CH406640A - Thin, hardenable mixture - Google Patents

Thin, hardenable mixture

Info

Publication number
CH406640A
CH406640A CH114860A CH114860A CH406640A CH 406640 A CH406640 A CH 406640A CH 114860 A CH114860 A CH 114860A CH 114860 A CH114860 A CH 114860A CH 406640 A CH406640 A CH 406640A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
mixture
sulfone
hardener
mixture according
polyaminodiphenyl
Prior art date
Application number
CH114860A
Other languages
German (de)
Inventor
Rolf Dr Ing Chem Schmid
Original Assignee
Micafil Ag
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
Priority claimed from CH8094359A external-priority patent/CH389906A/en
Application filed by Micafil Ag filed Critical Micafil Ag
Priority to CH114860A priority Critical patent/CH406640A/en
Publication of CH406640A publication Critical patent/CH406640A/en

Links

Classifications

    • 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
    • C08G59/182Macromolecules 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 using pre-adducts of epoxy compounds with curing agents
    • C08G59/184Macromolecules 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 using pre-adducts of epoxy compounds with curing agents with amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F283/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
    • C08F283/10Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polymers containing more than one epoxy radical per molecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Description

  

  
 



     Dünnllüssiges,    härtbares Gemisch
Es ist bekannt,   Polyepoxy-Verbindungen    und monomere Epoxyde mit Dicarbonsäuren, Dicarbonsäureanhydriden, primären, sekundären und tertiären Aminen, Borfluoriden und anderen Verbindungen zu härten. Die gehärteten Epoxyharze zeichnen sich durch gute mechanische und elektrische Eigenschaften und zum Teil durch gute Wärmebeständigkeit aus. Es bietet aber immer noch Schwierigkeiten, flüssige und insbesondere dünnflüssige Epoxy-Imprägnierharze herzustellen welche bei einer langen Verarbeitungszeit gleichzeitig gute Elastizität und gute elektrische Eigenschaften bei höheren Temperaturen aufweisen.



  Diese Eigenschaften können zwar mit   Polyesterhar-    zen erreicht werden. Diese Harze weisen aber nor   malerweise eine geringe Haltefestigkeit und d einen    derart hohen Schwund (5 bis   10 0/o)    auf, dass eine einwandfreie Formgebung ohne Anwendung von Druck nicht möglich ist. Es ist ferner bekannt, Epoxyharze in Gegenwart von ungesättigten Säureanhydriden und monomeren Vinylverbindungen auszuhärten. Die Verarbeitungszeit derartiger Mischungen beträgt jedoch nur 1-2 Tage.



   Im Hauptpatent sind flüssige, härtbare Gemische beschrieben, welche eine Polyepoxyverbindung oder ein monomeres Epoxyd enthalten und sehr gute Imprägnierharze darstellen. Es gelang jedoch bis jetzt nur schwer, monomere Vinylverbindungen in   Gegen    wart von Epoxyden und Aminhärtern zu hochwertigen Harzen auszuhärten, da die Katalysatoren, insbesondere die Peroxydkatalysatoren, dasAmin oxydieren. Damit wird die Polymerisation der Vinylverbindungen gestört, was zu schlechten mechanischen und besonders zu schlechten elektrischen Eigenschaften in der Wärme führt.



   Es wurde nun gefunden, dass sich diese Nachteile beheben lassen, wenn als Härter eine Verbindung der Formel   R-SO-R    verwendet wird, in welcher R gleiche oder verschiedene aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Gruppen, die beliebig substituiert sein können,   bedeuten,    die zusammen mindestens zwei Aminogruppen aufweisen.



   Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein neues flüssiges   Epoxy-Imprägnierharz,    welches aus Polyepoxyverbindungen oder monomeren   Ep oxyden,    einer oder mehreren Vinylverbindungen, einem Aminhärter und einem Polymerisationsbeschleuniger, vorzugsweise einem Peroxyd und gegebenenfalls einem Inhibitor, besteht und dadurch   ge    kennzeichnet ist, dass als Härter eine Verbindung der Formel R-SO2-R verwendet wird, in welcher R gleiche oder verschiedene aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Gruppen, die beliebig substituiert sein können, bedeuten, die zusammen mindestens zwei Aminogruppen aufweisen.



   Sulfone der oben definierten Art haben die Eigenschaft, von Peroxyden nicht oxydiert zu werden, so dass die Aushärtung der Vinyl-Verbindungen ungestört erfolgen kann. Gemische, bestehend aus Polyepoxy-Verbindungen, monomeren Vinylverbindungen und einem derartigen Sulfon können   Besonders    mit aromatischen   Amino - sulfon-Verbindungen,    z. B.



  Diaminodiphenylsulfon, sehr   dünnflüssig    sein und haben nach Zusatz geeigneter Peroxydkatalysatoren und Inhibitoren lange Verarbeitungszeiten von über vier Monaten. Das ausgehärtete Harz besitzt einen relativ geringen Aushärtungsschwund und weist bei höheren Temperaturen überraschend gute elektrische Eigenschaften auf.



   Besonders gute Resultate werden dadurch erzielt, dass Polyaminodiphensylsulfon mit einer einwertigen, ungesättigten Epoxy-Verbindung vom Typ Allylglycidäther in Reaktion gebracht wird.   Die Reaktion erfolgt z. B. nach folgendem Schema:
EMI2.1     

Das Reaktionsprodukt ist im Epoxyharz und in der monomeren Vinylverbindung besser löslich und kann zudem mit der   Vinyl-Verbindung    mischpolymerisieren, so dass eine gegenseitige Vernetzung von Polyvinyl- und Epoxyharzketten stattfindet. Die besten Resultate werden erzielt bei Verwendung eines Gemisches von Polyaminodiphenylsulfon und dessen Reaktionsprodukt mit dem ungesättigten Monoepoxyd.

   Die Wirkung des Polyaminodiphenylsulfones ist aus der nachfolgenden Tabelle klar ersichtlich, welche die Eigenschaften gleicher Harzgemische, in einem Falle gehärtet mit Metaphenylendiamin und dessen Reaktionsprodukt mit Allylglycidäther im andern Falle gehärtet mit Diaminodiphensylsulfon und dessen Reaktionsprodukt mit Allylglycidäther enthält. Die Harzmischung bestand aus Epoxyharz, Styrol, Butylmethacrylat und 1   O/o    Benzoylperoxyd.



      Metaphenyl- Diaminodiphenyl-    endiamin sulfon Potlife ca. 40 Std.   äber    2000 Std.   tg 8 bei    200C 0,01 0,009    600 C    0,04 0,01
1000 C 2,9 0,015
Polyaminodiphenylsulfone sind in Epoxyharzen und besonders in Styrol nicht sehr gut löslich. Aus diesem Grunde wird vorteilhaft ein Gemisch verschiedener monomerer Vinyl-Verbindungen verwendet. Geeignete Zusätze, welche es erlauben, bei Raumtemperatur   homogen    Lösungen zu erhalten, sind beispielsweise Methacrylate und Diallylphthalat, wobei letzteres gleichzeitig noch die Wärmebeständigkeit erhöht. Selbstverständlich können die Harze auch mit den üblichen gesättigten und ungesättigten Polyestern kombiniert werden. In der Regel werden aber mit dieser Lösung keine wesentlichen, Fortschritte erzielt.



  Meist wird das gehärtete Produkt spröder und weist einen grösseren Aushärtungsschwund auf.



   Als Polymerisationskatalysatoren können die üblich hierfür bekannten Verbindungen verwendet werden. Besonders geeignet sind die Peroxydkatalysatoren. Mit Vorteil werden diese   zusammen    mit einem bekannten Inhibitor, wie z. B. Hydrochinonverbindungen, Metaphenylendiamin usw., eingesetzt.



   Beispiel 1
39 Gewichtsteile Diamino-diphenylsulfon und 6 Gewichtsteile Allylglycidäther werden während 15 Minuten auf   1600    C lerwärmt und auf 1400 C abgekühlt. Bei dieser Temperatur werden unter gutem Rühren ohne zusätzliche Heizung 100 Gewichtsteile Epoxyharz (Äquivalentgewicht 180) und anschliessend 30 Gewichtsteile Butylmethacrylat, 25 Gewichtsteile Styrol und 1 Gewichtsteil Benzoylperoxyd zugefügt. Die Mischung ist bei Zimmertemperatur dünnflüssig und härtet bei   1300    C während 20 Stunden zu einem zähen Harz aus. tg   d    bei   107       C=0,017,    bei 200   C=0,009.   



   Beispiel 2
35 Gewichtsteile pp'-Diaminodiphenylsulfon und 6 Gewichtsteile Allylglycidäther werden während 15 Minuten auf 1700 C erwärmt und gut gerührt.



  Nach Abkühlung auf 1400 C werden 15 Gewichtsteile Diallylphtalat zugegeben. Nach weiterem Abkühlen auf   100"    C wird unter gutem Rühren eine kalte Mischung aus 100 Gewichtsteilen Epoxyharz (Äquivalentgewicht 180) und 60 Gewichtsteilen Styrol zugetropft. Dabei sinkt die Temperatur auf etwa 500C ab. Nun löst man 1 Gewichtsteil Benzoylperoxyd vermischt mit 0,1 Gewichtsteil Hydrochinon im Gemisch und lässt auf Zimmertemperatur abkühlen.



   Viskosität bei   20       C = ca.    30 Sekunden (Fordbecher 4 mm).



  Aushärtung: 8 Std. bei   1300    C und Nachhärten während 15 Std. bei 1500 C. tg   d    bei    20     C =   0,007,    bei 900 C = 0,01, bei    1300    C = 0,04.   



  
 



     Thin, hardenable mixture
It is known to cure polyepoxy compounds and monomeric epoxides with dicarboxylic acids, dicarboxylic acid anhydrides, primary, secondary and tertiary amines, boron fluorides and other compounds. The cured epoxy resins are characterized by good mechanical and electrical properties and, in part, by good heat resistance. However, there are still difficulties in producing liquid and, in particular, low-viscosity epoxy impregnation resins which, with a long processing time, simultaneously have good elasticity and good electrical properties at higher temperatures.



  These properties can be achieved with polyester resins. However, these resins normally have a low holding strength and such a high shrinkage (5 to 10%) that perfect shaping is not possible without the application of pressure. It is also known to cure epoxy resins in the presence of unsaturated acid anhydrides and monomeric vinyl compounds. However, the processing time of such mixtures is only 1-2 days.



   The main patent describes liquid, curable mixtures which contain a polyepoxy compound or a monomeric epoxy and are very good impregnation resins. However, until now it has been difficult to cure monomeric vinyl compounds in the presence of epoxies and amine hardeners to form high-quality resins, since the catalysts, especially the peroxide catalysts, oxidize the amine. This disrupts the polymerisation of the vinyl compounds, which leads to poor mechanical and particularly poor electrical properties when heated.



   It has now been found that these disadvantages can be remedied if a compound of the formula R-SO-R is used as the hardener, in which R is identical or different aliphatic, cycloaliphatic or aromatic groups, which can be substituted as desired, together have at least two amino groups.



   The present invention therefore provides a new liquid epoxy impregnation resin, which consists of polyepoxy compounds or monomeric epoxies, one or more vinyl compounds, an amine hardener and a polymerization accelerator, preferably a peroxide and optionally an inhibitor, and is characterized in that as hardener a compound of the formula R-SO2-R is used, in which R is identical or different aliphatic, cycloaliphatic or aromatic groups, which can be substituted as desired, which together have at least two amino groups.



   Sulphones of the type defined above have the property of not being oxidized by peroxides, so that the curing of the vinyl compounds can take place undisturbed. Mixtures consisting of polyepoxy compounds, monomeric vinyl compounds and such a sulfone can especially with aromatic amino - sulfone compounds, z. B.



  Diaminodiphenylsulfon, be very thin and have long processing times of over four months after the addition of suitable peroxide catalysts and inhibitors. The cured resin has a relatively low curing shrinkage and has surprisingly good electrical properties at higher temperatures.



   Particularly good results are achieved by reacting polyaminodiphensyl sulfone with a monovalent, unsaturated epoxy compound of the allyl glycidyl ether type. The reaction takes place e.g. B. according to the following scheme:
EMI2.1

The reaction product is more soluble in the epoxy resin and in the monomeric vinyl compound and can also copolymerize with the vinyl compound, so that a mutual crosslinking of the polyvinyl and epoxy resin chains takes place. The best results are achieved when using a mixture of polyaminodiphenyl sulfone and its reaction product with the unsaturated monoepoxide.

   The effect of the polyaminodiphenyl sulfone can be seen clearly from the table below, which contains the properties of the same resin mixtures, in one case hardened with metaphenylenediamine and its reaction product with allyl glycidyl ether, in the other case hardened with diaminodiphensyl sulfone and its reaction product with allyl glycidyl ether. The resin mixture consisted of epoxy resin, styrene, butyl methacrylate and 10 / o benzoyl peroxide.



      Metaphenyl-diaminodiphenyl- enediamine sulfone Potlife approx. 40 hours over 2000 hours daily 8 at 200C 0.01 0.009 600C 0.04 0.01
1000 C 2.9 0.015
Polyaminodiphenyl sulfones are not very soluble in epoxy resins and especially in styrene. For this reason, a mixture of different monomeric vinyl compounds is advantageously used. Suitable additives which allow homogeneous solutions to be obtained at room temperature are, for example, methacrylates and diallyl phthalate, the latter also increasing the heat resistance at the same time. Of course, the resins can also be combined with the usual saturated and unsaturated polyesters. As a rule, however, no significant progress is made with this solution.



  Usually the hardened product becomes more brittle and shows a greater hardening shrinkage.



   The compounds customarily known for this purpose can be used as polymerization catalysts. The peroxide catalysts are particularly suitable. These are advantageously used together with a known inhibitor, such as. B. hydroquinone compounds, metaphenylenediamine, etc. used.



   example 1
39 parts by weight of diamino-diphenyl sulfone and 6 parts by weight of allyl glycidyl ether are heated to 1600 ° C. and cooled to 1400 ° C. for 15 minutes. At this temperature, 100 parts by weight of epoxy resin (equivalent weight 180) and then 30 parts by weight of butyl methacrylate, 25 parts by weight of styrene and 1 part by weight of benzoyl peroxide are added with thorough stirring without additional heating. The mixture is thin at room temperature and hardens at 1300 C for 20 hours to form a tough resin. tg d at 107 C = 0.017, at 200 C = 0.009.



   Example 2
35 parts by weight of pp'-diaminodiphenyl sulfone and 6 parts by weight of allyl glycidyl ether are heated to 1700 ° C. for 15 minutes and stirred well.



  After cooling to 1400 ° C., 15 parts by weight of diallyl phthalate are added. After further cooling to 100 ° C., a cold mixture of 100 parts by weight of epoxy resin (equivalent weight 180) and 60 parts by weight of styrene is added dropwise with thorough stirring. The temperature drops to about 50 ° C. 1 part by weight of benzoyl peroxide is then dissolved, mixed with 0.1 part by weight of hydroquinone in the mixture and let cool to room temperature.



   Viscosity at 20 C = approx. 30 seconds (Ford cup 4 mm).



  Curing: 8 hours at 1300 C and post-curing for 15 hours at 1500 C. tg d at 20 C = 0.007, at 900 C = 0.01, at 1300 C = 0.04.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH 1 Dünnflüssiges, härtbares Gemisch mit einem lösungsmittelfreien Epoxy-Imprägnierharz, bestehend aus einer Mischung einer Polyepoxy-Verbindung oder einem monomeren Epoxyd, einer oder mehreren Vinyl-Verbindungen, einem Aminhärter und einem Polymerisationsbeschleuniger, dadurch gekennzeichnet, dass als Härter eine Verbindung der Formel R-SO2-R verwendet wird, in welcher R gleiche oder verschiedene aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische, substituierte oder nicht substituierte Gruppen bedeutet, die zusammen mindestens zwei Aminogruppen aufweisen. PATENT CLAIM 1 Thin, curable mixture with a solvent-free epoxy impregnation resin, consisting of a mixture of a polyepoxy compound or a monomeric epoxy, one or more vinyl compounds, an amine hardener and a polymerization accelerator, characterized in that a compound of the formula R-SO2 -R is used, in which R denotes identical or different aliphatic, cycloaliphatic or aromatic, substituted or unsubstituted groups which together have at least two amino groups. UNTERANSPRÜCHE 1. Gemisch nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass als Härter ein Polyaminodiphenylsulfon verwendet wird. SUBCLAIMS 1. Mixture according to claim I, characterized in that a polyaminodiphenyl sulfone is used as the hardener. 2. Gemisch nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Härters ausserdem eine mischpolymerisierbare Vinylgruppe enthält. 2. Mixture according to claim I and dependent claim 1, characterized in that at least part of the hardener also contains a copolymerizable vinyl group. 3. Gemisch nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass als Härter ein Reaktionsprodukt eines Polyaminodiphenylsulfons mit einem ungesättigten Monoepoxyd verwendet wird, wobei die Polyaminodiphenylsulfon-Verbindung auch im Überschuss eingesetzt werden kann. 3. Mixture according to claim I, characterized in that a reaction product of a polyaminodiphenyl sulfone with an unsaturated monoepoxide is used as the hardener, the polyaminodiphenyl sulfone compound can also be used in excess. 4. Gemisch nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch einen Inhibitor enthält. 4. Mixture according to claim I, characterized in that the mixture contains an inhibitor. PATENTANSPRUCH II Verwendung des Gemisches nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 14 zur Herstellung von Elektro-Isolationen auf Glimmer-, Glas-oder Papier Basis, wobei das Gemisch gehärtet wird. PATENT CLAIM II Use of the mixture according to claim 1 and the dependent claims 14 for the production of electrical insulation based on mica, glass or paper, the mixture being hardened.
CH114860A 1959-11-23 1960-02-02 Thin, hardenable mixture CH406640A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH114860A CH406640A (en) 1959-11-23 1960-02-02 Thin, hardenable mixture

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH8094359A CH389906A (en) 1959-11-23 1959-11-23 Thin, hardenable mixture
CH114860A CH406640A (en) 1959-11-23 1960-02-02 Thin, hardenable mixture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH406640A true CH406640A (en) 1966-01-31

Family

ID=25686801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH114860A CH406640A (en) 1959-11-23 1960-02-02 Thin, hardenable mixture

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH406640A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0049687A2 (en) * 1980-10-06 1982-04-14 Ciba-Geigy Ag Modified amine hardener system for epoxy resins, and its use
US4500582A (en) * 1981-05-26 1985-02-19 Ciba-Geigy Corporation Modified amine hardener systems

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0049687A2 (en) * 1980-10-06 1982-04-14 Ciba-Geigy Ag Modified amine hardener system for epoxy resins, and its use
EP0049687A3 (en) * 1980-10-06 1982-10-27 Ciba-Geigy Ag Modified amine hardener system for epoxy resins, and its use
US4500582A (en) * 1981-05-26 1985-02-19 Ciba-Geigy Corporation Modified amine hardener systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1768955C2 (en) METHOD OF MANUFACTURING EPOXY POLY ADDUCTS
DE1495446C3 (en) Process for the production of self-extinguishing crosslinked epoxy polyadducts
DE1593791A1 (en) Latent hardeners and stable heat-hardened epoxy compounds
DE2513123A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING FLEXIBLE EPOXY RESINS
DE2139290A1 (en) Hardenable epoxy resin compositions
EP0101864B1 (en) Unsaturated copolymerisable polyesters, process for their preparation and their use
CH406640A (en) Thin, hardenable mixture
DE1495946B2 (en) Process for the preparation of epoxy polyadducts
AT240052B (en) Curable, liquid, solvent-free epoxy impregnation resin
DE1670490B2 (en) N, N'-diglycidyl-bis-hydantoinyl compounds, process for their preparation, their use
DE1811590C3 (en) Laminating resin based on a mixture of epoxy resin and unsaturated polyester resin
DE1495793C3 (en) Process for the production of epoxy polyadducts
DE1113564B (en) Process for the production of plastics based on polyepoxides
DE1520769B2 (en) METHOD OF MANUFACTURING EPOXY POLYADDUCTS
DE1122702B (en) Process for curing mixtures of polyepoxy compounds and monomers
DE1943696C3 (en) A curing agent for an epoxy resin having 1,2-epoxy groups
DE1103023B (en) Process for curing epoxy resins
DE1595816C3 (en) Process for the production of internally plasticized epoxy resins
DE1107934B (en) Heat-curable, plastic molding, adhesive and coating compound
AT242959B (en) Glycidyl ether as a diluent for curable synthetic resins
AT233838B (en) Heat-curable mixtures of epoxy compounds and polycarboxylic acid anhydrides
DE924054C (en) Process for the production of rigid foams
DE2029077C3 (en) A method for producing an insulating molded article
AT311050B (en) Process for the production of plastics and lacquer resins based on basic, nitrogen-containing glycidyl compounds and dicarboxylic acid anhydrides
AT203215B (en) Process for the preparation of reaction products from epoxy compounds