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DE2504320A1 - Epoxyharzmassen und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Epoxyharzmassen und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number
DE2504320A1
DE2504320A1 DE19752504320 DE2504320A DE2504320A1 DE 2504320 A1 DE2504320 A1 DE 2504320A1 DE 19752504320 DE19752504320 DE 19752504320 DE 2504320 A DE2504320 A DE 2504320A DE 2504320 A1 DE2504320 A1 DE 2504320A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
acid
component
epoxy resin
epoxy
anhydride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19752504320
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Hendrik De Kruif
Maarten Sluis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHELL INT RESEARCH
Shell Internationale Research Maatschappij BV
Original Assignee
SHELL INT RESEARCH
Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHELL INT RESEARCH, Shell Internationale Research Maatschappij BV filed Critical SHELL INT RESEARCH
Publication of DE2504320A1 publication Critical patent/DE2504320A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/42Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
    • C08G59/4223Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof aromatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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    • C08G59/02Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule
    • C08G59/12Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule of polycarboxylic acids with epihalohydrins or precursors thereof

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  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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Description

"Epoxyharzmassen und Verfahren zu ihrer Herstellung"
Die Erfindung bezieht sich auf bei 25°C feste Kunststoffe auf Epoxyharzbasis, die pulverisiert werden können, so daß man sie als Überzugspulver verxvenden kann; besonders geeignet sind diese Kunstharzmassen für Beschichtungen im Ereien.
Im allgemeinen enthalten wärmehärtbare Kunstharzpulver, die als Überzüge verwendet werden sollen, einen Binder, der sich zusammensetzt aus einem härtbaren Kunstharz, das bei Normaltemperatur fest ist und oberhalb 60 G schmilzt, und einem latenten Härtemittel, das bei Umgebungstemperatur nicht mit dem wärmehärtbaren Harz reagiert und ebenfalls bei Normaltemperatur fest ist und einen Schmelzpunkt von mehr als 60° aufweist-. Wenn das Harz oder das Härtemittel unterhalb 600C erweicht, so ist das Gemisch schwer zu pulverisieren und das Pulver neigt dazu, bei der.Lagerung zusammenzubacken. -
Die Verwendung von festen Polyglycidyläthern von 2,2-Bis-
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(4-hydroxyphenyl)-propan als Binderkomponente in Überzugspulvern in Kombination mit Aminen, Amiden und Polycarbonsäureanhydriden als Härtemittel ist bekannt. Die Verwendung von Epoxyharzen als Binderkomponente in Überzugspulvern hat den Vorteil, daß während des Härtens keine flüchtigen Substanzen gebildet werden, die zur Bildung von Gaseinschlüssen und Blasen führen könnten, so daß man unvollkommene Filme erhält. Andererseits haben aber die aus solchen Pulvern erstellten Überzüge eine unzureichende Beständigkeit gegenüber Witterungseinflüssen, insbesondere gegen die Einwirkung von UV-Strahlen und sind daher im allgemeinen nicht geeignet zur Verwendung im.Freien.
Es ist auch bekannt, daß man elektrische Isolatoren zur Verwendung im Freien dadurch herstellen kann, daß man ein cycloaliphatisches Polyepoxid mit einem cycloaliphatischen Polycarbonsäureanhydrid als Härtemittel vergießt und das Gemisch in der Wärme härtet. Attraktive cycloaliphatische Polyepoxide zur Verwendung im Freien sind die Glycidylester von cycloaliphatischen Dicarbonsäuren, wie Hexahydrophthalsäure und Bicyclo-/~2,2, 1_7-heptan-2,3-dicarbonsäure. Diese Ester sind bei 25 C flüssig und können daher nicht als Hauptbinderkomponenten in Überzugspulvern verwendet werden.
In der US-PS 3 525 289 wird vorgeschlagen, ein zur Anwendung für Überzugspulver geeignetes lösliches, schmelzbares Kunstharz dadurch herzustellen, daß man den Diglycidylester von Hexahydrophthalsäure mit einer äquimolaren Menge an Hexahydrophthalsäure umsetzt. Das so erhaltene Harz ist zwar bei Umgebungstemperatur
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flüssig, hat jedoch ein höheres Epoxyäquivalentgewicht, als dies für einen Bestandteil eines Überzugspulvers wünschenswert erscheint. Verringerte man jedoch den Anteil an Hexahydrophthalsäure soweit, daß man ein Harz erhielt, bei dem das Epoxyäquivalentgewicht im gewünschten Bereich lag, so 'war das Produkt "bei Raumtemperatur flüssig oder sein Schmelzpunkt war zu niedrig, als daß man es in einer pulverisierten Überzugsmasse verwenden konnte.
Im übrigen war man bisher der Auffassung, daß in Überzugsmassen auf Epoxyharzbasis keine aromatischen Bestandteile vorhanden sein dürften, wenn diese im Freien zur Anwendung kommen sollten.
Im Gegensatz hierzu wurde nun gefunden, daß gewisse Kunststoffgemische auf Epoxyharzbasis, die bestimmte aromatische Komponenten enthalten, als Bindemittel in pulverförmigen Überzugsmassen verwendet werden -können und daß solche Massen sich sehr gut zur Verwendung im Freien eignen.
Gegenstand der Erfindung ist eine bei 25°C feste und bei höherer·Temperatur schmelz- und härtbare Epoxyharzmasse, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus folgenden Bestandteilen besteht:
(A) Einem festen, schmelzbaren Eeaktionsprodukt aus (1) einem Polyglycidylester mit 1,5 bis 2,0 Epoxygruppen je Molekül einer carbocyclischen Dicarbonsäure und (2) einer Dicarbonsaurekomponente, die 50 bis Gew.-% Isophthalsäure enthält, wobei das Reaktionsprodukt (A) ein Epoxyäquivalentgewicht von 800 bis 3000 aufweist und
£09832/0939
(B) einerzur Härtung ausreichendenMenge an Polycarbonsäure oder Polycarbonsäureanhydrid, wobei die Komponente B zu 50 bis 100 Gew.-% aus einer aromatischen Polycarbonsäure mit mindestens drei Carboxylfunktionen je Molekül bzw. deren Anhydrid besteht.
Die Komponente A (1) ist ein Polyglycidylester mit 1,5 bis 2,0 Epoxygruppen je Molekül einer carbocyclischen Dicarbonsäure, vorzugsweise einer cycloaliphatisehen Dicarbonsäure der allgemeinen Formel:
H R.
C -
C '
worin IL· und Rp entweder je ein Wasserstoffatom oder gemeinsam eine Methylengruppe vertreten. Beispiele für derartige cycloaliphatische Säuren sind Hexahydrophthal-, säure und Endomethylenhexahydrophthalsäure (Bicyclo-/~2,2,1_7-heptan-2,3-dicarbonsäure). Andere bevorzugte Glycidylester sind diejenigen der Phthalsäure oder der Isophthalsäure. Auch Glycidylester von Tetrahydrophthalsäure können verwendet werden.
Die Glycidylester können auf an sich bekannte Weise aus den Säuren oder ihren Anhydriden oder Salzen und Epichlorhydrin hergestellt werden. Will man Polyglycidylester mit 1,5 bis 2,0 Epoxygruppen je Molekül erhalten, so ist ein Aquivalentverhältnis Epichlorhydrin/Carboxyläquivalente von mindestens 3?5? vorzugsweise von mindestens 5 oder mehr, zu empfehlen. Geeignete Verfahren zur
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Herstellung derartiger Polyglycidylester sind beschrieben in den GB-PS 1 175 711 und 1 205 180 und in der britischen Patentanmeldung 59 789/72. Bei einem niedrigen Verhältnis von Epichlorhydrin zu Carboxylaquivalenten kann das Produkt ein Polyglycidyl— ester sein, der durchschnittlich mehr als 2,0 Epoxygruppen je Molekül enthält, nämlich ein sog. "verzweigter" Ester, der sich nicht zur Herstellung der erfindungsgemäßen Komponente A eignet, da bei der Reaktionstemperatur die Gelierzeit zu kurz ist, als daß man aus einem in der Technik üblichen Reaktor ein gelfreies Produkt abschleudern kann.
Die Komponente A (2) ist eine Dicarbonsäure bzw. ein Gemisch aus solchen Säuren und besteht zu 50 bis 100 Gew.-% aus Isophthalsäure. Wird als Bestandteil der Komponente A (2) eine zweite Dicarbonsäure verwendet, so ist dies vorzugsweise eine die Biegefähigkeit begünstigende aliphatisch^ oder cycloaliphatische Dicarbonsäure mit mindestens 6 und vorzugsweise 6 bis 10 Kohlenstoffatomen je Molekül, deren Anteilsmenge bis zu 50 Gew.-% betragen kann.
Beispiele für derartige aliphatisch^ oder cycloaliphatische Dicarbonsäuren, welche das Kunstharz biegefähig machen, sind Adipinsäure, Sebacinsäure, 2,2,4-Trimethyladipinsäure, Tetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure und Methylhexahydrophthalsäure. Ihre Anwesenheit verbessert die Flexibilität des gehärteten Überzugs und diese Flexibilität erreicht im allgemeinen dann ein Optimum, wenn die flexibel machende Dicarbonsäure in einem Anteil von 15 bis 25 Gew.-% in der Komponente A(2) vorhanden ist.
Zwecks Herstellung des festen, fließfähigen Reaktions-
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Produktes A vermischt man die Komponenten A(1) und A(2) in einer oder mehreren Stufen in einem Verhältnis von Epoxy- zu Carboxyläquivalenten von 1,5:1 "bis 1,08:1 und bewirkt die Umsetzung durch Erhitzen des Gemisches auf 100 bis 1500G. Da die Reaktion exothermisch ist, muß man kühlen und während der Umsetzung muß die Temperatur sorgfältig überwacht werden, damit die Reaktion nicht "davon_läuft", da man sonst leicht ein vernetztes, nicht mehr schmelzbares Harz erhält, das für den beabsichtigten Zweck ungeeignet ist . Bereitet man das Kunstharz A in größeren Ansätzen, so fügt man vorzugsweise die Dicarbonsäurekomponente A(2) zu der Epoxykomponente A(1) allmählich oder stufenweise zu, um extreme Temperaturanstiege zu vermeiden.
In gewissen Fällen können zur Beschleunigung der'Umsetzung des Polyglycidylesters mit der Dicarbonsäurekomponente Katalysatoren zugefügt werden, jedoch ist dies im allgemeinen nicht ratsam, da die Reaktion exothermisch ist und die Anwesenheit von Beschleunigern ihre Kontrolle nur erschwert.
Führt man die Umsetzung der Komponenten A(1) und A(2) nach den obigen Empfehlungen durch, so ist das Reaktionsprodukt ein schmelzbares, jedoch bei Umgebungstemperatur festes Kunstharz, das in organischen Lösungsmitteln, wie Ketonen und Glykoläther löslich ist und ein Epoxyäquivalentgewicht von 800 bis 3 000 aufweist.
Die als Härtemittel dienende Komponente B der erfindungsgemäßen Kunstharzmasse ist eine Polycarbonsäure oder deren Anhydrid oder ein Gemisch aus solchen Säuren oder Anhydriden und enthält in jedem lall mindestens 50" Gew.-% einer aromatischen Polycarbonsäure mit mindestens drei
Carboxylfunktionen je Molekül "bzw. ihres Anhydrides. Bevorzugt unter den aromatischen Polycarbonsäuren bzw. Säureanhydriden mit mindestens drei Oarboxylfunktionen int das Trimellitsäureanhydrid. Andere gleichwertige Komponenten, die unter diese Definition fallen, sind Monoalkylester von Pyromellitsäure-Monoanhydrid und bzw. oder Benzophenon-3,31,4-,V-tetracarbonsäure-MonO-anhydrid. Eine Carboxylgruppe hat eine einzige Garboxylfunktion während eine Anhydridgruppe in dieser Hinsicht zwei Carboxylfunktionen hat, da die Letztere leicht durch Wasser zu zwei Carboxylgruppen hydrolysiert werden kann.
Andere Bestandteile der als Härtemittel dienenden Komponente B können aromatische, cycloaliphatische oder aliphatische Dicarbonsäuren oder deren Anhydride sein, die in einer Anteilsmenge von bis zu 50» vorzugsweise bis zu 20 % des Gesamtgewichts der Komponente B vorhanden sein können; Beispiele sind die Anhydride von Phthalsäure, Tetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure und Methylhexahydrophthalsäure sowie das Polyanhydrid von Polyazelainsäure und dergleichen, einzeln oder im Gemisch. Ist in der Komponente A(2) als Mittel 'zur Verbesserung der Biegefähigkeit eine Dicarbonsäure vorhanden, so ist es im allgemeinen nicht ratsam, in der Komponente B ein Dicarbonsäureanhydrid zu verwenden, da sonst der Schmelzpunkt des Kunstharzes so weit erniedrigt wird, daß das' Pulverisieren Schwierigkeiten macht oder daß das-Pulver beim Lagern zusammenbackt.
Der Anteil an Komponente B beträgt im allgemeinen das 1- bis Jfache und vorzugsweise das 1,5- bis 2,5>fache der stöchiometrischen Menge, berechnet auf den Epoxygehalt der Komponente A.
509832/0939 , '
Die Kunstharzkomponenten A und B können mit den üblichen Zusätzen für Überzugspulver, wie Pigmenten, Füllmitteln, Mitteln zur Steuerung der Fließbarkeit oder zur Verhinderung der Kraterbildung und dergleichen vermischt sein bzw. werden. Diese Zusätze können beim Vermischen der beiden Komponenten A und B zugegeben werden, z.B. beim Trockenvermischen, beim gemeinsamen Vermählen oder beim Vermischen im geschmolzenen Zustand. Das Vermischen in der Schmelze kann durchgeführt werden in einem erhitzten Z-Platten-Mischer, auf heißen Walzen oder in einem Extruder; im letzteren Fall verläuft das Vermischen der Schmelze besonders rasch, so daß man Extruder verwenden kann, wenn große Ansätze bereitet werden sollen, was mit einem Z-Platten-Mischer schwierig wäre. Das abgekühlte feste Material kann dann, beispielsweise in einer Vorrichtung mit Nadelscheiben, zerkleinert werden und wird dann abgesiebt, so daß man ein Pulver der gewünschten Körnung erhält, bei dem die Teilchen beispielsweise 100 bis 350 /am Durchmesser haben, wenn es in einer Wirbelschicht, in einer elektrostatischen Wirbelschicht oder mit der Spritzpistole verwendet werden soll, während der Durchmesser weniger als ^^,yvcm beträgt, wenn das Pulver zum elektrostatischen Versprühen oder zur Verwendung in einer Wolkenkammer (cloud chamber) bestimmt ist.
Auf der Basis von erfindungsgemäßen Epoxykunstharzmassen erzeugte Überzugspulver können auf die verschiedensten Substrate, insbesondere auf Metalle, wie Stahl und Zinnplattierungen aufgebracht werden und lassen sich dadurch härten, daß man sie z.B. einige Zeit auf 150 bis 2200C erhitzt; man erhält dadurch schmiegsame, aber feste und widerstandsfähige Überzüge.
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Die Erfindung wird anhand der Beispiele, bei denen Teile Gew.-Teile bedeuten, näher erläutert. Die Komponenten A(1) und A(2) wurden dabei in einem Reaktionsgefäß unter Rühren vermischt und auf die gewünschte Reaktionstemperatur erhitzt, bei der sie gehalten wurden, bis eine niedrige Säurezahl des Produktes anzeigte, daß die freien Carboxylgruppen im wesentlichen vollständig verschwunden waren. Die ·" Schmelzpunkte wurden gemessen mit einem Mettier-5P-Apparat unter einem Temperaturanstieg von 20C je Minute. Die Gelierungszeit ist die Gesamtzeit, während der das Ausgangsgemisch auf Reaktionstemperatur ge- . . " halten werden kann, bis das Gelieren eintritt.
Die Auswertung der Harzgemische als Überzugspulver erfolgte im Rahmen folgender Aufbereitungen: ."..-.
Schmelzbares Reaktionsprodukt A 100 Gew.-Teile
TiO2-Pigment 50" "
Modaflow *) 0,3 ""
Mowital 3,0 " "
Aerosol (thixotrop machender
Zusatz) 0,5 " "
Härtemittel (Komponente B) verschiedene Anteilsmengen, ausgedrückt in Gew.-Teilen je Gew.-Teile Komponente A (abgekürzt als phr, d.h.^parts per hundred
parts of resin")
*) Modaflow ist ein Zusatz zur
Steuerung der Fließfähigkeit
Die Bestandteile wurden trocken vermischt und dann 4 bis 7 Minuten bei 90 bis 1100C auf einem Zweiwalzenstuhl zusammengeschmolzen. Nach Abkühlen wurde, das Gemisch zerkleinert und auf eine Teilchengröße von
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- ίο -
weniger als 75/um abgesiebt. Die Pulver wurden durch elektrostatisches Versprühen auf Stahlplatten aufgebracht; die Filmdicke betrug nach Härten 50 bis 70 /um. '-1MIBK" ist eine Abkürzung für Methylisobutylketon.
Beispiel 1_
Harz auf der Basis von Diglycidylester von Phthalsäure: 1,39 Epoxyäquivalent eines Diglycidylesters von Phthalsäure (mit einem Epoxyäquivalentgewicht von 166 und einem Molekulargewicht von 301, daher durchschnittlicher Gehalt 1,81 Epoxygruppen je Mol) wurden xrährend 125 Minuten bei 15O0C mit Isophthalsäure (1,0 Säureäquivalent) umgesetzt. Das Produkt hatte ein Epoxyäquivalentgewicht von 950, einen Schmelzpunkt von 7^0C und einen Säurewert von 4- mäqu/100 g.
Das Kunstharz wurde gemäß der oben beschriebenen Standard-Vorschrift mit Trimellitsäureanhydrid (10,1 phr) angesetzt und das Pulver auf Stahlplatten aufgebracht. Das Härten wurde 30 Minuten bei 2000C durchgeführt. Der Film- hatte folgende Eigenschaften:
Härte (Buchholz) 105
Weiße 75
Schlagfestigkeit (cm kg) <5,5
Lösungsmittelbeständigkeit:
Xylol, 15 Minuten ausgez e ichnet
MIBK, 15 Minuten π
Wetterbeständigkeit (gemessen im "Weather-o-meter"):
Glanz anfangs 64 %
Glanz nach 200 Std. 63 %
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.Glanz nach 400 Std. 59 %
Glanz nach 800 Std. 43 % . -
Die Pulverstabilität (gemessen nach zwei Wochen bei 40 bis 43°C) war sehr gut..
Beispiel 2
Diglycidylester von Phthalsäure (der gleiche wie in Beispiel 1; 1,18 Epoxyäquivalent) wurde umgesetzt mit einem Gemisch aus Isophthalsäure (0,7 Säureäquivalent) und Adipinsäure (0,3 Säureäquivalent), wobei die Umsetzungszeit 105 Minuten und die Temperatur 1500C betrug. Das Produkt hatte ein Epoxyäquivalentgewiclrt von 1980, einen Schmelzpunkt von 79°C und einen Säuregehalt von 5 mäqu. ./100 g.
Das Harz wurde gemäß der obigen Standardvorschrift mit Trimellitsäureanhydrid (12,2 phr) angesetzt und das erhaltene Pulver auf Stahlplatten aufgebracht; die Härtezeit betrug 30 Minuten bei 2000C. Der Film hatte folgende Eigenschaften:
Härte (Buchholz) ,100 .
Weiße ' 67
Schlagfestigkeit (cm kg) 7,9
Lösungsmittelbeständigkeit:
Xylol, 15 Minuten ausgezeichnet
MIBK, 15 Minuten~ ausgezeichnet.
Wetterbeständigkeit (gemessen im "Weather-o-meter"):
Glanz anfangs #00 Std.
Glanz nach 800 Std.
Glanz nach 1200 Std.
Glanz nach 1600 Std.
Glanz nach
78 81
76 65
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Beispiel \
Zwecks Herstellung von Harzen auf der Basis von Diglycidylester von Hexahydrophthalsäure mit einem Epoxyaquivalentgewicht von 158 und einem Molekulargewicht von 285, daher mit einem Gehalt von durchschnittlich 1,8 Epoxygruppen je Molekül;wurde wie folgt verfahren:
Die Diglycidylester wurden vermischt und umgesetzt mit Isophthalsäure und einem Gemisch aus Isophthalsäure und Adipinsäure in den in Tabelle I angegebenen Mengen. Aus Tabelle I gehen auch Einzelheiten der Reaktionsbedingungen und der Produkteigenschaften hervor, während Einzelheiten zur Aufbereitung in ein Pulver (Standardvorschrift, mit verschiedenen Mengen an Komponente B, Trimellitsäureanhydrid) und die Resultate der Auswertung von auf 'Stahlplatten aufgebrachten Filmen aus diesen Pulvern in Tabelle II wiedergegeben sind.
TABELLEN I und II:
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Versuch Nr. 13 -
ELLE
200 I 25 d 04320 ■ 1,09 e 180
"TAB] Epoxyäquivalente von
Diglycidylester
a b c 1,13 -- : 0,5 !phr12 phr'
Säureäquivalente von
Isophthalsäure
1,47 105 1,30 1,23 0,7 e .0,5 180 100
Säureäquivalente von
Adipinsäure
1,0 ^ 61 1,0 1,0 8,3 150 80
Reaktionstemperatur, 0C 7,9 150 60 /95 11
. Reaktionszeit in Minuten 150 7,5 150 150 60 79 7,1
Eigenschaften des Produktes: 60 1,25 70 70 295 6,7 0,3
Epoxyä quivalent gewi ent 35
43
42
39
33
36
29
2130 ' 75 ■7 A 70
68
•67
64
64
51
34
JTp. in 0C 800 1190 1250 -.. 80 14 0,15
Säuregehalt in mäqu/100 g 68 80 80 12 67
67
68
59
60
50
37
TABE 3 6 21
Versuch Nr. a LLE II c - a
•b phr 12
Komponente B-.Trimellit
säureanhydrid 12 phr 8 phr
12 phr 12 180
Einbrennen: 30 min bei
... °0 200
200
JTilmeigenschaften: 95
Härte (Buchholz) 105 100 78
Weiße 71 60
Schlagfestigkeit 7,9 9 < 5,8
Eindringtiefe. nach.
Erichsen (mm) 5,3
7,5 1,25
Biegen über Dorn (cm) 1,25 0,6 51
54
51
42
37
38
23
Wetterbeständigkeit,
gemessen im "Weather-o-
meter":
Glanz in % anfangs 40
" " " nach 200 Std. 48
ii ii ti ii 400 " 44
Il Il Il Il 800 " 43
.ι η t. .. 1200 " 35
" " " " 1600 " 38
π π ii μ 2000 " 32
49
52
48
47
42
38
32 .
*) phr = Gew.-Teile je 100 Teile Harz -
Bei allen Versuchen war die Widerstandsfähigkeit gegen Xylol und MIBK über 15 Minuten ausgezeichnet.
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Beispiel 4 (Vergleichsbeispiel)
Zinn Vergleich, mit Beispiel 3 wurde ein Diglycidylester von Hexahydrophthalsäure mit einem Epoxyäquivalentgewicht von 158 und einem Molekulargewicht von 319, d.h.· einer Epoxyfunktionalität von 2,02 verwendet. 1,28 Epoxyäquivalent dieses Esters wurden über 60 Minuten "bei 14-5°C umgesetzt mit 1,0 Säureäquivalent von Isophthalsäure; die Gelierzeit bei dieser Temperatur betrug nur 80 Minuten, so daß nicht mehr genug Zeit blieb zur weiteren Verarbeitung des Produktes. Demgegenüber betrug die Gelierzeit für das entsprechende Harz "b" aus Beispiel 3 160 Minuten, so daß in diesem Fall der Ester weiterverarbeitet werden konnte, bevor das Gelieren eintrat.
Beispiel 5
Das Beispiel zeigt die Herstellung von Harzen aus Diglycidylestern von Hexahydrophthalsäuren(Bicyclo-/~2,2, 1 7-h.eptan-2,3-dicarbonsäure)mit einem Epoxyäquival ent gewicht von 193 (Molekulargewicht 34-6-, 1,76 Epoxygruppen je Mol) und Isophthalsäure bzw. deren Gemischen mit 2,2,4-Trimethyladipinsäure.
Die Menge der Bestandteile, die Reaktionsbedingungen und die Eigenschaften der Produkte gehen aus dem ersten Teil von Tabelle III hervor, während der untere Teil der Tabelle III Einzelheiten über das Überzugspulver, die Härtebedingu~j;_;en und die Filmeigenschaften enthält.
TABELLE III:
S09832/0939
Versuch Nr. III f 1,23 2504320 h
- 15 -
TABELLE
Epoxyäquivälente von
Oiglycidylester
1,34 1,0 1,15
Säureäquivalente von
Isophthalsäure
1,0 ___ 0,7,
Säureäquivalente von
" 2,2,4-Trimethyladipinsäure .
___ 145 0,3
Reaktionstemperatur' in C 145 90 145
Reaktionszeit in Minuten 90 "9?
Produkteigenschaften: 1333
Epoxyäquivalentgewicht 1026 76 1955
Pp. in 0C 67 12 phr 76
Komponente B: Trimellit
säureanhydrid
12 phr 200 12 phr
Lagerungsbedingungen
30 Minuten bei ...0C
200 200
JTilmeigenschaften: 110
Härte (Buchholz) 105 ?0 111
Weiße 74 56 ^7
Schlagfestigkeit (cm kg) 22,5 7,8 39
Eindringtiefe nach
Erichsen (mm)
7,2 0,3 <8
Biegen über Dorn (cm) 0,15 0,15
Wetterbeständigkeit,
gemessen im "Weather-o-meter":
85
Glanz in % . anfangs 84 84 ■78
" " " nach 200 Std. 84 85 78
" " " " 400 Std. 86 79 ■ 80
" " " " 800 Std. 76 58 76 -."--.
" " " " 1200 Std. 48 41 54 :■
" " " " 1600 Std. 30 30 39
" " " " 2000 Std. 23 28
Bei allen Versuchen war die Widerstandsfähigkeit gegen Xylol und MIBK über 15 Minuten ausgezeichnet.
PATENTANSPRÜCHE:
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Claims (9)

PATENTANSPEÜ CHE
1) Epoxyharzmassen,- die bei 25°C fest und bei höheren Temperaturen schmelzbar und härtbar sind, g e k e η η zeichnet durch einen Gehalt an
(A) einem festen, schmelzbaren Reaktionsprodukt aus
(1) einem Polyglycidylester mit 1,5 bis 2,0 Epoxygruppen Je Molekül einer carbocyclischen Dicarbonsäure und
(2) einem Dicarbonsäurebestandteil, d'er 50 bis
100 Gew.-% Isophthalsäure enthält, wobei das Reaktionsprodukt (A) ein Epoxyäquivalentgewicht von 800 bis 3 000 aufweist und
(B) einem Polycarbonsäure- oder Polycarbonsäureanhydridbestandteil, der 50 bis 100 Gew.-% einer aromatischen Polycarbonsäure mit mindestens drei Carboxylfunktionen je Molekül oder einem entsprechenden Säureanhydrid enthält und in einer zum Härten ausreichenden Menge vorhanden ist.
2) Epoxyharzmassen nach Anspruch 1, dadurch (gekennzeichnet , daß die Komponente A(1) ein Polyglycidylester einer cycloaliphatisehen Dicarbonsäure der allgemeinen EO'rmel:
S09832/0939
H2C C-CO2H
H2Cn C-CO2H
K^- R2
worin E. und IL, entweder je ein Wasserstoffatom oder gemeinsam eine Methylengruppe vertreten, ist.·
3) Epoxyharzmasse nach. Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet , daß die Komponente A(T) ein Polyglycidylester von Phthalsäure oder Isophthalsäure ist.
4) Epoxyharzmasse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Komponente A(2) 0 bis 50 Gew.-% an einer oder mehreren das Harz flexibel machenden aliphatischen oder cycloaliphatischen Dicarbonsäuren mit mindestens sechs Kohlenstoffatomen je Molekül enthält.
5) Epoxyharzmasse nach Anspruch 4, dadurch g e kennzeichnet , daß die flexibel machende aliphatische oder cycloaliphatische Dicarbonsäure in der Komponente A(2) Adipinsäure, Sebacinsäure, 2,2,4-Trimethyladipinsäure, Tetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure oder Methylhexahydrophthalsäure ist.
6) Epoxyharzmasse nach einem der Ansprüche T bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die aromatische Polycarbonsäure bzw. deren Anhydrid mit mindestens drei Carboxylfunktionen je Molekül Trimellitsäureanhydrid ist.
S09832/0939
7) Epoxyharze nach, einem der Ansprüche Λ bis 6, dadurch gekennz ei chnet, daß die PoIy-
.carbonsäure bzw. deren Anhydrid (B) in einer zum Härten ausreichenden Menge, d.h. in dem 1- bis ^fachen, insbesondere dem 1,5- bis 2,5^achen der stochiometrischen Menge vorliegt.
8) Verfahren zur Herstellung der Epoxyharzmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ·, dadurch gekennzeichnet , daß man zunächst die Komponenten A(1) und A(2) bei erhöhter Temperatur in einem Verhältnis "von Epoxy- zu Carboxyäquivalenten von 1,5:1,0 bis 1,08:1,0 vermischt und dann die Komponente B zugibt.
9) Verwendung der Epoxyharzmassen nach Anspruch
bis 7 zur Erzeugung eines zusammenhängenden Überzuges, insbesondere auf Metallenyin Form eines Pulvers mit einer Teilchengröße von nicht mehr als 350/um durch Aufbringen auf die betreffende Oberfläche und Einbrennen, d.h. Aushärten im geschmolzenen Zustand unter Wärmeanwendung.
509832/0939
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