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Verfahren zur Herstellung von Kunststoffmassen, Giesslingen, Klebemitteln und Lack- überzügen aus epoxygruppenhaltigen Verbindungen
Es ist bekannt, dass aus epoxygruppenhaltigen Verbindungen, die z. B. aus Bisphenolen, Polyoxybenzolen od. dgl., durch Umsetzung mit Epichlorhydrin und seinen Derivaten erhalten werden, nach einem Härtungsprozess, der unter Zusatz von sauren oder basischen Härtungsmitteln erfolgt, wertvolle Kunststoffmassen entstehen, die als Klebemittel, Giessharze oder auch zu Lacküberzügen verwendet werden. Als saure Härtungsmittel werden in der Hauptsache Anhydride von Dicarbonsäuren eingesetzt, wie z. B. Phthalsäureanhydrid und Bernsteinsäureanhydrid.
Von diesen beiden Härtern wird Phthalsäureanhydrid in der Technik bevorzugt.
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hydrid geringe Mengen Carbonsäuren zuzusetzen, um den Härtungsprozess zu beschleunigen.
Es wurde nun gefunden, dass. Überraschender- weise Kunststoffmassen mit besonders guten Eigenschaften bezüglich Elastizität und Wasserfestigkeit entstehen, wenn den gelösten oder geschmolzenen epoxygruppenhaltigen Verbindungen bzw. ihren Kombinationen mit ändern Harzen das bei der Adipinsäureherstellung mittels Oxydation von Cyclohexanon mit Salpetersäure als Abfallprodukt anfallende Gemisch von Dicarbonsäuren nach erfolgter Reinigung und gegebenenfalls anschliessender Hitzebehandlung unter normalen oder vermindertem Druck als Härtungsmittel zugesetzt wird. Der Reinigungsprozess macht weder eine Trennung des angefallenen Dicarbonsäuregemisches in seine Einzelbestandteile erforderlich, noch hat er diese zur Folge.
Je nach der Art der Vorbehandlung erhält man Härtungsmittel verschiedener Wirkungsweise.
So wird z. B. das Säuregemisch, das nach der Ab- trennuno der Adipinsäure aus der Mutterlauge auskristallisiert, in heissem Wasser gelöst und das Wasser im Vakuum entfernt. Dieser Prozess wird zweimal wiederholt. Dann wird der Destillationsrückstand auf 5 gekühlt und der entstandene weissgelbliche Kristallbrei von dem restlichen Wasser durch Absaugen befreit und schliesslich bei 50 getrocknet (Vorschrift I). Die harten, zusammengebackenen Kristalle werden zu einem weissen Pulver zerrieben und können in dieser Form ohne weitere Hitzebehandlung als Härtungsmittel zur Herstellung von Epoxyharzlacken, die durch Hitze härtbar sind, verwendet werden.
Man kann das auf diese Weise gewonnene Säuregemisch auch weiter in einem offenen Gefäss mindestens Y2 Stunde lang auf 1200 erhitzen, wo. bei eine grünliche Schmelze entsteht. Bei diesem Prozess wird die vorhandene Oxalsäure unter Entwicklung von Gas, das sich durch ein starke ! Schäumen bemerkbar macht, zersetzt.
Nach dem Zerreiben der wieder erkalteten Schmelze entsteht ein weisses Pulver, das als Härter sowohl für Epoxydharzlacke als auch für die Herstellung von Klebemitteln aus Epoxydharz geeignet ist (Vor- schrift U). Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gemisch im Vakuum von etwa 24 mm bei 130 mindestens 2 Stunden erhitzt wird (Vorschrift III).
Ganz besonders günstige Ergebnisse werden erzielt, wenn das nach Vorschrift I gereinigte Säuregemisch mit der doppelten Menge Acetylchlorid 13 Stunden unte. r Hückflusskülhlung bei ständigem Rühren auf 400 erhitzt wird. Anschliessend wird die entstandene Essigsäure und das restliche Acetylchlorid entfernt und der Rückstand im Vakuum destilliert (Vorschrift IV).
Das kristallinische Destillat hat einen Schmelzpunkt von 67 und eignet sich in hervorragender Weise als Härtungsmittel für Giessharze. Die mit diesem Anhydrid hergestellten GiessJinge sind besonders klar, hart und elastisch. Es kann ausserdem aber ebenso für die
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Das beanspruchte Verfahren bezieht sich nicht nur auf reine Epoxydharz, sondern auch auf
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wie Trikresylphosphat, Phthalsäureester und ähnlichen Produkten.
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1 :Gew.-TeiIen Cyclohexanol und 60 Gew.-Teilen Aceton in der Wärme gelöst und mit 40 Gew.Teilen einer 50%igen Lösung des nach der Vorschrift I hergestellten Härters im gleichen Lösungsmittelgemisch kalt vermischt. Die Lackharzlösung ist gut streichbar und trocknet nach einstündigem Einbrennen bei 180 bei guter Haftung
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des hohen Spritgehaltes zu Ausfällungen des Epoxydharzes führt.
Beispiel 2 : 60 Gew.-Teile Epoxydharz vom Molekulargewicht 600-800 werden in 30 Gew.Teilen Butvlacetat und 10 Gew.-Teilen Aceton gelöst. Zu'dieser Lösung werden 60 Gew.-Teile einer Lösung zugerührt, die aus 30% des nach der Vorschrift I hergestellten Härters sowie aus 50% Spiritus und 20% Aceton besteht. Zum
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chende Menge an Trockenstoffe enthält.
Der so hergestellte Epoxydharzlack ist streichbar, spritzbar
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nach dem Trocknen an der Luft bei gewöhnlicher Temperatur oder nach einstündigem Einbrennen
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180" einenmittel keine brauchbaren Lacke zu erzielen, da man hiemit keine 30% ige Lösung herstellen kann ; eine stärker verdünnte Lösung würde aber einen so hohen Spiritusanteil in die Lacklösung bringen, dass sowohl das Epoxydharz als auch das Alkydharz darin nur noch teilweise gelöst bliebe.
Beispiel 3 : 60 Gew.-Teile Epoxydharz vom Molekulargewicht 600-800 werden mit 15 Gew.Teilen eines nach der Vorschrift I hergestellten Härters 30 min'bei 140" erhitzt. Dann werden 20 g Weichmacher, z. B. Mesamoll, Trikresylphosphat od. dgl., zugerührt, und die Lösung wird mit 40 Gew.-Teilen eines aus 3 Gew.-Teilen Butylacetat und 1 Gew.-Teil Aceton bestehenden Gemisches verdünnt.
Die Lacklösung gibt nach dem Auftrag auf Metall und einstündigem Einbrennen bei 180'einen wasserhellen, harten, hochglänzen-
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4 :Molekulargewicht 523 werden mit 20, 5 Gew.- Teilen eines nach der Vorschrift II hergestellten Härters Stunde bei 140 verschmolzen. Dieses ohne Lösungsmittel hergestellte Produkt lässt sich vorzugsweise als Klebe- und Verleimungsmittel einsetzen. Zur Verfestigung genügt eine Erhitzung von 3 bis 4 Stunden auf 140 .
Beispiel 5 : 35 Gew.-Teile Epoxydharz werden in 15 Gew.-Teilen Toluol gelöst und 50 Gew.-
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stellten Härters und je 17, 5 Gew.-Teilen Cyclohexanol und Aceton besteht. Der so erhaltene Lack ist mehrere Monate lagerfähig und gibt nach dem Aufstrich auf Eisen und Aluminium nach einstündigem Einbrennen bei 180 einen harten,
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über dem 1-mm-Dorn keine Veränderung zeigt, während ein unter Verwendung von Phthalsäureanhydrid hergestellter Lack bereits über dem 1-cmDorn bricht. In konzentrierter Lösung (ohne Toluol) eignet er sich als Klebemittel für Eisen und Leichtmetalle.
Beispiel 6 : 60 Gew.-Teile Epoxydharz vom Molekulargewicht 523 werden mit 10 Gew.-Teilen eines nach der Vorschrift IV hergestellten Härters geschmolzen und 16 Stunden bei 1300 getrocknet.
Es entsteht ein sehr hartes, klares, unschmelzbares Kunstharzprodukt, das spanbearbeitungsfähig ist.
Beispiel 7 : 100 Gew.-Teile einer 70%igen Epoxydharzlösung in Toluol werden mit 70 Gew.Teilen einer 30%igen nach der Vorschrift IV hergestellten Härterlösung in Cyclohexanol-Aceton 1 : 1
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Der Lack wurde 1 Stunde bei 180'eina eingebrannt und zeigte bei wasserhellem Film grosse Härte, Elastizität und Haftung auf Eisen und Aluminium.
Die Herstellung von Kunststoffmassen, Klebeharzen und Lacken mit Hilfe des Säuregemisches der oben beschriebenen Art und Herstellungsweise stellt einen bedeutenden Fortschritt gegenüber dem
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die mit ihm hergestellten Produkte im Vergleich zu den bisher bekannten bessere Eigenschaften
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fallende bisher für die Weiterverarbeitung verworfenes Gemisch mit wirtschaftlichem Vorteil verwendet werden kann. Dabei ist es nicht notwendig, aus diesem Gemisch durch schwierige chemische Operationen die einzelnen in ihm enthaltenen Dicarbonsäuren zu isolieren, weil das Gemisch gerade in der vorliegenden Zusammensetzung die überraschend guten Eigenschaften zeigt. Das neue Verfahren erweitert die RohstofFbasis
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massen und führt zu einer Verbilligung der sehr wertvollen Produkte.
PATENTANSPRÜCHE :
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nenfalls in Kombination mit geeigneten Harzen, unter Verwendung saurer Härtungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass den gelösten oder geschmolzenen epoxygruppenhaltigen Verbindungen bzw. ihren Kombinationen mit andern Harzen das bei der Adipinsäureherstellung mittels Oxydation von Oydohexanon mit Salpetersäure anfallendia Ge- misch von Dicarbonsäuren nach erfolgter Reinigung und gegebenenfalls anschliessender Hitzebehandlung unter normalen oder vermindertem
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