DE1595280C3

DE1595280C3 - Härtungsmittel für Epoxidverbindungen

Info

Publication number: DE1595280C3
Application number: DE19661595280
Authority: DE
Inventors: John Howard Sinclair; Colin George Tilley
Original assignee: ANCHOR CHEMICAL CO Ltd CLAYTON MANCHESTER (GROSSBRITANNIEN)
Current assignee: ANCHOR CHEMICAL CO Ltd CLAYTON MANCHESTER (GROSSBRITANNIEN)
Priority date: 1965-08-23
Filing date: 1966-08-15
Publication date: 1975-02-27
Also published as: BE685878A; DE1595280A1; DE1595280B2; GB1083657A; NL6611799A

Description

Beim Abkühlen auf 0° C blieb das Produkt homogen. Das Beimpfen mit 4,4'-Diaminodiphenylmethan führt zu keiner Kristallisation.

Entsprechend vorteilhafte Ergebnisse wurden erhalten bei Verwendung von p-Chlor- und p-Bromphenolen und 2,4,5-Trichlorphenol als halogenierte Phenole.

Vergleichsbeispiel

Die beschleunigende Wirkung des erfindungsgemäßen Härtungsmittels wurde durch Vergleichsversuche bewiesen, in denen die Härtungszeit einer handelsüblichen Epoxidverbindung bei 22° C unter Verwendung von 10 g Epoxidverbindung und 5 g bekanntem bzw. erfindungsgemäßem Härtungsmittel bestimmt wurde.

Als erfindungsgemäßes Härtungsmittel wurde das gemäß Beispiel 1 hergestellte und als bekanntes Härtungsmittel wurde eine 50 %ige Lösung von Diaminodiphenylmethan in schwachgefärbter Kresylsäure gemäß Stand der Technik verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

5 Härtungsmittel	Zeit bis zur erfolgten Härtung (Min.)
Erfindungsgemäß ¹⁰ Gemäß Stand der Technik ..	97 185

Die Ergebnisse zeigen, daß das erfindungsgemäße Härtungsmittel praktisch doppelt so schnell härtet wie das bekannte, wobei als weiterer Vorteil hinzu kommt, daß das erfindungsgemäße Härtungsmittel in Form einer homogenen flüssigen Masse vorliegt, die, zum Unterschied vom bekannten Härtungsmittel, ihre Härtungswirkung selbst bei einer Temperatur von — 5⁰C noch entfaltet.

Claims

1 2 werden muß, muß die Konzentration des aromatischen Patentansprüche: Amins in dem Phenolgemisch in jedem Fall einen bestimmten Mindestwert aufweisen.

1. Homogenes flüssiges Härtungsmittel für Gegenstand der Erfindung ist ein homogenes Epoxidverbindungen, dadurch gekenn- 5 flüssiges Härtungsmittel, das dadurch gekennzeichnet zeichnet, daß es aus einer Mischung aus (a) ist, daß es aus einer Mischung aus (a) Diamino-Diaminodiphenylmethan, (b) dem als Kresylsäure diphenylmethan, (b) dem als Kresylsäure bekannten bekannten Phenolhomologengemisch, (c) einem Phenolhomologerigemisch, (c) einem Umsetzungspro-Umsetzungsprodukt aus Diaminodiphenylmethan dukt aus Diaminodiphenylmethan mit Butylglycidylmit Butylglycidyläther oder mit dem Diglycidyl- io äther oder mit dem Diglycidyläther des Dihydroxyäther des Dihydroxy-diphenylpropans oder mit diphenylpropans oder mit G lyceryltriglycidy lather Glyceryltriglycidyläther und (d) 5 bis 25%, und (d) 5 bis 25%, bezogen auf die Menge des gebezogen auf die Menge des gesamten Härtungs- samten Härtungsmittels, halogenierten Phenolen bemittels, halogenierten Phenolen besteht, steht.

2. Härtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch 15 Die Epoxidverbindung kann eine oder mehrere gekennzeichnet, daß das Diaminadiphenylmethan Epoxygruppen aufweisen. Beispiele für derartige das 4,4'-Diaminodiphenylmethan ist. Epoxidgruppen aufweisende Verbindungen sind Butyl-

3. Härtungsmittel nach Ansprüchen 1 und 2, glycidyläther, Diglycidyläther des 4,4'-Dihydroxydadurch gekennzeichnet, daß das halogenierte diphenylpropans und Glycerintriglycidyläther.
Phenol das 2,4-Dichlorphenol ist. 20 Geeignete halogenierte Phenole sind z. B. o-, m- und

p-Chlorphenole, 2,4-Dichlorphenol, 2,4,5-Trichlorphenol und Bromphenole. Dieselben werden in Mengen

von 5 bis 25 % des Härtungsmittels zugesetzt.

Eine ähnliche Beschleunigung des Härtens kann 25 zwar auch durch Verwendung organischer Säuren,

Epoxidverbindungen können bekanntlich mit Hilfe z. B. Milchsäure, als Katalysator erreicht werden, von aromatischen Polyaminen, z. B. Diaminodiphenyl- doch bedingen dieselben den Nachteil, daß eine Ummethanen, gehärtet werden. Derartige Polyamine sind setzung erfolgt mit dem aromatischen Amin unter jedoch üblicherweise Feststoffe und lassen sich daher Bildung von Amiden, die als Härtungsmittel weniger schwierig in die Epoxidverbindungen einarbeiten. 30 wirksam und oftmals in dem System unlöslich sind, Auch Gemische derartiger Härtungsmittel mit den das daher instabil ist, da es in unerwünschter Weise Epoxidverbindungen erfordern ein Erwärmen, um die eine feste Phase ausbilden kann, die sich von dem Umsetzung mit annehmbarer Geschwindigkeit durch- flüssigen Härtungsmittel abtrennt,
zuführen. Bei Verwendung der halogenierten Phenole als

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, die Verwendbar- 35 Katalysatoren ist es erfindungsgemäß demgegenüber keit der aromatischen Polyamine durch Auflösen der- möglich, stabile flüssige Härtungsmittel des beschrieselben in einfachen Phenolen, z. B. dem als Kresylsäure benen Typs herzustellen, die ein Härten der Epoxidbekannten Phenolhomologengemisch, zu verbessern. harze bei Temperaturen bis herunter zu —5°C er-Dies hat den Vorteil, daß das Härtungsmittel in eine möglichen.

flüssige Form übergeführt und dessen Umsetzung mit 4° Ferner zeigte es sich, daß andere zweckmäßige den Epoxidverbindungen beschleunigt wird, so daß Eigenschaften eines einfachen Systems aus Amin und das Härten bei gewöhnlichen Temperaturen innerhalb Phenol, wie z. B. die Härtungsgeschwindigkeit, durch annehmbarer Zeitspannen durchgeführt werden kann. das Einverleiben einer Epoxyverbindung praktisch Selbst diese Produkte führen jedoch nicht zu einer nicht beeinflußt werden. Das erfindungsgemäße System wirksamen Härtung der Epoxide bei Temperaturen 45 weist nicht den Nachteil auf, daß sich Feststoffe beim bis zu 0°C und darunter. Auch ihre physikalische Abkühlen auf 0° C abscheiden.
Stabilität bei niedrigen Temperaturen läßt manches Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher

zu wünschen übrig. erläutern.

Aus der USA.^Patentschrift 3 035 001 ist auch B e i s ρ i e 1 1

bereits ein Epoxidpolyaddukt bekannt, zu dessen 50

Herstellung verschiedene übliche bekannte Härtungs- Zu 80 Gewichtsteilen schwachgefärbter Kresylsäure

mittel verwendbar sind, die jeweils aus einer poly- wurden 20 Teile 2,4-Dichlorphenol und 110 Teile funktionellen Hydroxylverbindung und einem aroma- 4,4'-Diaminodiphenylmethan zugesetzt. Das Gemisch tischen Amin bestehen und vorzugsweise bei Tempe- wurde auf 75 bis 100° C erhitzt und so lange gerührt, raturen von etwa 25 bis 200° C angewandt werden. 55 bis eine klare Lösung erhalten wurde. Unter Rühren

Hauptaufgabe der Erfindung ist es, in bezug auf wurden 10 Teile Butylglycidyläther zugesetzt.
Härtung bei tiefen Temperaturen und auf Stabilität Beim Abkühlen auf 0°C blieb das Produkt homogen,

den Wirkungsgrad von Diaminodiphenylmethanen, Beim Beimpfen mit 4,4'-Diaminodiphenylmethan führt insbesondere von 4,4'-Diaminodiphenylmethan und nicht zu einer Kristallisation,
ähnlichen aromatischen Polyaminen als Härtungs- 60

mittel für Epoxidverbindungen zu verbessern. Weiter- Beispiel 2

hin ist es für die praktische Anwendung dieser Produkte zweckmäßig, daß die Epoxidverbindung und Zu 80 Teilen schwachgefärbter Kresylsäure wurden das Härtungsmittel in einem einfachen und geeigneten 20 Teile 2,4-Dichlorphenol und 112 Teile 4,4'-Di-Gewichtsverhältnis von z. B. 2:1 angewandt werden 65 aminodiphenylmethan zugegeben. Das Gemisch wurde können. Da jedoch die aktive Komponente des auf 75 bis 100° C erhitzt und gerührt, bis eine klare Härtungsmittels, nämlich das Amin, in einem bestimm- Lösung erhalten wurde. Unter Rühren wurden 12 Teile ten Verhältnis zur Epoxidverbindung angewandt Glycerintriglycidyläther zugesetzt.