenlig med andre polymere stoffer.

Det er kjent at man ved blandingskondensasjon også kan fremstille oppløselige polyamider. Disse oppløser seg i alkoholer og viser allerede en begrenset forenlighet med andre polymere, spesielt med epoksyharpikser. Derved er det mulig å bringe polyamidene til reaksjon med disse harpikser ved høyere temperatur og å fremstille nye plaststoffer med forbedrede egenskaper.

For å få hård, formbestandig plast av blandingen av de to komponenter i løpet av et kort tidsrom, er det nødvendig å tilset-te epoksyharpiksherdner, f.eks. dicyandiamid.

Tvinger man reaksjonen av disse blandingspolyåmider med epoksyharpikser uten herdningsmidler til å gå ved høyere temperaturer, så finner det sted nettdannelse ved amidgruppene (J. appl. Polym. Sei. 8, 1287 - 95, 1964), idet blandingen blir uoppløselig. Nettdannelsesgraden er imidlertid liten. De nevnte harpikskombina-sjoner er derfor bare blitt kjent som klebestoffer.

Tidligere var det imidlertid ikke mulig å omsette de kjente blandingspolyåmider allerede ved lavere temperatur med epoksyharpikser, resp. ved denne reaksjon å få for formlegemer brukbare produkter.

I britisk patent nr. 976.007 omtales fremstillingen av polyamider som anvendes ifølge oppfinnelsen på basis av l-amino-3-aminometyl-3,5,5-trimetylcykloheksan. Fremstillingen av polyamider med innhold av et annet diamin kan foregå tilsvarende.

Det ble funnet at polyamider hvis aminkomponenter helt eller delvis består av blandingen av stereoisomere av 1-amino-3-amino-metyl-3j5j5-trimetylcykloheksan (kjent under navnet "Isophor-ondiamin", i det følgende betegnet med IPD), begynner å reagere allerede ved normal temperatur med epoksyforbindelser som inneholder mer enn en epoksygruppe pr. molekyl. Reaksjonsproduktene nettdanner ikke med en gang således at blandingene ennå forblir smeltbare og oppløse-lige og dessuten kan forarbeides. De forholder seg i denne henseende som de kjente blandinger av epoksyharpikser og lavmolekylære polyaminer, som først etter noen tid gir høyt fornettede hårde plastmaterialer. Lavmolekylære polyaminer har imidlertid et høyt damptrykk og er sunnhetsskadelige og kan derfor bare forarbeides under anvendelse av forsiktighetsforholdsregler.

Oppfinnelsen vedrører polyamid- epoksyharpiks-reaksjonsprodukt for anvendelse som formlegemer og overtrekk, omfattende reaksjonsproduktet av en blanding bestående av 10-99>8 vektprosent polyamid og resten epoksyharpiks, idet polyamidet er et reaksjonsprodukt av alifatiske, aromatiske eller cykloalifatiske dikarboksylsyrer og diaminer, hvori eventuelt er innbygget aminokarboksylsyrer resp. i form av deres laktamer, idet reaksjonsproduktet er karakterisert ved at polyamidet er et reaksjonsprodukt av den angitte syrekomponent og diaminer som i en mengde av 20-100 vektprosent består av l-amino-3-aminometyl-3,5 j 5-trimetylcykloheksan.

Ved som ifølge oppfinnelsen å la polyamid-delen helt eller delvis bestå av IPD unngås de angitte ulemper. Deres blandinger med epoksyforbindelser gir plastmaterialer med fremragende tekniske egenskaper. De utmerker seg ved deres hårdhet og seighet. Spesielt å fremheve er deres farveløshet såvel som formbestandighet i varme, som er uvanlig høy for polyamidepoksyd-kombinasjonen. Vicat-temperaturen ligger vanligvis omtrent 20-30°C høyere enn ved kombinasjonen av den samme epoksydforbindelse med et tilsvarende polyamid, som ble fremstilt uten anvendelse av minst 2052 IPD. Den høye overflate-glans muliggjør anvendelsen av varmebestandige overtrekk. '

Som det fremgår av det foregående, inngår i plastmat-erialene ifølge oppfinnelsen to komponenter. Komponent I er et polyamid av IPD, komponent II er en epoksyharpiks. Ifølge oppfinnelsen utgjør delen av komponent I ca. 75-99,8 vektprosent, når plastmat-erialene ikke eller bare svakt skal være nettdannet, og ved de sterk-ere nettdannede plastmaterialer ca. 10-75 vektprosent, således at delen av komponent I i et hvert fall ligger mellom 10 og 99,8 vektprosent. De gunstigste resultater får man med en del av IPD-polyamid mellom 50 og 97 vektprosent. Ved medanvendelse av alifatiske, arali-fatiske, aromatiske eller andre cykloalifatiske diaminer som bestand-del av polyamidet, som heksametylendiamin, 1,4-diamincykloheksan, kan egenskapene varieres. Innholdet av IPD skal imidlertid minst utgjøre 20 vektprosent av polyamidets amindel. Som dikarboksylsyrer kan det anvendes alifatiske, aromatiske eller cykloalifatiske dikarboksylsyrer, som f.eks. adipinsyre, 2,4,4-trimetyladipinsyre, dekandikarboksylsyre, tereftalsyre, cykloheksan-1,4-dikarboksylsyre. Syrene kan også anvendes i form av deres estere. Aminokarboksylsyrene kan - også i form av deres laktamer - medinnbygges som f.eks. e-aminokapronsyre eller laurinlaktam.

Et spesielt fordelaktig produkt ifølge oppfinnelsen oppnås fra lavmolekylære polyamider med midlere molekylvekter under 3.000, hvis endegrupper for 70-100 vektprosents vedkommende er aminogrupper. Disse lar seg på grunn av deres lave mykningsområdér og deres gode oppløselighet sammenblande allerede ved lave temperaturer med de reaktive harpikser, således at det kan anvendes høyreaksjons-dyktige epoksyharpisker.

Addukter med høy elastisitet får man når man omsetter polyamider med molekylvekter mellom 1.500 og 10.000, spesielt mellom 2.000 og 7.000, med epoksyharpikser.

De som komponent II anvendbare epoksyforbindelser er vanlig kjent. Det kan f.eks. anvendes glycidyletere av flerverdige fenoler, som bis-glycidyletere av difenylolpropan og deres polymere, glycidylestere, f.eks. av isoftalsyre, epoksyderte hydrokarboner som vinylcykloheksendiepoksyd, glycidyletere av fenolformaldehydharpikser. Også blandinger av forskjellige epoksyforbindelser kan anvendes» Mo-noepoksyforbindelser kan medanvendes i små mengder. Ved blanding med fyllstoffer, pigmenter, mykningsmidler lar seg på kjent måte egenskapene av formlegemene og overtrekkene forandre. Fremstillingen av formlegemene og overtrekkene foregår ved sammenblanding av de to komponenter I og II, eventuelt i et oppløsningsmiddel og derpåfølgende formning eller fimdannelse. Reaksjonen kan akselereres ved bppvarm-ning ved 50-200°C. Ved tilsetning av epoksyharpiksherdnere som aktiv-erer komponent II, akselereres reaksjonen likeledes.

Eksempel 1.

40 vektdeler av et polyamid fremstilt av 43 vektdeler adipinsyre og 57 vektdeler IPD ble oppløst i 80 vektdeler metanol. Oppløsningen ble sammenblandet med 15 vektdeler av en av difenylolpropan og epiklorhydrin fremstilt epoksyharpiks av epoksyverdi 0,36. Harpiksoppløsningen ble anrevet med 10 vektdeler TiC>2 og 0,5 vektdeler av et findelt kiselgel og påført på et omhyggelig renset stålblikk. Etter avluftning ble filmen oppvarmet \ time ved l40°C. Filmen var hvit og hadde høy. glans.. Pendelhårdhet.ifølge Konig utgjorde 198 sekunder. Den samme herdningsgrad oppnår man. etter 6 dager ved. 25°C. Eksempel 2. 40 vektdeler av et blandingspolyamid fremstilt av 36 molprosent AH-salt (adipinsurt heksametylendiamin), 44 molprosent e-aminokapronsyre, 8,4 molprosent adipinsyre og 11,6 molprosent IPD (32,1 vektprosent av samlet diaminmengde) gjennomknas varmt med 5,6 vektdeler av en av difenolpropan og epiklorhydrin fremstilt epoksyharpiks av epoksyverdi 0,48. Blandingen presses i en plateform og oppvarmes \ time ved l40°C. Produktet er farveløst. Vicat-tempera-tuen utgjorde 136°C.

Eksempel 3-

40 vektdeler av et blandingspolyamid fremstilt av 45 molprosent AH-salt (adipinsurt heksametylendiamin) og 55 molprosent e-aminokapronsyre gjennomknas varmt med 5,6 vektdeler av den i eksempel 2 anvendte epoksyharpiks. Blandingen presses i en plateform og oppvarmes i 2 timer ved 170°C. Vicat-temperaturen ligger på 84°C. Eksempel 4. 40 vektdeler av et polyamid fremstilt av 43 molprosent adipinsyre og 57 molprosent IPD og av midlere molekylvekt 1.020 gjennomknas med 30 vektdeler av en av difenylolpropan og epiklorhydrin fremstilt epoksyharpiks av epoksyverdi. 0^36. Blandingen presses i en plateform og oppvarmes \ time ved 140°C. Det farveløse produkts Vicat-temperatur ligger på l63°C.

Eksempel 5»

hO vektdeler av et polyamid fremstilt av 57 molprosent IPD, 33 molprosent dekandikarboksylsyre og 10 molprosent tereftalsyre oppløses sammen med 20 vektdeler av den i eksempel 2 anvendte epoksyharpiks i 100 vektdeler metanol. Med denne oppløsning belegges en myk-PVC-folie. Det farveløse overtrekk er etter oppvarmning ved 80°C hårdt og fleksibelt.

Claims

1. Polyamid-epoksyharpiks-'reaksjonsprodukt for anvendelse som formlegemer og overtrekk, omfattende reaksjonsproduktet av en blanding bestående av 10-99,8 vektprosent polyamid og resten epoksyharpiks, idet polyamidet er et reaksjonsprodukt av alifatiske, aromatiske eller cykloalifatiske dikarboksylsyrer og diaminer, hvori eventuelt er innbygd aminokarboksylsyrer resp. i form av deres laktamer, karakterisert ved at polyamidet er et reaksjonsprodukt av den angitte syrekomponent og diaminer som i en mengde av 20-100 vektprosent består av l-amino-3-aminometyl-3,5,5~trimetylcykloheksan.

2. Polyamid-epoksyharpiks-reaksjonsprodukt ifølge krav 1, karakterisert ved at polyamidets midlere molekylvekt ligger under 3.000 og endegruppene er minst 705? aminogrupper.