DE1098199B

DE1098199B - Process for accelerating the hardening of epoxy resins

Info

Publication number: DE1098199B
Application number: DEF26780A
Authority: DE
Inventors: Dr Richard Wegler; Dr Gunter Frank
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1958-10-10
Filing date: 1958-10-10
Publication date: 1961-01-26

Description

Verfahren zum Beschleunigen der Härtung von Epoxyharzen Zusatz zum Patent 1 528 Gegenstand des Hauptpatents ist ein Verfahren zum Beschleunigen der Härtung von Epoxyharzen auf Grundlage nicht basischer Di- und Polyepoxyverbindungen in Gegenwart von cyclischen Säureanhydriden bzw. mehrbasischen organischen und/oder anorganischen Säuren, nach welchem als Beschleunignngsmittel basische, mindestens zwei Epoxydgruppen aufweisende Derivate eines tertiären Mono- oder Polyamins verwendet werden.Process for accelerating the curing of epoxy resins Patent 1,528 The main patent relates to a method for accelerating the Curing of epoxy resins based on non-basic di- and polyepoxy compounds in the presence of cyclic acid anhydrides or polybasic organic and / or inorganic acids, according to which as accelerators basic, at least two epoxy-containing derivatives of a tertiary mono- or polyamine are used will.

In Weiterentwicklung dieses Verfahrens wurde nun gefunden, daß die genannten mindestens zwei Epoxydgruppen aufweisenden Beschleunigungsmittel ganz oder teilweise durch Derivate von tertiären Aminen ersetzt werden können, die nur eine Epoxydgruppe enthalten. In a further development of this process it has now been found that the mentioned at least two epoxy-containing accelerating agents entirely or can be partially replaced by derivatives of tertiary amines that only contain an epoxy group.

Derartige Derivate entsprechen beispielsweise der allgemeinen Formel in der R1 und R2 Alkyl-, Aryl-, Cycloalkylrest bedeuten, wobei die beiden Substituenten auch für Teile eines Ringsystems, das gegebenenfalls durch Heteroatome unterbrochen sein kann, stehen können.Such derivatives correspond, for example, to the general formula in which R1 and R2 denote alkyl, aryl, cycloalkyl radicals, it being possible for the two substituents also to represent parts of a ring system which can optionally be interrupted by heteroatoms.

Es ist aus der schweizerischen Patentschrift295 069 bekannt, zur Härtung von Epoxyharzen Vorkondensate aus Epoxyharzen mit mehrbasischen Säuren oder Polyaminen zu verwenden. Im Gegensatz zu den basischen Epoxyden der vorliegenden Erfindung besitzen die bekannten Umsetzungsprodukte keine freien Epoxydgruppen. Ferner werden auch die bekannten Vorkondensate aus Polyamin und Epoxyharzen nicht zusammen mit cyclischen Säureanhydriden 'ozw. mehrbasischen organischen und anorganischen Säuren eingesetzt. It is known from Swiss Patent 295 069, for Hardening of epoxy resins Precondensates from epoxy resins with polybasic acids or To use polyamines. In contrast to the basic epoxies of the present According to the invention, the known reaction products have no free epoxy groups. Furthermore, the known precondensates of polyamine and epoxy resins are also not used together with cyclic acid anhydrides' ozw. polybasic organic and inorganic Acids used.

Ferner ist in der deutschen Auslegeschrift 1006152 die Härtung von Epoxyharzen mit Vorkondensaten aus Epoxyharzen und aliphatischen Polyaminen beschrieben, wobei jedoch diese Addukte keine Epoxydgruppen, sondern freie phenolische Gruppen und primäre oder sekundäre oder tertiäre aliphatische Aminogruppen enthalten. Des weiteren werden auch diese Vorkondensate nicht in Gegenwart von cyclischen Säureanhydriden bzw. mehrbasischen Säuren eingesetzt. Es kann diesen Druckschriften daher nicht entnommen werden, daß die genannten Vorkondensate die Härtung der Epoxyharze mit Hilfe von cyclischen Säureanhydriden bzw. mehrbasischen Säuren beschleunigen.Furthermore, in the German Auslegeschrift 1006152 the hardening of Epoxy resins with precondensates from epoxy resins and aliphatic polyamines described, However, these adducts do not contain epoxy groups but rather free phenolic groups and contain primary or secondary or tertiary aliphatic amino groups. Of In addition, these precondensates are also not in the presence of cyclic acid anhydrides or polybasic acids are used. It can therefore not do these publications it can be seen that the above-mentioned precondensates with the curing of the epoxy resins Accelerate with the help of cyclic acid anhydrides or polybasic acids.

Geeignete basische Monoepcxyde sind beispielsweise 2,3-Epoxypropylmethylanilin, 2,3-Epoxypropyldiäthylamin, 2,3-Epoxypropylpiperidin, 2,3-Epoxypropylmorpholin. Suitable basic mono-epoxides are, for example, 2,3-epoxypropylmethylaniline, 2,3-epoxypropyl diethylamine, 2,3-epoxypropylpiperidine, 2,3-epoxypropylmorpholine.

Die vorliegenden Monoepoxyde können unter den gleichen Bedingungen eingesetzt werden wie die Diepoxyde des Hauptpatentes. Die basischen Monoepoxyde zeigen ebenfalls den Vorteil, daß sie an der Vernetzungsreaktion teilnehmen und keine kettenabbrechende Wirkung zeigen. The present monoepoxides can under the same conditions are used like the diepoxyde of the main patent. The basic monoepoxides demonstrate also the advantage that they take part in the crosslinking reaction and not chain-terminating ones Show effects.

Beispiel 1 Ein Epoxyharz, hergestellt aus 1 Mol 4,4'-Dioxydiphenylmethan und 1,5 Mol Epichlorhydrin, das ein Epoxydäquivalent von 0,256 pro 100 g Harz besitzt, geliert nach Vermischen mit der äquivalenten Menge Phthalsäureanhydrid bei 120"C nach 51/2 bis 6 Stunden. Example 1 An epoxy resin made from 1 mole of 4,4'-dioxydiphenylmethane and 1.5 moles of epichlorohydrin, which has an epoxy equivalent of 0.256 per 100 g of resin, gels after mixing with the equivalent amount of phthalic anhydride at 120 ° C after 51/2 to 6 hours.

Durch Zusatz verschiedener Mengen N,N-2,3-Diepoxypropylanilin werden die Gelierzeiten wie folgt verkürzt: Epoxy- 2,3-Epoxypro- | Phthalsäure- Gelierzeit harz pylmethylanilin | anhydrid 10 g - 3,8 g 51/2 bis 6 Stunden 10 g 0,4 g 4,1 g etwa 21/2 Stunden 10 g 0,05 g 3,8 g etwa 31/2 Stunden Härtungstemperatur 1200 c.By adding various amounts of N, N-2,3-diepoxypropylaniline, the gel times are shortened as follows: Epoxy 2,3-epoxypro | Phthalic acid gel time resin pylmethylaniline | anhydride 10 g - 3.8 g 51/2 to 6 hours 10 g 0.4 g 4.1 g approx 21/2 hours 10 g 0.05 g 3.8 g approximately 31/2 hours Curing temperature 1200 c.

Beispiel 2 Epoxyharz wie im Beispiel 1. Härtungstemperatur 1200C. Epoxy- 2,3-Epoxypro- | Phthalsäure- | Gelierzeit harz pyldiäthylamin t anhydrid 10 g - 3,8 g 51/2 bis 6 Stunden 10 g 0,05 g 3,8 g 45 bis 55 Minuten 10 g 0,5 g 4,0 g 20 Minuten Example 2 Epoxy resin as in Example 1. Curing temperature 1200C. Epoxy 2,3-epoxypro | Phthalic acid | Gel time Resin pyldiethylamine t anhydride 10 g - 3.8 g 51/2 to 6 hours 10 g 0.05 g 3.8 g 45 to 55 minutes 10 g 0.5 g 4.0 g 20 minutes

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for accelerating the hardening of Epoxy resins based on non-basic di- and polyepoxy compounds in the presence of cyclic acid anhydrides or polybasic inorganic and / or organic Acids with the help of derivatives of tertiary amines containing epoxy groups of the method according to patent 1032528, characterized in that instead of derivatives of tertiary amines with at least two epoxy groups or together with the same Derivatives of tertiary amines are used, which contain only one epoxy group.

2. The method according to claim 1, characterized in that compounds of the general formula as derivatives of a tertiary amine with an epoxy group are used, in which R1 and R2 denote alkyl, aryl or cycloalkyl radicals, it being possible for the two substituents also to represent parts of a ring system which can optionally be interrupted by heteroatoms.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1 006 152; Swiss patent specification No. 295 069.