CH672494A5 - - Google Patents
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Description
BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft lagerstabile, heisshärtbare Stoffgemische, die bestimmte di- und polyfunktionelle Epoxidharze, phenolische Härter, Beschleuniger und bestimmte Thermoplaste enthalten, sowie deren Verwendung für die Herstellung geformter Gegenstände, insbesondere von Prepregs für faserverstärkte Verbundstoffe und von Klebefilmen. DESCRIPTION The invention relates to storage-stable, heat-curable material mixtures which contain certain difunctional and polyfunctional epoxy resins, phenolic hardeners, accelerators and certain thermoplastics, and their use for the production of shaped articles, in particular prepregs for fiber-reinforced composites and adhesive films.
Eine Vielzahl härtbarer Epoxidharz-Stoffgemische, welche u.a. auch phenolische Härter enthalten, ist bekannt. So beschreibt z.B. die JP-OS 76/129 498 Stoffgemische enthaltend polyfunktio-nelle Epoxidharze, phenolische Härter und Beschleuniger sowie 5 deren Verwendung für die Herstellung von Prepregs für spezielle elektrische Isolierstoffe. Die US 4,322,456 offenbart Gemische von Epoxidharzen, phenolischen Härtern und Beschleunigern, wobei vorzugsweise die Funktionalität der Epoxidharze und/oder der Härter grösser als 2 ist, welche sich für die Herstellung von io härtbaren Überzügen, besonders als Pulverlacke, eignen. Die US 4,288,565 beschreibt Gemische aus Epoxidharzen mit hohem und mit niederem Epoxidäquivalentgewicht und phenolischen Härtern, die zu mindestens 30% Verbindungen mit 3 oder mehr Hydroxylgruppen pro Molekül sind. A variety of curable epoxy resin mixtures, which include also contain phenolic hardeners is known. For example, JP-OS 76/129 498 substance mixtures containing polyfunctional epoxy resins, phenolic hardeners and accelerators and 5 their use for the production of prepregs for special electrical insulating materials. No. 4,322,456 discloses mixtures of epoxy resins, phenolic hardeners and accelerators, the functionality of the epoxy resins and / or the hardeners preferably being greater than 2, which are suitable for the production of i-curable coatings, particularly as powder coatings. No. 4,288,565 describes mixtures of epoxy resins with high and low epoxy equivalent weight and phenolic hardeners, which are at least 30% compounds with 3 or more hydroxyl groups per molecule.
i5 Gegenstand vorliegender Erfindung sind lagerstabile, heisshärtbare Stoffgemische gemäss Anspruch 1. i5 The present invention relates to storage-stable, heat-curable substance mixtures according to claim 1.
Die erfindungsgemässen Gemische eignen sich für die Herstellung geformter Gegenstände, Prepregs und Klebefilmen, und die ausgehärteten Produkte zeichnen sich durch vorzügliche ther-2o mische und mechanische Eigenschaften, insbesondere durch eine hohe Wärmeformbeständigkeit, eine ausgezeichnete Bruchzähigkeit, Biege- und Schlagbiegefestigkeit sowie eine sehr hohe Dehnbarkeit aus. The mixtures according to the invention are suitable for the production of shaped articles, prepregs and adhesive films, and the cured products are distinguished by excellent thermal and mechanical properties, in particular by high heat resistance, excellent fracture toughness, bending and impact resistance and very high ductility out.
Ferner weisen die Gemische ausgezeichnete Verarbeitungsei-25 genschaften auf, wie z.B. eine hohe Homogenität, eine lange Topfzeit («Potlife») und eine günstige Klebrigkeit («Tack»), welche auch nach längerer Lagerung bei Raumtemperatur erhalten bleibt. The mixtures also have excellent processing properties, such as e.g. a high degree of homogeneity, a long pot life (“pot life”) and a favorable stickiness (“tack”), which is retained even after long storage at room temperature.
Die erfindungsgemässen Stoffgemische ergeben nach der Här-30 tung vernetzte Polymere mit Thermoplast-ähnlichen Eigenschaften (hohe Dehnbarkeit, Bruch- und Schlagzähigkeit), ohne dass die bei der Verarbeitung von hochmolekularen Thermoplasten wegen deren sehr hoher Viskosität auftretenden Schwierigkeiten in Kauf genommen werden müssen. Die erfindungsgemässen 35 Gemische weisen eine relativ niedere Viskosität auf und lassen sich bei tiefen Temperaturen (120 bis 200 °C) problemlos verarbeiten. After curing, the mixtures of substances according to the invention result in crosslinked polymers with thermoplastic-like properties (high ductility, fracture and impact strength) without having to accept the difficulties encountered when processing high-molecular thermoplastics because of their very high viscosity. The 35 mixtures according to the invention have a relatively low viscosity and can be processed without problems at low temperatures (120 to 200 ° C.).
Als Epoxidharze (a) und (b) kommen für die vorliegenden Gemische alle diejenigen in Betracht, die eine Funktionalität von 40 mindestens 3 bzw. von 2-2,5 aufweisen und die mit Diphenolen (c) in Anwesenheit von Beschleunigern (d) ausgehärtet werden können. Suitable epoxy resins (a) and (b) for the present mixtures are all those which have a functionality of 40 at least 3 or 2-2.5 and which are cured with diphenols (c) in the presence of accelerators (d) can be.
Als Epoxidharze mit einer Funktionalität von 3, zum Beispiel, werden solche Harze verstanden, die im Durchschnitt 3 Epoxid-45 gruppen pro Molekül aufweisen. Epoxy resins with a functionality of 3, for example, are understood to mean those resins which have an average of 3 epoxy 45 groups per molecule.
Geeignet als Epoxidharze (a) und (b) sind z.B. Di- oder Poly-glycidylether von cycloaliphatischen Polyolen, wie 2,2-Bis(4'-hydroxycyclohexyl)propan, Di- oder Polyglycidylether von mehrwertigen Phenolen, wie Resorcin, Bis(4'-hydroxyphenyl)methan so (Bisphenol F), 2,2-Bis-(4'-hydroxyphenyl)propan (Bisphenol A), 2,2-Bis-(4'-hydroxy-3',5'-dibromphenyl)propan, 1,1,2,2-Tetra-kis(4'-hydroxyphenyl)ethan, oder Kondensationsprodukte von Phenolen mit Formaldehyd, wie Phenol-Novolake und Kresol-Novolake; ferner Di- oder Poly(ß-methylglycidyl)ether der oben 55 angeführten Polyalkohole und Polyphenole; Suitable as epoxy resins (a) and (b) are e.g. Di- or poly-glycidyl ethers of cycloaliphatic polyols, such as 2,2-bis (4'-hydroxycyclohexyl) propane, di- or polyglycidyl ethers of polyhydric phenols, such as resorcinol, bis (4'-hydroxyphenyl) methane, so (bisphenol F), 2 , 2-bis (4'-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A), 2,2-bis (4'-hydroxy-3 ', 5'-dibromophenyl) propane, 1,1,2,2-tetra-kis (4'-hydroxyphenyl) ethane, or condensation products of phenols with formaldehyde, such as phenol novolaks and cresol novolaks; further di- or poly (ß-methylglycidyl) ether of the above 55 polyalcohols and polyphenols;
Polyglycidylester und Poly(ß-methylglycidyl)ester von mehrwertigen Carbonsäuren, wie Phthalsäure, Terephthalsäure, Tetra-hydrophthalsäure und Hexahydrophthalsäure; Polyglycidyl esters and poly (β-methylglycidyl) esters of polyvalent carboxylic acids, such as phthalic acid, terephthalic acid, tetra-hydrophthalic acid and hexahydrophthalic acid;
Glycidylderivate von Aminophenolen, wie z.B. Triglycidyl-60 p-aminophenol; Glycidyl derivatives of aminophenols, e.g. Triglycidyl-60 p-aminophenol;
N-Glycidylderivate von Aminen, Amiden und heterocyclischen Stickstoffbasen, wie N,N-Diglycidylanilin, N,N-Diglycidyl-toluidin, N,N,N',N'-Tetraglycidyl-bis(4-aminophenyl)methan, Triglycidylisocyanurat, N,N-Diglyridyl-N,N'-ethylenharnstoff, 65 N,N'-Diglycidyl-5,5-dimethylhydantoin, N,N'-Diglycidyl-5-iso-propylhydantoin, N,N'-Diglycidyl-5,5-dimethyl-6-isopropyl-5,6-dihydrouracil; N-glycidyl derivatives of amines, amides and heterocyclic nitrogen bases, such as N, N-diglycidylaniline, N, N-diglycidyl-toluidine, N, N, N ', N'-tetraglycidyl-bis (4-aminophenyl) methane, triglycidyl isocyanurate, N, N-diglyridyl-N, N'-ethylene urea, 65 N, N'-diglycidyl-5,5-dimethylhydantoin, N, N'-diglycidyl-5-iso-propylhydantoin, N, N'-diglycidyl-5,5-dimethyl -6-isopropyl-5,6-dihydrouracil;
Multifunktionelle Epoxidharze, wie die in den EP 205 409 Multifunctional epoxy resins, such as those in EP 205 409
und EP 204 659 beschriebenen 2,6-disubstituierte 4-Epoxypro-pylphenyl-glycidylether und deren Addukte; and EP 204 659 described 2,6-disubstituted 4-epoxypropylphenyl glycidyl ether and their adducts;
Mit je zwei Glycidyloxy- und 2,3-Epoxypropylgruppen substituierte Bisphenole, wie z.B. das in der GB 828 364 beschriebene 2,2-Bis(3'-epoxypropyl-4'-epoxypropylphenyl)propan; Bisphenols substituted with two glycidyloxy and 2,3-epoxypropyl groups, e.g. the 2,2-bis (3'-epoxypropyl-4'-epoxypropylphenyl) propane described in GB 828 364;
Glycidylderivate von Tetramethylol-substituierten Çyclohexa-nolen, Çyclohexanonen, Cyclopentanolen und Çyclopentanonen, wie die in der US 4,549,008 beschriebenen Verbindungen; Glycidyl derivatives of tetramethylol-substituted cyclohexanols, cyclohexanones, cyclopentanols and cyclopentanones, such as the compounds described in US Pat. No. 4,549,008;
Glycidyloxy-substituierte Benzophenone und Glycidyloxydi-ketone, wie die in der US 4,649,181 beschriebenen Verbindungen. Glycidyloxy-substituted benzophenones and glycidyloxydi-ketones, such as the compounds described in US 4,649,181.
Im allgemeinen können in den erfindungsgemässen Massen auch Gemische von zwei oder mehreren Epoxidharzen als Komponente (a) und/oder als Komponente (b) verwendet werden. In general, mixtures of two or more epoxy resins can also be used as component (a) and / or as component (b) in the compositions according to the invention.
Besonders geeignet als Epoxidharze (a) und (b) sind Verbindungen, die einen Epoxidgehalt von 5-11 Äquivalenten/kg haben, und Glycidylether, Glycidylester oder N-Glycidylderivate einer cycloaliphatischen, einer aromatischen oder heterocyclischen Verbindung sind. Besonders bevorzugte Epoxidharze (a) und (b) sind Epoxinovolake oder Glycidylderivate eines Bisphenols, eines Hydantoins oder eines Tetramethylolcyclohexans. Particularly suitable as epoxy resins (a) and (b) are compounds which have an epoxy content of 5-11 equivalents / kg and which are glycidyl ethers, glycidyl esters or N-glycidyl derivatives of a cycloaliphatic, an aromatic or heterocyclic compound. Particularly preferred epoxy resins (a) and (b) are epoxynovolaks or glycidyl derivatives of a bisphenol, a hydantoin or a tetramethylolcyclohexane.
Als Epoxidharz (a) eignen sich insbesondere Epoxiphenolno-volake oder Glycidylderivate von Hydantoinen oder Tetramethy-lolcyclohexanen. Sie weisen vorzugsweise eine Funktionalität von 3 bis 4 auf. Als Epoxidharz (b) eignen sich insbesondere Epoxi-phenolnovolake oder Glycidylderivate von Bisphenol A oder von Bisphenol F. Bevorzugt weisen sie eine Funktionalität von 2 bis 2,2 auf. Particularly suitable epoxy resin (a) are epoxiphenolno-volatile or glycidyl derivatives of hydantoins or tetramethylolcyclohexanes. They preferably have a functionality of 3 to 4. Epoxy-phenol novolaks or glycidyl derivatives of bisphenol A or bisphenol F are particularly suitable as epoxy resin (b). They preferably have a functionality of 2 to 2.2.
Als Diphenole (c) eignen sich z.B. einkernige und mehrkernige gegebenenfalls kondensierte Benzolringe enthaltende Dihy-droxyaromaten. Besonders geeignet sind Verbindungen der Formeln I oder II Suitable diphenols (c) are e.g. mononuclear and multinuclear dihydroxyaromatic compounds which may contain condensed benzene rings. Compounds of the formulas I or II are particularly suitable
.oh .Oh
J \—T—J (T) ^ ^-R (II), J \ —T — J (T) ^ ^ -R (II),
X / 1 \ X w \ ^ / X / 1 \ X w \ ^ /
/ «ss* •=♦ \ is» / «Ss * • = ♦ \ is»
H0 0H ta worin T die direkte Bindung, Methylen, Isopropyliden, O, S, CO oder S02 bedeutet und R für Wasserstoff oder Ci-GrAlkyl steht, Dihydroxynaphthalin oder Gemische dieser Verbindungen. Unter den Verbindungen der Formel I sind solche bevorzugt, in welchen die Hydroxylgruppen in 4,4'-Stellung gebunden sind. H0 0H ta where T is the direct bond, methylene, isopropylidene, O, S, CO or S02 and R is hydrogen or Ci-GrAlkyl, dihydroxynaphthalene or mixtures of these compounds. Preferred compounds of the formula I are those in which the hydroxyl groups are bonded in the 4,4'-position.
Besonders bevorzugte Diphenole (c) sind Bisphenol A, Bisphenol F, 4,4'-Dihydroxydiphenylether, 4,4'-Dihydroxydiphe-nylsulfid, 2,6-Dihydroxytoluol, 2,6-Dihydroxynaphthalin oder 2,7-Dihydroxynaphthalin. Particularly preferred diphenols (c) are bisphenol A, bisphenol F, 4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 2,6-dihydroxytoluene, 2,6-dihydroxynaphthalene or 2,7-dihydroxynaphthalene.
Als phenolischer Härter besonders geeignet ist ein Gemisch von 2,6-Dihydroxytoluol und 2,7-Dihydroxynaphthalin. Besonders gute Resultate werden erzielt, wenn gleiche Gewichtsmengen dieser Verbindungen in der Schmelze bei etwa 1800 C vermischt werden, das nach dem Erstarren der Schmelze erhaltene Produkt zu einem feinen Pulver zermahlen wird und dieses dann als Härter eingesetzt wird. A mixture of 2,6-dihydroxytoluene and 2,7-dihydroxynaphthalene is particularly suitable as a phenolic hardener. Particularly good results are achieved if equal amounts by weight of these compounds are mixed in the melt at about 1800 ° C., the product obtained after the melt solidifies is ground to a fine powder and this is then used as a hardener.
Falls zweckmässig, können die erfindungsgemässen Stoffgemische als Härter neben den Diphenolen (c) auch eine gewisse Menge eines oder mehrerer Tri- oder Polyphenole, wie z.B. 2,4,6-Tris[2'-(p-hydroxyphenyl)-2'-propyl]benzol («Tris-TC» der Mitsui Petrochemical) enthalten. Im allgemeinen sollten aber höchstens 30% der phenolischen Hydroxylgruppen von einem Tri- oder Polyphenol stammen, und der Rest der Hydroxylgruppen einem Diphenol gehören. Phenol- oder Kresolnovolake sind im allgemeinen nicht als phenolische Härter der erfindungsgemässen Gemische geeignet. Es versteht sich von selber, dass bei Verwendung von sowohl Diphenolen als auch von Tri- oder Poly-phenolen die Menge des gesamten phenolischen Härters (c) so gewählt wird, dass insgesamt 0,7-1,2 Hydroxyläquivalente der If appropriate, the substance mixtures according to the invention can, as hardeners, in addition to the diphenols (c) also a certain amount of one or more tri- or polyphenols, such as e.g. 2,4,6-Tris [2 '- (p-hydroxyphenyl) -2'-propyl] benzene (“Tris-TC” from Mitsui Petrochemical). In general, however, at most 30% of the phenolic hydroxyl groups should come from a tri- or polyphenol, and the rest of the hydroxyl groups should belong to a diphenol. Phenol or cresol novolaks are generally not suitable as phenolic hardeners for the mixtures according to the invention. It goes without saying that when both diphenols and tri- or poly-phenols are used, the amount of the total phenolic hardener (c) is chosen such that a total of 0.7-1.2 hydroxyl equivalents of the
672 494 672 494
eingesetzten Phenole pro Epoxidäquivalent der eingesetzten Epoxidharze im erfindungsgemässen Gemisch enthalten sind. phenols used per epoxy equivalent of the epoxy resins used are contained in the mixture according to the invention.
Als Beschleuniger (d) der härtbaren Stoffgemische eignen sich alle dem Fachmann für die Beschleunigung der Vernetzungsreaktion von Epoxidharzen mit phenolischen Härtern bekannten Verbindungen wie z. B. tertiäre Amine, deren Salze oder quaternäre Ammoniumverbindungen wie Tetramethylammoniumchlorid, Phosphoniumsalze, Alkalimetallalkoholate, wie z.B. Natriumhe-xantriolat, Lewis-Säuren, z.B. BF3 oder SnCl.4, und stickstoffhaltige Heterocyclen, wie Pyridine, Imidazole und deren Derivate. Besonders geeignet als Beschleuniger (d) sind Imidazole und N-Acylimidazole (Imidazolide). Suitable accelerators (d) of the curable substance mixtures are all those known to the person skilled in the art for accelerating the crosslinking reaction of epoxy resins with phenolic hardeners, such as, for. B. tertiary amines, their salts or quaternary ammonium compounds such as tetramethylammonium chloride, phosphonium salts, alkali metal alcoholates, such as e.g. Sodium hexanetriolate, Lewis acids e.g. BF3 or SnCl.4, and nitrogen-containing heterocycles such as pyridines, imidazoles and their derivatives. Imidazoles and N-acylimidazoles (imidazolides) are particularly suitable as accelerators (d).
Beispiele für geeignete Imidazole sind Verbindungen der Formel III Examples of suitable imidazoles are compounds of the formula III
• SS« • SS «
"O (III), "O (III),
h worin R1, R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff, Q-Ci2-Alkyl, C5-Cio-Cycloalkyl oder Cö-Cio-Aryl bedeuten. Bevorzugt werden insbesondere 2-Methyl-, 2-Ethyl-, 2-Phenyl- und 2-EthyI-4-methyl-imidazol. h wherein R1, R2 and R3 independently of one another are hydrogen, Q-Ci2-alkyl, C5-Cio-cycloalkyl or Cö-Cio-aryl. In particular, 2-methyl, 2-ethyl, 2-phenyl and 2-ethyl-4-methyl-imidazole are preferred.
Geeignete N-Acylimidazole (Imidazolide) sind z.B. die in den US 4,436,892, US 4,587,311 und JP-OS 74/7599 beschriebenen Verbindungen. Besonders geeignet sind Verbindungen der Formel IV Suitable N-acylimidazoles (imidazolides) are e.g. the compounds described in US 4,436,892, US 4,587,311 and JP-OS 74/7599. Compounds of the formula IV are particularly suitable
?—îj/ \ (IV), ? —Îj / \ (IV),
r7/-\8 \S h worin R1 bis R3 die vorher angegebene Bedeutung haben und R4 bis R8 unabhängig voneinander Wasserstoff, Ci-Ci2-Alkyl, Halogen, Nitro oderTrifluormethyl sind. Beispiele geeigneter Imidazolide sind l-(2',4',6'-Trimethylbenzol)-2-ethylimidazol, 1-(2',6'-Dichlorbenzoyl)-2-methylimidazol, 1 -(2',4',6'-TrimethyI-benzol)-2-methylimidazol und l-(2',4',6'-Trimethylbenzol)-2-phenylimidazol. r7 / - \ 8 \ S h wherein R1 to R3 have the meaning given above and R4 to R8 are independently hydrogen, Ci-Ci2-alkyl, halogen, nitro or trifluoromethyl. Examples of suitable imidazolides are 1- (2 ', 4', 6'-trimethylbenzene) -2-ethylimidazole, 1- (2 ', 6'-dichlorobenzoyl) -2-methylimidazole, 1 - (2', 4 ', 6' -Trimethyl-benzene) -2-methylimidazole and 1- (2 ', 4', 6'-trimethylbenzene) -2-phenylimidazole.
Als Thermoplaste (e) können in den erfindungsgemässen härtbaren Stoffgemischen all jene bekannten Polymere eingesetzt werden, die eine genügend hohe Glasumwandlungstemperatur, d.h. > 180 °C aufweisen und mit dem erfindungsgemässen Epoxidharz-Härter-System mischbar sind. Anhand ihrer Eigenschaften sind als Thermoplaste insbesondere Polyimide, Polyetherimide, Polyamidimide, Polysulfone oder Polyethersul-fone geeignet. Dabei werden besonders Thermoplaste mit einer Glasumwandlungstemperatur von 180 bis 350, insbesondere von 190 bis 250 ° C, bevorzugt. As thermoplastics (e), all those known polymers can be used in the curable material mixtures according to the invention which have a sufficiently high glass transition temperature, i.e. Have> 180 ° C and are miscible with the epoxy resin hardener system according to the invention. On the basis of their properties, polyimides, polyetherimides, polyamideimides, polysulfones or polyether sulfones are particularly suitable as thermoplastics. Thermoplastics with a glass transition temperature of 180 to 350, in particular of 190 to 250 ° C. are particularly preferred.
Falls ein Polysulfon als Thermoplast (e) eingesetzt wird, eignen sich z.B. Verbindungen mit der wiederkehrenden Einheit der Formel If a polysulfone is used as the thermoplastic (s), e.g. Connections with the repeating unit of the formula
-A-S02- -A-S02-
worin A eine zweiwertige, gegebenenfalls durch Ethersauerstoff-atome und/oder zweiwertige aliphatische Gruppen unterbrochene aromatische Gruppe bedeutet. wherein A is a divalent aromatic group which is optionally interrupted by ether oxygen atoms and / or divalent aliphatic groups.
Die einzusetzenden Polysulfone können in bekannter Weise z.B. dadurch erhalten werden, dass man entweder (a) ein Sulfo-nylhalogenid der Formel IHLA4SO2X oder (b) ein Gemisch eines Disulfonylhalogenids der Formel XS02AiS02X mit einer sulfo- The polysulfones to be used can be e.g. can be obtained by either (a) a sulfonyl halide of the formula IHLA4SO2X or (b) a mixture of a disulfonyl halide of the formula XS02AiS02X with a sulfo
3 3rd
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
672 494 672 494
4 4th
nylhalogenidfreien Verbindung der Formel HA2H, worin Ai und A2 gleich oder verschieden sind und jeweils eine zweiwertige gegebenenfalls durch Ethersauerstoffatome und/oder zweiwertige aliphatische Gruppen unterbrochene aromatische Gruppe bedeuten und X ein Chlor- oder Bromatom darstellt, in einem inerten Lösungsmittel in Anwesenheit eines Lewis-Säure-Katalysators erhitzt. Die nach Verfahren (a) hergestellten Polysulfone enthalten die wiederkehrende Einheit worin A3 und A4 zweiwertige Aiylen-, insbesondere Phenylgrup-pen, die durch Chlor oder Ci-C4-Alkyl, beispielsweise Methylgruppen substituiert sein können, darstellen. Man erhält derartige Polysulfone in an sich bekannter Weise durch Reaktion eines i Dialkalimetallsalzes eines zweiwertigen Phenols der Formel HOA3OH mit einem Bis-(monochloraiyl)-sulfon der Formel ClAtSC^AtCl in Dimethylsulfoxid. Bevorzugtere Polysulfonharze sind solche mit einer wiederkehrenden Einheit der Formel nyl halide-free compound of the formula HA2H, in which Ai and A2 are identical or different and each represent a divalent aromatic group which may be interrupted by ether oxygen atoms and / or divalent aliphatic groups and X represents a chlorine or bromine atom, in an inert solvent in the presence of a Lewis acid -Catalyst heated. The polysulfones produced by process (a) contain the repeating unit in which A3 and A4 are divalent alylene groups, in particular phenyl groups, which can be substituted by chlorine or C 1 -C 4 -alkyl, for example methyl groups. Such polysulfones are obtained in a manner known per se by reaction of a dialkali metal salt of a dihydric phenol of the formula HOA3OH with a bis (monochloraiyl) sulfone of the formula ClAtSC ^ AtCl in dimethyl sulfoxide. More preferred polysulfone resins are those with a repeating unit of the formula
-AI-S02-, -AI-S02-,
10 10th
-OAj-Y-AsOAe-SOz-Ae- -OAj-Y-AsOAe-SOz-Ae-
wohingegen die nach Verfahren (b) hergestellten Polysulfone die wiederkehrende Einheit whereas the polysulfones produced by process (b) are the repeating unit
—Ai—SO 2—A.2—SO 2— —Ai — SO 2 — A.2 — SO 2—
aufweisen. exhibit.
In den erfindungsgemässen Massen bevorzugt verwendet Polysulfonharze sind solche, welche Ethergruppen in der wiederkehrenden Einheit aufweisen, jedoch von seitenbeständigen Hydroxylgruppen frei sind. Es handelt sich dabei besonders um Polysulfone mit einer wiederkehrenden Einheit der Formel Polysulfone resins which are preferably used in the compositions according to the invention are those which have ether groups in the repeating unit but are free from side-stable hydroxyl groups. These are especially polysulfones with a recurring unit of the formula
—OA3OA4SO2A4—, —OA3OA4SO2A4—,
worin A5 und A6 jeweils eine gegebenenfalls durch Chlor oder Ci-C4-Alkylgruppen, wie z.B. Methylgruppen, substituierte Phe-nylengruppe und Y eine Kohlenstoff-Kohlenstoöbindung, die 15 -SO2- oder eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, insbesondere eine solche mit nicht mehr als vier Kohlenstoffatomen wie z.B. solche der Formel wherein A5 and A6 each have a chlorine or C 1 -C 4 alkyl group, e.g. Methyl groups, substituted phenylene group and Y is a carbon-carbon bond, the 15 -SO2 or an aliphatic hydrocarbon group, especially one with no more than four carbon atoms such as e.g. those of the formula
?H3 ? H3
-CH2- oder -CH2- or
20 20th
bedeuten. mean.
Besonders bevorzugt sind thermoplastische Polysulfonharze mit wiederkehrenden Einheiten der Formel V Thermoplastic polysulfone resins with repeating units of the formula V are particularly preferred
< ( )• • 2« «SS* <() • • 2 «« SS *
(V), (V),
Jn wobei n im Durchschnitt vorzugsweise einen Wert von 50-120 hat. Jn where n preferably has an average value of 50-120.
Besonders vorteilhafte Polysulfone sind z.B. die bei der Union Carbide Corporation erhältlichen Verbindungen, wie z.B. «Polysulfone Udel PI800», das nach Angabe des Herstellers einen Schmelzpunkt im Bereich von 350-370 0 C, eine Wärme-formbeständigkeit (ASTM-Spezifikation D648) von 175 °C hat und im Durchschnitt pro Molekül 50-80 wiederkehrende Einheiten der Formel V enthält, wobei man von einem Molekulargewichtsbereich von ungefähr 22 000-35 000 ausgehen kann. Particularly advantageous polysulfones are e.g. the compounds available from Union Carbide Corporation, e.g. "Polysulfone Udel PI800", which according to the manufacturer has a melting point in the range of 350-370 0 C, a heat resistance (ASTM specification D648) of 175 ° C and an average of 50-80 recurring units of the formula V per molecule contains, with a molecular weight range of approximately 22,000-35,000 can be assumed.
Weiterhin geeignet ist eine bei Union Carbide Corporation unter dem Namen «Polysulfone P2300» erhältliche ähnliche Substanz; nach Angaben des Herstellers hat diese einen Molekulargewichtsbereich von 30 000-50 000, wobei man davon ausgehen kann, dass die Substanz im Durchschnitt pro Molekül ungefähr 68-113 wiederkehrende Einheiten der Formel V enthält, sowie eine bei Union Carbide Corporation unter dem Namen «Polysulfone P3500» erhältliche ähnliche Substanz; nach Angaben des Herstellers hat diese einen Molekulargewichtsbereich, der zwischen dem von «Polysulfone Udel PI 800» und jenem von Polysulfone P2300» liegt; das Molekulargewicht beträgt etwa 35 000. Also suitable is a similar substance available from Union Carbide Corporation under the name “Polysulfone P2300”; According to the manufacturer, this has a molecular weight range of 30,000-50,000, where it can be assumed that the substance contains on average approximately 68-113 recurring units of the formula V per molecule, and one at Union Carbide Corporation under the name “Polysulfone P3500 »available similar substance; according to the manufacturer, this has a molecular weight range which is between that of "Polysulfone Udel PI 800" and that of Polysulfone P2300 "; the molecular weight is about 35,000.
Erfindungsgemäss können als Komponente (e) auch Gemische von zwei oder mehreren Thermoplasten verwendet werden. According to the invention, mixtures of two or more thermoplastics can also be used as component (e).
Besonders geeignet als Thermoplaste (e) sind Polyimide, wie Particularly suitable as thermoplastics (e) are polyimides, such as
- Polyimide mit Phenylindaneinheiten, wie sie z.B. in der US 3,856,752 und der EP-A 92 524 beschrieben sind, Polyimides with phenylindane units, such as those e.g. are described in US 3,856,752 and EP-A 92 524,
- Homo- und Copolyimide aus mindestens einer aromatischen Tetracarbonsäure und mindestens einem aromatischen Diamin, wie z.B. in der US 4,629,777 offenbart und - Homo- and copolyimides from at least one aromatic tetracarboxylic acid and at least one aromatic diamine, such as e.g. in US 4,629,777 and
- Homo- und Copolyimide, wie sie z.B. in den EP-A 162 017, EP-A 181 837 und US 4,629,685 beschrieben sind. - Homo- and copolyimides, e.g. in EP-A 162 017, EP-A 181 837 and US 4,629,685.
Bevorzugte Thermoplaste (e) sind auch Polyetherimide, wie z.B. die unter der Bezeichnung Ultem® (z.B. als Ultem® 1000) angebotenen Produkte der Fa. General Electric. Weitere bevorzugte Thermoplaste sind Polyethersulfone, wie z.B. Victrex PES 35 100 Pder ICI oder Udel P 1800 der Union Carbide. Preferred thermoplastics (e) are also polyetherimides, e.g. the products from General Electric offered under the name Ultem® (e.g. Ultem® 1000). Other preferred thermoplastics are polyether sulfones, e.g. Victrex PES 35 100 Pder ICI or Udel P 1800 from Union Carbide.
Geeignete Polyamidimide sind beispielsweise die den US 3,894,114, 3,948,835, 3,926,911 und 3,950,408 beschriebenen Verbindungen. Suitable polyamideimides are, for example, the compounds described in US Pat. Nos. 3,894,114, 3,948,835, 3,926,911 and 3,950,408.
Die in den erfindungsgemässen Gemischen eingesetzten 40 Komponenten (a) bis (e) sind durchwegs bekannte Verbindungen und können auf bekannte Weise hergestellt werden. The 40 components (a) to (e) used in the mixtures according to the invention are all known compounds and can be prepared in a known manner.
Besonders bevorzugte erfindungsgemässe härtbare Gemische sind solche enthaltend 15 bis 50 Gewichtsteile des Epoxidharzes (a), 85 bis 50 Gewichtsteile des Epoxidharzes (b), eine Menge des 45 Diphenols (c) welche 0,8-1,1, vorzugsweise 0,9-1,0, Hydroxyl-äquivalenten des Diphenols pro Epoxidäquivalent der Harze (a) und (b) entspricht, 0,1-1 Gew.-% des Beschleunigers (d) bezogen auf die Menge von (a) und (b) und 20-110, vorzugsweise 30-70, Gewichtsteile des Thermoplasten (e) bezogen auf 100 Gewichtsso teile der Komponenten (a) bis (c). Particularly preferred curable mixtures according to the invention are those comprising 15 to 50 parts by weight of the epoxy resin (a), 85 to 50 parts by weight of the epoxy resin (b), an amount of the 45 diphenol (c) which are 0.8-1.1, preferably 0.9- 1.0, hydroxyl equivalent of diphenol per epoxy equivalent of resins (a) and (b), 0.1-1% by weight of accelerator (d) based on the amount of (a) and (b) and 20 -110, preferably 30-70, parts by weight of the thermoplastic (e) based on 100 parts by weight of components (a) to (c).
Die erfindungsgemässen Gemische können durch gutes Durchmischen bzw. Ineinanderlösen aller Komponenten bereitgestellt werden, wobei die einzelnen Komponenten in verschiedener Reihenfolge beigegeben werden können. Der Thermoplast 55 kann z.B. unter Erhitzen im Epoxidharz und im phenolischen Härter gelöst werden, und nach Abkühlen können der Beschleuniger und gegebenenfalls weitere Zusätze beigegeben werden. Man kann aber auch eine Lösung des Thermoplasten in einem inerten Lösungsmittel, wie z.B. in Methylenchlorid, herstellen 60 und diese mit dem Epoxidharz-Härter-Gemisch vermischen. The mixtures according to the invention can be provided by thoroughly mixing or dissolving all of the components together, the individual components being able to be added in a different order. The thermoplastic 55 can e.g. be dissolved in the epoxy resin and in the phenolic hardener while heating, and after cooling the accelerator and, if appropriate, further additives can be added. However, a solution of the thermoplastic in an inert solvent, such as e.g. in methylene chloride, prepare 60 and mix them with the epoxy resin hardener mixture.
Die erfindungsgemässen Gemische können vielseitig angewendet werden und eignen sich beispielsweise als Giessharze, Laminier- oder Tränkharze, Formmassen, Dichtungsmassen, Ein-bettungs- und Isoliermassen für die Elektrotechnik und vorzugs-65 weise als Klebstoffe und als Matrixharze für Verbundstoffe, insbesondere zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffen. The mixtures according to the invention can be used in a variety of ways and are suitable, for example, as casting resins, laminating or impregnating resins, molding compositions, sealing compositions, embedding and insulating compositions for electrical engineering and preferably as adhesives and as matrix resins for composites, in particular for the production of fiber-reinforced materials Plastics.
Gewünschtenfalls, insbesondere bei der Mitverwendung von Modifizierungsmitteln, können die erfindungsgemässen Gemi- If desired, in particular when modifiers are also used, the mixtures according to the invention can
5 5
672 494 672 494
sehe in einem organischen Lösungsmittel, wie Toluol, Xylol, Methylethylketon, Methylenchlorid oder einem ähnlichen, in der Lackindustrie üblichen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch gelöst werden. Solche Lösungen eignen sich vor allem als Imprägniermittel oder Beschichtungsmittel. see in an organic solvent such as toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methylene chloride or a similar solvent or solvent mixture common in the paint industry. Such solutions are particularly suitable as impregnating agents or coating agents.
Die erfindungsgemässen härtbaren Mischungen können ferner vor der Härtung in irgendeiner Phase mit üblichen Modifizierungsmitteln, wie Streck-, Füll- und Verstärkungsmitteln, Pigmenten, Farbstoffen, organischen Lösungsmitteln, Weichmachern, Verlaufmitteln, Thixotropiermitteln, flammenhemmenden Stoffen oder Formtrennmitteln, versetzt werden. Als Streckmittel, Verstär-kungsmittel, Füllmittel und Pigmente, die in den erfindungsgemässen härtbaren Mischungen eingesetzt werden können, seien z.B. genannt: flüssige Cumaron-Inden-Harze, Textilfasern, Glasfasern, Asbestfasern, Borfasern, Kohlenstoffasern, Polyethylen-pulver, Polypropylenpulver, Quarzmehl, mineralische Silikate, wie Glimmer, Asbestmehl, Schiefermehl, Kaolin, Kreidemehl, Anti-montrioxid, Bentone, Iithopone, Schwerspat, Titandioxid, Russ, Graphit, Oxidfarben, wie Eisenoxid, oder Metallpulver, wie Aluminiumpulver oder Eisenpulver. Falls die erfindungsgemässen Mischungen für die Herstellung von Prepregs eingesetzt werden, ist eine Zugabe von Kurzfasern besonders erwünscht. The hardenable mixtures according to the invention can furthermore be mixed in any phase with conventional modifiers, such as extenders, fillers and reinforcing agents, pigments, dyes, organic solvents, plasticizers, flow control agents, thixotropic agents, flame retardants or mold release agents, before the hardening. Examples of extenders, reinforcing agents, fillers and pigments which can be used in the curable mixtures according to the invention include called: liquid coumarone indene resins, textile fibers, glass fibers, asbestos fibers, boron fibers, carbon fibers, polyethylene powder, polypropylene powder, quartz powder, mineral silicates such as mica, asbestos powder, slate powder, kaolin, chalk powder, anti-montrioxide, bentone, iithopone, heavy spar , Titanium dioxide, carbon black, graphite, oxide paints, such as iron oxide, or metal powder, such as aluminum powder or iron powder. If the mixtures according to the invention are used for the production of prepregs, addition of short fibers is particularly desirable.
Als Verlaufmittel beim Einsatz der härtbaren Mischungen speziell im Oberflächenschutz kann man z.B. Silikone, flüssige Aciylharze, Celluloseacetobutyrat, Polyvinylbutyral, Wachse, Stea-rate usw. (welche z.T. auch als Formtrennmittel Anwendung finden) zusetzen. Als Weichmacher können für die Modifizierung der härtbaren Mischungen z.B. Dibutyl-, Dioctyl- und Dino-nylphthalat, Trikresylphosphat, Trixylenylphosphat und Diphen-oxyethylformal eingesetzt werden. As a leveling agent when using the curable mixtures, especially in surface protection, one can e.g. Add silicones, liquid acyl resins, cellulose acetobutyrate, polyvinyl butyral, waxes, stea rates, etc. (some of which are also used as mold release agents). As plasticizers for the modification of the curable mixtures e.g. Dibutyl, dioctyl and dinonyl phthalate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate and diphenoxyoxyethyl formal can be used.
Die erfindungsgemässen Gemische werden vorzugsweise gehärtet, indem man sie auf eine Temperatur im Bereich von 120 bis 250 °C, insbesondere 150 bis 200 °C erhitzt. Man kann die The mixtures according to the invention are preferably cured by heating them to a temperature in the range from 120 to 250 ° C., in particular 150 to 200 ° C. You can do that
Epoxidharz bl : Ein bei Raumtemperatur flüssiger Epoxiphe-nolnovolak einer Funktionalität von 2,2 mit einem Epoxidgehalt von 5,7 Äquivalenten/kg und einer Viskosität bei 50 ° C von 1,4 Pa-s. Epoxy resin bl: An epoxy phenol novolak liquid at room temperature with a functionality of 2.2 with an epoxy content of 5.7 equivalents / kg and a viscosity at 50 ° C of 1.4 Pa-s.
Epoxidharz b2: Ein Bisphenol-F-diglycidylether mit einem Epoxidgehalt von 6,1 Äquivalenten/kg und einer Viskosität bei 25 °Cvon6,0 Pa-s. Epoxy resin b2: A bisphenol F diglycidyl ether with an epoxy content of 6.1 equivalents / kg and a viscosity at 25 ° C of 6.0 Pa-s.
und einer Glasumwandlungstemperatur von 219 °C (Ultem® 1000 der General Electric). and a glass transition temperature of 219 ° C (Ultem® 1000 from General Electric).
Polysulfon 1: Polysulfon Udel PI 800® (Union Carbide Corporation) mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 350-370 ° C, einer Wärmeformbeständigkeit (nach ASTM D 648) von 175 °C, Polysulfone 1: Polysulfone Udel PI 800® (Union Carbide Corporation) with a melting point in the range of 350-370 ° C, a heat resistance (according to ASTM D 648) of 175 ° C,
Härtung in bekannter Weise auch zwei- oder mehrstufig durchführen, wobei man die erste Härtungsstufe bei niedriger Temperatur und die Nachhärtung bei höherer Temperatur durchführt. Cure in a known manner also in two or more stages, the first curing stage being carried out at a low temperature and the post-curing at a higher temperature.
Gewünschtenfalls kann man den härtbaren Gemischen zur 5 Herabsetzung der Viskosität aktive Verdünner, wie z.B. Neopen-tylglykol-, Butandiol- oder Hexandiol-Diglycidylether, zusetzen. If desired, the curable mixtures can be used to reduce the viscosity of active thinners, e.g. Add neopen tylglycol, butanediol or hexanediol diglycidyl ether.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemässen Gemische zur Herstellung von gehärteten Formkörpern, sowie die Verwendung zur Herstellung io von Prepregs für faserverstärkte Verbundstoffe oder zur Herstellung von Klebefilmen. Die Prepregs und die Klebefilme können in an sich bekannter Weise hergestellt werden, z.B. im Imprägnierverfahren in Anwesenheit eines der oben erwähnten Lösungsmittel, eines halogenisierten Lösungsmittels, wie z.B. 15 Methylenchlorid, oder im sogenannten «hot melt»-Verfahren. The present invention also relates to the use of the mixtures according to the invention for the production of hardened moldings, and the use for the production of prepregs for fiber-reinforced composites or for the production of adhesive films. The prepregs and the adhesive films can be produced in a manner known per se, e.g. in the impregnation process in the presence of one of the solvents mentioned above, a halogenated solvent, e.g. 15 methylene chloride, or in the so-called "hot melt" process.
Die erfindungsgemässen Formstoffe zeichnen sich im allgemeinen durch hohe Glasumwandlungstemperaturen bei gleichzeitig hohen mechanischen Festigkeiten, und insbesondere durch eine ausgezeichnete Bruchzähigkeit, Biege- und Schlagbiegefestig-20 keit sowie eine sehr hohe Dehnbarkeit aus. The molding materials according to the invention are generally distinguished by high glass transition temperatures with high mechanical strengths, and in particular by excellent fracture toughness, bending and impact resistance, and very high ductility.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung näher. The following examples explain the invention in more detail.
Die in den folgenden Beispielen verwendeten Komponenten (a)-(e) sind wie folgt: Components (a) - (e) used in the following examples are as follows:
Epoxidharz al: Ein Epoxiphenolnovolak einer Funktionalität 25 von 3,6 mit einem Epoxidgehalt von 5,6 Äquivalenten/kg und einer Viskosität bei 50 ° C von etwa 40 Pa • s. Epoxy resin al: An epoxy phenol novolak with a functionality 25 of 3.6 with an epoxy content of 5.6 equivalents / kg and a viscosity at 50 ° C of about 40 Pa • s.
Epoxidharz a2: Tetraglycidylether von 2,2,6,6-Tetramethylol-cyclohexanol (hergestellt gemäss Beispiel 2 der US 4,549,008) mit einem Epoxidäquivalentgewicht von 129. Epoxy resin a2: tetraglycidyl ether of 2,2,6,6-tetramethylol-cyclohexanol (produced according to Example 2 of US Pat. No. 4,549,008) with an epoxy equivalent weight of 129.
30 Epoxidharz a3 : Ein Triglycidyl-bis-hydatoin der Formel VI mit einem Epoxidgehalt von 5,6 Äquivalenten/kg und einer Viskosität bei 80 ° C von etwa 13 ÎPa-s 30 Epoxy resin a3: A triglycidyl-bis-hydatoin of formula VI with an epoxy content of 5.6 equivalents / kg and a viscosity at 80 ° C of about 13 ÎPa-s
(VI) (VI)
Polyimid 1 : Ein Polyimid mit Phenylindaneinheiten mit einer Glasumwandlungstemperatur von 305 °C und einem durch-5o schnittlichen Molekulargewicht von etwa 65 000 (Matrimid® 5218, Ciba-Geigy). Polyimide 1: A polyimide with phenylindane units with a glass transition temperature of 305 ° C. and an average molecular weight of about 65,000 (Matrimid® 5218, Ciba-Geigy).
Polyetherimid 1: Ein Polyetherimid mit wiederkehrenden Einheiten der Formel Polyetherimide 1: A polyetherimide with repeating units of the formula
J n einer Glasumwandlungstemperatur von 200 ° C und einem Mole-65 kulargewichtsbereich von etwa 22 000-35 000. J n a glass transition temperature of 200 ° C and a molecular weight range of about 22,000-35,000.
Beispiel 1: Example 1:
a) 15 g Epoxidharz al und 85 g Epoxidharz bl werden bei a) 15 g of epoxy resin al and 85 g of epoxy resin are bl
H.c f> 0 H.c f> 0
,ch3 , ch3
CH-CHz-N^ ^N—CHz—CH—CHZ—^N-CH2-qi—CH2 CH-CHz-N ^ ^ N-CHz-CH-CHZ- ^ N-CH2-qi-CH2
6 6
SH2 ÏH SH2 ÏH
* *
ö ö
\ \
:Hz : Hz
-K i » n / \ -K i »n / \
v « »—.n—— v «» —.n——
\_/ ^ / \ / \ _ / ^ / \ /
r »SC» r »SC»
çh3 çh3
ch3 ch3
s s \ / s s \ /
/ ^ / / ^ /
II I • >• II I •> •
\ \
• ' • • '•
I II I II
672 494 672 494
120 °C gemischt. Bei dieser Temperatur werden 17,7 g 2,6-Dihydroxytoluol und 17,7 g 2,7-Dihydroxynaphthalin zugegeben und unter Rühren gelöst. Nach Abkühlen der Mischung auf 80 ° C werden 0,1 g 2-Phenylimidazol beigegeben. Der Mischung wird nach Abkühlen auf Raumtemperatur eine Lösung von 81,2 g Polyimid 1 in 82 g Methylenchlorid beigegeben und gut gerührt bis eine homogene Mischung gebildet wird. Mit der Mischung wird mittels einer Rakel ein Elm von 0,1 mm Dicke auf silikoni-siertes Papier gegossen und das Lösungsmittel bei Raumtemperatur abgedampft. Mehrere Rlmstücke von 30 x 30 mm werden aufeinander geschichtet, bei 180 °C in der Presse zu einem 1 mm dicken Formkörper gepresst und während 1 h bei 180 ° C gehärtet. Der Formkörper hat eine Tg (gemessen mittels thermomecha-nischer Analyse) von 142 °C mit Nebenumwandlung bei 160 °C. 120 ° C mixed. At this temperature, 17.7 g of 2,6-dihydroxytoluene and 17.7 g of 2,7-dihydroxynaphthalene are added and dissolved with stirring. After the mixture has cooled to 80 ° C., 0.1 g of 2-phenylimidazole is added. After cooling to room temperature, a solution of 81.2 g of polyimide 1 in 82 g of methylene chloride is added to the mixture and the mixture is stirred well until a homogeneous mixture is formed. With the mixture, an Elm of 0.1 mm thickness is poured onto siliconized paper using a doctor blade and the solvent is evaporated at room temperature. Several strips of 30 x 30 mm are stacked on top of each other, pressed to a 1 mm thick molded body at 180 ° C and hardened at 180 ° C for 1 h. The molded body has a Tg (measured by means of thermomechanical analysis) of 142 ° C with secondary conversion at 160 ° C.
b) Bei Wederholung des Beispiels la), aber unter Verwendung von 135,4 g des Polyimids 1 als Thermoplast, wird nach der Härtung eine Tg von 153 und 182 °C gemessen. b) If repetition of Example la), but using 135.4 g of polyimide 1 as a thermoplastic, a Tg of 153 and 182 ° C. is measured after curing.
Beispiel 2: Example 2:
Bei Wederholung des Beispiels la, aber unter Verwendung von 44,7 g Polysulfon 1 als Thermoplast wird nach der Härtung eine Tg von 164 ° C mit Vorerweichung bei 96 ° C gemessen. If Example la is repeated, but using 44.7 g of polysulfone 1 as the thermoplastic, a Tg of 164 ° C. with pre-softening at 96 ° C. is measured after curing.
Beispiel 3: Example 3:
a) 35 g Epoxidharz a2 und 65 g Epoxidharz b2 werden bei 120 °C mit 20,5 g 2,6-Dihydroxytoluol und 20,5 g 2,7-Dihydroxynaphthalin gemischt. Der Mischung werden 0,1 g 2-Phenylimi-dazol beigegeben, sie wird auf Raumtemperatur abgekühlt und dann werden wie im Beispiel 1 beschrieben 84,5 g Polyimid 1 in Methylenchlorid beigegeben und verarbeitet. Nach der Härtung wird eine Tg von 194 °C mit schwacher Vorerweichung bei 104 °C gemessen. a) 35 g of epoxy resin a2 and 65 g of epoxy resin b2 are mixed at 120 ° C. with 20.5 g of 2,6-dihydroxytoluene and 20.5 g of 2,7-dihydroxynaphthalene. 0.1 g of 2-phenylimidazole is added to the mixture, it is cooled to room temperature and then, as described in Example 1, 84.5 g of polyimide 1 in methylene chloride are added and processed. After curing, a Tg of 194 ° C with weak pre-softening is measured at 104 ° C.
b) Bei Verwendung von 60,4 g Polyimid 1 und sonst gleicher Zusammensetzung und Verarbeitung wie unter a) wird ein Film-Formkörper mit einer Tg von 210 und 105 0 C erhalten. Mit einem Teil des Filmes werden 2 AI-Platten bei 180 °C zusammengeklebt und während 1 h bei 200 °C nachgehärtet. Das gehärtete Harz hat eine Bruchzähigkeit (GiC) von 794 J/m2, gemessen mit dem Doppeltorsionsversuch gemäss «Journal of Materials Science, 10, 1334 (1975) und 14,776 (1979)». Dabei werden zwei Aluminium-Platten Extrudal 050 AlMgSi 0,5) der Abmessung 200 x 20 x 5 mm, die mit Chromschwefelsäure behandelt sind, mit dem härtbaren Gemisch verklebt und die Verklebung unter Anwendung eines leichten Druckes gehärtet. Bei dieser Messmethode wird die Rissfortpflanzung in der Verklebung gemessen, d.h. aus der maximalen Last für die Rissfortpflanzung wird die Bruchenergie in J/m2 berechnet. b) When using 60.4 g of polyimide 1 and otherwise the same composition and processing as in a), a film-shaped body with a Tg of 210 and 105 0 C is obtained. With part of the film, 2 Al plates are glued together at 180 ° C and post-cured at 200 ° C for 1 h. The cured resin has a fracture toughness (GiC) of 794 J / m 2, measured using the double torsion test according to "Journal of Materials Science, 10, 1334 (1975) and 14.776 (1979)". Two extrudal aluminum sheets 050 AlMgSi 0.5) measuring 200 x 20 x 5 mm, which have been treated with chromosulphuric acid, are glued to the hardenable mixture and the glue is hardened using light pressure. With this measuring method, crack propagation is measured in the bond, i.e. the breaking energy in J / m2 is calculated from the maximum load for crack propagation.
Beispiel 4: Example 4:
50 g Epoxidharz a3 und 30 g Epoxidharz b2 werden mit 19 g 2,6-Dihydroxytoluol, 19 g 2,7-Dihydroxynaphthalin, 0,1 g 2-Phenylimidazol und 138 g Polyetherimid 1, wie im Beispiel 1 5 beschrieben gemischt und verarbeitet. Nach der Härtung wird eine Tg von 188 °C mit geringer Vorerweichung bei 100 °C gemessen. 50 g of epoxy resin a3 and 30 g of epoxy resin b2 are mixed and processed with 19 g of 2,6-dihydroxytoluene, 19 g of 2,7-dihydroxynaphthalene, 0.1 g of 2-phenylimidazole and 138 g of polyetherimide 1, as described in Example 15. After curing, a Tg of 188 ° C with a low pre-softening at 100 ° C is measured.
Beispiel 5: Example 5:
i o Beispiel 3a wird wiederholt, indem anstatt des darin verwendeten 2,6-Dihydroxytoluol/2,7-DihydroxynaphthaIin-Gemisches als Härter 59,2 g 4,4'-Dihydroxydiphenylether eingesetzt werden. Das gehärtete Gemisch hat eine Tg von 192 0 C mit geringer Vorerweichung bei 80 °C. Example 3a is repeated by using 59.2 g of 4,4'-dihydroxydiphenyl ether as the hardener instead of the 2,6-dihydroxytoluene / 2,7-dihydroxynaphthalene mixture used therein. The hardened mixture has a Tg of 192 ° C. with little pre-softening at 80 ° C.
15 15
Beispiel 6: Example 6:
a) 35 g Epoxidharz a2,65 g Epoxidharz b2,22 g 2,6-Dihydroxytoluol, 22 g 2,7-Dihydroxynaphthalin, 0,1 g l-(2',4',6'-Tri-methylbenzol)-2-phenylimidazol und 96 g Polyimid 1 werden a) 35 g epoxy resin a2.65 g epoxy resin b2.22 g 2,6-dihydroxytoluene, 22 g 2,7-dihydroxynaphthalene, 0.1 g l- (2 ', 4', 6'-tri-methylbenzene) -2 -phenylimidazole and 96 g of polyimide 1
20 gemäss Beispiel 3a verarbeitet. Nach einer Härtung von 1 h bei 180 ° C und 1 h bei 200 ° C wird eine Tg von 212 0 C wird gemessen. 20 processed according to Example 3a. After curing for 1 hour at 180 ° C. and 1 hour at 200 ° C., a Tg of 212 ° C. is measured.
b) Bei Wiederholung des Versuches unter Verwendung von 71g Polyimid 1 wird eine Tg von 2220 C (geringe Vorerweichung b) If the test is repeated using 71 g of polyimide 1, a Tg of 2220 ° C. (slight pre-softening
25 bei 100 °C) und eine Bruchzähigkeit GiC (Doppeltorsionsversuch) von 976 J/m2 gemessen. 25 at 100 ° C) and a fracture toughness GiC (double torsion test) of 976 J / m2 measured.
Beispiel 7: Example 7:
a) 15 g Epoxidharz al, 85 g Epoxidharz bl, 17,7 g 2,6-Dihy-30 droxytoluol, 17,7 g 2,7-Dihydroxynaphthalin, und eine Lösung von 0,1 g 2-Phenylimidazol und 44,7 g Polysulfon 1 werden wie im Beispiel 1 beschrieben verarbeitet und während 2 h bei 180 °C gehärtet. Der gehärtete Formkörper hat eine Tg von 164 °C mit Vorerweichung bei 96 °C. a) 15 g epoxy resin al, 85 g epoxy resin bl, 17.7 g 2,6-dihy-30-hydroxytoluene, 17.7 g 2,7-dihydroxynaphthalene, and a solution of 0.1 g 2-phenylimidazole and 44.7 g of polysulfone 1 are processed as described in Example 1 and cured at 180 ° C. for 2 hours. The hardened molded body has a Tg of 164 ° C with pre-softening at 96 ° C.
35 b) Bei Wederholung des Versuchs unter Verwendung von 80,4 g Polyimid 1 anstelle des Polysulfons hat der gehärtete Formkörper eine Tg von 142 0 C. 35 b) If the experiment is repeated using 80.4 g of polyimide 1 instead of the polysulfone, the hardened molded body has a Tg of 142 ° C.
Beispiel 8: Example 8:
40 100 g einer Mischung bestehend aus 35 Gewichtsteilen Epoxidharz al, 65 Gewichtsteilen Epoxidharz bl, 20,5 Gewichtsteilen 2,6-Dihydroxytoluol, 20,5 Gewichtsteilen 2,7-Dihydroxynaphthalin, 0,2 Gewichtsteilen l-(2',4',6'-TrimethylbenzoI)-2-phenylimidazol und 80,4 g Polymid 1 werden wie im Beispiel 1 45 beschrieben verarbeitet und gehärtet. Der gehärtete Formkörper hat eine Tg von 194 °Cbei geringer Vorerweichung bei 101 °C. 40 100 g of a mixture consisting of 35 parts by weight of epoxy resin al, 65 parts by weight of epoxy resin bl, 20.5 parts by weight of 2,6-dihydroxytoluene, 20.5 parts by weight of 2,7-dihydroxynaphthalene, 0.2 parts by weight of l- (2 ', 4', 6'-TrimethylbenzoI) -2-phenylimidazole and 80.4 g of polymide 1 are processed and cured as described in Example 1 45. The hardened molded body has a Tg of 194 ° C with little pre-softening at 101 ° C.
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