DE975516C

DE975516C - Haertbare Masse fuer die Lack- und Kunststoffherstellung

Info

Publication number: DE975516C
Application number: DEP35103A
Authority: DE
Inventors: Theodore Franklin Bradley
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1948-02-28
Filing date: 1949-02-26
Publication date: 1961-12-14
Also published as: FR981842A; NL73196C; US2500600A; GB680997A; BE487600A; CH274530A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf härtbare Massen, die sich durch Heißvulkanisation in wertvolle Produkte überführen lassen und sich für die Herstellung von Firnissen, Lacküberzügen, Formmischungen, Klebstoffen, Filmen, Fasern, Formartikeln eignen.

Diese Masse enthält gemäß vorliegender Erfindung einen Epoxyäther mit einer 1,2-Epoxydäquivalenz größer als ι und 2,4-Diammo-2-methylpentan als Härtungsmittel.

2,4-Diamino-2-methylpentan, nachstehend »Diacetondiamin« genannt, kann wie folgt hergestellt werden: Aceton und flüssiges Ammoniak werden in Anwesenheit von etwa ι bis S^/o konzentrierter Salzsäure auf 30 bis 40⁰ C erwärmt, wobei sich 2,2,4,4,6-Pentamethyl-tetrahydropyrimidin bildet. Nach Abtrennung durch Destillation aus dem Reaktionsgemisch wird diese Verbindung zusammen mit flüssigem Ammoniak im Verhältnis von 1 bis 5 Mol je Mol Pyrimidin in Anwesenheit eines ao Hydrierungskatalysators, wie Raney-Nickel, mit Wasserstoff unter einem Druck von 35 bis 105 at auf 140 bis 150⁰ C erhitzt.

Die in der Masse gemäß der Erfindung enthaltenen Epoxyäther weisen mindestens 6 Kohlenstoffatom« und mindestens 1 Äthersauerstoffatom auf. Damit die Masse durch Reaktion mit dem »Diacetonamin« in hochmolekulare, harzartige Produkte

109 745/24

übergeht, soll der Epoxyäther eine 1,2-Epoxydäquivalenzj die größer als 1 ist, aufweisen. Unter dem Ausdruck Epoxydäquivalenz versteht man die durchschnittliche Zahl von 1,2-Epoxydgruppen

—Οίο im Durchschnittsmolekül des Epoxyäthers. Wenn man eine praktisch reine, einfache Verbindung verwendet, wird die Epoxydäquivalenz eine ganze Zahl von 2 oder mehr sein. So ist z. B. die Epoxydäquivalenz des Diglycidyläthers oder des Diglycidyläthers des Äthylenglykols 2, während diejenige des Triglycidyläthers des Glycerins 3 ist. Der Epoxyäther kann aber auch eine Mischung von chemischen Verbindungen sein, welche trotz ähnlicher chemischer Konstitution verschiedene Molekulargewichte aufweisen. Das durch Messung bestimmte Molekulargewicht einer Mischung, von dem die Epoxydäquivalenz abhängt, wird notwendigerweise ein Durchschnittsmolekulargewicht sein. Dementsprechend ist die Epoxydäquivalenz eines Epoxyäthergemisches nicht immer 2 oder eine höhere ganze Zahl, sondern allgemein ein Wert, der größer ist als i. Ein für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besonders geeigneter Epoxyäther wird z. B. durch Umsetzung von (4-Oxyphenyl)-2,2-propan mit Epichlorhydrin in alkalischer Lösung in einem Molverhältnis von etwa 1,4 Mol Epichlorhydrin auf ι Mol des zweiwertigen Phenols erhalten. Das Produkt ist eine harzartige Mischung von Epoxyäthern mit einem gemessenen durchschnittlichen MoIe-35. kulargewicht von 791. Die Analyse ergibt, daß das Produkt etwa 0,169 Äquivalente an Epoxydgruppen auf 100 g aufweist. Dementsprechend hat es eine Epoxydäquivalenz von etwa 1,34, d. h. durchschnittlich i,34 Epoxydgruppen je Molekül. Die erfindungsgemäß verwendeten Epoxyäther enthalten vorzugsweise nur die Elemente Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Hierher gehören einfache Monoäther, wie Diglycidyläther oder Di-(2-methylglycidyl) -äther, sowie 1,2-Epoxydgruppen enthaltende Polyäther mehrwertiger Alkohole, wie deren Glycidylpolyäther, z. B. Diglycidyläther von Äthylenglykol, Propylenglykol, Trimethylenglykol, Butylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Glycerin oderDipropylenglykol, ferner Glycidyläther von mehrwertigen Alkoholen, die eine 1,2-Epoxydäquivalenz aufweisen, welche größer ist als 1, zum Beispiel von Glycerin, Diglycerin, Erythrit, Pentaglycerin, Pentaerythrit, Mannit, Sorbit, Polyallylalkohol oder Polyvinylalkohol.

Die Polyglycidylpolyäther der mehrwertigen Alkohole werden in an sich bekannter Weise hergestellt, indem man den mehrwertigen Alkohol in Gegenwart von 0,1 bis etwa 2% sauer reagierenden Verbindungen, wie Bortrifluorid, Fluorwasserstoffsäure oder Stannichlorid, als Katalysator mit Epichlorhydrin umsetzt, wobei sich der Chlorhydrinäther bildet. Die Reaktion wird bei 50 bis 125° C durchgeführt, wobei auf jedes Moläquivalent der Hydroxylgruppen im mehrwertigen Alkohol etwa ι Mol Epichlorhydrin zugegen sein soll. So werden bei der Herstellung des Äthers von Diäthylenglykol, welches GIykol in jedem Molekül zwei Hydroxylgruppen enthält, je Mol Diäthylenglykol etwa 2 Mol Epichlorhydrin verwendet. Aus dem bei der Umsetzung eines mehrwertigen Alkohols mit Epichlorhydrin entstehenden Chlorhydrinäther wird durch Erhitzen auf 50 bis 125⁰ C mit einem geringen stöchiometrischen Überschuß von z. B. 10'%· einer Base Chlorwasserstoff abgespalten. Zu diesem Zweck eignet sich Natriumaluminat.

Die Herstellung der Glycidylpolyäther der mehrwertigen Alkohole kann dadurch erläutert werden, daß man die Anwendung der vorstehenden Arbeitsweise für die Herstellung des Glycidyläthers von Glycerin anwendet. Etwa 276 Gewichtsteile GIycerin (3 Mol) werden mit 828 Gewichtsteilen Epichlorhydrin (9 Mol) gemischt. Man gibt 10 Gewichtsteile Diäthylätherlösung, die etwa 4,5 ⁰Zo Bortrifluorid enthält, hinzu. Infolge der exothermen Reaktion steigt die Temperatur an. Man kühlt von außen mit Eiswasser, um die Temperatur während einer Reaktionszeit von etwa 3 Stunden zwischen 50 und 75° C zu halten. Man löst etwa 370 Teile des erhaltenen Glycerin-Epichlorhydrin-Kondensationsproduktes in 900 Gewichtsteilen Dioxan, die etwa 300 Gewichtsteile Natriumaluminat enthalten. Die Reaktionsmischung wird nun unter Rühren am Rückfluß während etwa 9 Stunden auf 93⁰ C erhitzt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird das unlösliche Material abfiltriert und die niedrigsiedenden Substanzen abdestilliert, bis eine Temperatur von 205 ° C bei 20 mm Druck erreicht ist. Der in einer Menge von 261 Gewichtsteilen anfallende Epoxyäther ist eine blaßgelbe viskose Flüssigkeit. Er hat einen Epoxydwert von 0,671 Äquivalenten je 100 g und ein Molekulargewicht von 324 (im Ebullioskop in Dioxanlösung bestimmt). Diese Werte ergeben, daß der Glycidyläther eine Epoxydäquivalenz von 2,18, d. h. einen durchschnittlichen Epoxydgruppengehalt von 2,18 je Molekül aufweist.

Der 1,2-Epoxydwert des Glycidyläthers wird bestimmt, indem man 1 g des Äthers mit überschüssigem, in Pyridin gelöstem Pyridiniumchlorid während 20 Minuten zum Sieden erhitzt, wodurch das n₀ Pyridiniumchlorid an die Epoxydgruppen Chlorwasserstoff anlagert und diese in Chlorhydringruppen überführt. Das überschüssige Pyridiniumchlorid wird dann mit 0,1 η-Natronlauge bis zum Phenolphthaleinendpunkt zurücktitriert. Der Epoxydwert wird berechnet, indem man 1 H Cl als Äquivalent für eine Epoxydgruppe annimmt. Diese Methode wird zur Bestimmung aller hier beiprochenen Epoxydwerte benutzt.

Eine bevorzugte Gruppe von Epoxyäthern, mit denen »Diacetonamin« mit besonderem Vorteil reagiert, sind die durch Umsetzung von zweiwertien Phenolen mit Epichlorhydrin in alkalischer lösung erhaltenen harzartigen Produkte. Sie ermöglichen es, wenn sie in den neuen Massen verwendet werden, nach dem »Vulkanisieren« mit dem

»Diacetonamin« wertvolle Produkte zu erhalten, die gegen Lösungsmittel beständig sind. Man kann als zweiwertige Phenole z. B. Phenole mit einem Kern, wie Resorcin, Brenzcatechin oder Hydrochinon, oder mehrkernige Phenole, wie Bis-(4~oxyphenyl)-2,2-propan (»Bisphenol«), 4,4-Dioxybenzophenon, Bis-(4-oxyphenyl)-i,i-äthan, Bis-(4~oxyphenyl) -1,1 -isobutan, Bis-(4-oxyphenyl)-2,2-butan, Bis-(4-oxy-2-methylphenyl)-2,2-propan, Bis-(4-oxy-2-tert.butylphenyl) - 2,2 - propan, Bis - (2-dioxynaphthyl)-methan oder 1,5-Dioxynaphthalin, verwendet.

Die Glycidyläther der zweiwertigen Phenole

werden in an sich bekannter Weise hergestellt, indem man das zweiwertige Phenol mit Epichlorhydrin in Mengen von einem, zwei oder mehr Mol Epichlorhydrin je Mol Phenol, ferner in Gegenwart einer Base, wie Natrium-, Kalium-, Calcium- oder Bariumhydroxyd, in einem 10- bis 30%igen stöchiometrischen Überschuß über das Epichlorhydrin, auf 50 bis 150⁰ C erhitzt.

Die Länge der Kette kann verlängert werden, indem man das Mol verhältnis von Epichlorhydrin zu zweiwertigem Phenol herabsetzt. Im allgemeinen enthalten diese Glycidyläther mit einer Epoxydäquivalenz zwischen 1 und 2 endständige Epoxydgruppen und haben abwechselnd aliphatische Reste und aromatische Kerne, die miteinander durch Äthersauerstoffatome verbunden sind.

Beispielsweise wird ein nachstehend als Harz A bezeichneter Glycidyläther aus Bis-(4-oxyphenyl)-2,2^Lpropan und Epichlorhydrin wie folgt hergestellt: In einem mit Rührwerk ausgestatteten Reaktionsgefäß werden 6,43 Mol Natriumhydroxyd, das in io^fl/oiger wäßriger Lösung vorliegt, 4 Mol Bis-(4-oxyphenyl)-2,2-propan (»Bisphenol«) und 5 Mol Epichlorhydrin zugesetzt. Die Reaktionsmischung wird unter Rühren innerhalb 80 Minuten allmählich auf ioo° C erhitzt und weitere 60 Minuten unter Rückfluß auf 100 bis 104⁰ C gehalten. Die wäßrige Schicht wird abdekantiert, und das Harz wird mit siedendem Wasser gewaschen, bis es lakmusneutral ist, worauf man es abtropfen läßt und durch Erhitzen auf etwa 150⁰ C entwässert.

Der erhaltene harzartige Glycidyläther hat einen Erweichungspunkt von ioo° C (Ouecksilbermethode von Dur ran) und ein Molekulargewicht von 1133, bestimmt durch die Siedepunkterhöhung einer Dioxanlösung. Der Epoxydwert ist 0,116 Äquivalente je 100 g, so daß die Epoxydäquivalenz 1,32 Epoxydgruppen je Molekül beträgt.

Obschon man insbesondere bevorzugt in der Masse eine äquivalente Menge »Diacetonamin« verwendet, so daß je Hydroxylgruppe eine Aminogruppe zur Verfügung steht, erhält man beim »Vulkanisieren« zu unschmelzbaren Produkten gute Ergebnisse, wenn man 60 bis I20°/o der äquivalenten »Diacetonamin«-Menge verwendet. Durch Veränderung der »Diacetonamin «-Menge innerhalb dieser bevorzugten Grenzwerte kann man die Schmelzbarkeit und die Löslichkeitseigenschaften des Reaktionsproduktes regeln und modifizieren. Verwendet man das »Diacetonamin« in Mengen von unter etwa 6o'°/o oder über etwa 120% der äquivalenten Menge, so wird die Zähigkeit reduziert, die Sprödigkeit erhöht und der Wärme-Verzerrungspunkt des Reaktionsproduktes herabgesetzt. Außerdem werden die Produkte im allgemeinen schmelzbar sein. In gewissen Fällen sind Produkte mit diesen Eigenschaften erwünscht. Man kann bis auf etwa 5% der äquivalenten »Diacetonamin«-Menge herab- oder auf etwa 300% derselben hinaufgehen. Die Massen mit großem Überschuß an »Diacetonamin« sind wertvoll für die Herstellung schmelzbarer und löslicher Reaktionsprodukte, die als chemische Zwischenprodukte verwendet werden.

Die Massen nach der Erfindung werden ausgehärtet oder »vulkanisiert«, indem man sie auf 5° bis 250⁰ C erhitzt. Einige Massen, wie diejenigen, welche einen Epoxyäther aus Glycerin und Epichlorhydrin enthalten, binden schon bei niedrigeren Temperaturen, wie bei gewöhnlicher Temperatur von 15 bis 25 ° C, innerhalb einiger Zeit ab. Andere Massen, die einen Epoxyäther mit aromatischen Resten enthalten, reagieren bei diesen niedrigen Temperaturen sehr langsam. Dies ist bei der Verwendung dieser bevorzugten Massen von Vorteil, da sie mehrere Tage lang haltbar sind. Infolgedessen kann man das »Diacetonamin« mit dem Epoxyäther mischen und braucht sie nicht sofort für den gewünschten Zweck, z. B. als Schutzüberzug oder Formmasse, zu verwenden. Wenn die Masse das »Diacetonamin« im bevorzugten Mengenverhältnis enthält, »vulkanisiert« sie unter Einwirkung von Hitze zu einem harten, zähen Produkt. Bei den bevorzugten Temperaturen von 125 bis 175⁰ C ist die Reaktion in etwa 10 Minuten bis zu einer Stunde beendigt.

Die neuen Massen eignen sich insbesondere für Schutzüberzüge, indem man sie in einem organischen Lösungsmittel auflöst und die Lösung auf eine Oberfläche aufbringt und anschließend den gebildeten Film »vulkanisiert«. Hierzu eignen sich zahlreiche Lösungsmittel, wie die niedrigen gesättigten Ketone, wie Aceton, Methyläthylketon, Methylisobutylketon, Methylhexylketon, Cyclohexanon oder Methylcyclohexanon, Ester, wie Äthylacetat, Isopropylacetat, Butylacetat oder Isoamylacetat und Monoalkyläther von Äthylenglykol, wie die Methyl-, Äthyl- oder Butyläther. Diese Lösungsmittel besitzen vorzugsweise einen Siedepunkt unterhalb 175⁰ C. Gewünschtenfalls kann man auch andere Stoffe, wie niedrige aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Benzol, Toluol und/oder Xylol, zusammen mit den sauerstoff haltigen Lösungsmitteln verwenden, um wirtschaftlicher zu arbeiten.

Die Lösungen der neuen Massen können auf die zu schützenden Flächen durch Aufstreichen, Anspritzen od. dgl aufgetragen werden. Die Menge des Lösungsmittels kann den jeweiligen Erforderungen angepaßt werden. In der Regel enthält die Lösung etwa 5 bis 6o°/o Feststoffe. Die Lösung wird auf die zu überziehende Oberfläche aufgebracht, worauf man entweder das Lösungsmittel zuerst verdampfen läßt und dann durch zirkulie-

rende heiße Luft oder Infrarotlampen Wärme einwirken läßt oder die Erhitzung gleichzeitig zur Entfernung des Lösungsmittels und zum Härten vornimmt.

Die so überzogenen Flächen haben wünschenswerte Eigenschaften, insbesondere wenn der verwendete Epoxyäther der Glyeidyläther eines zweiwertigen Phenols ist. Nach der »Vulkanisation« ist der Film gegen Säure, wie 5ö°/oige Schwefelsäure, beständig. Er ist auch bemerkenswert beständig gegen Alkalien, was ihn von den meisten filmbildenden Stoffen, z. B. den ungesättigten fetten Ölen und ölmodifizierten Alkydharzen, unterscheidet. So kann man ihn ohne Schädigung in 5°/oiger wäßriger Natronlauge kochen.

Bei Verwendung als filmbildendes Mittel können die Massen außer dem Lösungsmittel auch noch weitere Zusätze, z. B. Pigmente, wie Titanoxyd, Antimonoxyd, Ruß, Chromgelb, Zinkoxyd oder Pararot und andere Harze, enthalten. Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn man das Pigment mit einem Teil des Lösungsmittels und des Epoxyäthers vermahlt und dann den Rest des Lösungsmittels und des Epoxyäthers zusetzt. Die Masse ist dann verwendungsbereit, sobald man das »Diacetonamin« als Härtungsmittel zugesetzt hat.

Bei Firnissen oder Lacken aus den neuen Massen kann man auf eine Oberfläche dicke Schichten des filmbildenden Materials auftragen und erhält trotzdem ein vollkommenes Durchhärten, weil die Umwandlung zum unlöslichen Film unabhängig ist vom Kontakt mit der Luft. Diese Tatsache macht die Mischungen auch wertvoll für die Herstellung von Schichtstoffen, deren Schichten aus Gewebe, Papier oder Glasgewebe bestehen. Solche Schichten werden in üblicher Weise mit den gewöhnlich in einem flüchtigen Lösungsmittel, wie Aceton, gelösten Massen imprägniert. Nach dem Trocknen und gewünschtenfalls teilweisem »Vulkanisieren« werden die imprägnierten Blätter aufeinandergeschichtet in einer Presse »ausvulkanisiert«, wobei man genügend Druck anwendet, um das harzbildende Material zu einer homogenen, zusammenhängenden Masse zu verformen. Solche Drücke liegen z. B. zwischen 14 und 70 kg/cm².

Die neuen Massen besitzen ferner eine unerwartete und eigentümliche Eigenschaft, die sie speziell für Verformung geeignet machen. Die meisten harzbildenden Stoffe weisen während des »Vulkanisierens« einen Volumenschwund auf. Demgegenüber neigen die neuen Massen dazu, sich beim »Vulkanisieren« auszudehnen. Infolgedessen wird bei der Herstellung von Formkörpern bei Einwirkung von Druck und Wärme das harzbildende Material in den Formen fließen und diese genau ausfüllen, so daß ausgezeichnete Formkörper erhalten werden. Die neuen Massen können auch zum Gießen von Gipsformen oder Formen aus Kautschuk oder anderem Material verwendet werden. Diesen Formoder Gießmischungen kann man ebenfalls Füllstoffe, Farbstoffe und Pigmente, wie Holzmehl, Talkum, α-Cellulose oder Zinksulfid, zusetzen.

Im Vergleich zu sauren Kupplungsmitteln »vulkanisieren« die »Diacetonamine« die Glyeidyläther zu äußerst harten, jedoch elastischen Produkten, deren Eigenschaften denjenigen überlegen sind, welche bei Verwendung saurer Kupplungsmittel, wie Malonsäureanhydrid, erhalten werden. Wenn man eine 5o%ige Lösung des obenerwähnten Harzes A in Methyläthylketon mit 8,8¹⁰Zo Malonsäureanhydrid zusetzt, ist der durch Ausbreiten der Mischung auf einer Glasplatte und Erhitzen bei 150⁰ C während 30 Minuten erhaltene Film so weich, daß er leicht mit dem Fingernagel beschädigt werden kann. Er ist ferner so spröde, daß er abbröckelt, wenn man ihn mit der Messerspitze abhebt. Andererseits ist ein in gleicher Weise unter Verwendung einer 50^:%igen Lösung des Harzes A in Methyläthylketon mit 6,5% »Diacetondiamin«, bezogen auf das Harzgewicht, hergestellter Film bei gleicher Herstellung so hart, daß er nicht mit dem Fingernagel geritzt werden kann, jedoch so zäh, daß er mit dem Messer als zusammenhängendes Band abgehoben werden kann. Überdies erhält man einen Film von gleicher Härte und Zähigkeit auch, wenn man nur 3,8% »Diacetondiamin« verwendet.

Ein Gemisch aus gleichen Gewichtsteilen des Harzes A und einer Mischung aus gleichen Teilen Äthylenglykolmonobutyläther und Xylol, der 4,5% »Diacetondiamin«, bezogen auf Harzgewicht, zugesetzt wurden, ergab nach dem Aufbringen auf eine Eisenplatte und Erhitzen auf 150⁰ C während 30 Minuten nach Verdampfen des Lösungsmittels einen »vulkanisierten« Film mit einer Härte nach Sward von 41 und einer Abriebbeständigkeit von 4,5 mg je 100 Zyklen.

Allgemein haben Amine die Neigung, bei der Umsetzung mit Kunstharzen dunkelgefärbte Produkte zu geben, insbesondere beim Erwärmen der erfindungsgemäß verwendeten »Diacetonamine« härtet Epoxyäther überraschenderweise ohne Verfärbung, auch wenn man sie längere Zeit erhitzt.

Die Verfärbung beim Aushärten von Epoxyharzen kommt naturgemäß besonders stark zum Ausdruck, wenn die Epoxyharzmassen keine Pigmente enthalten. Ein Verfärben wird natürlich durch ein stark f arbgeben des Pigment maskiert und gegebenenfalls überdeckt. Die Verfärbung der gehärteten Produkte kommt also besonders bei Abwesenheit von Pigmenten zum Tragen, obgleich sie auch durchaus bei Anwesenheit von Pigmenten nicht zu vernachlässigen ist, da sie auch deren Farbtönung unerwünscht beeinflussen kann.

Es wurde nun gefunden, daß 2,4-Diamino-2-methylpentan gegenüber Diäthylentriamin sich wesentlich günstiger verhält, also diesem bekannten Härtungsmittel gegenüber vorteilhaft ist. Es sei noch darauf hingewiesen, daß bei den nachstehenden Vergleichsversuchen jeweils nur ein Härtungsmittel verwendet wurde.

Es wurde für diese Versuche eine Firnisgrundlage aus dem Harz A und Methyläthylketon zu gleichen Teilen verwendet. Die erhaltenen Filme

wurden auf einer Glasplatte 30 Minuten bei 150⁰ C gehärtet.

	Härtungsmittel	Farbe des gehärteten Films
2 0/0	Diäthylentriamin	Gelb
3°/o	Diäthylentriamin	Tiefgelb
3,5 °/o	Diäthylentriamin	Braungelb
4%	Diäthylentriamin	Dunkelbraun
5°/o	Diäthylentriamin	Dunkelbraun
4.3 %	»Diacetondiamin«	farblos
4,5%	»Diacetondiamin«	farblos
6,5%	»Diacetondiamin«	äußerst wenig von
		Weiß abweichend

Die Mengen der angewandten Härtungsmittel sind bezogen auf das Gewicht des in der Mischung vorhandenen Harzes.

Ein ausgezeichneter, in der Hitze »vulkanisierbarer« Lack, der eine Masse gemäß der Erfindung enthält, wird hergestellt, indem man gleiche Gewichtsteile Methyläthylketon, gepulvertes Titandioxydpigment und Harz A verwendet. Zu dieser Mischung gibt man 1 bis 2 Gewichtsprozent »Diacetondiamin«. Der erhaltene Lack wird auf Oberflächen aufgepinselt oder aufgespritzt und kann zu einem harten, zähen, weißen Film »vulkanisiert« werden, indem man ihn 10 bis 30 Minuten auf 125 bis 175⁰C erhitzt.

Die Massen eignen sich gut für die Herstellung von Schichtkörpern, was an Hand der Herstellung von Schichtstoffen aus Segeltuch dargetan werden soll. Eine 5d°/oige Lösung des Harzes A in Aceton wurde hergestellt und 3% »Diacetondiamin«, bezogen auf das Harzgewicht, zugegeben. Bahnen aus Segeltuch werden in diese Lösung eingetaucht und in zirkulierender Heißluft von 105⁰ C während der in der folgenden Tabelle angegebenen Zeit getrocknet und »vorvulkanisiert«. Man erhält so trockene imprägnierte Stoffbahnen, die sich leicht handhaben und aufeinanderschichten lassen. Aus diesen imprägnierten Stoffstücken stellt man vierschichtige Gebilde her, indem man sie aufeinanderschichtet und zwischen rostfreien Stahlplatten härtet. Die Härtung erfolgte durch Erhitzen auf 155⁰C während 10 Minuten unter einem Druck von 14 kg/cm². Man erhielt Schichtgebilde mit glatten Oberflächen, die sehr stark waren und ausgezeichneten Glanz aufwiesen. Die Oberfläche dieser Schichtgebilde war von befriedigender Härte, die jedoch mit der Vorhärtungszeit wechselte, wie aus folgender Tabelle hervorgeht.

Vorhärtungszeit	Barcol-Härte
4 Minuten 6 Minuten 8 Minuten	34 40 41

Die neuen Massen eignen sich ferner auch als Klebstoffe für die Verbindung verschiedenster Objekte, wie Holz, Papier, Harze oder sogar Metalle. Wenn man im Klebstoff einen sehr reaktionsfähigen Epoxyäther verwendet, z. B. denjenigen eines mehrwertigen Alkohols mit Epichlorhydrin, so kann man die Massen auch als kalt abbindenden Leim verwenden, da sie bei Temperaturen zwischen 15 und 25⁰C in angemessener Zeit abbinden und durch »Vulkanisierung« hart werden. Gewünschtenfalls kann man die Massen als Klebstoffe bei den vorher beschriebenen höheren Temperaturen »vulkanisieren«. Die erhaltenen Verleimungen zeichnen sich, ob sie nun heiß oder kalt »vulkanisiert« sind, durch ihre hohe Festigkeit aus. So wurde z. B. eine Leimmischung hergestellt, indem man gleiche Gewichtsteile von Harz A und einem Epoxyäther aus Glycerin und Epichlorhydrin miteinander mischte. Die Mischung war eine viskose Flüssigkeit mit einer Viskosität von 4600 cP bei 22 bis 23⁰ C. Zu dieser Mischung gab man 15 Gewichtsprozent »Diacetondiamin« als »Vulkanisiermittel«. Die Klebstoffmischung wurde auf die sorgfältig gereinigte Oberfläche von zwei Phenolharzblöcken auf einer Fläche von 6,45 cm² mittels einer Rakel mit 0,127 mm Spielraum ausgebreitet. Die mit Klebstoff überzogenen Oberflächen der Blöcke wurden dann vereinigt und in einem Raum bei konstanter Temperatur von 25⁰C abbinden gelassen. Das Bindemittel gelierte innerhalb 2 Stunden. Nach 6 Tagen wurden die Blöcke der Scherprüfung des »Army-Navy-Civil Committee on Aircraft Design Criteria: Wood Aircraft Inspection and Fabrication« ANC-19 (Dezember 1920, 1943) unterworfen, die auch in einem Aufsatz von R. C. R ink er und G. M. Kline, »Modem Plastics«, 23 (1945), S. 164, besprochen wurde. Es wurde gefunden, daß das kaltgehärtete Bindemittel eine Scherfestigkeit von 210 kg/cm² aufwies, was für einen Klebstoff einen hohen Wert darstellt. Sperrholz oder Eichenblöcke konnten für die Prüfung nicht verwendet werden, da der Klebstoff eine höhere Scherfestigkeit aufweist als die Holzblöcke selber.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Härtbare Masse für die Lack- und Kunststoffherstellung, bestehend aus einem Epoxyäther mit einer 1,2-Epoxydäquivalenz über 1, insbesondere Epoxyäthern zweiwertiger Phenole, z. B. des 2,2-Di-[4-oxyphenyl]-propans oder des Glycerins, und einem Amin als Härtungsmittel sowie gegebenenfalls Pigmenten, Füllstoffen, Lösungsmitteln und bzw. oder anderen Hilfsstoffen, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 2,4 -Diamino- 2 - methylpentan als Härtungsmittel.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 676 117;
französische Patentschrift Nr. 907 172.

© 109 745/24 12.