DE1520821A1 - Verfahren zum Haerten von loesungsmittelfreien Epoxydharzen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Härten von lösungsmittelfreien Epoxydharzen Die Härtung von Epoxydharzen ist bekanntlich nach den verschiedenartigsten Methoden möglich. So verwendet man z. 3.
• Säureanhydride, Amine und auch Stoffe, die eine katalytische Härtung der Epoxydharze bewirken. Zu den letztgenannten Stoffen gehören beispielsweise Komplexverbindungen aus Botrifluorid und Aminen. Diese Komplexe haben den Vorteil, da3 sie die Herstellung von bei Zimmertemperatur stabilen Epoxydharzen ermöglichen, weil sie-je nach verwendetem Amin-ersF bei einer bestimmten erhöhten Temperatur aktiv werden. Allerdings haben sie einen Nachteil, der ihre Anwendung in vielen Fällen außerordentlich erschwert. Dieser Nachteil beruht auf ihrer Unlöslichkeit in den üblichen Epoxydharzen, was vor allem dann in Erscheinung tritt, wenn die Epoxydharze in lösungsmittelfreier Form angewendet werden sollen. In solchen Fällen erhält man inhomogene Mischungen, weil sich der BF3-Aminkomplex schon nach kurzer Zeit absetzt. Man hat daher versucht, diesen Nachteil ciadurch zu beheben, daß man andere latente Härter, wie z. B. auf der Basis von Alkanalaminen und organischen Borsäureestern verwendet. Diese Härter sind zwar in den üblichen Epoxydharzen löslich, haben aber andererseits den Nachteil, daß sie nicht einfach herstellbar sind.
• Es wurde nun gefunden, daB in Gegenwart von Allylglycidyläther homogene Lösungen von BF3-Aminkomplexen in Epoxydharzen erhalten werden können.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird der BF3-aminkomplex zunächst in Allylglycidyläther gelöst und dann diese Lösung dem lösungsmittelfreien Epoxydharz zugesetzt. Es ist ein besonderer Vorteil, daB solche Lösungen selbst nach längerer Lagerzeit insbesondere bei normalen Temperaturen noch verwendungsfähig sind. die beständigen Lösungen können je nach verwendetem Starter bei Temperaturen von 90 bis 300°C ausgehärtet werden.
• Geeignete Aminkomplexbildner sind beispielsweise Ammoniak, Äthylamin, Äthyldiamin, Monoäthanolamin, Triäthanolamin, Piperidin, Pyridin, Harnstoff, Hexamethylentetramin und ferner auch aromatische Amine wie z. B. Anilin und Benzyldimethylamin.
• Die verwendeten Mengenverhältnisse von Bortrifluoridkomplex zu Allylglycidyläther können innerhalb weiter Grenzen variieren.
• Es können sowohl gleiche Gewichtsteile eingesetzt werden als auch die bis za 4-fache Gewichtsmenge des Allylglycidyläthers.
• Es kann ferner vorteilhaft sein, noch zusatzlich für Epoxydharz bekannte saure Härter, beispielsweise Hexahydrophthalsäureanhydrid zu verwenden. Hierbei empfiehlt es sich, zunächst die BF3-Aminkomplexverbindung in dem Allylgly cidyläther zu lösen und mit dem alycidylpolyäther zu vermischen und dann den cauren farter hinzuzufügen.
• Geeignet sind insbesondere aliphatische und cyloaliphatische Polyglycidyläther, die in bekannter Weise au mehrwertigen Alkoholen, z. B. Glycerin, oder aus einem Gemisch dieser Alkohole und Epichlorhydrin hergestellt worden sind. Es sind aber auch niedermolekulare aromatische Epoxydharze, beispielsweise solche aus 4, 4'-dioxydiphenylpropan und Epichlorhydrin geeignet. Häufig ise auch die Verwendung von Gemischen aus aliphatischen und/oder aromatischen Poly gly cidyläthern verschiedener Viskosität gänstig.
• Gegebenenfalls können in die Massen auch die üblicherweise verwendeten Zusätze eingearbeitet werden.
• Als Fülstoffe kommen z.B. anorganische Minerale wie Schiefermehl, Quarzmehl, Kreide, Ruß, Glimmer und fein verteilte Kieselsäure (Aerogel) Pigmente oder auch organische Stoffe in Frage. Die Zusatzmengen können je nach Ausgangsviskosität des Harzes sehr unterschiedlich sein.
• Das erfindungsgemä3e Verfahren kann bei der Herstellung von Gie3harzen, Klebern und Tränkharzen angewendet werden sowie zur Durchführung von Imprägnierungen und zur Herstellung von Schicht-Htoffen. Weiterhin lassen sich die homogenen Lösungen vorteilhaft als Isolierstoffe der Elektrotechnik, beispielsweise zum Eingießen und Einbetten von elektrischen Bauteilen zum Imprägnieren von Wicklungen und Spulen usw. verwenden, da die ausgehärteten Produkte keine Blasen oder Sprünge aufweisen und vollkommen homogen sind.
• Weitere Einzelheiten des Verfahrens sind den folgenden Beispielen zu entnehmen.
• Beispiel 1 0,5 g BF3-Äthylaminkomplex werden in 2 g Allylglycidyläther aufgelöst und zu 10 g eines bei Zimmertemperatur flüssigen Epoxydharzes (Basis : Bisphenol A, Epoxydäquivalent: 190) gegeben. Nach gutem Umrühren entsteht eine klare, homogene Mischung, die bei 9C°C aushärtet.
• Beispiel 2 0, 5 g BF3-Piperidinkomplex werden in 2 g Allylglycidyläther aufgelöst und zu 10 g des in Beispiel"angeführten Epoxydharzes gegeben. Nach gutem Umrühren entsteht ebenfalls eine klare, homogene Mischung. Die erhaltenen Lösungen härten bei 190°C aus.
• Beispiel 3 0, 5 g BF3-Äthylaminkomplex werden in 2 g Allylglycidyläther aufgelöst und zu 10 g 3. 4-Epoxy-6-methylcyclohexancarbonsäure-3-4-epoxy-6-methylcyclohexylmethylester (Epoxydäquivalent : 140) gegeben.'Nach gutem Umrühren entsteht eine klare, homogene Mischung, die bei 110°C in 35 Minuten aushärtet, Beispiel 4 0, 5 g BF3-Piperidinkomplex werden in 2 g Allylglycidyläther aufgelöst und zu 10 g des in Beispiel 3 verwendeten cycloaliphatischen Epoxydharzes gegeben. Nach gutem Umrühren erhält man eine klare, homogene Mischung. Härtet man diese bei 140°C aus, so erhält man ein Polymerisat, das hohe Warmformbeständigkeit hat.
• Beispiel 5 Zu 12, 5 g der nach Beispiel 1 hergestellten Mischung werden 8 g Methylhexahydrophthalsäureanhydrid gegeben. Nach gutem Umrühren erhält man auch nach Zugabe des Anhydrids eine klare, homogene Mischung, die bei 130°C ausgehärtet wird.
• Beispiel 6 Zu 12, 5 g der nach Beispiel 4 hergestellten Mischung werden 10, 5 g Methylhexahydrophthalsäureanhydrid gegeben. Nach gutem Umrühren erhält man eine klare homogene Mischung. Die erhaltene Mischung ist bei Raumtemperatur mehrere Tage lagerfest und härtet bei 140°C innerhalb 1 Stunde aus.
• Beispiel 7 Zu 160 g eines Epoxydharzes (Basis : Bisphenol A, Epoxydäquivalent 190) werden 170 g Methylhexahydrophthalsäureanhydrid und 60 g Eisenoxydgelb gegeben. Diese drei Komponenten werden in einer Kugelmühle 20 Stunden vermischt. Die dabei erhaltene Mischung ist bei Raumtemperatur mehrere Wochen stabil. Anschließend werden 15 g BF3-thylaminkomplex in 40 g Allylglycidyläther aufgelöst t und diese Lösung mit der vermahlenen pigmentierten Harz-Anhydrid-Mischung innig vermischt. Auf diese Weise erhält man einen lösungsmittelfreien Lack, der auf heiBe Gegenstände aufgetragen werden kann und einen Film großer Härter und guter elektrischer Eigenschaften bildet. Die Aushartung erfolgt bei 150°C in 5 Minuten.
• 0 Figuren 4 Patentansprüche

Claims (3)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Härten von lösungsmittelfreien Epoxydharzen mit Bortrifluoridkomplexen in der Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Bortrifluoridaminkomplex gelöst in Allylglycidyläther verwendet, gegebenenfalls zusammen mit üblichen sauren Härtern.
2. 2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daß man den Bortrifluoridaminkomplex in Allylglycidyläther auflöst und diese Lösung dem losungsmittelfreien Epoxydharz zusetzt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 man als Bortrifluoridaminkomplex Bortrifluoridäthylamin verwendet.