DE19627469A1 - Epoxidharzvernetzungsmittel und Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammensetzung - Google Patents
Epoxidharzvernetzungsmittel und Ein-Komponenten-EpoxidharzzusammensetzungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Epoxidharzvernet
zungsmittel und eine Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammen
setzung, welche dieses Epoxidharzvernetzungsmittel ent
hält. Mehr im einzelnen betrifft die Erfindung eine Ein-
Komponenten-Epoxidharzzusammensetzung, die mit Feuchtigkeit
bei Raumtemperatur mit hoher Vernetzungsgeschwindigkeit
vernetzbar ist und die gute Lagerbeständigkeit aufweist.
Wegen seiner vielen vorteilhaften Eigenschaften wird
Epoxidharz in breitem Umfang in Anstrichmitteln, Klebe
mitteln, und in der Bauindustrie eingesetzt. Da es sich
jedoch bei den meisten verfügbaren Zusammensetzungen um
Zwei-Komponenten-Systeme handelt, sind derartige Epoxid
harzzusammensetzungen mit dem Nachteil einer schlechten oder
aufwendigen Verarbeitbarkeit behaftet. Um eine Ein-Kompo
nenten-Epoxidharzzusammensetzung bereit zustellen, sind
verschiedene alternative Techniken entwickelt worden, wie
etwa ein Verfahren, das als eine Vernetzungsmittelkompo
nente ein latentes Vernetzungsmittel wie etwa Dicyandiamid
einsetzt, oder ein anderes Verfahren, das mit einem Kata
lysator arbeitet, der bei Einwirkung von ultravioletter
Strahlung eine aktive Gruppe erzeugt, um das Epoxidharz zu
vernetzen, oder weiterhin ein Verfahren, das als Vernet
zungsmittel Säureanhydridverbindungen einsetzt. Jedoch
erfordern diese Verfahren entweder eine Erwärmung oder die
Ausrüstung zur Bestrahlung.
Um ein bei Raumtemperatur vernetzbares Ein-Komponenten-Ver
netzungssystem bereitzustellen, um die vorstehend genannten
Nachteile zu überwinden, ist ein Verfahren bekannt geworden,
bei welchem ein Ketimin als Vernetzungsmittel eingesetzt
wird, um in Kontakt mit der Feuchtigkeit aus der umgebenden
Atmosphäre ein Amin zu bilden und dadurch das Epoxidharz zu
vernetzen; jedoch ist dieses Verfahren behaftet mit den
Nachteilen einer verzögerten Vernetzung, einer schlechten
Lagerbeständigkeit und einer übermäßigen Nachvernetzungs
härte, welche eine kritische Kontrolle der gesamten Zugabe
erfordert.
Es besteht daher weiterhin Bedarf nach einer Ein-Komponen
ten-Epoxidharzzusammensetzung, welche die vor stehend genann
ten Probleme und Schwierigkeiten überwindet. Davon ausgehend
besteht das technische Problem (die Aufgabe) der vorliegen
den Erfindung darin, eine Ein-Komponenten-Epoxidharzzusam
mensetzung bereitzustellen, die schnell härtend bzw. schnell
vernetzend ist, die eine verbesserte Lagerbeständigkeit auf
weist und die eine bessere Verarbeitbarkeit aufweist. Wei
terhin soll mit der vorliegenden Erfindung ein Epoxidharz
vernetzungsmittel für diese neue Ein-Komponenten-Epoxidharz
zusammensetzung bereitgestellt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind umfangreiche For
schungen durchgeführt worden, um ein Epoxidharzvernetzungs
mittel und eine Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammensetzung
bereitzustellen, mit denen die vorstehend genannten Probleme
erfolgreich gelöst und überwunden werden können.
Zur Lösung des vor stehend genannten technischen Problems
(der Aufgabe) wird mit der vorliegenden Erfindung ein
Epoxidharzvernetzungsmittel bereitgestellt, das eine hetero
cyclen-haltige Verbindung aufweist mit einer Hauptkette,
ausgewählt aus Polyether-, Polyvinyl-, Polyester-, Poly
amid-, Polycarbonat- und Novolak-Ketten, und mit wenigstens
zwei heterocyclischen Gruppen der nachstehenden allgemeinen
Formel (1) als Seitenketten. Weiterhin wird mit der vorlie
genden Erfindung eine Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammen
setzung bereitgestellt, welche als wesentliche Komponente
dieses Epoxidharzvernetzungsmittel und eine Polyepoxidver
bindung enthält. In der heterocyclischen Gruppe der nach
folgenden allgemeinen Formel (1)
können die Reste R¹ und R² jeweils gleich oder verschieden
sein und stehen jeweils für Wasserstoff, für eine geradket
tige oder verzweigtkettige C1-6-Alkylgruppe oder C1-6-Alke
nylgruppe, oder für eine C6-8-Arylgruppe, oder die Reste
R¹ und R² bilden zusammen mit einem benachbarten Kohlen
stoffatom einen C5-7-Cycloalkylring;
der Rest R³ steht für eine C1-10-Alkylengruppe.
In dem erfindungsgemäßen Epoxidharzvernetzungsmittel, das
eine heterocyclenhaltige Verbindung mit heterocyclischen
Gruppen gemäß der allgemeinen Formel (1) enthält, stehen die
Reste R¹ und R² in dieser allgemeinen Formel (1) ohne darauf
beschränkt zu sein beispielsweise für: Wasserstoff oder die
Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-,
sec. Butyl-, tert.Butyl-, Pentyl-, Isopentyl-, Neopentyl-,
tert.Pentyl-, Hexyl-, Isohexyl-, Vinyl-, Allyl-, Propenyl-,
Phenyl- oder Benzyl-Gruppe. Der aus den beiden Resten R¹ und
R² und einem benachbarten Kohlenstoffatom gebildete Cyclo
alkylring kann - ohne darauf beschränkt zu sein, sein: eine
Cyclopentyl-, eine Cyclohexyl- oder eine Cycloheptyl-Gruppe.
Im Hinblick auf die Vernetzungsgeschwindigkeit ist vorzugs
weise vorgesehen, daß wenigstens einer der Reste R¹ oder R²
steht für Wasserstoff oder für eine geradkettige oder ver
zweigtkettige C1-3-Alkylgruppe; noch weiter bevorzugt soll
wenigstens einer der Reste R¹ oder R² stehen für Wasserstoff
oder für eine Methylgruppe oder für eine Ethylgruppe. Ohne
darauf beschränkt zu sein kann der Rest R³ stehen für eine
Methylen-, Ethylen-, Trimethylen-, Propylen-, Tetramethy
len-, Ethylethylen-, Pentamethylen-, Hexamethylen-, Hepta
methylen-, oder Octamethylen-Gruppe. Im Hinblick auf die
Vernetzungsgeschwindigkeit sind für den Rest R³ vorzugsweise
vorgesehen eine Ethylen-, Propylen-, Tetramethylen- oder
Pentamethylen-Gruppe.
In dem erfindungsgemäßen Epoxidharzvernetzungsmittel enthält
die vorstehend genannte heterocyclenhaltige Verbindung we
nigstens zwei heterocyclische Gruppen der vor stehend ge
nannten allgemeinen Formel (1) als Seitenketten. Sofern die
Anzahl dieser heterocyclischen Gruppen (1) kleiner als 2
ist, dann ist die Epoxidharzgruppen-Vernetzungswirkung nicht
ausreichend. Die bevorzugte Anzahl der heterocyclischen
Gruppen (1) beträgt 3 bis 7.
Das erfindungsgemäße Epoxidharzvernetzungsmittel enthält
entweder keinen aktiven Wasserstoff, oder dieses Epoxid
harzvernetzungsmittel enthält aktiven Wasserstoff, vor
zugsweise mit einem aktiven-Wasserstoff-Äquivalent nicht
kleiner als 4000. Im Rahmen dieser Unterlagen bezeichnet der
Begriff "aktiver Wasserstoff" ein Wasserstoffatom, das ge
bunden ist an ein Sauerstoffatom, an ein Stickstoffatom oder
ein Schwefelatom und das deshalb hohe Elektronengavitität
aufweist; der Begriff "aktiver-Wasserstoff-Äquivalent" be
zeichnet das Molekulargewicht der Verbindung pro Äquivalent
an aktivem Wasserstoff. Zu den solchen aktiven Wasserstoff
enthaltenden Gruppen gehören die Hydroxygruppe, die Amino
gruppe, die Iminogruppe, die Thiolgruppe und andere Gruppen.
Als heterocyclenhaltige Verbindungen mit einer Polyether-,
Polyvinyl-, Polyester-, Polyamid-, Polycarbonat- oder Novo
lak-Hauptkette kommen Verbindungen in Betracht, welche
Strukturen aufweisen, die beispielsweise mit den nachfolgen
den allgemeinen Formeln (2) bis (9) wiedergegeben sind:
Nachstehend werden die vor stehend genannten Verbindungen im
einzelnen beschrieben.
Die heterocyclenhaltige Verbindung mit einer Struktur gemäß
der allgemeinen Formel (2) weist als Hauptkette eine Poly
etherkette auf.
In der allgemeinen Formel (2) steht "a" für eine ganze Zahl
von 2 bis 200. Im Hinblick auf die Viskosität des Epoxid
harzvernetzungsmittels und im Hinblick auf die Härte des
ausgehärteten bzw. vernetzten Epoxidharzes soll "a" vorzugs
weise einen Wert von 2 bis 100 haben. Der Rest A¹ steht ent
weder für eine nicht substituierte Alkylengruppe oder für
eine mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Alkylengruppe,
weiterhin für eine Arylengruppe, für eine Arylalkylengruppe,
für eine Halogenalkylengruppe oder für einen Rest, der durch
Ringöffnungspolymerisation aus einem Glycidylether erhält
lich ist. Im Rahmen dieser Unterlagen steht "-X-Z-Gruppe"
für eine Gruppe der allgemeinen Formel -X-Z, in welcher X
für eine zweibindige organische Gruppe steht und Z für eine
heterocyclische Gruppe der allgemeinen Formel (1) steht.
Zu Beispielen für die vorstehend genannte Gruppe X gehören
Kohlenwasserstoffgruppen, die wahlweise mit einer oder
mehreren Ether-, Carbonat-, Ester-, Imino-, Amid-, Urethan-,
Harnstoff-, oder Sulfid-Gruppen verknüpft sein können. Das
heißt, X steht - ohne darauf beschränkt zu sein - bei
spielsweise für nachstehende Gruppen: -CH₂-, -CH₂CH₂-,
-CH₂OCH₂CH₂-, -CHOC(=O)OH₂-, -CH₂NHCH₂CH₂ -, -CH₂NHC(=O)NH-
(CH₂)₆NHC(=O)O-, oder -CH₂S(CH₂)₂C(=O)O(CH₂)₂-.
Jedoch steht in wenigstens zwei Fällen der allgemeinen For
mel (2) A¹ für eine mit einer -X-Z-Gruppe substituierte
Alkylengruppe. Im Hinblick auf die Härte des vernetzten
Epoxidharzes ist vorzugsweise vorgesehen, daß A¹ in 3 bis
7 Fällen für eine solche mit einer -X-Z-Gruppe substitu
ierten Alkylengruppe steht.
Das heißt, in der allgemeinen Formel (2) kann A¹ beispiels
weise stehen für Alkylengruppen, wie etwa für eine Methy
len-, Ethylen-, Trimethylen-, Propylen-, Tetramethylen-,
Ethylethylen-, Pentamethylen-, Hexamethylen-, Heptamethy
len-, Octamethylen-Gruppe usw., die jeweils mit einer
-X-Z-Gruppe substituiert ist; weiterhin kann A¹ stehen für
eine (nicht substituierte) Alkylengruppe, wie etwa für eine
Methylen-, Ethylen-, Trimethylen-, Propylen-, Tetramethy
len-, Ethylethylen-, Pentamethylen-, Hexamethylen-, Hepta
methylen-, Octamethylen-Gruppe usw.; weiterhin kann A¹
stehen für eine Arylengruppe, wie etwa für eine Phenylen-,
Toluylen-, Naphthylen-Gruppe und dergleichen; weiterhin kann
A¹ stehen für eine Arylalkylengruppe, wie etwa für eine
Phenylethylen-, Toluylethylen-Gruppe und dergleichen; wei
terhin kann A¹ stehen für eine Halogenalkylengruppe, wie
etwa für eine Chlorethylen-, Dichlorethylen-, Bromethylen-,
Chlormethylen-Gruppe und dergleichen; weiterhin können die
durch Ringöffnungspolymerisation aus Glycidylethern erhal
tenen Reste etwa sein eine Butyl-glycidyl-ether-, Phenyl
glycidyl-ether-, Allyl-glycidyl-ether-, 2-Ethylhexyl
glycidyl-ether-, Cresyl-glycidyl-ether-, p-sec-Butyl
phenyl-glycidyl-ether-, Glycdidyl-methacrylat-, Diglycidyl
ether-, (Poly)ethylen-glycol-diglycidyl-ether-, (Poly)
propylen-glycol-diglycidyl-ether-, Butandiol-diglycidyl
ether-, Diglycidylanilin-, Trimethylolpropan-triglycidyl
ether-, Glycerin-triglycidyl-ether-Gruppe und dergleichen.
Die heterocyclen-haltige Verbindung mit einer Struktur ge
mäß der allgemeinen Formel (3) weist eine Polyvinyl-Haupt
kette auf.
In der allgemeinen Formel (3) steht "b" für eine ganze Zahl
von 2 bis 200. Im Hinblick auf die Viskosität des Epoxid
harzvernetzungsmittels und im Hinblick auf die Härte des
vernetzten Epoxidharzes soll "b" vorzugsweise einen Wert
im Bereich von 2 bis 100 haben. Der Rest Q¹ steht für Was
serstoff, für eine Alkyl-, Aryl-, Halogenalkyl-, Halogen
aryl-, Akoxycarbonyl-, oder Acetoxy-Gruppe oder für eine
-X-Z-Gruppe.
In wenigstens zwei Fällen von "b" in der allgemeinen For
mel (3) soll der Rest Q¹ stehen für eine -X-Z-Gruppe. Im
Hinblick auf die Härte des vernetzten Epoxidharzes soll
Q vorzugsweise in 3 bis 7 Fällen für eine -X-Z-Gruppe
stehen.
In der allgemeinen Formel (3) kann der Rest Q¹ stehen für:
Wasserstoff, für eine Alkylgruppe wie etwa für eine Methyl
gruppe, eine Ethylgruppe und dergleichen; ferner für eine
Arylgruppe, wie etwa für eine Phenylgruppe, eine Toluyl
gruppe und dergleichen; ferner für eine Halogenalkylgruppe,
wie etwa für eine Chlormethylgruppe, eine Chlorethylgruppe
und dergleichen; ferner für eine Halogenarylgruppe, wie etwa
für eine Chlormethylphenylgruppe, eine Chlorethylphenyl
gruppe, eine 2,4,6-Trichlorphenylgruppe, eine 2,4,6-Tri
bromphenylgruppe und dergleichen; ferner für eine Alkoxy
carbonylgruppe, wie etwa für eine Methoxycarbonylgruppe,
eine Ethoxycarbonylgruppe, eine Butoxycarbonylgruppe und
dergleichen; ferner für eine Acetoxygruppe; und ferner für
eine -X-Z-Gruppe, neben anderen Gruppen.
Die heterocylenhaltige Verbindung mit einer Struktur gemäß
der allgemeinen Formel (4) weist eine Polyester-Hauptkette
auf.
In der allgemeinen Formel (4) steht "c" für eine ganze Zahl
von 2 bis 200. Im Hinblick auf die Viskosität des Epoxid
harzvernetzungsmittels und im Hinblick auf die Härte des
vernetzten Epoxidharzes soll "c" vorzugsweise einen Wert im
Bereich von 2 bis 100 haben. Die Reste A² und A³ können je
weils gleich oder verschieden sein und stehen jeweils für
eine mit einer -X-Z-substituierten Alkylengruppe oder für
eine nicht substituierte Alkylengruppe, ferner für eine
mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Arylengruppe oder für
eine nicht substitutierte Arylengruppe, ferner für eine
Arylalkylengruppe oder ferner für eine Halogenalkylengruppe.
In wenigstens zwei Fällen von "c" in der Formel (4) stehen
die Reste A² und A³ für wenigstens eine Gruppe, die ausge
wählt ist aus mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Alkylen
gruppe oder einer mit einer -X-Z-Gruppe substituierten
Arylengruppe. Im Hinblick auf die Härte des vernetzten
Epoxidharzes ist vorzugsweise vorgesehen, daß A² und/oder
A³ in 3 bis 7 Fällen für wenigstens eine solche Gruppe
steht, die ausgewählt ist aus mit einer -X-Z-Gruppe substi
tuierten Alkylengruppe oder einer mit einer -X-Z-Gruppe
substituierten Arylengruppe.
Ohne darauf beschränkt zu sein können in der allgemeinen
Formel (4) die Reste A² und A³ jeweils stehen für: Alky
lengruppen wie etwa für eine Methylen-, Ethylen-, Tri
methylen-, Propylen-, Tetramethylen-, Ethylethylen-, Penta
methylen-, Hexamethylen-, Heptamethylen- oder Octamethylen-
Gruppe und dergleichen, die jeweils mit einer -X-Z-Gruppe
substituiert ist; ferner für eine Arylengruppe, wie etwa für
eine Phenylengruppe oder für eine Toluylengruppe und der
gleichen, die jeweils mit einer -X-Z-Gruppe substituiert
ist; ferner für eine (nicht substituierte) Alkylengruppe,
wie etwa für eine Methylen-, Ethylen-, Trimethylen-,
Propylen-, Tetramethylen-, Ethylethylen-, Pentamethylen-,
Hexamethylen-, Heptamethylen-, Octamethylen-Gruppe und
dergleichen; ferner für eine (nicht substituierte) Arylen
gruppe, wie etwa für eine Phenylengruppe, für eine Toluylen
gruppe und dergleichen; ferner für eine Arylalkylengruppe,
wie etwa für eine Benzylidengruppe, für eine Phenylethy
lengruppe und dergleichen; und ferner für eine Halogen
alkylengruppe, wie etwa für eine Chlorethylen-, Dichlor
ethylen-, Bromethylen-, Chlormethylethylen-, 1,2-Dichlor
butylen-, 1-Chlorbutylen-Gruppe und dergleichen.
Die heterocyclenhaltige Verbindung mit einer Struktur ge
mäß der allgemeinen Formel (5) weist eine Polyester-Haupt
kette auf.
In der allgemeinen Formel (5) steht "d" für eine ganze Zahl
von 2 bis 200. Im Hinblick auf die Viskosität des Epoxid
harzvernetzungsmittel und im Hinblick auf die Härte des ver
netzten Epoxidharzes, soll "d" vorzugsweise einen Wert im
Bereich von 2 bis 100 haben. Der Rest A⁴ steht für eine
Alkylengruppe, die entweder mit einer -X-Z-Gruppe substitu
iert ist, oder für eine nicht substituierte Alkylengruppe,
ferner für eine Arylengruppe, die entweder mit einer
-X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert
ist, ferner für eine Arylalkylengruppe oder für eine Halo
genalkylengruppe.
In wenigstens zwei Fällen von "d" in der allgemeinen Formel
(5) steht der Rest A⁴ wenigstens für eine solche Gruppe, die
ausgewählt ist aus mit einer -X-Z-Gruppe substituierten
Alkylengruppen oder aus mit einer -X-Z-Gruppe substituierten
Arylengruppe. Im Hinblick auf die Härte des vernetzten
Epoxidharzes ist vorzugsweise vorgesehen, daß in der allge
meinen Formel (5) der Rest A⁴ in 3 bis 7 Fällen aus wenig
stens einer Gruppe besteht, die ausgewählt ist aus mit einer
-X-Z-Gruppe substituierten Alkylengruppe oder aus mit einer
-X-Z-Gruppe substituierten Arylengruppe.
In der allgemeinen Formel (5) kann der Rest A⁴ für die glei
chen Gruppen stehen, die oben für die Reste A² und A³ be
schrieben worden sind.
Die heterocyclenhaltige Verbindung mit einer Struktur gemäß
der allgemeinen Formel (6) weist eine Polyamid-Hauptkette
auf.
In der allgemeinen Formel (6) steht "e" für eine ganze Zahl
von 2 bis 200. Im Hinblick auf die Viskosität des Epoxid
harzvernetzungsmittels und im Hinblick auf die Härte des
vernetzten Epoxidharzes soll "e" vorzugsweise einen Wert im
Bereich von 2 bis 100 haben. Die Reste A⁵ und A⁶ können je
weils gleich oder verschieden sein und stehen jeweils für
eine mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Alkylengruppe oder
für eine nicht substituierte Alkylengruppe, ferner für eine
mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Arylengruppe oder für
eine nicht substituierte Arylengruppe, ferner für eine Aryl
alkylengruppe, oder für eine Halogenalkylengruppe.
In wenigstens zwei Fällen von "e" in der allgemeinen Formel
(6) stehen die Reste A⁵ und A⁶ für wenigstens eine Gruppe,
die ausgewählt ist aus einer mit einer -X-Z-Gruppe substitu
ierten Alkylengruppe oder aus einer mit einer -X-Z-Gruppe
substituierten Arylengruppe. Im Hinblick auf die Härte des
vernetzten Epoxidharzes ist vorzugsweise vorgesehen, daß A⁵
und/oder A⁶ in 3 bis 7 Fällen aus wenigstens einer solchen
Gruppe bestehen, die ausgewählt ist aus mit einer -X-Z-Grup
pe substituierten Alkylengruppe oder aus mit einer -X-Z-
Gruppe substituierten Arylengruppe.
In der allgemeinen Formel (6) können die Reste A⁵ und A⁶ für
die gleichen Gruppen stehen, die oben für die Reste A² und
A³ beschrieben worden sind.
Die heterocyclenhaltige Verbindung mit der Struktur gemäß
der allgemeinen Formel (7) weist eine Polyamid-Hauptkette
auf.
In der allgemeinen Formel (7) steht "f" für eine ganze Zahl
von 2 bis 200. Im Hinblick auf die Viskosität des Epoxid
harzvernetzungsmittels und im Hinblick auf die Härte des
vernetzten Epoxidharzes soll "f" vorzugsweise einen Wert im
Bereich von 2 bis 100 haben. Der Rest A⁷ steht entweder für
eine mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Alkylengruppe oder
für eine nicht substituierte Alkylengruppe, ferner für eine
mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Arylengruppe oder für
eine nicht substituierte Arylengruppe, ferner für eine Aryl
alkylengruppe oder für eine Halogenalkylengruppe.
In wenigstens zwei Fällen von "f" in der allgemeinen Formel
(7) steht der Rest A⁷ für wenigstens eine Gruppe, die ausge
wählt ist aus einer mit einer -X-Z-Gruppe substituierten
Alkylengruppe oder aus einer mit einer -X-Z-Gruppe substitu
ierten Arylengruppe. Im Hinblick auf die Härte des vernetz
ten Epoxidharzes ist vorzugsweise vorgesehen, daß in 3 bis 7
Fällen der Rest A⁷ steht für wenigstens eine Gruppe, die
ausgewählt ist aus mit einer -X-Z-Gruppe substituierten
Alkylengruppe oder aus mit einer -X-Z-Gruppe substituierten
Arylengruppe.
In der allgemeinen Formel (7) kann der Rest A⁷ stehen für
die gleichen Gruppen, die oben für den Rest A⁴ beschrieben
worden sind.
Die heterocyclenhaltige Verbindung mit einer Struktur gemäß
der allgemeinen Formel (8) weist eine Polycarbonat-Haupt
kette auf.
In der allgemeinen Formel (8) steht "g" für eine ganze Zahl
von 2 bis 200. Im Hinblick auf die Viskosität des Epoxid
harzvernetzungsmittels und im Hinblick auf die Härte des
vernetzten Epoxidharzes soll "g" vorzugsweise einen Wert im
Bereich von 2 bis 100 haben. Der Rest A⁸ steht entweder für
eine mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Alkylengruppe oder
für eine nicht substituierte Alkylengruppe, ferner für eine
mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Arylengruppe oder für
eine nicht substituierte Arylengruppe, ferner für eine Aryl
alkylengruppe oder für eine Halogenalkylengruppe.
In wenigstens zwei Fällen von "g" in der allgemeinen Formel
(8) steht der Rest A⁸ für wenigstens eine solche Gruppe, die
ausgewählt ist aus einer mit einer -X-Z-Gruppe substituier
ten Alkylengruppe oder aus einer mit einer -X-Z-Gruppe sub
stituierten Arylengruppe. Im Hinblick auf die Härte des ver
netzten Epoxidharzes ist vorzugsweise vorgesehen, daß in 3
bis 7 Fällen der Rest A⁸ steht für wenigstens eine solche
Gruppe, die ausgewählt ist aus einer mit einer -X-Z-Gruppe
substituierten Alkylengruppe oder aus einer mit einer -X-Z-
Gruppe substituierten Arylengruppe.
In der allgemeinen Formel (8) kann der Rest A⁸ für die glei
chen Gruppen stehen, die oben für den Rest A⁴ beschrieben
worden sind.
Die heterocyclenhaltige Verbindung mit der Struktur gemäß
der allgemeinen Formel (9) weist eine Novolak-Hauptkette
auf.
In der allgemeinen Formel (9) steht "h" für eine ganze Zahl
von 2 bis 200. Im Hinblick auf die Viskosität des Epoxid
harzvernetzungsmittels und im Hinblick auf die Härte des
vernetzten Epoxidharzes soll "h" vorzugsweise einen Wert im
Bereich von 2 bis 100 haben. Der Rest Ar steht für eine
Arylgruppe. Der Rest Q² steht für Wasserstoff, für eine
Epoxidgruppe oder für die -X-Z-Gruppe.
In wenigstens zwei Fällen von "h" in der allgemeinen Formel
(9) steht der Rest Q² für eine -X-Z-Gruppe. Im Hinblick auf
die Härte des vernetzten Epoxidharzes ist vorzugsweise vor
gesehen, daß in 3 bis 7 Fällen der Rest Q² steht für wenig
stens eine solche Gruppe, die ausgewählt ist aus einer mit
einer -X-Z-Gruppe substituierten Alkylengruppe oder aus
einer mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Arylengruppe.
Ohne darauf beschränkt zu sein kann der Rest Ar in der all
gemeinen Formel (9) beispielsweise stehen für substituierte
Phenylgruppen, etwa als Reste in Form von Phenol-novolak
harz-Gruppen oder als substituierte Toluylengruppen, etwa
als Reste in Form von Cresol-novolak-harz-Gruppen.
Bezugnehmend auf die heterocyclenhaltigen Verbindungen mit
den Strukturen gemäß den allgemeinen Formeln (2) bis (9)
kann die Viskosität des erfindungsgemäßen Epoxidharzver
netzungsmittels, die Verträglichkeit dieses Vernetzungs
mittels mit der Polyepoxidverbindung, sowie die Härte, die
Flexibilität, die Witterungsbeständigkeit, die chemische
Beständigkeit und andere physikalische Eigenschaften des
vernetzten Epoxidharzes frei ausgewählt werden durch Ver
änderung des Verhältnisses der -X-Z-Gruppen enthaltenden
Gruppen zu den anderen Gruppen, ferner durch Auswahl der
Spezies dieser anderen Gruppen, ferner durch Auswahl der
Spezies der Gruppe X und durch geeignete Wahl der Werte für
"a" bis "h".
Bezugnehmend auf die heterocyclenhaltige Verbindung mit
einer Struktur gemäß der allgemeinen Formeln (2) bis (9)
soll das mittlere zahlenmäßige Molekulargewicht vorzugs
weise 400 bis 20.000 betragen; noch weiter bevorzugt soll
dieses mittlere zahlenmäßige Molekulargewicht 600 bis 2.000
betragen.
Bezugnehmend auf die heterocyclenhaltige Verbindung mit
einer Struktur gemäß einer der allgemeinen Formeln (2) bis
(9) soll deren Viskosität (bei 25°C), gemessen mit einem
Viskosimeter mit rotierendem Zylinder vorzugsweise im Be
reich von 200 bis 200.000 cP liegen; noch weiter bevorzugt
soll diese Viskosität im Bereich von 400 bis 50.000 cP
liegen.
Bezugnehmend auf die heterocyclenhaltige Verbindung mit
einer Struktur gemäß einer der allgemeinen Formeln (2) bis
(9) soll deren Molekulargewicht pro Äquivalent der hetero
cyclischen Gruppe mit der allgemeinen Formel (1) vorzugs
weise 150 bis 2.000 betragen; noch weiter bevorzugt soll
dieses Molekulargewicht 150 bis 500 betragen.
Für die heterocyclenhaltige Verbindung mit einer Struktur
gemäß der allgemeinen Formel (2) können Verbindungen in
Betracht kommen, die eine Struktur gemäß der nachstehenden
allgemeinen Formeln (10) bis (12) aufweisen.
Nachstehend werden diese Verbindungen mit einer Struktur
gemäß den allgemeinen Formeln (10) bis (12) im einzelnen
erläutert.
Die Verbindung mit der allgemeinen Formel (10) weist eine
Polyether-Hauptkette auf.
In der Formel (10) hat "a" die gleiche Bedeutung, wie vor
stehend erläutert. Der Rest Q³ steht für Wasserstoff, für
eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Halogenalkyl-, Halogenaryl-
Gruppe oder für eine -X-Z-Gruppe. Der Rest J steht für ir
gendeine Gruppe, die eine Struktur mit der nachfolgenden
allgemeinen Formel (13) oder (14) aufweist.
In der Formel (13) steht der Rest R⁵ für Wasserstoff; für
eine Alkylgruppe, wie etwa für eine Methyl-, Ethyl-, Butyl-
Gruppe und dergleichen; ferner für eine Acylgruppe, wie etwa
für eine Formyl-, Acetyl-, Propionyl-, Butyryl-, Isobuty
ryl-, Valeryl-, Isovaleryl-, Pivaloyl-, Hexanoyl-, Octa
noyl-, Lauroyl-, Benzoyl-, Toluoyl-, Cinnamoyl-Gruppe und
dergleichen; ferner für eine Gruppe mit einer Struktur gemäß
der nachfolgenden allgemeinen Formel (15).
In der vorstehenden Formel (15) steht der Rest R⁷ für eine
Alkylgruppe, für eine Arylgruppe oder für eine Arylalkyl
gruppe. Im einzelnen kann der Rest R⁷ - ohne darauf be
schränkt zu sein - eine Alkylgruppe sein, wie etwa eine
Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-,
sec-Butyl-, tert-Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-,
2-Ethylhexyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Myri
styl-, Palmityl-, oder Stearyl-Gruppe. Weiterhin kann dieser
Rest R⁷ eine Arylgruppe sein, wie etwa eine Phenylgruppe
oder eine Tolylgruppe. Weiterhin kann dieser Rest R⁷ eine
Arylalkylgruppe sein, wie etwa eine Benzylgruppe oder eine
Phenethylgruppe.
In der Formel (14) steht der Rest R⁶ für Wasserstoff, für
eine Alkylgruppe, für eine Acylgruppe, oder für eine solche
Gruppe, die eine Struktur gemäß der oben erläuterten allge
meinen Formel (15) aufweist; weiterhin kann der Rest R⁶ eine
solche Gruppe sein, die oben mit Bezugnahme auf den Rest R⁵
beschrieben worden ist.
Wie bereits oben ausgeführt, steht der Rest Q³ für Wasser
stoff, für eine Alkylgruppe, für eine Arylgruppe, für eine
Halogenalkylgruppe, für eine Halogenarylgruppe oder für eine
-X-Z-Gruppe. Ohne darauf beschränkt zu sein, kann in diesem
Falle die Alkylgruppe eine Methyl-, Ethyl-, Butyl- oder
2-Ethylhexyl-Gruppe sein. Ohne darauf beschränkt zu sein,
kann in diesem Falle die Arylgruppe eine Phenylgruppe oder
eine Tolylgruppe sein. Ohne darauf beschränkt zu sein, kann
in diesem Falle die Halogenalkylgruppe eine Chlormethyl
gruppe oder eine Chlorethylgruppe sein. Ohne darauf be
schränkt zu sein, kann in diesem Falle die Halogenarylgruppe
eine Chlormethylphenylgruppe, eine Chlorethylphenylgruppe,
eine 2,4,6-Trichlorphenylgruppe oder eine 2,4,6-Tribrom
phenylgruppe sein. Die -X-Z-Gruppe weist die bereits oben
beschriebene Struktur auf.
Die Verbindung mit einer Struktur gemäß der allgemeinen For
mel (11) weist eine Polyether-Hauptkette auf.
In der allgemeinen Formel (11) hat "a" die gleiche Bedeutung
wie oben angegeben. Der Rest Q⁴ steht für Wasserstoff, für
eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Halogenalkyl-, Halogenaryl-
Gruppe oder für eine -X-Z-Gruppe.
Ohne darauf beschränkt zu sein, kann der Rest Q⁴ für die
gleichen Reste stehen, für welche auch der Rest Q³ stehen
kann.
Die Verbindung mit einer Struktur gemäß der allgemeinen
Formel (12) weist eine Polyether-Hauptkette auf.
In der allgemeinen Formel (12) hat "a" die gleiche Bedeu
tung wie bereits oben angegeben. "m" entspricht der Bindig
keit des Restes R⁴ und steht im vorliegenden Falle für eine
ganze Zahl von 1 bis 8. Der Rest R⁴ steht für eine einbin
dige bis achtbindige Gruppe, die erhältlich ist durch Ab
spaltung von Wasserstoff aus der/den OH-Gruppen eines ein
wertigen bis achtwertigen Alkohols oder Phenols; ferner
steht der Rest R⁴ für eine einbindige bis achtbindige Grup
pe, die erhältlich ist durch Abspaltung von einem oder meh
reren Wasserstoff(en) aus der oder den Aminogruppe(n) einer
Monoaminverbindung bis Hexaaminverbindung. Der Rest J steht
für die bereits oben angegebenen Gruppen. Der Rest Q⁵ steht
für Wasserstoff, für eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Halo
genalkyl-, Halogenaryl-Gruppe oder für eine -X-Z-Gruppe.
Jedoch steht in wenigstens zwei von ("a" × "m")-Fällen in
Formel (12) der Rest Q⁵ für eine -X-Z-Gruppe. Im Hinblick
auf die Härte des vernetzten Epoxidharzes ist vorzugsweise
vorgesehen, daß der Rest Q⁵ in 3 bis 7 solcher Fällen für
eine -X-Z-Gruppe steht.
Ohne darauf beschränkt zu sein, steht der Rest Q⁵ für die
gleichen Reste, für welche auch der Rest Q³ steht.
Ohne darauf beschränkt zu sein, gehören zu den einwertigen
bis achtwertigen Alkoholen oder Phenolen, aus denen durch
Wasserstoffabspaltung aus deren OH-Gruppe(n) der Rest R⁴
erhältlich ist, nachstehende Verbindungen: Methanol, Etha
nol, 1-Propanol, 2-Propanol, 1-Butanol, 2-Butanol, sec-
Butylalkohol, tert-Butylalkohol, Isobutylalkohol, 2-Ethyl-
1-hexanol, 1-Nonyl-alkohol, 2-Nonyl-alkohol, 1-Decanol,
2-Decanol, 1-Undecanol, 2-Undecanol, Phenol, Cresol,
Xylenol, Naphthanol, Benzylalkohol, 2-Phenylethanol,
Ethylenglycol, Propylenglycol, 1,3-Propandiol, Catechol,
Resorcinol, Hydroquinon, Biphenyl-4,4-diol, Bisphenol A,
Bisphenol B, Bisphenol AD, Bisphenol F, Glycerol, Pyro
gallol, 1,2,4-Benzoltriol, Phloroglucinol, Pentaerythritol,
Ribose, Arabinose, Xylose, Lyxose, Ribulose, Xylulose,
Fructose, Glucoxe, Galactose, Maltose, Lactose oder Sucrose.
Ohne darauf beschränkt zu sein, gehören zu den Mono- bis
Hexaamin-Verbindungen, aus denen durch Abspaltung von einem
oder mehreren Wasserstoff(en) aus deren Aminogruppe(n) der
Rest R⁴ erhältlich ist, aliphatische Amine wie etwa: Methyl
amin, Ethylamin, Butylamin, Dimethylamin, Diethylamin, Di
butylamin; oder aromatische Amine wie etwa: Anilin, Methyl
anilin, Toluidin, Dibenzylamin, Diaminodiphenylmethan,
Methaphenylendiamin, Diamino-dimethyl-phenylmethan, Diamino
diethyl-phenylmethan, Xylylendiamin; und ferner (Poly)alky
len-polyamine wie etwa: Ethylenamin, Tetramethylendiamin,
Hexamethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin,
Tetraetyhlenpentamin, Pentaethylenhexamin.
Wie bereits oben dargelegt, weist das erfindungsgemäße
Epoxidharzvernetzungsmittel eine heterocyclenhaltige Ver
bindung auf, die als Seitenketten heterocyclische Gruppen
mit einer Struktur gemäß der allgemeinen Formel (1) ent
hält. Typischerweise kann diese Verbindung erhalten werden,
indem eine dehydratisierende Kondensationsreaktion durch
geführt wird, zwischen einer (ersten) Verbindung, die wenig
stens eine sekundäre Aminogruppe aufweist, die innerhalb des
Moleküles benachbart zu einer Hydroxyalkylgruppe angeordnet
ist mit einer weiteren (zweiten) Verbindung, welche inner
halb des Moleküles eine Aldehydgruppe oder eine Ketongruppe
aufweist.
Zu der vorstehend genannten (ersten) Verbindung mit wenig
stens einer sekundären Aminogruppe benachbart zu einer
Hydroxyalkylgruppe innerhalb eines Moleküles gehören - ohne
darauf beschränkt zu sein - ein Homopolymer des Epichlor
hydrins, ferner ein Polymer, das erhältlich ist durch Poly
mersation von Epichlorhydrin in Gegenwart von Ethylenglycol;
ferner eine Verbindung, die erhältlich ist durch Umsetzung
irgendeines Epichlorhydrin-ethylenoxid-copolymers, eines
Epichlorhydrin-propylenoxid-copolymers oder eines Gemisches
aus Epichlorhydrin-ehtylenoxid-copolymer und Epichlorhydrin
propylenoxid-copolymer mit einem molaren Äquivalent eines
Alkanolamines, das eine primäre Hydroxylgruppe aufweist in
einem Lösungsmittel wie etwa N,N-Dimethylformamid bei 80°C;
ferner eine solche Verbindung, die erhältlich ist durch
Umsetzung irgendeines der vorstehend genannten Ausgangsma
terialien mit einem Überschuß an diesem Alkanolamin bei
80°C.
Zu der vorstehend genannten (zweiten) Verbindung mit einer
Aldehydgruppe innerhalb des Moleküles gehören - ohne darauf
beschränkt zu sein - Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionalde
hyd, n-Butylaldehyd, Isobutylaldehyd, Benzaldehyd, Acrolein
und Glyoxal.
Zu der vorstehend genannten (zweiten) Verbindung mit einer
Ketongruppe innerhalb des Moleküles gehören - ohne darauf
beschränkt zu sein - Aceton, Methyl-ethyl-keton, Methyl
isobutyl-keton, 3-Pentanon, 2-Hexanon, 3,3-Dimethyl-2-buta
non, Cyclopentanon, Cyclohexanon, Acetophenon und Benzo
phenon.
Bezugnehmend auf die oben beschriebene heterocyclenhaltige
Verbindung, die als Seitenketten heterocyclische Gruppen
einer Struktur gemäß der allgemeinen Formel (1) enthält,
wird die heterocyclische Gruppe mit einer Struktur gemäß
Formel (1) in Gegenwart von Feuchtigkeit leicht hydroli
siert, um eine (erste) Verbindung zu bilden, die eine sekun
däre Aminogruppe benachbart zu einer Hydroxyalkylgruppe auf
weist, sowie um eine (zweite) Verbindung zu bilden, nämlich
das entsprechende Aldehyd oder Keton, um auf diese Weise als
Epoxidharzvernetzungsmittel zu wirken. Das bedeutet, solange
der Zutritt von Feuchtigkeit zu der heterocyclenhaltigen
Verbindung mit den heterocyclischen Gruppen gemäß Formel (1)
als Seitenketten verhindert wird, ist diese heterocyclen
haltige Verbindung beständig selbst in einem System, das ein
Epoxidharz enthält. Deshalb ist diese heterocyclenhaltige
Verbindung von großem Wert als Vernetzungskomponente in
Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammensetzungen.
Die Hydrolysegeschwindigkeit der heterocyclenhaltigen Ver
bindung mit heterocyclischen Gruppen gemäß der allgemeinen
Formel (1) als Seitenketten kann gesteuert werden durch ent
sprechende Auswahl der gebildeten (zweiten) Verbindung, die
eine Aldehydgruppe oder eine Ketongruppe enthält.
Die erfindungsgemäße Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammenset
zung enthält ein Epoxidharzvernetzungsmittel mit einer
Hauptkette, die ausgewählt ist aus den bereits oben be
schriebenen Polyether-, Polyvinyl-, Polyester-, Polyamid-,
Polycarbonat- und Novolak-Ketten; weiterhin enthält dieses
Epoxidharzvernetzungsmittel wenigstens zwei heterocyclische
Gruppen einer Struktur gemäß der allgemeinen Formel (1) als
Seitenketten; schließlich enthält diese Ein-Komponenten-
Epoxidharzzusammensetzung eine Polyepoxidverbindung. Der
Anteil an diesem Epoxidharzvernetzungsmittel bezüglich
dieser Polyepoxidverbindung wird vorzugsweise so ausge
wählt, daß ein Verhältnis der Äquivalente der heterocyclen
haltigen Verbindung mit diesen heterocyclischen Gruppen ge
mäß der allgemeinen Formel (1) zu den Epoxidgruppen dieser
Polyepoxidverbindung einen Wert von 0,5 bis 1,5 hat. Durch
Formulierung dieser beiden Komponenten in dem oben ange
gebenen Bereich kann ein Verhältnis aus der Zahl der aktiven
Wasserstoffatome in dem sekundären Amin, das durch Hydrolyse
der heterocyclischen Gruppen der allgemeinen Formel (1) ge
bildet wird, zu der Anzahl der Epoxidgruppen in dieser Poly
epoxidverbindung so eingestellt werden, daß dieses Verhält
nis einen Wert im Bereich von 0,7 bis 1,3 hat, vorzugsweise
einen Wert im Bereich von 0,9 bis 1,1 hat. Sofern dieses
Verhältnis einen Wert kleiner als 0,7 hat oder einen Wert
größer als 1,3 hat, dann tritt eine Störung der Vernetzungs
fähigkeit und eine Abnahme der Wasserbeständigkeit sowie
eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des
vernetzten Epoxidharzes auf.
Zu der vorstehend genannten Polyepoxidverbindung, die als
weitere Komponente in der erfindungsgemäßen Ein-Komponenten-
Epoxidharzzusammensetzung enthalten ist, gehören - ohne dar
auf beschränkt zu sein - solche Polyepoxidverbindungen, die
erhältlich sind durch eine Additionsreaktion von Epichlor
hydrin an Polyphenole, wie etwa Bisphenol A, halogeniertes
Bisphenol A, Bisphenol B, Bisphenol AD, Bisphenol F, Resor
cinol, Hydroquinon, Pyrocatechol, 4,4′-Dihydroxbiphenyl,
1,5-Hydroxynaphthalen und dergleichen; ferner sind deren
Hydrierungsprodukte geeignet; weiterhin sind geeignet Poly
epoxidverbindungen vom Novolaktyp, vom Glycidyl-ester-typ,
vom Glycidyl-amino-typ, und heterocyclische Polyepoxidver
bindungen; weiterhin sind geeignet Polyoxyethylen-glycidyl
ether und Polyoxypropylen-glycidyl-ether; weiterhin sind
geeignet Urethan-modifizierte Polyepoxidverbindungen, die
in ihrer Struktur Urethangruppen enthalten; weiterhin sind
geeignet Polyepoxidverbindungen, die Dispersionen aus
Akrylnitril/Butadien-Gummi (NBR), aus Carboxy-Endgruppen
enthaltendem Butadien/Nitril-Gummi (CTBN), aus Silikongummi
oder aus ähnlichen Materialien in einer Kunststoffmatrix
enthalten; ferner sind geeignet lineare aliphatische Epoxid
verbindungen, wie etwa Verbindungen vom Propylenoxidtyp
und Butenoxidtyp; ferner sind geeignet alicyclische Epoxid
verbindungen, wie etwa 3,4-Epoxy-6-methylcyclohexyl-methyl
carboxylat und andere Verbindungen. Neben den vorstehend ge
nannten Verbindungen sind irgendwelche anderen Epoxidharze
geeignet, die reaktive Glycidylgruppen enthalten, die mit
aktivem Wasserstoff in Aminoverbindungen reagieren; solche
Epoxidharze können in gleicher Weise eingesetzt werden.
Unter diesen Polyepoxidverbindungen sind die Glycidyl-ester-
Verbindungen, die Glycidyl-ether-Verbindungen, die Glycidyl
amino-Verbindungen, die linearen aliphatischen Epoxidverbin
dungen und die alicyclischen Epoxidverbindungen besonders
bevorzugt für den Einsatz im Rahmen der vorliegenden Erfin
dung. Diese Polyepoxidverbindungen können auch als ein Ge
misch aus verschiedenen der genannten Polyepoxide eingesetzt
werden.
Damit die erfindungsgemäße Ein-Komponenten-Epoxidharzzusam
mensetzung eine gute Lagerbeständigkeit, insbesondere eine
recht ausgedehnte Lagerbeständigkeit aufweist, ist vorzugs
weise vorgesehen, daß nicht nur das vorstehend genannte
Epoxidharzvernetzungsmittel, sondern auch die Polyepoxidver
bindung entweder keinen aktiven Wasserstoff enthält oder
aktiven Wasserstoff enthält, jedoch mit einem aktiven-Was
serstoff-Äquivalent nicht kleiner als 4.000.
Insbesondere soll das aktive-Wasserstoff-Äquivalent in der
erfindungsgemäßen Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammensetzung
typischerweise nicht kleiner sein als 2.000; vorzugsweise
nicht kleiner sein als 20.000; noch bessere Ergebnisse
werden erzielt, wenn dieses aktive-Wasserstoff-Äquivalent
nicht kleiner als 40.000 ist. Sofern dieses aktive-Wasser
stoff-Äquivalent kleiner als 2.000 ist, dann weist die Ein-
Komponenten-Epoxidharzzusammensetzung eine schlechte Lager
beständigkeit auf.
Sofern Gruppen mit aktivem Wasserstoff vorhanden sind, dann
können solche aktiven Wasserstoff enthaltende Gruppen inak
tiviert werden durch eine solche Gruppe, die hinsichtlich
des Epoxidharzes inert ist, welche jedoch zu einem Zustand
ohne aktiven Wasserstoff führt oder welche das aktive-Was
serstoff-Äquivalent in den geforderten Bereich bringt. Eine
solche Inaktivierung der aktiven Wasserstoff enthaltenden
Gruppen kann erzielt werden durch Umsetzung mit einer Mono
isocyanat-Verbindung (beispielsweise mit Ethyl-isocyanat,
mit n-Butyl-isocyanat, mit Phenyl-isocyanat), ferner durch
Umsetzung mit einem Säureanhydrid (beispielsweise mit Essig
säureanhydrid, mit Bernsteinsäureanhydrid), ferner durch
Umsetzung mit einem Säurehalogenid (beispielsweise mit
Benzoylchlorid) oder durch Umsetzung mit einem Alkylhaloge
nid (beispielsweise mit Methylchlorid, Methylbromid, Ethyl
chlorid).
Die erfindungsgemäße Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammenset
zung kann weitere Zusätze enthalten, wie etwa Dehydratisie
rungsmittel (Entwässerungsmittel), Füllstoffe, Weichmacher,
Farbschutzmittel, Egalisierungsmittel, Anti-Oxidantien,
Farbstoffe, Färbemittel, Pigmente, Dispersionsmittel, aktive
Verdünnungsmittel, Lösungsmittel und dergleichen.
Ein Zusatz an den vorstehend genannten Dehydratisierungs
mitteln ist beabsichtigt, um einen aus irgendwelchen Gründen
erfolgenden Feuchtigkeitszutritt zu der Ein-Komponenten-
Epoxidharzzusammensetzung zu verhindern und um eine Reaktion
dieser Feuchtigkeit mit den heterocyclischen Gruppen der
Formel (1) zu verhindern, die in der Zusammensetzung ent
halten sind; im Ergebnis erhöht ein Zusatz an Dehydrati
sierungsmitteln die Lagerbeständigkeit der Zusammensetzung.
Ohne darauf beschränkt zu sein, gehören zu geeigneten De
hydratisierungsmitteln Silankupplungsmittel, Metall-alkoxi
de, organische Alkoxide, wie etwa Methyl-orthoformiat und
Dimethoxypropan, ferner Mono-isocyanate, ferner Carbodiimi
de, ferner Siliciumdioxid, ferner pulverförmige und/oder
poröse Metalloxide oder Metallcarbide, wie etwa aktiviertes
Aluminiumoxid, ferner Zeolith und aktiver Kohlenstoff, fer
ner Calciumverbindungen wie etwa CaSO₄, CaSO₄ × 1/2 H₂O und
CaO (wie etwa gebrannter (ungelöschter) Kalk oder calci
nierter Gips), ferner anorganische Salze mit dehydratisie
renden Eigenschaften wie etwa K₂CO₃ und MgSO₄.
Der vorstehend genannte Füllstoff ist ein feinteiliger Fest
stoff, der zugesetzt wird, um physikalische Eigenschaften
zu verbessern, wie etwa die Festigkeit, die elastischen
Eigenschaften (Elastizitätsmodul), die Witterungsbeständig
keit und andere Parameter der Haltbarkeit und Standfestig
keit, die elektrische und thermische Leitfähigkeit, das
Fließverhalten, den Schrumpf und andere Parameter zur Ver
formbarkeit (etwa im Spritzgußverfahren) und dergleichen,
ferner um Verbesserungen in wirtschaftlicher Hinsicht zu
erzielen, beispielsweise zum Volumenaufbau, zur Einsparung
von Resourcen und dergleichen. Zu geeigneten Füllstoffen ge
hören Calciumcarbonat, Ruß, Ton, Talg, Titandioxid, gebrann
ter (gelöschter) Kalk, Kaolin, Zeolith, Diatomäenerde
(Kieselgur), ein pastenförmiger Vinylchloridkunststoff,
Teilchen aus einem Vinylidenchloridharz und dergleichen.
Diese Füllstoffe können allein für sich oder als ein Gemisch
aus mehreren Füllstoffen dieser Art eingesetzt werden.
Um die Vernetzung zu beschleunigen, können der erfindungs
gemäßen Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammensetzung zusätz
lich Katalysatoren zugesetzt werden, soweit dies erforder
lich ist. Zu geeigneten Katalysatoren, welche die Hydrolyse
reaktion der hetereocyclischen Gruppen gemäß allgemeiner
Formel (1) katalysieren, gehören Ameisensäure, Essigsäure,
Propionsäure, Dibutylzinn-dilaureat und andere Katalysa
toren. Zu solchen Katalysatoren, welche die Umsetzung zwi
schen der Epoxidgruppe und dem sekundären Amin katalysieren,
das durch Hydrolyse der heterocyclischen Gruppe gemäß allge
meiner Formel (1) gebildet worden ist, gehören tertiäre
Amine und Triphenylphosphin, neben anderen Katalysatoren.
Hier sind die tertiären Amine bevorzugt gegenüber anderen
Verbindungen; zu geeigneten aliphatischen tertiären Aminen
gehören N,N-Dimethyl-propylamin, N,N,N′,N′-Tetramethyl
hexamethylendiamin und dergleichen; zu geeigneten alicycli
schen tertiären Aminen gehören N-Methylpyrrolidin, N-N′-Di
methylpiperazin und dergleichen; zu geeigneten aromatischen
tertiären Aminen gehören Benzyldimethylamin, Dimethylamino
methylphenol und dergleichen. Um die Vernetzung zu beschleu
nigen kann die erfindungsgemäße Ein-Komponenten-Epoxidharz
zusammensetzung erwärmt werden, soweit dies erforderlich
ist.
Die Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Ein-Kompo
nenten-Epoxidharzzusammensetzung sind tatsächlich unbe
schränkt. Lediglich als beispielhafte Hinweise seien Anwen
dungen genannt in Klebstoffen, Dichtungsmitteln, Antikorro
sionsanstrichen, Grundierungen, Wassersperrmittel für Beton,
Fußbodenbeschichtungen, Ausbesserungsmittel für Beton, Lami
nate für gedruckte Schaltungen und Schaltungsplatten, Dich
tungsmittel für Halbleiter, Isoliermittel und dergleichen.
Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Ein-Komponenten-
Epoxidharzzusammensetzung zu den vorstehend genannten
Zwecken kann die Vernetzungsgeschwindigkeit beschleunigt
werden durch Zugabe einer geeigneten Menge Wasser vor An
wendung der Zusammensetzung. Vorzugsweise wird eine solche
Menge Wasser zugesetzt, daß ein Verhältnis der Äquivalente
der heterocyclischen Gruppen in der Zusammensetzung zu den
Wassermolekülen einen Wert von 0,5 bis 2,0 erreicht.
Die erfindungsgemäße Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammenset
zung, welche ein oben im einzelnen beschriebenes erfindungs
gemäßes Epoxidharzvernetzungsmittel enthält, kann durch Ein
wirkung von Feuchtigkeit bei Raumtemperatur vernetzt und
ausgehärtet werden; weiterhin weist diese Zusammensetzung
eine sehr befriedigende Lagerbeständigkeit auf, ferner ein
schnelles Vernetzungsverhalten und gute Verarbeitungseigen
schaften. Die erfindungsgemäße Ein-Komponenten-Epoxidharzzu
sammensetzung ist wertvoll als Ein-Topf-Farbe, Ein-Topf-An
strichmittel oder Ein-Topf-Beschichtungsmittel, ferner als
Klebemittel oder Dichtungsmittel für eine Vielzahl verschie
dener Substrate einschließlich Beton, Holz, Metall und Glas.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur weiteren detaillier
ten Erläuterung der Erfindung und dürfen keinesfalls im
Sinne einer Beschränkung des Umfanges der Erfindung inter
pretiert werden. In den Beispielen beziehen sich alle An
gabe zu "Teile(n)" auf Gewichts-Teile.
In ein Reaktionsgefäß werden 83,4 g Ethylenglycol und 3,88 g
Bortrifluorid-diethylether-Komplex gegeben; während die
Reaktionstemperatur auf einem Wert zwischen 15 und 25°C ge
halten wird, werden 500 g Epichlorhydrin tropfenweise mit
konstanter Zugabegeschwindigkeit im Verlauf von 10 bis 14
Stunden zugesetzt. Daraufhin verbleibt das Reaktionsgemisch
2 Stunden lang bei der gleichen Temperatur. Daraufhin werden
100 g Calciumoxid zugesetzt, und eine Neutralisierungsreak
tion wird im Verlauf von 2 Stunden bei 80°C durchgeführt.
Nachdem das bei der Neutralisierung gebildete Salz und über
schüssiges Calciumoxid abfiltriert worden sind, wird ein
Zwischenprodukt A erhalten. Dieses Zwischenprodukt A bildet
eine leicht gelbliche, klare viskose Flüssigkeit mit einem
mittleren zahlenmäßigen Molekulargewicht von 413 und mit
einer Viskosität (bei 25°C) von 1530 cP; dieses Zwischen
produkt A weist eine solche Struktur auf, bei welcher Epi
chlorhydrin an jede Endgruppe von Ethylenglycol angelagert
worden ist.
In ein Reaktionsgefäß werden 580 g Zwischenprodukt A, 450 g
N,N-Dimethylformamid und 360 g 2-Hydroxyethylamin gegeben;
eine Umsetzung erfolgt im Verlauf von 2 Stunden bei 80°C.
Nachdem N,N-Dimethylformamid und überschüssiges 2-Hydroxy
ethylamin unter vermindertem Druck abdestilliert worden
sind, werden 640 g Kaliumcarbonat und 800 g Aceton hinzuge
fügt; das Reaktionsgemisch wird für weitere 48 Stunden bei
60°C gehalten und umgesetzt. Anschließend werden 205 g Es
sigsäureanhydrid hinzugefügt; das Reaktionsgemisch wird
5 Stunden lang bei 25°C gehalten und umgesetzt. Nach Beendi
gung dieser Umsetzung werden die Salze abfiltriert, und
überschüssiges Aceton wird unter vermindertem Druck abde
stilliert; daraufhin wird eine heterocyclenhaltige Verbin
dung A erhalten. Diese heterocyclenhaltige Verbindung A (die
nachstehend kurz als "Verbindung A" bezeichnet wird) bildet
eine braun-gefärbte, viskose Flüssigkeit mit einem Hetero
cyclenäquivalent von 170, mit einem aktiven-Wasserstoff-
Äquivalent von 45.000, mit einem mittleren zahlenmäßigen
Molekulargewicht von 690 und mit einer Viskosität (bei 25°C)
von 5.200 cP.
500 g Epichlorhydrin und 500 g Toluol werden in ein Reak
tionsgefäß gegeben; während die Reaktionstemperatur bei
einem Wert zwischen 15 und 25°C gehalten wird, werden 7,59 g
Bortrifluorid-diethylether-Komplex tropfenweise im Verlauf
von 3 Stunden hinzugefügt, um bei einer Temperatur zwischen
15 und 25°C eine Oligomerisierungsreaktion durchzuführen.
Diese Reaktion wird gestoppt durch Zugabe einer 10%igen
wäßrigen Natriumhydroxidlösung; daraufhin wird das Reak
tionsgemisch mit Wasser gewaschen, bis das Waschwasser
neutral ist. Daraufhin werden Toluol und nicht-umgesetztes
Epichlorhydrin unter vermindertem Druck abdestilliert.
Das so erhaltene Produkt wird seriell in einem Gaschromato
graphen (Modell HLC-802, hergestellt von Toyo Soda) fraktio
niert, wobei Chloroform als Lösungsmittel dient; hierbei
wird eine Fraktion A erhalten, nämlich diejenige Fraktion
mit der längsten Eluationspeakdauer; weiterhin wird eine
Fraktion B erhalten, die ein Gemisch aus anderen Fraktionen
darstellt. Die Fraktion A bildet eine viskose, farblose und
klare (transparente) Flüssigkeit, die hauptsächlich aus
einem cyclischen Tetramer von Epichlorhydrin besteht und
die ein mittleres zahlenmäßiges Molekulargewicht von 366,
sowie eine Viskosität (bei 25°C) von 13.000 cP aufweist. Die
Fraktion B bildet eine viskose, farblose und klare Flüssig
keit, von der angenommen wird, daß sie aus linearen Oligo
meren von Epichlorhydrin besteht; diese Fraktion B weist ein
mittleres zahlenmäßiges Molekulargewicht von 602 und eine
Viskosität (bei 25°C) von 4.800 cP auf.
Daraufhin werden 463 g Fraktion B, 480 g N,N-Dimethylform
amid und 306 g 2-Hydroxyethylamin in ein Reaktionsgefäß ge
geben; das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden lang bei 80°C ge
halten und umgesetzt. Daraufhin werden N,N-Dimethylformamid
und überschüssiges 2-Hydroxyethylamin unter vermindertem
Druck abdestilliert; daraufhin werden 690 g Kaliumcarbonat
und 900 g Aceton hinzugefügt; das Reaktionsgemisch wird er
neut 48 Stunden lang bei 60°C gehalten und umgesetzt. Dar
aufhin werden 220 g Essigsäureanhydrid hinzugefügt; das
Reaktionsgemisch wird für weitere 5 Stunden bei 25°C gehal
ten und umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung werden die
Salze abfiltriert, und überschüssiges Aceton wird unter ver
mindertem Druck abdestilliert; danach wird eine heteroyclen
haltige Verbindung B erhalten. Diese heterocyclenhaltige
Verbindung B (die nachstehend kurz als "Verbindung B" be
zeichnet wird) bildet eine braun-gefärbte viskose Flüssig
keit mit einem Heterocyclenäquivalent von 157, mit einem
aktiven-Wasserstoff-Äquivalent von 48.000, mit einem mittle
ren zahlenmäßigen Molekulargewicht von 1.020, und mit einer
Viskosität (bei 25°C) von 4.600 cP.
458 g Fraktion A aus Beispiel 2, 480 g N,N-Dimethylformamid
und 400 g 2-Hydroxyethylamin werden in ein Reaktionsgefäß
gegeben; das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden lang bei 80°C
gehalten und umgesetzt. Nachdem N,N-Dimethylformamid und
überschüssiges 2-Hydroxyethylamin unter vermindertem Druck
abdestilliert worden sind, werden 690 g Kaliumcarbonat und
900 g Aceton hinzugefügt; das Reaktionsgemisch wird für wei
tere 48 Stunden bei 60°C gehalten und umgesetzt. Daraufhin
werden 200 g Essigsäureanhydrid hinzugefügt; das Reaktions
gemisch wird für weitere 5 Stunden bei 25°C gehalten und um
gesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung werden die Salze ab
filtriert und überschüssiges Aceton wird unter vermindertem
Druck abdestilliert. Es wird eine heterocyclenhaltige Ver
bindung C erhalten. Diese heterocyclenhaltige Verbindung C
(die nachstehend kurz als "Verbindung C" bezeichnet wird)
bildet eine braun-gefärbte viskose Flüssigkeit mit einem He
terocyclenäquivalent von 158, mit einem aktiven-Wasserstoff-
Äquivalent von 51.000, mit einem zahlenmäßigen mittleren
Molekulargewicht von 630 und mit einer Viskosität (bei 25°C)
von 8.900 cP.
580 g Zwischenprodukt A aus Beispiel 1, 450 g N,N-Dimethyl
formamid und 550 g 4-Hydroxybutylamin (das durch Aminierung
eines endständigen Chlores von 1,4-Dichlorbutan mit wäßri
ger Ammonikalösung, Neutralisierung mit wäßriger Natrium
hydroxidlösung und Hydrolisierung unter alkalischen Bedin
gungen erhalten worden ist) werden in ein Reaktionsgefäß ge
geben; das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden lang bei 80°C ge
halten und umgesetzt. Nachdem N,N-Dimethylformamid und über
schüssiges 4-Hydroxybutylamin unter vermindertem Druck abde
stilliert worden sind, werden 640 g Kaliumcarbonat und 800 g
Aceton hinzugefügt; das Reaktionsgemisch wird für weitere 48
Stunden bei 60°C gehalten und umgesetzt. Daraufhin werden
220 g Essigsäureanhydrid hinzugefügt; das Reaktionsgemisch
wird für weitere 5 Stunden bei 25°C gehalten und umgesetzt.
Nach Beendigung der Umsetzung werden die Salze abfiltriert
und überschüssiges Acton wird unter vermindertem Druck abde
stilliert; es wird eine heterocyclenhaltige Verbindung D er
halten. Diese heterocyclenhaltige Verbindung D (die nach
stehend kurz als "Verbindung D" bezeichnet wird) bildet eine
braun-gefärbte viskose Flüssigkeit mit einem Heterocyclen
äquivalent von 186, mit einem aktiven-Wasserstoff-Äquivalent
von 49.000, mit einem mittleren zahlenmäßigen Molekularge
wicht von 633 und mit einer Viskosität (bei 25°C) von 5.000
cP.
200 g Polyethylenglycol (PEG 200, mit einem mittleren Mole
kulargewicht von 200, hergestellt und vertrieben von Sanyo
Chemical Industries, Ltd.), 500 g Epichlorhydrin und 500 g
Methylendichlorid werden in ein Reaktionsgefäß gegeben;
während die Temperatur auf einem Wert zwischen 15 und 25°C
gehalten wird, werden tropfenweise 7,59 g Bortrifluorid
diethylether-Komplex hinzugefügt. Das Reaktionsgemisch wird
für weitere 5 Stunden bei einer Temperatur zwischen 15 und
25°C gehalten und umgesetzt; daraufhin wird Methylendichlo
rid unter vermindertem Druck abdestilliert. Daraufhin werden
1100 g einer 20%igen wäßrigen Kaliumhydroxidlösung hinzu
gefügt; die Hydrolysereaktion wird im Verlauf von 5 Stunden
bei 100°C durchgeführt. Nach Beendigung der Umsetzung wird
der gebildete Niederschlag abfiltriert; es wird ein Zwischen
produkt B erhalten. Dieses Zwischenprodukt B bildet eine
leicht gelblich gefärbte klare (transparente) viskose Flüs
sigkeit mit einem mittleren zahlenmäßigen Molekulargewicht
von 660 und mit einer Viskosität (bei 25°C) von 3.400;
dieses Zwischenprodukt B weist eine solche Struktur auf, bei
der im Mittel 2,2 Mol Epichlorhydrin an jede Endgruppe von
Polyethylenglycol angelagert worden sind, wobei jeweils eine
Hydroxylgruppe durch ein Chloratom ersetzt worden ist.
Daraufhin werden 525 g Diethanolamin, 400 g Aceton und 320 g
Kaliumcarbonat in das Reaktionsgefäß gegeben; das Reaktions
gemisch wird für weitere 48 Stunden bei 60°C gehalten und
umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung wird Kaliumcarbo
nat abfiltriert und überschüssiges Aceton wird unter ver
mindertem Druck abdestilliert; es wird ein Zwischenprodukt C
erhalten. Daraufhin werden 330 g Zwischenprodukt B, 300 g
Zwischenprodukt C, 225 g Dimethylcarbonat und 5 g Natrium
methoxid 10 Stunden lang bei 140°C umgesetzt; das dabei
als Nebenprodukt gebildete Methanol und nicht-umgesetzte
Reagentien werden unter vermindertem Druck abdestilliert;
danach wird eine heterocyclenhaltige Verbindung E erhalten.
Diese heterocyclenhaltige Verbindung E (die nachstehend kurz
als "Verbindung E" bezeichnet wird) bildet eine braun-ge
färbte viskose Flüssigkeit mit einem Heterocyclenäquivalent
von 171, mit einem aktiven-Wasserstoff-Äquivalent von
51.000, mit einem mittleren zahlenmäßigen Molekulargewicht
von 860 und mit einer Viskosität (bei 25°C) von 7.600 cP.
615 g Styroloctamer, 320 g Methyl-monochlormethyl-ether,
500 g Toluol und 5 g Aluminiumchlorid werden in ein Reak
tionsgefäß gegeben; das Reaktionsgemisch wird 5 Stunden lang
bei 100°C gehalten und umgesetzt. Nach Beendigung der Reak
tion wird der gebildete Niederschlag abfiltriert, und Toluol
wird abdestilliert. Daraufhin werden 500 g 2-Hydroxy
ethylamin hinzugefügt; das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden
lang bei 80°C gehalten und umgesetzt. Nachdem überschüssiges
2-Hydroxyethylamin unter vermindertem Druck abdestilliert
worden ist, werden 800 g Kaliumcarbonat und 900 g Aceton
hinzugefügt; das Reaktionsgemisch wird für weitere 48 Stun
den bei 60°C gehalten und umgesetzt. Daraufhin werden 200 g
Essigsäureanhydrid hinzugefügt; das Reaktionsgemisch wird
für weitere 5 Stunden bei 25°C gehalten und umgesetzt. Nach
Beendigung der Reaktion werden die gebildeten Salze abfil
triert und überschüssiges Aceton und Essigsäureanhydrid wer
den unter vermindertem Druck abdestilliert; danach wird eine
heterocyclenhaltige Verbindung F erhalten. Diese hetero
cyclenhaltige Verbindung F (die nachstehend kurz als "Ver
bindung F" bezeichnet wird) bildet eine braun-gefärbte vis
kose Flüssigkeit mit einem Heterocyclenäquivalent von 290,
mit einem aktiven-Wasserstoff-Äquivalent von 48.000, mit
einem mittleren zahlenmäßigen Molekulargewicht von 17.000
und mit einer Viskosität (bei 25°C) von 3.200 cP.
180 g Glycerin, 600 g 5%ige wäßrige Formaldehydlösung
und 500 g 40%ige Schwefelsäure werden in ein Reaktions
gefäß gegeben.
Im Verlauf von 5 Stunden bei 70°C wird unter dehydratisie
renden Bedingungen eine Acetalisierungsreaktion durchge
führt. Das Reaktionsgemisch wird daraufhin mit Alkali neu
tralisiert; nachdem das Wasser abdestilliert worden ist,
werden die gebildeten Salze abfiltriert. Zu dem erhaltenen
Filtrat werden 200 g Kohlenstofftetrachlorid und 5 g Tri
phenylphosphin hinzugefügt; das Reaktionsgemisch wird
5 Stunden lang am Rückfluß gehalten. Daraufhin werden 100 g
5%ige Schwefelsäure hinzugefügt und im Verlauf von 2 Stun
den bei 80°C wird eine Hydrolysereaktion durchgeführt. Nach
dem das Reaktionsgemisch mit Alkali neutralisiert worden
ist, wird Wasser abdestilliert, und die gebildeten Salze
werden abfiltriert. Zu dem so erhaltenen Filtrat werden
300 g Terephthalsäure und 0,1 g p-Toluolsulfonsäure hin
zugefügt; unter dehydratisierenden Bedingungen wird eine
Veresterungsreaktion durchgeführt. Zu dem so gebildeten
Polyester werden 200 g 2-Aminoethanol hinzugefügt; das
Reaktionsgemisch wird 5 Stunden lang bei 100°C gehalten
und umgesetzt; anschließend wird überschüssiges 2-Amino
ethanol abdestilliert. Zu dem erhaltenen Rückstand werden
300 g Kaliumcarbonat und 200 g Aceton hinzugefügt; das
Reaktionsgemisch wird für weitere 48 Stunden bei 60°C ge
halten und umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung werden
die Salze abfiltriert, und überschüssiges Aceton wird
unter vermindertem Druck abdestilliert; danach wird eine
heterocyclenhaltige Verbindung G erhalten. Diese hetero
cyclenhaltige Verbindung G (die nachstehend kurz als
"Verbindung G" bezeichnet wird) bildet eine braun-ge
färbte viskose Flüssigkeit mit einem Heterocyclenäquiva
lent von 380, mit einem aktiven-Wasserstoff-Äquivalent
von 120.000, mit einem mittleren zahlenmäßigen Molekular
gewicht von 1.700 und mit einer Viskosität (bei 25°C) von
4.000 cP.
100 g 4-Penten-5-olid, 500 g Kohlenstofftetrachlorid und
200 g Brom werden in ein Reaktionsgefäß gegeben; das Reak
tionsgemisch wird 10 Stunden lang bei Raumtemperatur gehal
ten und umgesetzt. Daraufhin werden Kohlenstofftetrachlorid
und nicht-umgesetztes Brom unter vermindertem Druck abde
stilliert. Der Rückstand wird in ein anderes Reaktionsgefäß
überführt, und - nachdem mit Stickstoff gespült worden ist -
werden 2 g einer 10%igen Lösung von Diethanolammoniumchlo
rid in Benzol hinzugefügt. Im Verlauf von 20 Stunden bei
50°C wird eine Polymerisationsreaktion durchgeführt. Das Re
aktionsgemisch wird mit 200 g Chloroform verdünnt und der
gesamte Ansatz wird in Diethylether eingegossen; daraufhin
fällt ein faserförmiges Polymerisat aus. Das Polymerisat
wird durch Filtration abgetrennt, gewonnen und im Vakuum
getrocknet. Anschließend wird dieses faserförmige Polyme
risat in ein Reaktionsgefäß gegeben und dort mit 200 g
2-Aminoethanol versetzt; das Reaktionsgemisch wird 5 Stun
den lang bei 100°C gehalten und umgesetzt; anschließend wird
überschüssiges 2-Aminoethanol abdestilliert. Zu dem erhal
tenen Rückstand werden 300 g Kaliumcarbonat und 200 g Aceton
hinzugefügt; das Reaktionsgemisch wird für weitere 48 Stun
den bei 60°C gehalten und umgesetzt. Nach Beendigung der
Umsetzung wird das Reaktiongemisch filtriert, um die Salze
zu entfernen; überschüssiges Aceton wird unter vermindertem
Druck abdestilliert; danach wird eine heterocyclenhaltige
Verbindung H erhalten. Diese heterocyclenhaltige Verbindung
H (die nachstehend kurz als "Verbindung H" bezeichnet wird)
bildet eine braun-gefärbte viskose Flüssigkeit mit einem
Heterocyclenäquivalent von 270, mit einem aktiven-Wasser
stoff-Äquivalent von 150.000, mit einem mittleren zahlen
mäßigen Molekulargewicht von 1.100 und mit einer Viskosität
(bei 25°C) von 1.200 cP.
160 g Terephthalsäure, 81 g Methyl-monochlormethyl-ether,
200 g Toluol und 2 g Aluminiumchlorid werden in ein Reak
tionsgefäß gegeben; das Reaktionsgemisch wird 5 Stunden lang
bei 100°C gehalten und umgesetzt. Der dabei gebildete Nie
derschlag wird abfiltriert und Toluol wird abdestilliert.
Zu dem so gebildeten Rückstand werden 200 g 2-Aminoethanol
hinzugefügt; das Reaktionsgemisch wird 5 Stunden lang bei
100°C gehalten und umgesetzt. Daraufhin wird überschüssiges
2-Aminoethanol abdestilliert. Zu dem so gebildeten Rückstand
werden 68 g Ethylendiamin hinzugefügt; unter dehydratisie
renden Bedingungen wird eine Polyamidierungsreaktion durch
geführt. Zu dem Reaktionsgemisch werden 300 g Kaliumcarbonat
und 200 g Aceton hinzugefügt; das Reaktionsgemisch wird für
weitere 48 Stunden bei 60°C gehalten und umgesetzt. Nach Be
endigung der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch filtriert
um Salze zu entfernen; überschüssiges Aceton wird unter ver
mindertem Druck abdestilliert; daraufhin wird eine hetero
cyclenhaltige Verbindung I erhalten. Diese heterocyclenhal
tige Verbindung I (die nachstehend kurz als "Verbindung I"
bezeichnet wird) bildet eine braun-gefärbte viskose Flüssig
keit mit einem Heterocyclenäquivalent von 210, mit einem
aktiven-Wasserstoff-Äquivalent von 80.000, mit einem mitt
leren zahlenmäßigen Molekulargewicht von 1.700 und mit einer
Viskosität (bei 25°C) von 3.700 cP.
97 g 4-Penten-5-lactam, 500 g Kohlenstofftetrachlorid und
200 g Brom werden in ein Reaktionsgefäß gegeben; das Reak
tionsgemisch wird 10 Stunden lang bei Raumtemperatur gehal
ten und umgesetzt. Daraufhin wird das nicht-umgesetzte Brom
unter vermindertem Druck abdestilliert. Zu dem so gebildeten
Rückstand werden 10 g ε-Aminocapronsäure hinzugefügt; dar
aufhin wird Stickstoffgas eingeleitet; die Temperatur des
Reaktionsgemisches wird auf 250°C gesteigert; das Reaktions
gemisch wird 5 Stunden lang bei 250°C gehalten. Daraufhin
werden zu dem Reaktionsgemisch 200 g 2-Aminoethanol und
200 g N,N-Dimethylformamid hinzugefügt; das Reaktionsge
misch wird für weitere 5 Stunden bei 100°C gehalten und
umgesetzt. Daraufhin wird überschüssiges 2-Aminoethanol und
N,N-Dimethylformamid abdestilliert. Zu dem so gebildeten
Rückstand werden 300 g Kaliumcarbonat und 200 g Aceton
hinzugefügt; das Reaktionsgemisch wird für weitere 48 Stun
den bei 60°C gehalten und umgesetzt. Nach Beendigung der
Umsetzung wird das Reaktionsgemisch filtriert um Salze zu
entfernen; überschüssiges Aceton wird unter vermindertem
Druck abdestilliert; danach wird eine heterocyclenhaltige
Verbindung J erhalten. Diese heterocyclenhaltige Verbin
dung J (die nachstehend kurz als "Verbindung J" bezeichnet
wird) bildet eine braun-gefärbte viskose Flüssigkeit mit
einem Heterocyclenäquivalent von 220, mit einem aktiven-
Wasserstoff-Äquivalent von 93.000, mit einem mittleren
zahlenmäßigen Molekulargewicht von 980 und mit einer Vis
kosität (bei 25°C) von 4.200 cP.
180 g Glycerin, 600 g 5%ige wäßrige Formaldehydlösung und
500 g 40%ige Schwefelsäure werden in ein Reaktionsgefäß
gegeben; im Verlauf von 5 Stunden bei 70°C wird unter de
hydratisierenden Bedingungen eine Acetalisierungsreaktion
durchgeführt. Daraufhin wird das Reaktionsgemisch mit Alkali
neutralisiert; anschließend wird Wasser abdestilliert und
das gebildete Salz wird abfiltriert. Zu dem so erhaltenen
Filtrat werden 200 g Kohlenstofftetrachlorid und 5 g Tri
phenylphosphin hinzugefügt; das Reaktionsgemisch wird
5 Stunden lang am Rückfluß gehalten. Zu diesem Reaktions
gemisch werden 100 g 5%ige Schwefelsäure hinzugefügt; im
Verlauf von 2 Stunden bei 80°C wird eine Hydrolysereaktion
durchgeführt. Daraufhin wird das Reaktionsgemisch mit
Alkali neutralisiert; nachdem Wasser abdestilliert worden
ist, wird das Salz abfiltriert. Zu dem so erhaltenen Fil
trat werden 180 g Dimethylcarbonat hinzugefügt; das Reak
tionsgemisch wird 5 Stunden lang bei 140°C gehalten und
umgesetzt. Nachdem überschüssiges Dimethylcarbonat und
Methanol unter vermindertem Druck abdestilliert worden
ist, werden 200 g 2-Aminoethanol hinzugefügt; das Reak
tionsgemisch wird 5 Stunden lang bei 100°C gehalten und
umgesetzt. Daraufhin wird überschüssiges 2-Aminoethanol
abdestilliert. Zu dem so erhaltenen Rückstand werden 300 g
Kaliumcarbonat und 200 g Aceton hinzugefügt; das Reaktions
gemisch wird für weitere 48 Stunden bei 60°C gehalten und
umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung werden die Salze
abfiltriert, und überschüssiges Aceton wird unter vermin
dertem Druck abdestilliert; danach wird eine heterocyclen
haltige Verbindung K erhalten. Diese heterocyclenhaltige
Verbindung K (die nachstehend kurz als "Verbindung K" be
zeichnet wird) bildet eine braun-gefärbte viskose Flüs
sigkeit mit einem Heterocyclenäquivalent von 210, mit
einem aktiven-Wasserstoff-Äquivalent von 120.000, mit
einem mittleren zahlenmäßigen Molekulargewicht von 1.600
und mit einer Viskosität (bei 25°C) von 1.400 cP.
200 g Phenol-novolak-Harz (Shownol BRG-555 (Handelsbezeich
nung), ein Produkt der Showa Polymer Co., Ltd.), 270 g Epi
chlorhydrin und 200 g Toluol werden in ein Reaktionsgefäß
gegeben; nachdem mit Stickstoff gespült worden ist, werden
langsam 144 g Natriumhydroxid hinzugefügt, so daß die Tempe
ratur der Flüssigkeit 40°C nicht übersteigt; während der Zu
gabe wird laufend Stickstoff durch das Reaktionsgefäß gelei
tet. Nachdem das Reaktionsprodukt 2 Stunden lang bei 40°C
reifen konnte, werden 200 g Wasser zu dem Reaktionsgemisch
hinzugefügt; daraufhin trennt sich das Reaktionsgemisch in
zwei Schichten. Die Toluolschicht wird abgetrennt und in
ein anderes Reaktionsgefäß überführt. Zu dieser Toluollösung
werden 200 g 2-Aminoethanol hinzugefügt; das Reaktionsge
misch wird 5 Stunden lang bei 100°C gehalten und umgesetzt.
Daraufhin wird überschüssiges 2-Aminoethanol abdestilliert.
Zu dem erhaltenen Rückstand werden 300 g Kaliumcarbonat und
200 g Aceton hinzugefügt; das Reaktionsgemisch wird für
weitere 48 Stunden bei 60°C gehalten und umgesetzt. Darauf
hin werden 200 g Essigsäureanhydrid hinzugefügt; das Reak
tionsgemisch wird für weitere 5 Stunden bei 25°C gehalten
und umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung werden die
Salze abfiltriert; überschüssiges Aceton wird unter ver
mindertem Druck abdestilliert; danach wird eine hetero
cyclenhaltige Verbindung L erhalten. Diese heterocyclen
haltige Verbindung L (die nachstehend kurz als "Verbin
dung L" bezeichnet wird) bildet einen braun-gefärbten Fest
stoff mit einem Heterocyclenäquivalent von 290, mit einem
aktiven-Wasserstoff-Äquivalent von 100.000, mit einem
mittleren zahlenmäßigen Molekulargewicht von 1.700 und mit
einer Viskosität (bei 150°C) von 400 cP.
60 g Ethylendiamin und 400 g Methyl-isobutyl-keton werden in
ein Reaktionsgefäß gegeben, das mit einem Rückflußkühler und
mit einer Wasserfalle ausgerüstet ist; nachdem mit Stick
stoff gespült worden ist, wird das Reaktionsgemisch 12 Stun
den lang bei 120 bis 130°C gehalten und umgesetzt. Damit die
Reaktion langsam abläuft, wird das als Nebenprodukt gebilde
te Wasser fortlaufend aus dem Reaktionssystem herausgeführt.
Nach Beendigung der Umsetzung wird überschüssiges Methyl
isobutyl-keton unter vermindertem Druck abdestilliert; da
nach wird das Ketimin A erhalten.
Die in den Beispielen 1 bis 12 erhaltenen Verbindungen A
bis L, sowie das im Bezugsbeispiel 1 erhaltene Ketamin A
werden als Epoxidharzvernetzungsmittel eingesetzt; mit Hilfe
dieser Epoxidharzvernetzungsmittel werden die in den Tabel
len 1 bis 3 aufgeführten Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammen
setzungen erzeugt und hinsichtlich ihrer Parameter ausge
wertet. Als Polyepoxidverbindung wird "Epikote 828" (Han
delsbezeichnung; ein Produkt der Yuka-Shell Epoxy Co.) ein
gesetzt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den nachfolgenden
Tabellen 1 bis 3 aufgeführt. Zum leichteren Vergleich ist in
jede Tabelle das Vergleichsbeispiel 1 aufgenommen. In Ta
belle 3 steht PGE für Phenyl-glycidyl-ether.
Jede der in den Tabellen 1 bis 3 aufgeführten Zusammen
setzungen wird in einen verschließbaren, mit Stickstoff
gespülten Behälter gegeben und wird unter Stickstoff
atmosphäre in diesem Behälter 6 Monate lang bei 40°C
aufbewahrt; anschließend wird der Zustand der Zusammen
setzung optisch bewertet.
Jede der in den Tabellen 1 bis 3 aufgeführten Zusammen
setzungen wird 4 Wochen lang bei 25°C und 65% relativer
Luftfeuchtigkeit gealtert; anschließend werden die
Zugfestigkeit und die Dehnung des vernetzten und aus
gehärteten Harzes bestimmt.
Jede der in den Tabellen 1 bis 3 aufgeführten Zusammen
setzungen wird zwischen einer Betonplatte und der Stahl
halterung eines Adhäsionsprüfgerätes (vom Typ "Kenken")
angeordnet und 4 Wochen lang bei 25°C und 65% relativer
Luftfeuchtigkeit vernetzt und ausgehärtet; anschließend
wird mit Hilfe des Kenken-Prüfgerätes die Bindungs
festigkeit der beiden einzelnen Schafttypen bestimmt.
Hierbei wird auch der Zustand der Grenzfläche bewertet.
Jede der in den Tabellen 1 bis 3 aufgeführten Zusammen
setzungen wird in einer Schichtdicke von 50 µm auf einer
Stahlplatte angeordnet und 4 Wochen lang bei 25°C und
65% relativer Luftfeuchtigkeit gealtert; anschließend
werden nach dem Standard JIS a 5400 die Biegebeständig
keit und die Bleistifthärte bestimmt.
Jede der in den Tabellen 1 bis 3 aufgeführten Zusammen
setzungen wird in einer Schichtdicke von 50 µm auf einer
Stahlplatte aufgebracht und bei 25°C und 65% relativer
Luftfeuchtigkeit gealtert. Die Bleistifthärte (nach dem
Standard JIS A 5400) wird aufeinanderfolgend am ersten,
zweiten, dritten und siebten Tag bestimmt.
Die erfindungsgemäßen Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammen
setzungen nach den Beispielen 13 bis 24 weisen gleich
bleibend eine zufriedenstellende Lagerbeständigkeit auf
sowie eine höhere Vernetzungsgeschwindigkeit im Vergleich
mit der Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammensetzung, zu deren
Vernetzung Ketimin A als Epoxidharzvernetzungsmittel ein
gesetzt worden ist.
Claims (14)
1. Epoxidharzvernetzungsmittel
gekennzeichnet durch
eine heterocyclenhaltige Verbindung
- - mit einer Hauptkette, ausgewählt aus Polyether-, Poly vinyl-, Polyester-, Polyamid-, Polycarbonat- und Novo lak-Ketten, und
- - mit wenigstens zwei heterocyclischen Gruppen der nach folgenden allgemeinen Formel (1) als Seitenketten
wobei
die Reste R¹ und R ²jeweils gleich oder verschieden sein können und jeweils stehen für Wasserstoff, für geradket tige oder verzweigtkettige C1-6-Alkylgruppen oder C1-6 Alkenylgruppen, für C6-8-Arylgruppen;
oder wobei die Reste R² und R² zusammen mit einem benach barten Kohlenstoffatom eine C5-7-Cycloalkylgruppe bilden; und
R³ steht für eine C1-10-Alkylengruppe.
die Reste R¹ und R ²jeweils gleich oder verschieden sein können und jeweils stehen für Wasserstoff, für geradket tige oder verzweigtkettige C1-6-Alkylgruppen oder C1-6 Alkenylgruppen, für C6-8-Arylgruppen;
oder wobei die Reste R² und R² zusammen mit einem benach barten Kohlenstoffatom eine C5-7-Cycloalkylgruppe bilden; und
R³ steht für eine C1-10-Alkylengruppe.
2. Epoxidharzvernetzungsmittel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die heterocyclenhaltige Verbindung entweder keinen akti
ven Wasserstoff aufweist, oder diese heterocyclenhaltige
Verbindung aktiven Wasserstoff aufweist mit einem akti
ven-Wasserstoff-Äquivalent nicht kleiner als 4000.
3. Epoxidharzvernetzungsmittel nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die heterocyclenhaltige Verbindung eine Verbindung ist,
die eine Struktur aufweist entsprechend einer der nach
folgenden allgemeinen Formeln (2) bis (9)
wobei
in Formel (2) steht "a" für eine ganze Zahl von 2 bis 200,
der Rest A¹ steht für eine Alkylengruppe, die entweder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, für eine Arylengruppe, für eine Aryl alkylengruppe, für eine Halogenalkylengruppe, oder für eine Gruppe, die bei einer ringöffnenden Polymerisation eines Glycidylether erhalten wird;
X steht für eine zweibindige organische Gruppe, und
Z steht für eine heterocyclische Gruppe der allgemeinen Formel (1) aus Anspruch 1;
jedoch steht in wenigstens zwei Fällen von "a" in Formel (2) der Rest A¹ für eine mit einer -X-Z-Gruppe substitu ierte Alkylengruppe;
in Formel (3) steht "b" für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und
der Rest Q¹ steht für Wasserstoff, für eine Alkyl-, Aryl-, Halogenalkyl-, Halogenaryl-, Alkoxycarbonyl-, Acetoxy-Gruppe oder für eine -X-Z-Gruppe;
jedoch steht in wenigstens zwei Fällen von "b" in Formel (3) der Rest Q¹ für eine -X-Z-Gruppe;
in Formel (4) steht "c" für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und
die Reste A² und A³, die jeweils gleich oder verschieden sein können, stehen jeweils für eine Alkylengruppe, die entweder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylengruppe, die entweder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylalkylengruppe oder für eine Halogenalkylengruppe;
jedoch stehen in wenigstens zwei Fällen von "c" in Formel (4) die Reste A² und A³ für wenigstens eine solche Grup pe, die aus der mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Alkylengruppe oder Arylengruppe ausgewählt ist;
in Formel (5) steht "d" für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und
der Rest A⁴ steht für eine Alkylengruppe, die entweder mit einer X-Z-Gruppe substituiert ist, oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylengruppe, die ent weder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist, oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylalkylengruppe, oder für eine Halogenalkylengruppe;
jedoch steht in wenigstens zwei Fällen von "d" in Formel (5) der Rest A⁴ für wenigstens eine solche Gruppe, die aus der mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Alkylen gruppe oder Arylengruppe ausgewählt ist;
in Formel (6) steht "e" für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und
die Reste A⁵ und A⁶, die jeweils gleich oder verschieden sein können, stehen jeweils für eine Alkylengruppe, die entweder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylengruppe, die entweder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylalkylengruppe oder für eine Halogenalkylengruppe;
jedoch stehen in wenigstens zwei Fällen von "e" in Formel (6) die Reste A⁵ und A⁶ für wenigstens eine solche Grup pe, die aus der mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Alkylengruppe oder Arylengruppe ausgewählt ist;
in Formel (7) steht "f" für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und
der Rest A⁷ steht für eine Alkylengruppe, die entweder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylengruppe, die ent weder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylalkylengruppe oder für eine Halogenalkylengruppe;
jedoch steht in wenigstens zwei Fällen von "f" in Formel (7) der Rest A⁷ für wenigstens eine solche Gruppe, die aus der mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Alkylen gruppe oder Arylengruppe ausgewählt ist;
in Formel (8) steht "g" für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und
der Rest A⁸ steht für eine Alkylengruppe, die entweder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylengruppe, die ent weder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylalkylengruppe, oder für eine Halogenalkylengruppe;
jedoch steht in wenigstens zwei Fällen von "g" in Formel (8) der Rest A⁸ für wenigstens eine solche Gruppe, die aus der mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Alkylen gruppe oder Arylengruppe ausgewählt ist;
in Formel (9) steht "h" für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und der Rest Ar steht für eine Arylgruppe; und
der Rest Q² steht für Wasserstoff, für eine Epoxidgruppe oder für eine -X-Z-Gruppe;
jedoch steht in wenigstens zwei Fällen von "h" in Formel (9) der Rest Q² für eine -X-Z-Gruppe.
in Formel (2) steht "a" für eine ganze Zahl von 2 bis 200,
der Rest A¹ steht für eine Alkylengruppe, die entweder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, für eine Arylengruppe, für eine Aryl alkylengruppe, für eine Halogenalkylengruppe, oder für eine Gruppe, die bei einer ringöffnenden Polymerisation eines Glycidylether erhalten wird;
X steht für eine zweibindige organische Gruppe, und
Z steht für eine heterocyclische Gruppe der allgemeinen Formel (1) aus Anspruch 1;
jedoch steht in wenigstens zwei Fällen von "a" in Formel (2) der Rest A¹ für eine mit einer -X-Z-Gruppe substitu ierte Alkylengruppe;
in Formel (3) steht "b" für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und
der Rest Q¹ steht für Wasserstoff, für eine Alkyl-, Aryl-, Halogenalkyl-, Halogenaryl-, Alkoxycarbonyl-, Acetoxy-Gruppe oder für eine -X-Z-Gruppe;
jedoch steht in wenigstens zwei Fällen von "b" in Formel (3) der Rest Q¹ für eine -X-Z-Gruppe;
in Formel (4) steht "c" für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und
die Reste A² und A³, die jeweils gleich oder verschieden sein können, stehen jeweils für eine Alkylengruppe, die entweder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylengruppe, die entweder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylalkylengruppe oder für eine Halogenalkylengruppe;
jedoch stehen in wenigstens zwei Fällen von "c" in Formel (4) die Reste A² und A³ für wenigstens eine solche Grup pe, die aus der mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Alkylengruppe oder Arylengruppe ausgewählt ist;
in Formel (5) steht "d" für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und
der Rest A⁴ steht für eine Alkylengruppe, die entweder mit einer X-Z-Gruppe substituiert ist, oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylengruppe, die ent weder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist, oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylalkylengruppe, oder für eine Halogenalkylengruppe;
jedoch steht in wenigstens zwei Fällen von "d" in Formel (5) der Rest A⁴ für wenigstens eine solche Gruppe, die aus der mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Alkylen gruppe oder Arylengruppe ausgewählt ist;
in Formel (6) steht "e" für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und
die Reste A⁵ und A⁶, die jeweils gleich oder verschieden sein können, stehen jeweils für eine Alkylengruppe, die entweder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylengruppe, die entweder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylalkylengruppe oder für eine Halogenalkylengruppe;
jedoch stehen in wenigstens zwei Fällen von "e" in Formel (6) die Reste A⁵ und A⁶ für wenigstens eine solche Grup pe, die aus der mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Alkylengruppe oder Arylengruppe ausgewählt ist;
in Formel (7) steht "f" für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und
der Rest A⁷ steht für eine Alkylengruppe, die entweder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylengruppe, die ent weder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylalkylengruppe oder für eine Halogenalkylengruppe;
jedoch steht in wenigstens zwei Fällen von "f" in Formel (7) der Rest A⁷ für wenigstens eine solche Gruppe, die aus der mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Alkylen gruppe oder Arylengruppe ausgewählt ist;
in Formel (8) steht "g" für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und
der Rest A⁸ steht für eine Alkylengruppe, die entweder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylengruppe, die ent weder mit einer -X-Z-Gruppe substituiert ist oder die nicht substituiert ist, oder für eine Arylalkylengruppe, oder für eine Halogenalkylengruppe;
jedoch steht in wenigstens zwei Fällen von "g" in Formel (8) der Rest A⁸ für wenigstens eine solche Gruppe, die aus der mit einer -X-Z-Gruppe substituierten Alkylen gruppe oder Arylengruppe ausgewählt ist;
in Formel (9) steht "h" für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und der Rest Ar steht für eine Arylgruppe; und
der Rest Q² steht für Wasserstoff, für eine Epoxidgruppe oder für eine -X-Z-Gruppe;
jedoch steht in wenigstens zwei Fällen von "h" in Formel (9) der Rest Q² für eine -X-Z-Gruppe.
4. Epoxidharzvernetzungsmittel nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zweibindige organische Gruppe "X" eine Kohlenwasser
stoffgruppe ist, die wahlweise mit einer oder mehreren
Ether-, Carbonat-, Ester-, Imino-, Amid-, Urethan-, Harn
stoff- und Sulfid-Gruppe(n) verknüpft ist.
5. Epoxidharzvernetzungsmittel nach einem der Ansprüche 1
bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die heterocyclenhaltige Verbindung (bei 25°C) eine Visko sität von 200 bis 200.000 cP aufweist; und
die heterocyclische Gruppe der Formel (1) aus Anspruch 1 ein äquivalentes Molekulargewicht von 150 bis 2000 auf weist.
die heterocyclenhaltige Verbindung (bei 25°C) eine Visko sität von 200 bis 200.000 cP aufweist; und
die heterocyclische Gruppe der Formel (1) aus Anspruch 1 ein äquivalentes Molekulargewicht von 150 bis 2000 auf weist.
6. Epoxidharzvernetzungsmittel nach einem der Ansprüche 3
bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindung mit der allgemeinen Strukturformel (2)
eine Verbindung mit einer Struktur gemäß einer der nach
folgenden allgemeinen Formeln (10) bis (12) ist:
wobei in Formel (10)
"a" steht für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und
der Rest Q³ steht für Wasserstoff, für eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Halogenalkyl-, Halogenaryl-Gruppe oder für eine -X-Z-Gruppe; und
der Rest J steht für eine Gruppe mit einer Struktur gemäß einer nachfolgenden allgemeinen Formel (13) oder (14): wobei in Formel (13)
der Rest R⁵ steht für Wasserstoff, für eine Alkyl-, oder Acyl-Gruppe oder für eine Gruppe mit einer Struktur gemäß der nachfolgenden allgemeinen Formel (15);
wobei in Formel (14)
der Rest R⁶ steht für Wasserstoff, oder für eine Alkyl gruppe oder für eine Acylgruppe oder für eine Gruppe mit einer Struktur gemäß der nachfolgenden allgemeinen Formel (15): wobei in Formel (15)
der Rest R⁷ steht für eine Alkyl-, Aryl-, oder Arylalkyl gruppe;
wobei in Formel (11)
"a" steht für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und der Rest Q⁴ steht für Wasserstoff, für eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Halogenalkyl-, Halogenaryl-Gruppe oder für eine X-Z-Gruppe;
wobei in Formel (12)
"a" steht für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und der Rest R⁴ steht für eine einbindige bis achtbindige Gruppe, die erhältlich ist durch Abspaltung von Wasser stoff aus OH-Gruppen in einem einwertigen bis achtwer tige Alkohol oder Phenol,
oder für eine einbindige bis achtbindige Gruppe, die er hältlich ist durch Abspaltung von einem oder mehreren Wasserstoff(en) aus Aminogruppen in Monoaminen bis Hexa aminen;
"m" entspricht der Bindigkeit des Restes R⁴ und steht für eine ganze Zahl von 1 bis 8;
der Rest J steht für die gleichen Reste wie oben ange geben; und
der Rest Q⁵ steht für Wasserstoff, für eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Halogenalkyl-, Halogenaryl-Gruppe oder für eine -X-Z-Gruppe;
jedoch steht in wenigstens zwei Fällen von "m" in For mel (12) der Rest Q⁵ für eine -X-Z-Gruppe.
"a" steht für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und
der Rest Q³ steht für Wasserstoff, für eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Halogenalkyl-, Halogenaryl-Gruppe oder für eine -X-Z-Gruppe; und
der Rest J steht für eine Gruppe mit einer Struktur gemäß einer nachfolgenden allgemeinen Formel (13) oder (14): wobei in Formel (13)
der Rest R⁵ steht für Wasserstoff, für eine Alkyl-, oder Acyl-Gruppe oder für eine Gruppe mit einer Struktur gemäß der nachfolgenden allgemeinen Formel (15);
wobei in Formel (14)
der Rest R⁶ steht für Wasserstoff, oder für eine Alkyl gruppe oder für eine Acylgruppe oder für eine Gruppe mit einer Struktur gemäß der nachfolgenden allgemeinen Formel (15): wobei in Formel (15)
der Rest R⁷ steht für eine Alkyl-, Aryl-, oder Arylalkyl gruppe;
wobei in Formel (11)
"a" steht für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und der Rest Q⁴ steht für Wasserstoff, für eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Halogenalkyl-, Halogenaryl-Gruppe oder für eine X-Z-Gruppe;
wobei in Formel (12)
"a" steht für eine ganze Zahl von 2 bis 200; und der Rest R⁴ steht für eine einbindige bis achtbindige Gruppe, die erhältlich ist durch Abspaltung von Wasser stoff aus OH-Gruppen in einem einwertigen bis achtwer tige Alkohol oder Phenol,
oder für eine einbindige bis achtbindige Gruppe, die er hältlich ist durch Abspaltung von einem oder mehreren Wasserstoff(en) aus Aminogruppen in Monoaminen bis Hexa aminen;
"m" entspricht der Bindigkeit des Restes R⁴ und steht für eine ganze Zahl von 1 bis 8;
der Rest J steht für die gleichen Reste wie oben ange geben; und
der Rest Q⁵ steht für Wasserstoff, für eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Halogenalkyl-, Halogenaryl-Gruppe oder für eine -X-Z-Gruppe;
jedoch steht in wenigstens zwei Fällen von "m" in For mel (12) der Rest Q⁵ für eine -X-Z-Gruppe.
7. Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammensetzung
gekennzeichnet durch
einen Gehalt an einem Epoxidvernetzungsmittel nach einem
der Ansprüche 1 bis 6 und einer Polyepoxidverbindung.
8. Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammensetzung nach An
spruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Verhältnis der Äquivalente der heterocyclischen
Gruppen mit der allgemeinen Formel (1) aus der hetero
cyclenhaltigen Verbindung zu den Epoxidgruppen der Poly
epoxidverbindung einen Wert von 0,5 bis 1,5 hat.
9. Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammensetzung nach An
spruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Polyepoxidverbindung eine Verbindung ist, ausgewählt
aus Glycidyl-äther-, Glycidyl-ester-, Glycidyl-amin-Ver
bindungen, aus linearen aliphatischen Epoxid-Verbindun
gen und aus alicyclischen Epoxidverbindungen.
10. Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammensetzung nach einem
der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Polyepoxidverbindung entweder keinen aktiven Wasser
stoff aufweist, oder diese Polyepoxidverbindung aktiven
Wasserstoff aufweist mit einem aktiven-Wasserstoff-
Äquivalent nicht kleiner als 4000.
11. Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammensetzung nach einem
der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammensetzung ein akti
ver-Wasserstoff-Äquivalent nicht kleiner als 2000 auf
weist.
12. Klebemittel, Dichtungsmittel, Antikorrosionsanstrich
mittel, Grundierung, Wassersperrmittel für Beton, Fuß
bodenbeschichtungsmittel, Ausbesserungsmittel für Beton,
Beschichtungsmittel für gedruckte Schaltungs- oder
Leiterbahnplatten, Dichtungs- oder Absperrmittel für
Halbleiter, Isoliermittel,
jeweils dadurch gekennzeichnet, daß
das jeweilige Mittel als Hauptkomponente eine Ein-
Komponenten-Epoxidharzzusammensetzung nach einem der
Ansprüche 7 bis 11 enthält.
13. Verwendung einer Ein-Komponenten-Epoxidharzzusammen
setzung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
als Hauptkomponente in einem
Klebemittel, Dichtungsmittel, Antikorrosionsanstrich
mittel, Grundierung, Wassersperrmittel für Beton, Fuß
bodenbeschichtungsmittel, Ausbesserungsmittel für Be
ton, Beschichtungsmittel für gedruckte Schaltungs- oder
Leiterbahnplatten, Dichtungs- oder Absperrmittel für
Halbleiter, Isoliermittel.
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