DE1720398C3 - Hardenable epoxy resin compounds - Google Patents
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Description
C · NHR5 C · NHR 5
(H)(H)
C · NR6R7 C · NR 6 R 7
Il οIl ο
worin X die obige Bedeutung besitzt, R5 und R6 jeweils eine Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Cycloalkenyl-, Aryl- oder Aralkylgruppe sind, die durch Halogen, Hydroxyl oder Nitril substituiert sein kann, und R eine derartige Gruppe oder ein Wasserstoffatom ist, mit dem Vorbehalt, daß R6 und R7 mit dem benachbarten Stickstoffatom zusammen einen heterocyclischen Ring bilden können. Besonders wertvoll sind diejenigen Verbindungen der Formel II, in denen X = CH2CH2-; der Phenylrestwherein X has the above meaning, R 5 and R 6 are each an alkyl, alkenyl, cycloalkyl, cycloalkenyl, aryl or aralkyl group, which may be substituted by halogen, hydroxyl or nitrile, and R is such a group or a Is hydrogen, with the proviso that R 6 and R 7 can together with the adjacent nitrogen atom form a heterocyclic ring. Those compounds of the formula II in which X = CH 2 CH 2 -; the phenyl radical
4040
4545
worin a ein Wasserstoffatom und b ein Wasserstoffatom, Chlor, Brom oder Carboxylrest ist oderwhere a is a hydrogen atom and b is a hydrogen atom, Is chlorine, bromine or carboxyl radical or
undand
a = -CNHR5 a = -CNHR 5
b = -CNR6R7 b = -CNR 6 R 7
C-NR1R2 C-NR 1 R 2
^C-NR3R4 O^ C-NR 3 R 4 O
55 oder ein Cycloalkylenrest55 or a cycloalkylene radical
worin X entweder der — CH2(CH2)raCH2-Rcst (worin m = 0 oder 1 ist) oder ein substituierter oder nichtsubstituierter Phenylen- oder Cycloalkylrest ist, an den die beiden CO-Gruppen durch vicinale Kohlenstoffatome gebunden sind, und R1, R2, R3 und R4 jeein Wasserstoffatom oder eine Alkyl-, Alkenyl-..wherein X is either the - CH 2 (CH 2 ) ra CH 2 radical (where m = 0 or 1) or a substituted or unsubstituted phenylene or cycloalkyl radical to which the two CO groups are bonded through vicinal carbon atoms, and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represent a hydrogen atom or an alkyl, alkenyl ..
oderor
worin c und d entweder beide Wasserstoffatome sind, oder zusammen eine Einfachbindunu bilden.where c and d are either both hydrogen atoms, or together form a single bond.
Besonders wirkungsvoll und leicht zu erhallen sind die Verbindungen der Formel II, woiin R5 eine Alkyl- oder Monohydroxyalkylgruppe mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen ist und entweder Rft eine derartige Gruppe und R7 ein Wasserstoffatom ist, oder R6 und R7 zusammen mit dem benachbarten Stickstoffeine Morpholin- oder Piperidingruppe bilden und X=- CH2CH2 — oder o-Phenylen ist.Particularly effective and easy to obtain are the compounds of formula II, where R 5 is an alkyl or monohydroxyalkyl group with not more than 4 carbon atoms and either R ft is such a group and R 7 is a hydrogen atom, or R 6 and R 7 together with form a morpholine or piperidine group on the adjacent nitrogen and X = - CH 2 CH 2 - or o-phenylene.
Beispiele von Verbindungen der Formel 1, die in die erfindungsgemäßen Massen eingearbeitet werden können, sind Ν,Ν'-Dimethylphthalsäureamid, N,N'-Din-propylphthalsäureamid, N,N'-Bis(2-hydroxyäthyl)-phthalsäuraamid, N1N' - Dibenzylphthalsäureamid, N,N' - Dimethylsuccinamid, N1N' - Dimethylcyclohexan-1,2-dicarbonsäureamid, N1N '-Diäthylcyclohex-4-en-l,2-dicarbonsäureamid, N,N'-Dimethyl-3,6-endomethylencyclohex - 4 - en - 1,2 - dicarbonsäureamid, Ν,Ν'-Diäthyl-trimellitsäurediamid (z.B. N,N'-Diäthyl-4-carboxybenzol-1,2-dicarbonsäureamid) und N,N',N",N'" - Tetramethylpyromellitsäuretetraamid (z.B. N,N',N",N'"-Tetramethylbenzol-1,2,4,5-tetracarbonsäureamid). Die am meisten bevorzugten Beschleuniger sind N-Benzyl-Ν',Ν -dimethylphthalsäureamid und N-Benzyl-N'.N'-pentamethylenphthal-Examples of compounds of formula 1 which can be incorporated into the compositions according to the invention are Ν, Ν'-dimethylphthalic acid amide, N, N'-din-propylphthalic acid amide, N, N'-bis (2-hydroxyethyl) -phthalic acid amide, N 1 N '- dibenzylphthalic acid amide, N, N' - dimethylsuccinamide, N 1 N '- dimethylcyclohexane-1,2-dicarboxamide, N 1 N' -diethylcyclohex-4-en-l, 2-dicarboxamide, N, N'-dimethyl-3, 6-endomethylene cyclohex-4-ene-1,2-dicarboxamide, Ν, Ν'-diethyl trimellitic acid diamide (e.g. N, N'-diethyl-4-carboxybenzene-1,2-dicarboxamide) and N, N ', N ", N '"- Tetramethylpyromellitic acid tetraamide (e.g. N, N', N", N '"- Tetramethylbenzene-1,2,4,5-tetracarboxamide). The most preferred accelerators are N-benzyl-Ν ', Ν -dimethylphthalic acid amide and N-benzyl-N'.N'-pentamethylenephthal-
säureamid. ,acid amide. ,
Epoxydharze, die in den ernndungsgemaßen Massen verwendet werden können, umfassen z. B. Polyglycidylester, die durch Umsetzung einer Di- oder PoIycarbonsäure mit Epichlorhydrin oder Glycerindichlorhydrin in Gegenwart von Alkali erhalten werden können. Derartige Polyglycidylester können sich von aliphatischen Dicarbonsäuren ableiten, beispielsweise Oxalsäure, Bernsteinsäure, Sebacinsäure oder dimerisierter oder trimerisierter Linolsäure und von aromatischen Dicarbonsäuren wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure, Diphenyl-2,2'-dicarbonsäure und Äthylenglykol - bis(4 - carboxyphenyläther). Spezifische derartige Polyglycidylester sind beispielsweise Diglycidylphthalat, Diglycidyladipat, und die Diglycidylestei. die der Durchschnittsformel entsprechenEpoxy resins which can be used in the compositions according to the invention include e.g. B. polyglycidyl ester, by reacting a di- or polycarboxylic acid with epichlorohydrin or glycerol dichlorohydrin can be obtained in the presence of alkali. Such polyglycidyl esters can differ from derive aliphatic dicarboxylic acids, for example oxalic acid, succinic acid, sebacic acid or dimerized or trimerized linoleic acid and aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, Terephthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, diphenyl-2,2'-dicarboxylic acid and ethylene glycol - bis (4 - carboxyphenyl ether). Specific such polyglycidyl esters are, for example, diglycidyl phthalate, Diglycidyl adipate, and the diglycidyl esters. which correspond to the average formula
CH2-CH-CH2-(OOC-A-COO-CH2CHOH-CH2)P-OOC-A-COO-CH2-CH-Ch2 CH 2 -CH-CH 2 - (OOC-A-COO-CH 2 CHOH-CH 2 ) P-OOC-A-COO-CH 2 -CH-Ch 2
in der A einen bivalenten aromatischen Kohlenwasserstoffrest, wie eine Phenylgruppe und ρ eine kleine ganze oder gebrochene positive Zahl bedeutet.in which A is a divalent aromatic hydrocarbon radical, such as a phenyl group and ρ is a small whole or fractional positive number.
Zu anderen Epoxydharzen, die verwendet werden können, gehören Polyglycidyläther, wie sie beispielsweise durch Umsetzung eines Dihydroxy- oder PoIyhydroxyalkohols oder eines Dihydroxy- oder PoIyhydroxyphenols mit Epichlorhydrin oder einer verwandten Substanz (beispielsweise Glycerindichlorhydrin) unter alkalischen Bedingungen oder alternativ in Gegenwart eines sauren Katalysators und anschließender Behandlung mit Alkali erhalten werden können. Diese Verbindungen können sich von Diolen oder Polyolen, wie Äthylenglycol, Diäthylenglycol, Triäthy lenglycol, Propan -1,2 - diol, Propan -1,3 - diol, Butan-1,4-diol, Pentan-1,5-diol, Hexan-1,6-diol, Hexan-2,4,6-triol, Glycerin oder N-Aryldialkanolaminen, wie N-Phenyldiäthanolamin, oder vorzugsweise von Dihydroxy- oder Polyhydroxyphenolen, wie Resorcin, Brenzcatechin, Hydrochinon, 1,4-Dihydroxynaphthalin, 1,5 - Dihydroxynaphthalin, Bis-(4 - hydroxyphenyl) - methan, Bis - (4 - hydroxypheny I)-methylphenylmethan, Bis - (4 - hydroxyphenyl) - tolylmethanen, 4,4'-Dihydroxydiphenyl, Bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfon und insbesondere von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan oder Phenol/Formaldehyd-Kondensationsprodukten ableiten.Other epoxy resins that can be used include polyglycidyl ethers such as by reacting a dihydroxy or polyhydroxy alcohol or a dihydroxy or polyhydroxyphenol with epichlorohydrin or a related substance (e.g. glycerol dichlorohydrin) under alkaline conditions or, alternatively, in the presence of an acidic catalyst and then Treatment with alkali can be obtained. These compounds can differ from diols or polyols, such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propane -1,2 - diol, propane -1,3 - diol, Butane-1,4-diol, pentane-1,5-diol, hexane-1,6-diol, Hexane-2,4,6-triol, glycerine or N-aryldialkanolamines, such as N-phenyl diethanolamine, or preferably from dihydroxy or polyhydroxyphenols, such as resorcinol, catechol, hydroquinone, 1,4-dihydroxynaphthalene, 1,5-dihydroxynaphthalene, bis- (4 - hydroxyphenyl) methane, bis (4 - hydroxypheny I) -methylphenylmethane, Bis- (4-hydroxyphenyl) -tolylmethanes, 4,4'-dihydroxydiphenyl, bis- (4-hydroxyphenyl) -sulfone and in particular of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane or phenol / formaldehyde condensation products derive.
Es können weiterhin Aminopolyepoxyde verwendet werden, wie sie beispielsweise durch Halogenwasserstoffabspaltung aus den Reaktionsprodukten von Epihalogenhydrinen und primären oder disekundären Aminen, wie Anilin, N-Butylamin, Bis-(4-aminophcnyl)-methan oder Bis -(4- methyiaminophenyl)- methan, erhalten werden.It is also possible to use aminopolyepoxides, such as those obtained, for example, by splitting off hydrogen halide from the reaction products of epihalohydrins and primary or disecondary Amines, such as aniline, n-butylamine, bis (4-aminophynyl) methane or bis (4-methylaminophenyl) methane.
Es können auch durch Epoxydierung von cyclischen und acyclischen Polyolefinen erhaltene Epoxydharze verwendet werden, wie Vinylcyclohexendioxyd, Limoncndioxyd. Dicyclopentadiendioxyd, 3,4-Epoxydihydrodicyclopcntadienylglycidyläther, der Bis-(3,4-Epoxydihydrodieyclopentadienyl)-äthcr des Äthylenglycols, S^-EpoxycyclohexylmethylOVl'-epoxycyclohexancarboxylat) und sein 6,6'-Dimethylderivat, das Bis - (3,4 - epoxycyclohexancarboxylat) des Äthylenglycols, das aus 3,4-Epoxycyclohexancarboxyaldehyd und 1,1 - Bis - (hydroxymethyl) - 3,4 - epoxycyclohexan gebildete Acetal und epoxydierte Butadien oder Mischpolymerisate von Butadien mit äthylenartigen Verbindungen, wie Styrol und Vinylacetat.Epoxy resins obtained by epoxidizing cyclic and acyclic polyolefins can also be used can be used, such as vinyl cyclohexene dioxide, limonene dioxide. Dicyclopentadiene dioxide, 3,4-epoxydihydrodicyclopcntadienylglycidyl ether, the bis (3,4-epoxydihydrodieyclopentadienyl) ether of ethylene glycol, S ^ -EpoxycyclohexylmethylOVl'-epoxycyclohexanecarboxylate) and its 6,6'-dimethyl derivative, the bis (3,4 - epoxycyclohexanecarboxylate) of ethylene glycol, that of 3,4-epoxycyclohexanecarboxyaldehyde and 1,1-bis (hydroxymethyl) -3,4-epoxycyclohexane formed acetal and epoxidized butadiene or copolymers of butadiene with ethylene-like compounds, such as styrene and vinyl acetate.
Besonders geeignete Epoxydharze sind die Epoxydharze, die durch Umsetzung von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan mit Epichlorhydrin in Gegenwart von Alkali erhalten werden und die einen Epoxydgehalt von 2,0 bis 5,88 Epoxydäquivalente pro kg aufweisen. Zu Polycarbonsäureanhydriden, die in den erfindungsgemäßen Massen als Härter verwendet werden können, gehören beispielsweiseParticularly suitable epoxy resins are the epoxy resins obtained by reacting 2,2-bis- (4-hydroxyphenyl) propane obtained with epichlorohydrin in the presence of alkali and which have an epoxy content have from 2.0 to 5.88 epoxy equivalents per kg. To polycarboxylic anhydrides that are used in the inventive Masses that can be used as hardeners include, for example
Phthalsäureanhydrid,Phthalic anhydride,
1,2,3,6-Tetrahydrophthaisäureanhydrid,1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride,
Methylendomethylen-l^ö-tetrahydrophthai-Methylendomethylene-l ^ ö-tetrahydrophthai-
säureanhydrid,acid anhydride,
Hexachloroendomethylen-l^.o-tetrahydro-Hexachloroendomethylene-l ^ .o-tetrahydro-
phthalsäureanh) drid,phthalic acid anh) drid,
Endomethylen-l^^o-tetrahydrophthalsäure-Endomethylene-l ^^ o-tetrahydrophthalic acid-
anhydrid,anhydride,
Hexahydro phthalsäureanhydrid,Hexahydro phthalic anhydride,
Pyromellitsäuredianhydrid,Pyromellitic dianhydride,
Maleinsäureanhydrid,Maleic anhydride,
Bernsteinsäureanhydrid,Succinic anhydride,
Dodecenylbernsteinsäureanhydrid,Dodecenyl succinic anhydride,
Polysebacinsäureanhydrid undPolysebacic anhydride and
Polyazelainsäureanhydrid.Polyazelaic anhydride.
Die bevorzugten Härter auf Anhydridbasis sindThe preferred anhydride based hardeners are
1,2,3,6-Tetrahydrophthalsäureanhydrid,1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride,
Melhylendomethylen-l^Ao-tetrariydrophthal-Melhylenedomethylene-l ^ Ao-tetrariydrophthal-
säureanhydrid.acid anhydride.
Hexahydro phthalsäureanhydrid undHexahydro phthalic anhydride and
Dodcceny !bernsteinsäureanhydrid.Dodcceny succinic anhydride.
Die zu verwendenden Mengenverhältnisse von Polyciul msäureanhydrid und Beschleuniger hängen von derartigen Faktoren, wie dem Epoxydgehalt des verwendeten Epoxydharzes, der Natur des Härtungsmittels auf Anhydridbasis und den anwendbaren Härtungsbedingungen ab. Die optimalen Mengen können leicht durch Routineversuche bestimmt werden.The proportions to be used of Polyciul msic anhydride and accelerator hang on such factors as the epoxy content of the epoxy resin used, the nature of the anhydride curing agent, and the curing conditions applicable away. The optimal amounts can easily be determined through routine experimentation.
Geeigneterweise werden die erfindungsgemäßen Massen als Zweikomponentenpackung zugeführt, wobei die eine Komponente das Epoxyharz und den Beschleuniger der Formel 1 und die andere den PoIycarbonsäureanhydrid-Härter enthält. Die erfindungsgemäßen Massen können reaktionsfähige Verdünnungsmittel, wie Phenylglycidyläther oder n-Butylglycidyläther enthalten. Sie können auch Füllstoffe, Weichmacher und Färbemittel enthalten, beispielsweise Asphalt, Bitumen, Glasfasern, Glimmer, Quarzpulver, Cellulose, Kaolin, feinzerteiltes Siliziumdioxyd oder Metallpulver.The compositions according to the invention are suitably supplied as a two-component package, with one component is the epoxy resin and the accelerator of formula 1 and the other is the polycarboxylic acid anhydride hardener contains. The compositions according to the invention can be reactive diluents such as phenyl glycidyl ether or n-butyl glycidyl ether contain. They can also contain fillers, plasticizers and colorants, for example Asphalt, bitumen, glass fibers, mica, quartz powder, cellulose, kaolin, finely divided silicon dioxide or metal powder.
Vorzugsweise enthalten sie als Mit-Beschleuniger auch einen Polyhydroxyalkohol, wie Propan-1,2-diol, Glycerin, ein Polypropylenglycol oder ein Additionsprodukt von einem Mol eines Dihydroxyphenols, insbesondere 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, mit 2 oder mehr Molen Äthylenoxyd oder Propylenoxyd.They preferably also contain a polyhydroxy alcohol, such as propane-1,2-diol, as a co-accelerator, Glycerine, a polypropylene glycol or an addition product of one mole of a dihydroxyphenol, in particular 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, with 2 or more moles of ethylene oxide or propylene oxide.
Die vorstehenden Massen können beispielsweise als Gieß-, Einbett-, Einkapselungs-, Überzugs-, Laminat- und Klebharze verwendet werden.The above compounds can be used, for example, as casting, embedding, encapsulation, coating, laminate and tackifier resins can be used.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. Wenn nicht anders angegeben bedeutet »Teile« Gewichtsteile. Temperaturen werden in "C angegeben. Formbeständigkeit in der Wärme unter Belastung der gehärteten Massen wurde, wenn nicht anders angegeben, nach einem modifizierten Martens-DIN-Verfahren bestimmt, bei dem eine kleinere Probe, nämlich 76 mm χ 19 mm χ 3,2 mm (verglichen mit einer Probengröße von 120 mm χ 15 mm χ 10 mm wie sie im DIN-Vcrfahren angegeben wird) und eine höchste Faserbeanspruchung von 12,5 kg/cm2 (verglichen mit den angegebenen 50 kg/cm2) wurde verwendet. Derartige Ergebnisse sind jedoch miteinander vergleichbar, obwohl sie mit denen, die durch das Originalvcrfahrcn erhalten werden, nicht genau äquivalent sind.The following examples illustrate the invention. Unless otherwise stated, "parts" means parts by weight. Temperatures are given in "C. The dimensional stability under heat under load of the cured masses was, unless otherwise stated, determined according to a modified Martens-DIN method, in which a smaller sample, namely 76 mm × 19 mm × 3.2 mm (compared to a sample size of 120 mm × 15 mm × 10 mm as specified in the DIN method) and a maximum fiber stress of 12.5 kg / cm 2 (compared to the specified 50 kg / cm 2 ) was used However, results are comparable with each other, although they are not exactly equivalent to those obtained by the original method.
Die neuartigen Beschleuniger werden wie folgt hergestellt: The novel accelerators are manufactured as follows:
N.N'-DimclhylphthulsaureamidN.N'-Dimethylphthulsaureamid
2Oy, (0,l3g-Mol) pulverförmiges Phthalimid wird bei Raumtemperatur mit 30 ml (0,22 g-Mol) 33% wllßrigcm Methylamin geschüttelt, bis das I mid gelöst ist. Die Mischung wird wurm, und nach etwa 3 Minuten scheiden sich gelbe Kristalle ab. Die Kristalle werden abflltriert und im Vukuum bei Raumtemperatur getrocknet. 18,2 g (70% der Theorie) N,N'-DimclhylphlhalsUurcamid werden tils weiße Kristulle mit einem Schmelzpunkt von 184—1850C erhalten; Spring und Woods (J. Chcm. Soc, 1945. 625) geben einen Schmelzpunkt von 185"C un.20y, (0.13 g-mol) phthalimide in powder form is shaken with 30 ml (0.22 g-mol) 33% aqueous methylamine at room temperature until the imide is dissolved. The mixture becomes worm and after about 3 minutes yellow crystals separate out. The crystals are filtered off and dried in vacuo at room temperature. 18.2 g (70% of theory) of N, N'-DimclhylphlhalsUurcamid TILs white Kristulle are obtained with a melting point of 184-185 0 C; Spring and Woods (J. Chcm. Soc, 1945. 625) give a melting point of 185 "C un.
N.N'-Di-n-propylphthalsuureumidN.N'-di-n-propylphthalic acidumide
Dies wird auf ähnliche Art aus n-Propylamin hergestellt. Durch Umkristallisieren aus wtlßrigem Methanol wird das gewünschte Produkt mit einem Schmelzpunkt von 134 bis I35"C erhallen. Die EIemcnlurannlyse für Ci4Hj0NjOj ergab:This is made from n-propylamine in a similar fashion. The desired product with a melting point of 134 to 135 "C is obtained by recrystallization from aqueous methanol. The lysis of iron and fluorine for Ci 4 Hj 0 NjOj resulted in:
(Minden ... C 68.7. H 8,4. N 10.7%;
berechnet ... C 67,8, H 8,1. N 11.4%.(Minden ... C 68.7. H 8.4. N 10.7%;
calculated ... C 67.8, H 8.1. N 11.4%.
N,N'-Bis(2-hydroxyäthyl)-phthalsäurcamidN, N'-bis (2-hydroxyethyl) phthalic acid camide
Dieses wird auf ähnliche Art aus Athanolamin hergestellt. Man erhält das Produkt als glasartigen Feststoff, der nicht kristallisiert werden kann.This is made in a similar way from ethanolamine. The product is obtained as a glass-like solid which cannot be crystallized.
N,N'-Dimethyl-bernsteinsäureamidN, N'-dimethyl succinic acid amide
25 g (0,25 Mol) einer Mischung von Bernsteinsäureanhydrid und 33%, 134 ml (1,0 Mol) wäßriges Methylamin werden 48 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Wasser wird durch Vakuum-Destillation entfernt, und der Rückstand wird aus Essigester kristallisiert. Das so erhaltene Produkt besitzt einen Schmelzpunkt von 173 bis 175°C. H u r w i t ζ et al. (J. Am. Chem.25 g (0.25 mole) of a mixture of succinic anhydride and 33%, 134 ml (1.0 mole) aqueous methylamine are refluxed for 48 hours. Water is removed by vacuum distillation, and the residue is crystallized from ethyl acetate. The product thus obtained has a melting point from 173 to 175 ° C. H u r w i t ζ et al. (J. Am. Chem.
Soc, 1955, 77, 3251) geben einen Schmelzpunkt des N,N' - Dimethylbernsteinsäureamids von 170 bis 173°Can.Soc, 1955, 77, 3251) give a melting point of the N, N'-dimethylsuccinic acid amide of 170 to 173 ° Can.
N - Benzyl - Ν',Ν' - (pentamethylen) - phthalsäureamidN - Benzyl - Ν ', Ν' - (pentamethylene) - phthalic acid amide
N-Benzylphthalsäurcamid wird nach dem Verfahren von V a r a g s (Chem. Abs. 1940,34, 1982) hergestellt. Eine Mischung von 53 g (0,5 Mol) Benzylamin, 111g (0,75 Mol) Phthalsäureanhydrid und 300 ml Eisessig werden 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt.N-Benzylphthalic acid camide is made according to the procedure by V a r a g s (Chem. Abs. 1940,34, 1982). A mixture of 53 g (0.5 mol) of benzylamine, 111g (0.75 mol) phthalic anhydride and 300 ml Glacial acetic acid is refluxed for 1 hour.
Darauf werden 100 ml Wasser hinzugegeben und die Mischung zum Kochen erhitzt. Beim Kühlen scheiden sich 79 g (67% der Theorie) N-Benzylphthalsäureamid ab. F. 116—1170C.Then 100 ml of water are added and the mixture is heated to a boil. On cooling, 79 g (67% of theory) of N-benzylphthalic acid amide separate out. F. 116-117 0 C.
30 g (0,126 Mol)so erhaltenes N-Benzylphthalsäurcamid wird mit 12 g (0,141 Mol) Piperidin auf 90 C erhitzt, bis es sich aufgelöst hat. Die Mischung wird langsam auf Raumtemperatur abgekühlt. Kristalle, die sich abscheiden, werden abfiltriert und aus Essigester umkristallisiert. Die gewünschte Verbindung der Formel30 g (0.126 mol) of the N-benzylphthalic acid camide thus obtained is heated to 90 C with 12 g (0.141 mol) of piperidine until it has dissolved. The mix will slowly cooled to room temperature. Crystals that separate out are filtered off and made up of ethyl acetate recrystallized. The desired compound of the formula
CNHCH2C6H5 CNHCH 2 C 6 H 5
CNCN
wird mit 36 g Ausbeute (89% der Theorie) erhalten. Weiße Kristalle. F. 137 139 C. Die Elementaranalyse für C20H22N2O2 eribt:is obtained with a yield of 36 g (89% of theory). White crystals. F. 137 139 C. The elemental analysis for C 20 H 22 N 2 O 2 gives:
Gerunden ... C 74,5. H 7,1. N 8,6%:
berechnet ... C 74,5, H 6.8, N 8.7%.Rounded ... C 74.5. H 7.1. N 8.6%:
calculated ... C 74.5, H 6.8, N 8.7%.
N-Bcnzyl-N'.N'-dimcthylphthalstUireamidN-benzyl-N'.N'-dimethylphthalstureamide
25,5 g (0,1 Mol) N-Benzylphlhalsllurcamid. hergestellt mich dem Verfuhren von Varago, siehe weiter oben, wird 15 Stunden bei Raumtemperatur mit 68 n (1,5MoI) Dimethylamin in Chloroform behandelt Nach Entfernung des Lösungsmittels unter vermindertem Druck wird der Rückstand aus Essigcstcr um· kristallisiert. Das Produkt schmilzt bei 93 94 C, Die Elcmenturuntilysc für CpH|HNj0j ergibt:25.5 g (0.1 mole) of N-benzylphosphoric amide. Prepared by the procedure of Varago, see above, it is treated with 68N (1.5Mol) dimethylamine in chloroform for 15 hours at room temperature. After removal of the solvent under reduced pressure, the residue is recrystallized from acetic acid . The product melts at 93 94 C, The Elcmenturuntilysc for C p H | H Nj0j gives:
Gefunden ... N 9.72; 9.90%;
berechnet .., N 9.93%.Found ... N 9.72; 9.90%;
calculated .., N 9.93%.
Beispiele I bis 11Examples I to 11
Ein verwendetes Epoxydharz, nachfolgend als »lip oxydharz I« bezeichnet, wird in üblicher Weise durcl Umsetzung von Bisphenol A mit Epichlorhydrin i Gegenwart von Alkali erhalten. Es besitzt eineAn epoxy resin used, hereinafter referred to as »lip Oxydharz I "is designated, is durcl in the usual way Reaction of bisphenol A with epichlorohydrin in the presence of alkali obtained. It owns a
ίοίο
Epoxydgehalt von 5,11 Äquivalente/kg und eine Viskosität von 275 Poise bei 21 "C. Ein zweites verwendetes Epoxydharz, nachfolgend als »Epoxydharz 11« bezeichnet, wird durch Umsetzung eines derartigen Polyglycidyläthers von Bisphenol A mit einer weiteren Menge Bisphenol A erhalten: Es besitzt einen Epoxydgehalt von 3,6 bis 4,2 Äquivalente/kg und einen Erweichungspunkt, gemessen nach der Ring-und-Kugel-Methode, von etwa 18°C.Epoxy content of 5.11 equivalents / kg and a viscosity of 275 poise at 21 "C. A second epoxy resin used, hereinafter referred to as" epoxy resin 11 " is referred to by reacting such a polyglycidyl ether of bisphenol A with another Amount of bisphenol A received: It has an epoxy content of 3.6 to 4.2 equivalents / kg and a softening point measured by the ring-and-ball method, from about 18 ° C.
In die härtbaren Massen eingearbeitete Polyhydroxyalkohole sind:Polyhydroxy alcohols incorporated into the hardenable masses are:
»PolyolA«: Propan-l,2-diol."PolyolA": propane-1,2-diol.
»PolyolB«: ein Bisphenol A/Äthylenoxyd-Additionspiodukt der Formel»PolyolB«: a bisphenol A / ethylene oxide addition product the formula
/"V-OCH2CH2OH/ "V-OCH 2 CH 2 OH
»Polyol C«: Ein Bisphenol A/Propylenoxyd-Additionsprodukt der Formel"Polyol C": A bisphenol A / propylene oxide addition product of the formula
HOCHCH2O CH3 HIGH 2 O CH 3
OCH2CHOH CH3 OCH 2 CHOH CH 3
Die Topfzeit der härtbaren Massen, d. h. die Zeit, bevor die Massen gelieren, wird dadurch beurteilt, daß mar die Zeit, die bei der angegebenen Temperatur zu einer Viskositätssteigerung der Masse um 15 Poise benötig' wird, notiert. Topfzeiten verschiedener Massen weiden in Tabelle I gezeigt.The pot life of the curable compositions, d. H. the time before the masses gel is judged by the fact that mar the time it takes to increase the viscosity of the mass by 15 poise at the specified temperature ' is noted. Pot lives of various compositions are shown in Table I.
harzEpoxy
resin
phthulumidphthulumid
phthalamidphthalamide
Π 20 Π 20
Aus den obigen Ergebnissen ist ersichtlich, daß die substituierten Amide, wenn sie allein angewendet werden, unbedeutende Härtungswirkung besitzen, jedoch den Härtungsvorgang des Polycarbonsaureanhydrids bedeutend beschleunigen. Phthalsäureamid und Benzoylamid werden in dem Epoxydharz nur nach längerem Erhitzen gelöst, wogegen die erfindungsgemäß verwendeten Beschleuniger vollständig gelöst werden.From the above results it can be seen that the substituted amides, when used alone will have an insignificant hardening effect, but the hardening process of the polycarboxylic acid anhydride accelerate significantly. Phthalic acid amide and benzoyl amide are used in the epoxy resin only after prolonged heating dissolved, whereas the accelerators used according to the invention completely be solved.
Beispiel 12 bisExample 12 bis
Formbeständigkeit in der Wärme unter Beladung halten die härtbaren Massen 100 Teile Epoxydharz 11 der ausgehärteten erfindungsgemäßen Massen wird und 50 Teile 1,2,3,6-Tetrahydrophthalsäureanhydrid. in der folgenden Tabelle II gezeigt. In jedem Fall ent- ίο100 parts of epoxy resin 11 keep the hardenable masses dimensionally stable under load of the cured compositions according to the invention and 50 parts of 1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride. shown in Table II below. In any case, ίο
Bei- BeschleunigerAt-accelerator
!Teile)! Parts)
Polyhydro>;yalkohoi Polyhydro>; yalkohoi
(Teile) AushärUyklus(Parts of) curing cycle
Wärmeverformungstemperatur Heat distortion temperature
N ,N '-Dimethy lphthalamid
N1N '-Di-n-propylphthalamid
N,N '-Di-n-propylphthalamidN, N'-dimethylphthalamide
N 1 N '-di-n-propylphthalamide
N, N '-di-n-propylphthalamide
0,050.05
Polyoi B Polyol B Polyol BPolyoi B Polyol B Polyol B
10
10
1010
10
10
4 Std. bei 130°C
24 Std. bei 130°C
24 Std. bei 130° C4 hours at 130 ° C
24 hours at 130 ° C
24 hours at 130 ° C
4 Std. bei 130° C
24 Std. bei 130°C4 hours at 130 ° C
24 hours at 130 ° C
nicht geliertnot gelled
950C
105° C95 0 C
105 ° C
96° C
103° C96 ° C
103 ° C
Proben einer Masse, die 100 Teile Epoxydharz I1 80 Teile Hexahydrophthalsänreanhydrid und zwei Teile N-Benzyl-N',N'-(pentamethylen)-phthalsäureamid enthält, wird verschiedene Zeitspannen auf 140° C erhitzt, der dielektrische Verlustfaktor (Tangens des Verluslwinkcls, tg S) der erhitzten Proben wird in einem Diagramm gegen die Härtungszeit aufgetragen. Die optimale Härtungszeit, d. h. das Intervall, nachdem keine wesentliche Abnahme des dielektrischen Verlustfaktors auftritt, wird zu 100 Minuten gefunden. Zu Vcrgleichzweckcn wird das Verhältnis eines üblichen Beschleunigers, N-Benzyldimcthylamin, der zum Härten von 100 Teilen Epoxyd-Samples of a mass containing 100 parts of epoxy resin I 1 80 parts of hexahydrophthalic anhydride and two parts of N-benzyl-N ', N' - (pentamethylene) phthalic acid amide are heated to 140 ° C. for various periods of time, the dielectric loss factor (tangent of the loss angle, tg S) of the heated samples is plotted against the curing time in a diagram. The optimum curing time, ie the interval after no significant decrease in dielectric dissipation factor occurs, is found to be 100 minutes. For comparison purposes, the ratio of a common accelerator, N-benzyldimethylamine, which is used to cure 100 parts of epoxy
Tabclle 111Tabclle 111
harz 1 und 80 Teilen Hexahydrophthalsäurcanhydrid nach lOOminuligem Erhitzen auf 140° C erforderlich ist, auf ähnliche Weise bestimmt: Dieses Verhältnis wird zu 0,23 Teile gefunden.Resin 1 and 80 parts of hexahydrophthalic acid anhydride required after heating to 140 ° C for 100 minutes is determined in a similar manner: This ratio is found to be 0.23 part.
Massen mit den obenerwähnten Mengenverhältnissen von Epoxydharz I und Hexahydrophthalsäureanhydrid werden zusammen mit Beschleuniger aul 4O0C erhitzt, und ihre Viskositäten werden mit einem Gallcnkamp - Torsionsviskosimeter verglichen, wobc der Grad der Rotation des Viskosimcterdrehkörpcri der Viskosität der Massen umgekehrt proporttona ist.Compositions having the above-mentioned weight ratios of epoxy resin I and hexahydrophthalic anhydride are combined with accelerators aul 4O 0 C heated and their viscosities are a Gallcnkamp - compared Torsionsviskosimeter, the degree of rotation of the Viskosimcterdrehkörpcri the viscosity of the mass is inversely proporttona WOBC.
N-Bcnzyl-N'.N'-tpenlumcthylcn)-phthalamid N-benzyl-N'.N'-tpenylumethylcn) -phthalamide
N-Bcnzyldimclhylaniin 0,23N-benzyl dimethyl anine 0.23
Man sieht, duli der crflndungsgcmUÜ verwendete lässigen, wogegen die Masse mit dem Üblichen Beschleuniger unter diesen Bedingungen »latent« lsi, 65 schleuniger innerhalb 5 Tagen einen bedeuten d. h„ seine Wirkung uuf dus Harz ist zu vcrmtch- Grad an Aushllrtung eingegangen Ist.One can see that the initial principle is casual, whereas the crowd is with the usual Accelerator under these conditions "latent" lsi, 65 mean faster within 5 days d. That is, its effect on the resin has gone too far.
Claims (9)
X = - CH2CH2' '
der Phenylenrest3. masses according to claim 2, wherein
X = - CH 2 CH 2 "
the phenylene radical
ist; oder der Cycloalkylenrestb = —C • NR 6 R 7
is; or the cycloalkylene radical
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB3040066 | 1966-07-06 | ||
DEC0042751 | 1967-06-30 |
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