DE1138539B

DE1138539B - Monoamine als Haerter in Form- oder UEberzugsmassen, die Verbindungen mit Epoxydgruppen enthalten

Info

Publication number: DE1138539B
Application number: DEB40399A
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Demmler; Dipl-Ing Oskar Lissner; Dr Ferdinand Meyer; Dr Emil Weiss
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1956-05-26
Filing date: 1956-05-26
Publication date: 1962-10-25

Description

Monoamine als Härter in Form-oder Uberzugsmassen, die Verbindungen mit Epoxydgruppen enthalten Es wurde gefunden, daß man Monoamine, die eine an einen cycloaliphatischen Rest gebundene Aminogruppe enthalten und deren cycloaliphatischer Rest direkt oder über Brücken atome mit einem weiteren cycloaliphatischen Rest verbunden ist, gegebenenfalls im Gemisch mit mehrwertigen Aminen als Härter in Form- oder Überzugsmassen auf Basis von Verbindungen mit im Mittel mehr als einer Epoxydgruppe im Molekül verwenden kann.
Geeignete Monoamine, die eine an einen cycloaliphatischen Rest gebundene Aminogruppe enthalten und deren cycloaliphatischer Rest mit einem weiteren cycloaliphatischen Rest verbunden ist, sind z. B.
4 - Aminodicyclohexyl, 4 - Aminodicyclohexylmethan oder 4-Aminodicyclohexyldimethylmethan. Die cycloaliphatischen Reste können durch Alkyl-, Aryl- oder Aralkylgruppen substituiert sein.
Im Mittel mehr als eine Epoxydgruppe im Molekül enthaltende Verbindungen sind insbesondere aliphatische Polyglycidyläther, die in bekannter Weise aus mehrwertigen Alkoholen, z. B. Butantriol, Glycerin, Hexantriol, Pentaerythrit oder Trimethylolpropan oder aus Gemischen dieser Alkohole und Epichlorhydrin hergestellt worden sind. Es lassen sich aber auch insbesondere niedermolekulare aromatische Epoxyharze, beispielsweise solche aus 4,4'-Dioxydiphenyldimethylmethan und Epichlorhydrin vorteilhaft mit Hilfe der vorgeschlagenen Monoamine härten. Häufig ist auch die Verwendung von Gemischen aus aliphatischen und/oder aromatischen Polyglycidyläthern verschiedener Viskosität günstig.
In vielen Fällen ist es besonders zweckmäßig, die genannten Monoamine im Gemisch mit mehrwertigen Aminen zu verwenden, um härtere und wärmestandfestere Formkörper oder Überzüge zu erhalten. So können im Gemisch mit den genannten Monoaminen beispielsweise aliphatische Diamine, z. B. Tetramethylendiamin oder Hexamethylendiamin, verwendet werden, ferner diprimäre Diamine, deren Aminogruppen sich an zwei gegebenenfalls über Brückenatome miteinander verbundenen cycloaliphatischen Resten befinden, z. B. 4,4'-Diaminodicyclohexyl oder 4,4'-Diaminodicyclohexylmethan. Auch diprimäre Diamine, deren Aminogruppen sich an demselben cycloaliphatischen Rest befinden, lassen sich verwenden, insbesondere 1,2- Diaminocyclohexan und 1,4 - Diaminocyclohexan. Je nach den gewünschten Eigenschaften der Formkörper oder Überzüge können den genannten Monoaminen etwa 10 bis 700/o der genannten mehrwertigen Amine zugesetzt werden. Gießkörper mit besonders guten Eigenschaften erhält man, wenn man 30 bis 60°/o cycloaliphatische mehrwertige Amine und 70 bis 400/o Monoamine verwendet.
Werden aliphatische mehrwertige Amine im Gemisch mit den vorgeschlagenen Monoaminen angewandt, so soll das Härtergemisch nicht mehr als etwa 10 bis 20°/o aliphatische mehrwertige Amine enthalten, weil sonst die Härtungsgeschwindigkeit zu groß wird und bei der Herstellung dickerer Formkörper oder Überzüge die entstehende Reaktionswärme nicht genügend schnell abgeleitet werden kann. Zweckmäßig entfällt auf eine Epoxydgruppe ein am Stickstoff gebundenes Wasserstoffatom. In manchen Fällen hat sich ein Überschuß von etwa 100/o Amin über die stöchiometrische Menge als vorteilhaft erwiesen, doch können auch noch größere Mengen Amin verwendet werden.
Es ist zwar bekannt, Epoxyharze in der Kälte mit flüssigen aliphatischen mehrwertigen Aminen zu härten.
Besonders beim Härten aliphatischer Epoxyharze verursachen diese Amine Blasenbildung und Verkohlung, weil ihre Härtungsgeschwindigkeit zu groß ist. Aromatische mehrwertige Amine, insbesondere solche, die durch Brückenatome miteinander verbundene Phenylreste enthalten, härten niedermolekulare, flüssige Epoxyharze genügend langsam, doch sind diese Amine fest, so daß ihre Verarbeitung nicht immer leicht ist.
Außerdem sind die mit diesen aromatischen mehrwertigen Aminen erhaltenen Gießkörper nicht immer lichtecht.

Es ist bekannt, primäre oder sekundäre Monoamine, z. B. n-Butylamin und N-Methylanilin, ferner Dicyclohexylamin und Äthylcyclohexylamin als Härter für Epoxyharze zu verwenden. Mit keiner der bekannten härtenden Verbindungen lassen sich jedoch hinsichtlich der Härte der Formkörper und der Güte ihrer Oberfläche bei zufriedenstellender Härtungsgeschwindigkeit und gutem »pot-life« so gute Erfolge erzielen wie mit den vorgeschlagenen Aminen.

Härtungs- Mechanische

Amine zur geschwindigkeit bis pot-life Eigenschaften des Oberfläche

Durchhärtung Formkörpers

Butylamin .. .... ......... ... 1 Stunde 10 Minuten plastisch weichklebrig

Cyclohexylamin .......... . 48 Stunden 3 Stunden plastisch weichklebrig

Aminodicyclohexylmethan .. . 60 Stunden 5 Stunden hart hart

Anilin ... . . . 20 Tage 48 Stunden flexibel bis hart fast hart

Die Vergleichsversuche wurden mit je 100 g eines in bekannter Weise aus Butantriol und Epichlorhydrin hergestellten Polyglycidyläthers und der äquivalenten Menge eines der genannten Amine durchgeführt.

Die Erfindung wird durch folgende Ausführungsbeispiele erläutert.
Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel 1 100 Teile eines aus Butantriol und Epichlorhydrin in bekannter Weise hergestellten Polyglycidyläthers mit dem Epoxydwert 0,67 (als Epoxydwert bezeichnet man die Anzahl der Äquivalente an Epoxydgruppen in 100 g Harz) werden mit 65 Teilen 4-Aminodicyclohexylmethan versetzt. Diese Mischung ist nach 2 bis 3 Tagen zu einem glasklaren harten Gießkörper erhärtet. Der Formkörper ist sehr beständig gegen Laugen, organische Lösungsmittel und Wasser.
Beispiel 2 100 Teile eines aus Glycerin und Epichlorhydrin hergestellten Polyglycidyläthers mit dem Epoxydwert 0,70 werden mit einer Mischung aus 25Teilen 4-Aminodicyclohexylmethan und 25 Teilen 4,4'-Diaminodicyclohexylmethan vermischt. Nach etwa 2 Stunden erhält man völlig-farblose, glasklare und sehr harte Formkörper, die sehr lichtecht und wärmestandfest sind.

Claims

PATENTANS PRUCH: Verwendung von Monoaminen, die eine an einen cycloaliphatischen Rest gebundene Aminogruppe enthalten und deren cycloaliphatischer Rest direkt oder über Brückenatome mit einem weiteren cycloaliphatischen Rest verbunden ist, gegebenenfalls im Gemisch mit mehrwertigen Aminen als Härter in Form- oder Überzugsmassen auf Basis von Verbindungen mit im Mittel mehr als einer Epoxydgruppe im Molekül.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 643 239; Indust. Engng. Chem., 48 (Januar 1956), S. 94 bis 97