DE19729875A1 - Hardeners for epoxy] resins - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Härtungsmittel für Epoxidharze Epoxidharzzusammensetzungen, gehärtete Epoxid harze und ein Verfahren zur Herstellung von gehärteten Ep oxidharzen. Im besonderen betrifft die vorliegende Erfindung Härtungsmittel für Epoxidharze, welche Epoxidharze schnell bei Raumtemperatur und bei tiefen Temperaturen härten, wobei die entstehenden gehärteten Epoxidharze sowohl gute mechani sche Festigkeit als auch Beständigkeit gegen Wasser und verschiedene Arten von Chemikalien aufweisen.The present invention relates to curing agents for Epoxy resins Epoxy resin compositions, hardened epoxy resins and a process for the preparation of hardened ep oxide resins. In particular, the present invention relates Epoxy resin curing agent, which epoxy resins quickly harden at room temperature and at low temperatures, whereby the resulting hardened epoxy resins are both good mechani strength and resistance to water and have different types of chemicals.
Im Bauwesen (Hoch- und Tiefbau) und anderen Konstruk tionsbereichen ist es oftmals notwendig, kurze oder strenge Produktionszeiten einzuhalten oder die Verfahren in kühlem Klima durchzuführen. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, daß in diesen Bereichen verwendete Epoxidharze schnell bei Raumtemperatur gehärtet werden können oder bei tiefen Tempe raturen härten. Bekannt ist, daß Härtungsmittel auf Mercap tobasis verwendet werden können, um Epoxidharze schnell bei Raumtemperatur oder bei tiefen Temperaturen zu härten. Zu einigen Beispielen dieser Härtungsmittel auf Mercaptobasis zählen:In construction (civil engineering) and other constructions areas, it is often necessary to be short or strict Comply with production times or the procedures in cool Climate. For this reason, it is desirable that epoxy resins used in these areas quickly Can be hardened at room temperature or at low temperatures harden the fittings. It is known that curing agents on Mercap can be used to quickly add epoxy resins Harden room temperature or at low temperatures. To some examples of these mercapto-based curing agents counting:
- (1) Polymercaptocarbonsäureester polyhydrischer Alko hole, wie Trimethyrolpropan (offenbart im japanischen Kokai Nr. 61-162517);(1) Polymercaptocarboxylic acid ester polyhydric alcohol like trimethyrene propane (disclosed in Japanese Kokai 61-162517);
- (2) Polymercaptane, erhalten aus Di- oder Triglycidyl äthern von Oxyalkylenäthern von Trimethyrolpropan (offenbart im japanischen Kokoku Nr. 47-48279); und(2) Polymercaptans obtained from di- or triglycidyl ethers of oxyalkylene ethers of trimethyrene propane (disclosed in Japanese Kokoku No. 47-48279); and
- (3) vierwertig-funktionelle Polymercaptane, erhalten aus Tetraglycidyldiaminen (offenbart in den US-Patenten Nr. 4,879,414 und 4,927,902).(3) tetravalent-functional polymercaptans obtained from tetraglycidyl diamines (disclosed in U.S. Patent No. 4,879,414 and 4,927,902).
Bei den Härtungsmitteln gemäß (1) ist jedoch nachtei lig, daß die Beständigkeit gegen Chemikalien, im besonderen die Alkalibeständigkeit, der entstandenen gehärteten Produk te aufgrund der Estergruppen in den Molekülen erniedrigt ist. Zudem ist bei den Härtungsmitteln gemäß (2) und (3) nachteilig, daß die mechanische Festigkeit der entstehenden gehärteten Harze sowie ihre Beständigkeit gegen Wasser und verschiedenen Arten von Chemikalien ungenügend ist. Deshalb ist die Verwendung von Härtungsmitteln auf Mercaptobasis aufgrund dieser minderwertigen Eigenschaften immer noch begrenzt.However, the curing agents according to (1) are disadvantageous lig that resistance to chemicals, in particular the alkali resistance of the resulting hardened product due to the ester groups in the molecules is. In addition, the hardening agents according to (2) and (3) disadvantageous that the mechanical strength of the resulting hardened resins and their resistance to water and different types of chemicals is insufficient. That's why is the use of mercapto-based curing agents still due to these inferior properties limited.
Die vorliegende Erfindung stellt deshalb Härtungsmit tel für Epoxidharze auf Mercaptobasis gemäß Anspruch 1 zur Verfügung, welche verbesserte schnellhärtende Eigenschaften bei Raumtemperatur sowie verbesserte Härtungseigenschaften bei tiefen Temperaturen aufweisen und außerdem die mecha nische Festigkeit und Beständigkeit gegen Chemikalien und Wasser der entstehenden gehärteten Epoxidharze verbessern.The present invention therefore provides curing agents tel for epoxy resins based on mercapto according to claim 1 Available which have improved fast-curing properties at room temperature and improved curing properties exhibit at low temperatures and also the mecha strength and chemical and chemical resistance Improve the water of the resulting hardened epoxy resins.
Das erfindungsgemäße Härtungsmittel für Epoxidharze enthält eine Mercaptoverbindung (A) gemäß folgender Formel (1):The curing agent for epoxy resins according to the invention contains a mercapto compound (A) according to the following formula (1):
in der "n" eine ganze Zahl gleich oder größer als 5 und "X" ein Rest ist, in dem "n" Wasserstoffatome von einer Verbin dung (a) mit "n" oder mehr aktiven Wasserstoffatomen ent fernt wurden.in which "n" is an integer equal to or greater than 5 and "X" is a residue in which "n" are hydrogen atoms from a verb dung (a) ent with "n" or more active hydrogen atoms were removed.
In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 2 entspricht die Mercaptoverbindung (A) fol gender Formel (2):In one embodiment of the present invention according to claim 2, the mercapto compound (A) corresponds to fol gender formula (2):
in der "Q" eine Gruppe folgender Formel ist:in which "Q" is a group of the following formula:
5FZ¹-(Z²)r-Z¹- einen Rest "X" darstellt, wobei der Rest "X" ein Rest einer Verbindung mit einer Kettenstruktur ist; "Z¹" eine organische Gruppe ist; "s" eine Anzahl von "Q" -Gruppen, die an "Z¹" gebunden sind, bedeutet und eine ganze Zahl gleich 1 oder 2 ist; "Z²" eine organische Gruppe ist; und "r" eine Anzahl von "Z²-Q"-Gruppen darstellt und eine ganze Zahl ist, die die Beziehung n=r+2s erfüllt.5FZ¹- (Z²) r-Z¹- represents a radical "X", the radical "X" is a residue of a compound having a chain structure; "Z¹" is an organic group; "s" a number of "Q" groups, which are bound to "Z¹" means and an integer is 1 or 2; "Z²" is an organic group; and "r" represents a number of "Z²-Q" groups and a whole Is a number that satisfies the relationship n = r + 2s.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 3 ist die Verbindung (a) eine der Verbindungen:According to a further embodiment of the present Invention according to claim 3, compound (a) is one of the Links:
- (a1) Saccharide;(a1) saccharides;
- (a2) Zuckeralkohole;(a2) sugar alcohols;
- (a3) Verbindungen, in denen einige oder alle Hydroxy gruppen der Saccharide (a1) oder der Zuckeralkohole (a2) mit nicht mehr als 10 Monoepoxidverbindungen (b) pro Hydroxy gruppe addiert sind;(a3) Compounds in which some or all of the hydroxy groups of the saccharides (a1) or the sugar alcohols (a2) not more than 10 monoepoxide compounds (b) per hydroxy group are added;
- (a4) Polyalkylenpolyamine mit 5 bis 8 aktiven Wasser stoffatomen;(a4) Polyalkylene polyamines with 5 to 8 active water atoms of matter;
- (a5) Verbindungen, in denen einige oder alle aktiven Wasserstoffatome der Polyalkylenpolyamine (a4) mit nicht mehr als 10 Monoepoxidverbindungen (b) pro aktivem Wasser stoffatom addiert sind.(a5) Compounds in which some or all are active Hydrogen atoms of the polyalkylene polyamines (a4) with not more than 10 monoepoxide compounds (b) per active water atom are added.
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Er findung gemäß Anspruch 4 weist die Mercaptoverbindung (A) ein Mercaptanäquivalent zwischen 100 und 1000 auf.In a further embodiment of the present Er invention according to claim 4, the mercapto compound (A) a mercaptan equivalent between 100 and 1000.
Des weiteren stellt die vorliegende Erfindung eine Epoxidharzzusammensetzung gemäß Anspruch 5 zur Verfügung, enthaltend ein Härtungsmittel für Epoxidharze, enthaltend eine Mercaptoverbindung (A) gemäß folgender Formel (1):The present invention further provides a Epoxy resin composition according to claim 5, containing a curing agent for epoxy resins containing a mercapto compound (A) according to the following formula (1):
in der "n" eine ganze Zahl gleich oder größer als 5 und "X" ein Rest ist, in dem "n" Wasserstoffatome von einer Verbin dung (a) mit "n" oder mehr aktiven Wasserstoffatomen ent fernt wurden, und eine Polyepoxidverbindung (B).in which "n" is an integer equal to or greater than 5 and "X" is a residue in which "n" are hydrogen atoms from a verb dung (a) ent with "n" or more active hydrogen atoms were removed, and a polyepoxide compound (B).
In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 6 ist die Polyepoxidverbindung (B) eine der Verbindungen:In one embodiment of the present invention According to claim 6, the polyepoxide compound (B) is one of the Links:
- (B1) Polyepoxidverbindungen, hergestellt durch Addi tion eines der Polyphenole Bisphenol A, halogeniertes Bis phenol A, Bisphenol B, Bisphenol AD, Bisphenol F, haloge niertes Bisphenol F, Resorcinol, Hydrochinon, Pyrogallol, Catechol, 4,4′-Dihydroxybiphenyl und/oder 1,5-Hydroxynapht halin mit zwei oder mehr Äquivalenten Epichlorhydrin;(B1) polyepoxide compounds manufactured by Addi tion of one of the polyphenols bisphenol A, halogenated bis phenol A, bisphenol B, bisphenol AD, bisphenol F, halogen bisphenol F, resorcinol, hydroquinone, pyrogallol, Catechol, 4,4'-dihydroxybiphenyl and / or 1,5-hydroxynapht halin with two or more equivalents of epichlorohydrin;
- (B2) eine der Polyphenolepoxidharzverbindungen Phe nolnovolac, bromiertes Novolac und/oder Cresolnovolac;(B2) one of the polyphenol epoxy resin compounds Phe nolnovolac, brominated novolac and / or cresolnovolac;
- (B3) Polyglycidylesterpolyepoxidverbindungen;(B3) polyglycidyl ester polyepoxide compounds;
- (B4) Polyglycidylaminpolyepoxidverbindungen;(B4) polyglycidylamine polyepoxide compounds;
- (B5) Polyepoxidverbindungen, hergestellt durch Addi tion eines der polyhydrischen Alkohole hydriertes Bisphenol A, Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetramethylenglykol, Ethy lenoxidaddukt von Bisphenol A, Propylenoxidaddukt von Bis phenol A, 2,2-Dimethyrolpropan, Trimethyrolpropan, Pentaery thritol, Dipentaerythritol und/oder Sorbitol mit zwei oder mehr Äquivalenten Epichlorhydrin;(B5) polyepoxide compounds manufactured by Addi tion of one of the polyhydric alcohols hydrogenated bisphenol A, ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, ethyl lenoxide adduct of bisphenol A, propylene oxide adduct of bis phenol A, 2,2-dimethyrene propane, trimethyrene propane, pentaery thritol, dipentaerythritol and / or sorbitol with two or more equivalents of epichlorohydrin;
- (B6) alicyclische Polyepoxidharzverbindungen; und/oder(B6) alicyclic polyepoxy resin compounds; and or
- (B7) heterocyclische Polyepoxidverbindungen.(B7) heterocyclic polyepoxide compounds.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfidnung gemäß Anspruch 7 beträgt das Verhältnis des Mer captanäquivalents der Mercaptoverbindung (A) zu dem Epoxidä quivalent der Polyepoxidverbindung (B) 1/05 bis 1/2.According to a further embodiment of the present Invention according to claim 7 is the ratio of the mer Captan equivalents of the mercapto compound (A) to the epoxidä equivalent of the polyepoxide compound (B) 1/05 to 1/2.
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Er findung gemäß Anspruch 8 enthält die Epoxidharzzusammenset zung außerdem eine basische Substanz (C), die als Härtungs beschleuniger verwendet wird, und bei der es sich um ein Amin (C1), eine Verbindung (C2) mit einer geschützten Amino gruppe, die durch Hydrolyse in eine freie Aminogruppe über führt werden kann, und/oder ein Phosphin (C3) handelt.In a further embodiment of the present Er invention according to claim 8 contains the epoxy resin composition zung also a basic substance (C), which is used as a hardening accelerator is used, and which is a Amine (C1), a compound (C2) with a protected amino group which is converted into a free amino group by hydrolysis can be performed, and / or a phosphine (C3).
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Er findung gemäß Anspruch 9 enthält die Epoxidharzzusammenset zung außerdem eine Verbindung (D) mit einer phenolischen Hydroxylgruppe als Härtungsbeschleuniger.In a further embodiment of the present Er invention according to claim 9 contains the epoxy resin composition a compound (D) with a phenolic Hydroxyl group as a curing accelerator.
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Er findung gemäß Anspruch 10 enthält die Epoxidharzzusammen setzung außerdem Verbindungen (E1) mit einer oder mehr Carb oxylgruppen, Lewissäuren (E2) und/oder Aminkomplexsalze von Lewissäuren (E3) als die Topfzeit regulierendes Mittel (E).In a further embodiment of the present Er The invention of claim 10 contains the epoxy resin together setting also compounds (E1) with one or more carb oxyl groups, Lewis acids (E2) and / or amine complex salts of Lewis acids (E3) as the pot life regulating agent (E).
Des weiteren stellt die vorliegende Erfindung ein Ver fahren zur Herstellung eines gehärteten Epoxidharzes gemäß Anspruch 11 zur Verfügung, welches das Umsetzen einer Poly epoxidverbindung (B) mit einem Härtungsmittel für Epoxid harz, enthaltend eine Mercaptoverbindung (A) gemäß folgender Formel (1):Furthermore, the present invention provides a ver drive to manufacture a hardened epoxy resin according to Claim 11 available, which is the implementation of a poly epoxy compound (B) with a curing agent for epoxy resin containing a mercapto compound (A) according to the following Formula 1):
in der "n" eine ganze Zahl gleich oder größer 5 und "X" ein Rest ist, in dem "n" Wasserstoffatome von einer Verbindung (a) mit "n" oder mehr aktiven Wasserstoffatomen entfernt wurden, umfaßt.in the "n" an integer equal to or greater than 5 and "X" Rest is where "n" are hydrogen atoms from a compound (a) removed with "n" or more active hydrogen atoms were included.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 12 beinhaltet das Verfahren außerdem das Umsetzen der Mercaptoverbindung (A) mit der Polyepoxidver bindung (B) in Gegenwart einer basischen Substanz (C) als Härtungsbeschleuniger, wobei die basische Substanz (C) ein Amin (C1), eine Verbindung (C2) mit einer geschützten Amino gruppe, die durch Hydrolyse in eine freie Aminogruppe über führt werden kann und/oder ein Phosphin (C3) ist.According to an embodiment of the present invention according to claim 12, the method also includes Reacting the mercapto compound (A) with the polyepoxide ver bond (B) in the presence of a basic substance (C) as Hardening accelerator, wherein the basic substance (C) a Amine (C1), a compound (C2) with a protected amino group which is converted into a free amino group by hydrolysis can be performed and / or is a phosphine (C3).
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 13 umfaßt das Verfahren außerdem das Umsetzen der Mercaptoverbindung (A) mit der Polyepoxid verbindung (B) in Gegenwart einer Verbindung (D) mit einer phenolischen Hydroxylgruppe als Härtungsbeschleuniger.According to a further embodiment of the present Invention according to claim 13 further comprises the method reacting the mercapto compound (A) with the polyepoxide compound (B) in the presence of a compound (D) with a phenolic hydroxyl group as a curing accelerator.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 14 umfaßt das Verfahren außerdem das Umsetzen der Mercaptoverbindung (A) mit der Polyepoxid verbindung (B) in Gegenwart von Verbindungen (E1) mit einer oder mehr Carboxylgruppen, Lewissäuren (E2) und/oder Amin komplexsalze von Lewissäuren (E3) als die Topfzeit regulie rendes Mittel (E).According to a further embodiment of the present Invention according to claim 14 further includes the method reacting the mercapto compound (A) with the polyepoxide compound (B) in the presence of compounds (E1) with a or more carboxyl groups, Lewis acids (E2) and / or amine complex salts of Lewis acids (E3) as the pot life regulate agent (E).
Des weiteren stellt die vorliegende Erfindung ein gehärtetes Epoxidharz gemäß Anspruch 15 zur Verfügung, ent haltend ein Produkt aus einer Härtungsreaktion zwischen einer Polyepoxidverbindung (B) und einem Härtungsmittel für ein Epoxidharz, enthaltend eine Mercaptoverbindung (A) gemäß folgender Formel (1):The present invention further adjusts hardened epoxy resin according to claim 15 available ent holding a product from a curing reaction between a polyepoxide compound (B) and a curing agent for an epoxy resin containing a mercapto compound (A) according to following formula (1):
in der "n" eine ganze Zahl gleich oder größer als 5 und "X" ein Rest ist, in dem "n" Wasserstoffatome aus einer Verbin dung (a) mit "n" oder mehr aktiven Wasserstoffatomen ent fernt wurden.in which "n" is an integer equal to or greater than 5 and "X" is a residue in which "n" are hydrogen atoms from a verb dung (a) ent with "n" or more active hydrogen atoms were removed.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Härtungsmittel für Epoxidharze mit einer Mercaptoverbindung (A), eine Ep oxidharzzusammensetzung mit einem Epoxidhärtungsmittel und einer Polyepoxidverbindung (B), ein Verfahren zum Härten einer Epoxidharzzusammensetzung und ein gehärtetes Epoxid harz.The present invention relates to a curing agent for epoxy resins with a mercapto compound (A), an ep oxide resin composition with an epoxy curing agent and a polyepoxide compound (B), a process for curing an epoxy resin composition and a cured epoxy resin.
Die Mercaptoverbindung (A) wird durch folgende Formel (1) dargestellt:The mercapto compound (A) is represented by the following formula (1) shown:
in der "n" eine ganze Zahl gleich oder größer als 5 und "X" ein Rest ist, in dem "n" Wasserstoffatome von einer Verbin dung (a) (die unten beschrieben wird) mit "n" oder mehr aktiven Wasserstoffatomen entfernt wurden.in which "n" is an integer equal to or greater than 5 and "X" is a residue in which "n" are hydrogen atoms from a verb expression (a) (described below) with "n" or more active hydrogen atoms have been removed.
In Formel (1) ist "n" bevorzugt 5 bis 12. Wenn "n" kleiner als 5 ist, sind die mechanische Festigkeit, wie die Zugfestigkeit, Druckfestigkeit und Biegefestigkeit, und die Beständigkeit gegen Wasser und Chemikalien (wie die Bestän digkeit gegen Säure, Alkali, Lösungsmittel und Öl) des ge härteten Epoxidharzes ungenügend.In formula (1), "n" is preferably 5 to 12. When "n" is less than 5, the mechanical strength is like that Tensile strength, compressive strength and flexural strength, and the Resistance to water and chemicals (like the against acid, alkali, solvent and oil) of the ge hardened epoxy resin insufficient.
Die Mercaptoverbindung (A) kann durch gut bekannte Verfahren, beispielsweise durch Zugabe von "n" oder mehr Epichlorhydrinen zu der Verbindung (a) unter alkalischen Bedingungen, Chlorwasserstoffabspaltung und Zugabe von Schwefelwasserstoff zu der entstandenen Polyepoxidverbindung hergestellt werden.The mercapto compound (A) can be obtained by well known ones Methods, for example by adding "n" or more Epichlorohydrins to compound (a) under alkaline Conditions, hydrogen chloride release and addition of Hydrogen sulfide to the resulting polyepoxide compound getting produced.
Beispiele für die Verbindung (a) werden im folgenden in (al) bis (a11) gegeben; es handelt sich bei allen um organische Verbindungen mit aktiven wasserstoffhaltigen Gruppen, wie Hydroxylgruppen, Aminogruppen u. a.:Examples of the compound (a) are as follows given in (al) to (a11); it is all about organic compounds with active hydrogen-containing Groups such as hydroxyl groups, amino groups and the like. a .:
- (a1) Saccharide: Monosaccharide, wie Galaktose, Gluko se, Fruktose, Heptose und Oktose; Disaccharide, wie Sukrose; und Oligosaccharide mit den obigen Monosacchariden als strukturelle Einheit;(a1) Saccharides: monosaccharides such as galactose, gluco se, fructose, heptose and octose; Disaccharides such as sucrose; and oligosaccharides with the above monosaccharides as structural unity;
- (a2) Zuckeralkohole, wie Arabitol, Sorbitol, Manitol und Sedoheptitol;(a2) Sugar alcohols such as arabitol, sorbitol, manitol and sedoheptitol;
- (a3) Verbindungen, in denen einige oder alle Hydroxy gruppen der Saccharide gemäß (al) oder der Zuckeralkohole gemäß (a2) mit nicht mehr als 10 Monoepoxidverbindungen (b) (die später beschrieben werden) pro Hydroxygruppe addiert sind;(a3) Compounds in which some or all of the hydroxy groups of the saccharides according to (al) or the sugar alcohols according to (a2) with no more than 10 monoepoxide compounds (b) (which will be described later) added per hydroxy group are;
- (a4) Polyalkylenpolyamine, wie Diethylentriamin und Triethylentetraamin;(a4) polyalkylene polyamines such as diethylenetriamine and Triethylene tetraamine;
- (a5) Verbindungen, in denen an einige oder alle akti ven Wasserstoffatome der Polyalkylenpolyamine gemäß (a4) mit nicht mehr als 10 Monoepoxidverbindungen (b) (die später beschrieben werden) pro aktivem Wasserstoffatom addiert sind;(a5) Compounds in which some or all of the acti ven hydrogen atoms of the polyalkylene polyamines according to (a4) no more than 10 monoepoxide compounds (b) (the later are described) added per active hydrogen atom are;
- (a6) Vinyl(co)polymere, enthaltend Vinylmonomere mit einer Hydroxygruppe als strukturelle Einheit, wie Polyvinyl alkohol oder Hydroxyethyl(meth)acrylat;(a6) vinyl (co) polymers containing vinyl monomers with a hydroxy group as a structural unit such as polyvinyl alcohol or hydroxyethyl (meth) acrylate;
- (a7) Formalinkondensate phenolischer Verbindungen;(a7) formalin condensates of phenolic compounds;
- (a8) Melamin und dessen Formalinkondensate;(a8) melamine and its formalin condensates;
- (a9) Kondensate von Aldehyden, wie Dipentaerithritol und Tripentaerithritol;(a9) Condensates of aldehydes, such as dipentaerithritol and tripentaerithritol;
- (a10) Polyglycerin; und(a10) polyglycerin; and
- (a11) Verbindungen, in denen an einige oder alle akti ven Wasserstoffatome der Verbindungen (a6) bis (a10) mit nicht mehr als 10 Monoepoxidverbindungen (b) pro aktivem Wasserstoffatom addiert sind.(a11) Compounds in which some or all of the acti ven hydrogen atoms of the compounds (a6) to (a10) with no more than 10 monoepoxide compounds (b) per active Hydrogen atom are added.
Zu Beispielen von Monoepoxidverbindungen (b), die in den Verbindungen (a3), (a5) und (a11) verwendet werden kön nen, zählen Alkylen(arylen)oxide, wie Ethylenoxid, Propylen oxid, Butylenoxid, Styroloxid, α-Olefinoxide, Epichlorhy drin, Epibromhydrin und Monoglycidylätherverbindungen, wie Butylglycidyläther, Phenylglycidyläther und 2-Ethylhexylgly cidyläther. Die addierten Monoepoxidverbindungen können in Kombinationen von zwei oder mehr verwendet werden. Es kann sich entweder um Block- oder Zufallsadditionstypen handeln. Examples of monoepoxide compounds (b) which are described in the compounds (a3), (a5) and (a11) can be used NEN include alkylene (arylene) oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, α-olefin oxides, epichlorethylene in it, epibromohydrin and monoglycidyl ether compounds, such as Butylglycidyl ether, phenylglycidyl ether and 2-ethylhexylgly cidyl ether. The added monoepoxide compounds can be in Combinations of two or more can be used. It can are either block or random addition types.
Die Anzahl der an (a3) addierten Monoepoxidverbindun gen sollte im Durchschnitt nicht mehr als 10 pro Hydroxy gruppe und im Fall von (a5) und (a9) nicht mehr als 10 pro aktivem Wasserstoffatom betragen. Wenn die durchschnittliche Anzahl der Monoepoxidverbindungen über 10 liegt, wird in jedem Fall die quervernetzte Struktur in dem gehärteten Produkt locker; außerdem werden seine mechanischen Eigen schaften und seine Beständigkeit gegen Chemikalien und Was ser herabgesetzt. Das rührt teilweise daher, daß die die hydrophile Natur des gehärteten Produkts oder das Molekular gewicht des Teils, der zwischen den benachbarten querver netzten Punkten gebunden ist, erhöht werden.The number of monoepoxide compounds added to (a3) gene should not average more than 10 per hydroxy group and in the case of (a5) and (a9) not more than 10 per active hydrogen atom. If the average Number of monoepoxide compounds over 10 is in in any case the cross-linked structure in the hardened Product loose; also its mechanical properties and its resistance to chemicals and what reduced. This is partly due to the fact that the hydrophilic nature of the cured product or the molecular weight of the part between neighboring crossbars network points is bound to be increased.
Durch Veränderung der Art, der Additionsform oder der Additionsmenge der Monoepoxidverbindungen ist es möglich, die Viskosität der Mercaptoverbindung (A), die Mischbarkeit mit der Polyepoxidverbindung (B) und die physikalischen Ei genschaften der gehärteten Produkte, wie ihre Flexibilität und Härte, zu regulieren.By changing the type, the addition form or the Addition amount of the monoepoxide compounds it is possible the viscosity of the mercapto compound (A), the miscibility with the polyepoxide compound (B) and the physical egg properties of the hardened products, such as their flexibility and hardness to regulate.
Die bevorzugte Mercaptoverbindung (A) ist eine Mercap toverbindung (A1) mit einer Kettenstruktur und/oder Wieder holeinheit gemäß folgender Formel (2), welche von den als Ausgangsmaterialverbindung (a) aufgeführten Verbindungen erhalten wurde:The preferred mercapto compound (A) is a mercap toverbindung (A1) with a chain structure and / or re Collection unit according to the following formula (2), which of the as Starting material compound (a) listed compounds received:
In Formel 2 ist "Q" eine Gruppe mit folgender Formel:In Formula 2, "Q" is a group with the following formula:
die Gruppe -Z¹-(Z²)r-Z¹- stellt einen Rest "X" dar (gezeigt in Formel 1), welcher eine Kettenstruktur und/oder Wieder holeinheiten aufweist; "Z¹" ist eine organische Gruppe; "s" bedeutet die Anzahl von "Q"-Gruppen, die an "Z¹" gebunden sind, und ist eine ganze Zahl gleich 1 oder 2; "Z²" ist eine organische Gruppe; und "r" stellt die Anzahl von "Q-Z²"-Gruppen in der Verbindung gemäß Formel (2) dar. Die Bezie hung zwischen "n", "r" und "s" ist n=r+2s.the group -Z¹- (Z²) r-Z¹- represents a radical "X" (shown in formula 1), which has a chain structure and / or re has retrieval units; "Z¹" is an organic group; "s" means the number of "Q" groups attached to "Z¹" and is an integer equal to 1 or 2; "Z²" is one organic group; and "r" represents the number of "Q-Z²" groups in the compound represented by formula (2) hung between "n", "r" and "s" is n = r + 2s.
Die Eigenschaften des gehärteten Epoxidharze s der vorliegenden Erfindung, wie mechanische Festigkeit und die Beständigkeit gegen Wasser und Chemikalien, wird im besonde ren durch Verwendung des Härtungsmittels mit den Mercapto verbindungen (A1) verbessert. Die Ursache dafür ist nicht vollständig geklärt; es wird jedoch angenommen, daß sie auf folgendes zurückzuführen ist:The properties of the hardened epoxy resins present invention, such as mechanical strength and the Resistance to water and chemicals, in particular by using the hardening agent with the Mercapto connections (A1) improved. The reason for this is not completely clarified; however, it is believed to be on the following is due:
- (1) Verbindung (A1) besitzt 5 oder mehr Mercaptan gruppen;(1) Compound (A1) has 5 or more mercaptans groups;
- (2) Verbindung (A1) besitzt keine Esterbindungen; und(2) Compound (A1) has no ester linkages; and
- (3) da die Verbindung (A1) eine Kettenstruktur und/oder Wiederholeinheiten beinhaltet, liegen die mercaptanhal tigen Gruppen "Q" an verschiedenen Positionen in der Rück gratkette vor. Mit dieser Konfiguration existieren viele quervernetzte Punkte in dem gehärteten Produkt, was ein dichtes dreidimensionales Netzwerk, gebildet von der Ver bindung (A1) und der Polyepoxidverbindung (B), erzeugt.(3) since the compound (A1) has a chain structure and / or Repeat units included, the mercaptanhal lie groups "Q" at different positions in the back burr chain before. Many exist with this configuration cross-linked points in the hardened product what a dense three-dimensional network formed by the Ver bond (A1) and the polyepoxide compound (B).
Zu Beispielen für die organische Gruppe "Z¹" in Formel (2) zählen ein Rest, in dem die aktiven Wasserstoffatome von einer organischen Gruppe mit einer oder zwei Hydroxygruppen oder einem primären Amin entfernt wurden. Zu Beispielen für die organische Gruppe "Z²" zählen ein Rest, in dem ein akti ves Wasserstoffatom von einer organischen Gruppe mit einer Hydroxygruppe oder einer sekundären Aminogruppe entfernt wurde. Zu Beispielen für die Mercaptoverbindung (A1) zählen Mercaptoverbindungen, die durch die bereits beschriebenen Verfahren unter Verwendung der folgenden Verbindungen (1) bis (8) der zuvor erwähnten Verbindungen (a1) bis (a11), hergestellt wurden. Die Verbindung, in der "s" in beiden terminalen Z¹(Q)s-Gruppen gemäß Formel (2) gleich 2 ist, kann erhalten werden, wenn die Verbindungen (3) und (4) als Ausgangsmaterialien verwendet werden, während die Verbin dung, in der s gleich 1 ist, in den verbleibenden Beispielen erhalten werden kann:Examples of the organic group "Z 1" in formula (2) include a residue in which the active hydrogen atoms have been removed from an organic group having one or two hydroxyl groups or a primary amine. Examples of the organic group "Z²" include a residue in which an active hydrogen atom has been removed from an organic group having a hydroxyl group or a secondary amino group. Examples of the mercapto compound (A1) include mercapto compounds prepared by the methods already described using the following compounds (1) to (8) of the aforementioned compounds (a1) to (a11). The compound in which "s" is equal to 2 in both terminal Z¹ (Q) s groups according to formula (2) can be obtained when the compounds (3) and (4) are used as starting materials during the connection , where s is 1, can be obtained in the remaining examples:
- (1) Zuckeralkohole gemäß (a2);(1) sugar alcohols according to (a2);
- (2) Verbindungen, in denen einige oder alle Hydroxy gruppen der Zuckeralkohole gemäß (a2) mit nicht mehr als 10 Monoepoxidverbindungen (b) pro Hydroxygruppe addiert sind;(2) Compounds in which some or all of the hydroxy groups of the sugar alcohols according to (a2) with no more than 10 Monoepoxide compounds (b) are added per hydroxyl group;
- (3) Polyalkylenpolyamine gemäß (a4);(3) polyalkylene polyamines according to (a4);
- (4) Verbindungen, in denen einige oder alle aktiven Wasserstoffatome der Polyalkylenpolyamine gemäß (a4) mit nicht mehr als 10 Monoepoxidverbindungen (b) pro aktivem Wasserstoffatom addiert sind;(4) compounds in which some or all are active Hydrogen atoms of the polyalkylene polyamines according to (a4) no more than 10 monoepoxide compounds (b) per active Hydrogen atom are added;
- (5) Vinyl(co)polymere gemäß (a6) mit einem Vinylmono mer, welches eine Hydroxygruppe als eine strukturelle Kom ponente aufweist;(5) vinyl (co) polymers according to (a6) with a vinyl mono mer, which has a hydroxy group as a structural com component;
- (6) Formalinkondensate der phenolischen Verbindungen gemäß (a7);(6) Formalin condensates of the phenolic compounds according to (a7);
- (7) Polyglycerin gemäß (a10); und(7) polyglycerol according to (a10); and
- (8) Verbindungen, in denen einige oder alle aktiven Wasserstoffatome der Verbindungen (a6), (a7) oder (a10) mit nicht mehr als 10 Monoepoxidverbindungen (b) pro aktivem Wasserstoffatom addiert sind.(8) compounds in which some or all are active Hydrogen atoms of the compounds (a6), (a7) or (a10) with no more than 10 monoepoxide compounds (b) per active Hydrogen atom are added.
Das Mercaptanäquivalent (Molekulargewicht geteilt durch die Anzahl der Mercaptangruppen) wird leicht durch Veränderung des verwendeten Verbindungstyps (a) oder des Verhältnisses der Mercaptanumwandlung durch die Additions reaktion des Schwefelwasserstoffs bei der Herstellung der Mercaptoverbindung (A) reguliert. Das Mercaptanäquivalent der Verbindung (A) ist bevorzugt 100 bis 1000, bevorzugter 100 bis 400. Wenn das Mercaptanäquivalent über 1000 liegt, werden die Eigenschaften des gehärteten Produkts, wie seine Festigkeit oder Wasserbeständigkeit, herabgesetzt, während Verbindungen mit einem Mercaptanäquivalent unter 100 schwer herzustellen sind.The mercaptan equivalent (molecular weight divided by the number of mercaptan groups) becomes easy Change the connection type used (a) or the Ratio of the mercaptan conversion by the addition reaction of the hydrogen sulfide in the production of the Mercapto compound (A) regulated. The mercaptan equivalent the compound (A) is preferably 100 to 1000, more preferably 100 to 400. If the mercaptan equivalent is over 1000, the properties of the hardened product, like its Strength or water resistance, degraded while Compounds with a mercaptan equivalent below 100 heavy are to be produced.
Konventionelle Polymercaptanverbindungen können als eine Komponente des Härtungsmittels der vorliegenden Erfin dung verwendet werden, sofern die Polymercaptanverbindungen nicht die Eigenschaften der Mercaptoverbindungen (A) beein trächtigen.Conventional polymercaptan compounds can be used as a component of the curing agent of the present invention be used, provided the polymercaptan compounds does not affect the properties of the mercapto compounds (A) pregnant.
Die erfindungsgemäße Epoxidharzzusammensetzung enthält das Härtungsmittel der vorliegenden Erfindung mit der Mer captoverbindung (A) und die Polyepoxidverbindung (B). Diese Epoxidharzzusammensetzung ist typischerweise ein Doppelpack system, welches eine Härtungsmittelkomponente mit der Mer captoverbindung (A) und eine Hauptkomponente mit der Poly epoxidverbindung (B) umfaßt. Beide Komponenten werden bei Verwendung gemischt.The epoxy resin composition of the invention contains the curing agent of the present invention with the Mer capto compound (A) and the polyepoxide compound (B). This Epoxy resin composition is typically a double pack system which contains a curing agent component with the Mer capto compound (A) and a main component with the poly epoxy compound (B). Both components are at Mixed use.
Zu Beispielen für die Polyepoxidverbindung (B) zählen die folgenden (B1) bis (B6); sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt, sofern die Epoxidverbindung eine Epoxygruppe aufweist, die mit dem aktiven Wasserstoffatom der Mercaptan gruppe reagieren kann.Examples of the polyepoxide compound (B) include the following (B1) to (B6); however, they are not on this limited if the epoxy compound is an epoxy group has that with the active hydrogen atom of the mercaptan group can react.
- (B1) Polyepoxidverbindungen, hergestellt durch Addi tion eines Polyphenols, wie Bisphenol A, halogeniertes Bis phenol A, Bisphenol B, Bisphenol AD, Bisphenol F, haloge niertes Bisphenol F, Resorcinol, Hydrochinon, Pyrogallol, Catechol, 4,4′-Dihydroxybiphenyl und 1,5-Hydroxynaphthalin mit zwei oder mehr Äquivalenten Epichlorhydrin; oder Poly phenolepoxidharzverbindungen, wie Phenolnovolac, bromiertes Novolac und Kresolnovolac;(B1) polyepoxide compounds manufactured by Addi tion of a polyphenol such as bisphenol A, halogenated bis phenol A, bisphenol B, bisphenol AD, bisphenol F, halogen bisphenol F, resorcinol, hydroquinone, pyrogallol, Catechol, 4,4'-dihydroxybiphenyl and 1,5-hydroxynaphthalene with two or more equivalents of epichlorohydrin; or poly phenol epoxy resin compounds such as phenol novolac, brominated Novolac and Kresolnovolac;
- (B2) Polyglycidylesterpolyepoxidverbindungen;(B2) polyglycidyl ester polyepoxide compounds;
- (B3) Polyglycidylaminpolyepoxidverbindungen;(B3) polyglycidylamine polyepoxide compounds;
- (B4) Polyepoxidverbindungen, hergestellt durch Addi tion von polyhydrischen Alkoholen, wie hydriertes Bisphenol A, Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetramethylenglykol, Ethy lenoxidaddukt von Bisphenol A, Propylenoxidaddukt von Bis phenol A, 2,2-Dimethyrolpropan, Trimethyrolpropan, Pentaeri thritol, Dipentaerythritol und Sorbitol, mit zwei oder mehr Äquivalenten Epichlorhydrin;(B4) polyepoxide compounds manufactured by Addi tion of polyhydric alcohols, such as hydrogenated bisphenol A, ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, ethyl lenoxide adduct of bisphenol A, propylene oxide adduct of bis phenol A, 2,2-dimethyrene propane, trimethyrene propane, Pentaeri thritol, dipentaerythritol and sorbitol, with two or more Equivalents of epichlorohydrin;
- (B5) alicyclische Polyepoxidharzverbindungen; und(B5) alicyclic polyepoxy resin compounds; and
- (B6) heterocyclische Poyepoxidverbindungen.(B6) heterocyclic polyepoxide compounds.
In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können die folgenden basischen Substanzen (C) und/oder Verbindungen (D) mit einer phenolischen Hydroxylgruppe als Härtungsbe schleuniger zugegeben werden.In the composition according to the invention, the following basic substances (C) and / or compounds (D) with a phenolic hydroxyl group as curing accelerators are added.
Die basischen Substanzen (C) beinhalten Amine (C1), Verbindungen (C2) mit einer geschützten Aminogruppe, die durch Hydrolyse in eine freie Aminogruppe überführt werden kann, und/oder Phosphine (C3).The basic substances (C) contain amines (C1), Compounds (C2) with a protected amino group, the be converted into a free amino group by hydrolysis can, and / or phosphines (C3).
Zu spezifischen Beispielen für die Amine (C1) zählen:Specific examples of the amines (C1) include:
- - aliphatische Amine, wie n-Butylamin, Isobutylamin, Ethylendiamin, Propylendiamin, Hexamethylendiamin, 2,5-Dime thylhexamethylendiamin, Trimethylhexamethylendiamifl, Diet hylaminopropylamin, Methyliminobispropylamin, Tri(methylami no)hexan und Polyätherdiamin;aliphatic amines, such as n-butylamine, isobutylamine, Ethylene diamine, propylene diamine, hexamethylene diamine, 2,5-dime thylhexamethylene diamine, trimethylhexamethylene diamine, Diet hylaminopropylamine, methyliminobispropylamine, tri (methylami no) hexane and polyether diamine;
- - Polyethylenpolyamine, wie Diethylentriamin, Triethy lentetramin, Tetraethylenpentamin, Pentaethylenhexamin;- Polyethylene polyamines, such as diethylenetriamine, Triethy lentetramine, tetraethylene pentamine, pentaethylene hexamine;
- - alicyclische Amine, wie Menthendiamin, Bis(aminome thyl)cyclohexan, Bis(4-amino)-3-methyldicyclohexyl)methan, Diaminodicyclohexylmethan, Isophorondiamin, Norbornandiamin, N-Aminoethylpiperazin;alicyclic amines, such as menthenediamine, bis (aminomas thyl) cyclohexane, bis (4-amino) -3-methyldicyclohexyl) methane, Diaminodicyclohexylmethane, isophoronediamine, norbornane diamine, N-aminoethylpiperazine;
- - aromatische Amine, wie Anilin, Diaminodiphenylme than, Diaminodiphenylsulfon, Diaminodiethyldiphenylmethan; aliphatische aromatische Amine, wie m-Xyloldiamin;aromatic amines, such as aniline, diaminodiphenylme than, diaminodiphenyl sulfone, diaminodiethyldiphenylmethane; aliphatic aromatic amines such as m-xylene diamine;
- - cyclische Amine, wie Piperazin oder Piperidin;cyclic amines, such as piperazine or piperidine;
- - Polyamidamine, wie Kondensationsreaktionsprodukte von Polyethylenpolyaminen mit polymerisierten Fettsäuren (Dimersäuren);Polyamide amines, such as condensation reaction products of polyethylene polyamines with polymerized fatty acids (Dimer acids);
- - aliphatische tertiäre Amine, wie Triethylamin, Tri butylamin, Diethylbutylamin, N,N-Dimethylpropylamin, N,N,N′,N′-Tetramethylhexamethylendiamin;- Aliphatic tertiary amines, such as triethylamine, tri butylamine, diethylbutylamine, N, N-dimethylpropylamine, N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylene diamine;
- - cyclische tertiäre Amine, wie N-Methylpyridin, N-Methylpyrrolidin, N,N′-Dimethylpiperidin;cyclic tertiary amines, such as N-methylpyridine, N-methylpyrrolidine, N, N'-dimethylpiperidine;
- - alicyclische tertiäre Amine, wie 1,8-Diazabicy clo(5,4,0)undeken-7,1,5-Diazabicyclo(4,3,0)nonen-5,6-dibu tylamino-1,8-diazabicyclo(5,4,0)undeken-7;alicyclic tertiary amines, such as 1,8-diazabicy clo (5,4,0) undeken-7,1,5-diazabicyclo (4,3,0) nonen-5,6-dibu tylamino-1,8-diazabicyclo (5,4,0) undeken-7;
- - aliphatische aromatische tertiäre Amine, wie Benzyl dimethylamin, Dimethylaminomethylphenol, 2,4,6-tris(dimethy laminomethyl)phenol.- Aliphatic aromatic tertiary amines, such as benzyl dimethylamine, dimethylaminomethylphenol, 2,4,6-tris (dimethy laminomethyl) phenol.
Zu spezifischen Beispielen für die Verbindung (C2) zählen Ketiminverbindungen und Oxazolidinverbindungen. Die Ketiminverbindungen werden durch ein gut bekanntes Verfahren hergestellt, welches das Umsetzen von Aminen mit einer pri mären Aminogruppe unter dehydratisierenden Bedingungen mit Ketonen, wie Aceton, Methylethylketon und Methylisobutylke ton, oder Aldehyden, wie Acetaldehyd und Propionaldehyd, umfaßt. Die Oxazolidinverbindungen werden ebenso durch ein gut bekanntes Verfahren hergestellt, welches das Umsetzen von Aminen mit einer Hydroxyalkylaminogruppe unter dehydra tisierenden Bedingungen mit Ketonen, wie Aceton, Methylet hylketon und Methylisobutylketon, oder Aldehyden, wie Ace taldehyd und Propionaldehyd, umfaßt.Specific examples of compound (C2) include ketimine compounds and oxazolidine compounds. The Ketimine compounds are made by a well known process manufactured, which the reaction of amines with a pri with amino groups under dehydrating conditions Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutylke clay, or aldehydes, such as acetaldehyde and propionaldehyde, includes. The oxazolidine compounds are also represented by a well-known process which is the implementation of amines with a hydroxyalkylamino group under dehydra tising conditions with ketones, such as acetone, methylet hylketone and methyl isobutyl ketone, or aldehydes such as Ace taldehyde and propionaldehyde.
Zu spezifischen Beispielen für Phosphine (C3) zählen Triethylphosphin, Tributylphosphin und Triphenylphosphin.Specific examples of phosphines (C3) include Triethylphosphine, tributylphosphine and triphenylphosphine.
Wenn die basischen Substanzen (C) zur Erhöhung der Härtungsgeschwindigkeit zugegeben werden, sind die jewei ligen stark basischen tertiären Amine unter den oben be schriebenen Aminen (C1) bevorzugt. Amine mit primären oder sekundären Aminogruppen, welche aktive Wasserstoffatome auf weisen, die mit Epoxygruppen reagieren können, sind bevor zugt, da diese nicht die Eigenschaften des gehärteten Pro dukts, wie seine mechanische Festigkeit oder seine Bestän digkeit gegen Wasser und Chemikalien, herabsetzt.If the basic substances (C) increase the Cure rate are added, the respective strong basic tertiary amines among the above written amines (C1) preferred. Amines with primary or secondary amino groups, which have active hydrogen atoms have before that can react with epoxy groups as this does not have the properties of the hardened Pro products, such as its mechanical strength or its durability resistance to water and chemicals.
Polyamidamine gemäß (C1), Verbindungen (C2) mit einer geschützten Aminogruppe und Phosphine (C3) sind bevorzugt, wenn die Verlängerung der Topfzeit der Zusammensetzung nach Mischen der Hauptkomponente mit der Härtungsmittelkomponeflte gewünscht ist.Polyamide amines according to (C1), compounds (C2) with a protected amino group and phosphines (C3) are preferred, if the extension of the pot life according to the composition Mix the main component with the hardener component is desired.
Wenn ungeschützte primäre oder sekundäre Aminogruppen in diesen Verbindungen (C2) mit einer geschützten Aminogrup pe verbleiben, werden die Aminogruppen bevorzugt mit bei spielsweise Monoepoxidverbindungen, Isocyanatverbindungen, Säureanhydriden, Acrylnitril, Acrylsäure oder Acrylsäuree stern vorreagiert, um die Topfzeit der Zusammensetzung zu verlängern. If unprotected primary or secondary amino groups in these compounds (C2) with a protected amino group pe remain, the amino groups are preferred with for example monoepoxide compounds, isocyanate compounds, Acid anhydrides, acrylonitrile, acrylic acid or acrylic acids star pre-reacted to the pot life of the composition extend.
Wenn eine Verbindung (C2) mit einer geschützten Amino gruppe als Härtungsbeschleuniger zu der Epoxidharzzusammen setzung gegeben wird, aktiviert sie die Mercaptoverbindungen (A) der Härtungsmittelkomponente, nachdem die freien Amino gruppen durch Hydrolyse gebildet wurden, aufgrund der Anwe senheit von Feuchtigkeit in der Luft. Dadurch wird der Be ginn der Härtungsreaktion durch die Zeit, die für die Hydro lyse benötigt wird, verzögert, und es ist möglich, die Topf zeit der Zusammensetzung zu regulieren.If a connection (C2) with a protected amino group as a curing accelerator to form the epoxy resin is given, it activates the mercapto compounds (A) the curing agent component after the free amino groups were formed by hydrolysis due to the application moisture in the air. As a result, the Be start of the hardening reaction by the time it takes for the hydro lysis is needed, delayed, and it is possible to use the pot regulate time of composition.
Zu Beispielen für die Verbindung (D) zählen Phenol, Octylphenol, Nonylphenol, Bisphenol A, Bisphenol B, Bisphe nol AD, Bisphenol F, Resorcinol, Hydrochinon, Pyrogallol, Catechol, Naphthol, Kresol, 4,4′-Dihydroxybiphenyl, 1,5-Hydroxynaphthalin und deren Kondensationsverbindungen mit Formalin.Examples of the compound (D) include phenol, Octylphenol, nonylphenol, bisphenol A, bisphenol B, bisphe nol AD, bisphenol F, resorcinol, hydroquinone, pyrogallol, Catechol, naphthol, cresol, 4,4'-dihydroxybiphenyl, 1,5-hydroxynaphthalene and their condensation compounds with Formalin.
Die Härtungsgeschwindigkeit, die Topfzeit und die Eigenschaften des gehärteten Produkts können entsprechend der Anwendung, dem Verwendungszweck oder den Verwendungsbe dingungen durch Veränderung der Art oder Menge der basischen Substanzen (C) reguliert werden.The hardening speed, the pot life and the Properties of the cured product can vary accordingly the application, the intended use or the intended use conditions by changing the type or amount of basic Substances (C) are regulated.
Diese basischen Substanzen können ebenso in Kombina tion verwendet werden. Die basischen Substanzen (C) und/oder die Verbindungen (D) können von vornherein in der Härtungs mittelkomponente enthalten sein oder als dritte Komponente zum Zeitpunkt der Verwendung zugegeben werden. Wenn sie von vornherein in der Härtungsmittelkomponente enthalten sind, wird im allgemeinen die maximale Härtungsgeschwindigkeit erreicht. Wenn sie als dritte Komponente zum Zeitpunkt der Verwendung zugegeben werden, kann die Topfzeit um die Zeit verlängert werden, die notwendig ist, um die Mercaptangrup pen zu aktivieren. Die basischen Substanzen (C) und die Verbindungen (D) können allein oder zusammen verwendet wer den, bevorzugt werden sie jedoch zusammen verwendet, um die Härtungsreaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen.These basic substances can also be found in Kombina tion can be used. The basic substances (C) and / or the compounds (D) can be hardened from the outset middle component or be included as a third component be added at the time of use. If from are contained in the hardener component in advance, will generally be the maximum curing rate reached. If it is the third component at the time of Use can be added to the pot life by the time be extended, which is necessary to the Mercaptangrup to activate pen. The basic substances (C) and the Compounds (D) can be used alone or together however, they are preferably used together to form the Increase curing reaction rate.
Zu der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können wahl weise Topfzeit regulierende Mittel (E) zugegeben werden, um die Topfzeit der Zusammensetzung derart zu regulieren, daß sie nicht zu kurz ist. Dabei kann es sich um Verbindungen (E1) mit einer oder mehr Carboxylgruppen im Molekül, Lewis säuren (E2) und/oder Aminkomplexsalze von Lewissäuren (E3) handeln.You can choose to the composition of the invention wise pot life regulating agents (E) are added to regulate the pot life of the composition in such a way that it is not too short. These can be connections (E1) with one or more carboxyl groups in the molecule, Lewis acids (E2) and / or amine complex salts of Lewis acids (E3) act.
Die Verbindungen (E1) umfassen Ameisensäure, Essig säure, Propionsäure, Buttersäure, Milchsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure, Octylsäure, Ölsäure, Linolsäure, Stearin säure, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Benzoesäure, Phthalsäure, Trimellitsäure, Pyromellitsäure, Salicylsäure, Weinsäure, Sebacinsäure, Zitronensäure, Dimersäure, Säurean hydride und Mercaptoalkylsäure. Zu den Lewissäuren gemäß (E2) zählen Fluorboron, Aluminiumtrichlorid und Eisentri chlorid. Zu den Aminkomplexsalzen der Lewissäuren (E3) zäh len die Komplexsalze der Lewissäuren gemäß (E2) mit Triet hylamin oder Tributylamin.The compounds (E1) include formic acid, vinegar acid, propionic acid, butyric acid, lactic acid, acrylic acid, Methacrylic acid, octylic acid, oleic acid, linoleic acid, stearin acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, benzoic acid, Phthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, salicylic acid, Tartaric acid, sebacic acid, citric acid, dimer acid, acid hydride and mercaptoalkyl acid. According to the Lewis acids (E2) include fluoroborone, aluminum trichloride and iron tri chloride. Tough to the amine complex salts of Lewis acids (E3) len the complex salts of Lewis acids according to (E2) with Triet hylamine or tributylamine.
Das Verfahren der Zugabe oder Verwendung der die Topf zeit regulierenden Mittel (E) ist ähnlich dem der Verbindun gen (C) und/oder (D). Die Mittel (E) können zusammen mit den Verbindungen (C) und/oder (D) zugegeben werden.The process of adding or using the the pot time-regulating means (E) is similar to that of the compound gene (C) and / or (D). The funds (E) can be combined with the Compounds (C) and / or (D) are added.
Das Verhältnis jeder Komponente in der erfindungsgemä ßen Epoxidharzzusammensetzung pro 100 Massenteile Polyep oxidverbindung (B) ist folgendermaßen: Die Härtungsmittel komponente in Form der Mercaptoverbindungen (A) liegt typi scherweise in einer Menge von 5 bis 200 Massenteilen, bevor zugt von 30 bis 100 Massenteilen, vor; die basischen Sub stanzen (C) liegen typischerweise mit nicht über 100 Mass enteilen, bevorzugt mit 0,5 bis 50 Massenteilen, vor; die Verbindungen (D) liegen typischerweise mit nicht über 50 Massenteilen, bevorzugt mit 0,4 bis 40 Massenteilen, vor; und die die Topfzeit regulierenden Mittel (E) liegen typi scherweise mit nicht über 10 Massenteilen, bevorzugt mit 0,01 bis 5 Massenteilen, vor.The ratio of each component in the invention ß epoxy resin composition per 100 parts by mass of Polyep Oxide compound (B) is as follows: The hardening agent Component in the form of the mercapto compounds (A) is typically usually in an amount of 5 to 200 parts by mass before prefers from 30 to 100 parts by mass, before; the basic sub punches (C) are typically not more than 100 dimensions rush, preferably with 0.5 to 50 parts by mass, before; the Compounds (D) are typically no more than 50 Parts by mass, preferably with 0.4 to 40 parts by mass, before; and the means regulating the pot life (E) are typical usually not more than 10 parts by mass, preferably with 0.01 to 5 parts by mass.
Zu der Härtungsmittelkomponente oder der Hauptkompo nente in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können wahl weise verschiedene Zusatzstoffe gegeben werden. Dazu zählen Trockenmittel, Streckmittel, Weichmacher, Antioxidantien, UV-Absorptionsmittel, haftungsverbessernde Mittel, Thixotro piemittel, Haftvermittler, Lösungsmittel, reaktive Verdün nungsmittel, Pigmente, Dispergenzen, flammhemmende Mittel, elektrisch leitende Füllmittel und Verdickungsmittel.To the hardener component or the main compo elements in the composition according to the invention can be chosen as different additives are given. These include Desiccants, extenders, plasticizers, antioxidants, UV absorbers, adhesion-improving agents, Thixotro agents, adhesion promoters, solvents, reactive thinners agents, pigments, dispersions, flame retardants, electrically conductive fillers and thickeners.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele genauer beschrieben. Alle Teil- und Prozentual angaben beziehen sich auf die Masse, wenn es nicht anders angegeben ist.The present invention is illustrated by the following Examples described in more detail. All partial and percentage data relate to the mass, if not different is specified.
182 Teile Sorbitol, 1110 Teile Epichlorhydrin und 15 Teile Benzyltrimethylammoniumchlorid wurden in ein Reak tionsgefäß gegeben. Dann wurden 480 Teile wässeriges Natri umhydroxid portionsweise zu dieser Mischung gegeben, wobei die Temperatur unter 40°C gehalten wurde, und dann für 3 Stunden bei 40°C gealtert.182 parts sorbitol, 1110 parts epichlorohydrin and 15 Parts of benzyltrimethylammonium chloride were placed in a reak given vessel. Then 480 parts of aqueous natri Umhydroxid added in portions to this mixture, wherein the temperature was kept below 40 ° C, and then for 3 Aged at 40 ° C for hours.
Der Inhalt wurde in einen Scheidetrichter überführt, dreimal mit 1000 Teilen Wasser gewaschen, das verbleibende Epichlorhydrin unter reduziertem Druck abdestilliert und gefiltert, wobei das Zwischenprodukt M1 erhalten wurde. Das Zwischenprodukt M1 besaß ein mittleres Molekulargewicht (Zahlenmittel) von 440 g/Mol und eine Viskosität von 1.300 cP (gemessen mit einem B-Typ-Viskosimeter bei 25°C). Es stellte sich heraus, daß diese Verbindung 58% terminale Epoxygruppen enthielt.The contents were transferred to a separatory funnel, washed three times with 1000 parts of water, the remaining Epichlorohydrin distilled off under reduced pressure and filtered to give intermediate M1. The Intermediate M1 had an average molecular weight (Number average) of 440 g / mol and a viscosity of 1,300 cP (measured with a B-type viscometer at 25 ° C). It this connection was found to be 58% terminal Contained epoxy groups.
440 Teile des Zwischenprodukts M1, 800 Teile Methanol und 16 Teile Triethylamin wurden in ein Reaktionsgefäß gege ben und Stickstoffaustausch durchgeführt. 400 Teile Schwe felwasserstoff wurden dann unter reduziertem Druck in diese Mischung geblasen, wobei die Temperatur unter 30°C gehalten wurde. Nach 5stündiger Alterung bei 30°C wurde nicht umge setzter Schwefelwasserstoff in eine Alkalilösung absorbiert und die Mischung gefiltert, wobei die Polymercaptanverbin dung I erhalten wurde.440 parts of intermediate M1, 800 parts of methanol and 16 parts of triethylamine were put in a reaction vessel ben and nitrogen exchange carried out. 400 parts of welding Hydrogen sulfide was then introduced into this under reduced pressure Blown mixture, keeping the temperature below 30 ° C has been. After 5 hours of aging at 30 ° C was not reversed set hydrogen sulfide absorbed in an alkali solution and the mixture is filtered, the polymercaptan compound I was obtained.
Die Polymercaptanverbindung I besaß ein mittleres Molekulargewicht (Zahlenmittel) von 630 g/Mol und eine Vis kosität von 5200 cP (gemessen mit einem B-Typ-Viskosimeter bei 25°C); es handelte sich um eine gelblich braune, visko se Flüssigkeit. Die mittlere Funktionalität (Zahlenmittel) der Mercaptangruppen wurde mit 5,7 bestimmt. Die mittlere Funktionalität (Zahlenmittel) definiert die durchschnitt liche Anzahl von funktionellen Gruppen in einer Verbindung.The polymercaptan compound I had a medium one Molecular weight (number average) of 630 g / mol and a Vis viscosity of 5200 cP (measured with a B-type viscometer at 25 ° C); it was a yellowish brown, viscous se liquid. The average functionality (number average) the mercaptan groups were found to be 5.7. The middle Functionality (number average) defines the average number of functional groups in a connection.
182 Teile Sorbitol und 4 Teile Kaliumhydroxid wurden in ein Reaktionsgefäß gegeben. Dann wurden 348 Teile Propy lenoxid (abgekürzt "PO") allmählich in diese Mischung gebla sen, wobei die Temperatur des Inhalts unter 80°C gehalten wurde. Der Inhalt wurde für 4 Stunden bei 110°C gealtert und dann gefiltert, wobei das Zwischenprodukt M21 erhalten wurde. Das Zwischenprodukt M21 besaß ein mittleres Moleku largewicht (Zahlenmittel) von 530 g/Mol und eine Viskosität von 1700 cP (gemessen mit einem B-Typ-Viskosimeter bei 25°C); es stellte sich heraus, daß es sich um das PO-Addi tionsprodukt von Sorbitol, enthaltend 19% Hydroxylgruppen, handelte.182 parts of sorbitol and 4 parts of potassium hydroxide were added placed in a reaction vessel. Then 348 parts of Propy lenoxid (abbreviated "PO") gradually blown into this mixture sen, keeping the temperature of the contents below 80 ° C has been. The content was aged at 110 ° C for 4 hours and then filtered to obtain the intermediate M21 has been. The intermediate M21 had a medium molecule Lar weight (number average) of 530 g / mol and a viscosity of 1700 cP (measured with a B-type viscometer at 25 ° C); it turned out to be the PO-Addi tion product of sorbitol, containing 19% hydroxyl groups, acted.
Als nächstes wurden 530 Teile des Zwischenprodukts M21, 1110 Teile Epichlorhydrin und 15 Teile Benzyltrimethyl ammoniumchlorid in ein Reaktionsgefäß gegeben, 480 Teile Natriumhydroxid portionsweise zu dieser Mischung gegeben, wobei die Temperatur unter 40°C gehalten wurde, und dann 3 Stunden bei 40 °C gealtert.Next, 530 parts of the intermediate M21, 1110 parts epichlorohydrin and 15 parts benzyltrimethyl put ammonium chloride in a reaction vessel, 480 parts Sodium hydroxide added to this mixture in portions, keeping the temperature below 40 ° C, and then 3 Aged at 40 ° C for hours.
Der Inhalt wurde in einen Scheidetrichter überführt, dreimal mit 1000 Teilen Wasser gewaschen, das verbleibende Epichlorhydrin unter reduziertem Druck abdestilliert und dann gefiltert, wobei das Zwischenprodukt M22 erhalten wur de. Das zwischenprodukt M22 besaß ein mittleres Molekularge wicht (Zahlenmittel) von 790 g/Mol und eine Viskosität von 1.800 cP (gemessen mit einem B-Typ Viskosimeter bei 25°C); der Gehalt an terminalen Epoxygruppen wurde mit 32% best immt. The contents were transferred to a separatory funnel, washed three times with 1000 parts of water, the remaining Epichlorohydrin distilled off under reduced pressure and then filtered to give intermediate M22 de. The intermediate M22 had an average molecular weight weight (number average) of 790 g / mol and a viscosity of 1,800 cP (measured with a B-type viscometer at 25 ° C); the content of terminal epoxy groups was found to be 32% immt.
790 Teile des Zwischenprodukts M22, 1600 Teile Metha nol und 16 Teile Triethylamin wurden in ein Reaktionsgefäß gegeben und Stickstoffaustausch durchgeführt. Dann wurden 400 Teile Schwefelwasserstoff unter reduziertem Druck in diese Mischung geblasen, wobei die Temperatur unter 30°C gehalten wurde. Nach 5stündigem Altern bei 30°C wurde nicht umgesetzter Schwefelwasserstoff in eine Alkalilösung absorbiert und dann die Mischung gefiltert, wobei die Poly mercaptanverbindung II erhalten wurde. Die Polymercaptanver bindung II besaß ein mittleres Molekulargewicht (Zahlenmit tel) von 1040 g/Mol und eine Viskosität von 6400 cP (gemes sen mit einem B-Typ-Viskosimeter bei 25°C); es handelte sich um eine hellgelbe, viskose Flüssigkeit mit einer mitt leren Funktionalität (Zahlenmittel) der Mercaptangruppen von 5,8.790 parts of the intermediate M22, 1600 parts of metha nol and 16 parts of triethylamine were placed in a reaction vessel given and nitrogen exchange carried out. Then were 400 parts of hydrogen sulfide under reduced pressure in this mixture is blown, the temperature below 30 ° C was held. After aging for 5 hours at 30 ° C unreacted hydrogen sulfide in an alkali solution absorbed and then the mixture filtered, the poly mercaptan compound II was obtained. The polymercaptanver bond II had an average molecular weight (number with tel) of 1040 g / mol and a viscosity of 6400 cP (measured with a B-type viscometer at 25 ° C); it acted a light yellow, viscous liquid with a medium functionality (number average) of the mercaptan groups of 5.8.
182 Teile Sorbitol und 4 Teile Kaliumhydroxid wurden in ein Reaktionsgefäß gegeben. Dann wurden 264 Teile Ethy lenoxid (abgekürzt "EO") allmählich in diese Mischung gebla sen, wobei die Temperatur des Inhalts unter 80°C gehalten wurde. Der Inhalt wurde für 4 Stunden bei 110°C gealtert und dann gefiltert, wobei das Zwischenprodukt M31 erhalten wurde. Das Zwischenprodukt M31 besaß ein mittleres Moleku largewicht (Zahlenmittel) von 450 g/Mol und eine Viskosität von 1500 cP (gemessen mit einem B-Typ-Viskosimeter bei 25°C); es stellte sich heraus, daß es sich um das EO-Addi tionsprodukt von Sorbitol, enthaltend 22% Hydroxylgruppen, handelte.182 parts of sorbitol and 4 parts of potassium hydroxide were added placed in a reaction vessel. Then 264 parts of Ethy lenoxid (abbreviated "EO") gradually blown into this mixture sen, keeping the temperature of the contents below 80 ° C has been. The content was aged at 110 ° C for 4 hours and then filtered to obtain the intermediate M31 has been. The intermediate M31 had a medium molecule Lar weight (number average) of 450 g / mol and a viscosity of 1500 cP (measured with a B-type viscometer at 25 ° C); it turned out to be the EO-Addi tion product of sorbitol, containing 22% hydroxyl groups, acted.
Als nächstes wurden 450 Teile des Zwischenprodukts M31, 1110 Teile Epichlorhydrin und 15 Teile Benzyltrimethyl ammoniumchlorid in ein Reaktionsgefäß gegeben. Dann wurden 480 Teile Natriumhydroxid portionsweise zu dieser Mischung gegeben, wobei die Temperatur unter 40°C gehalten wurde, und dann für 3 Stunden bei 40°C gealtert.Next, 450 parts of the intermediate M31, 1110 parts epichlorohydrin and 15 parts benzyltrimethyl put ammonium chloride in a reaction vessel. Then were 480 parts of sodium hydroxide in portions to this mixture given, the temperature was kept below 40 ° C, and then aged for 3 hours at 40 ° C.
Der Inhalt wurde in einen Scheidetrichter überführt, dreimal mit 1000 Teilen Wasser gewaschen, das verbleibende Epichlorhydrin unter reduziertem Druck abdestilliert und gefiltert, wobei das Zwischenprodukt M32 erhalten wurde. Das Zwischenprodukt M32 besaß ein mittleres Molekulargewicht (Zahlenmittel) von 700 g/Mol und eine Viskosität von 1800 cP (gemessen mit einem B-Typ-Viskosimeter bei 25°C); der Ge halt an terminalen Epoxygruppen wurde mit 36% bestimmt.The contents were transferred to a separatory funnel, washed three times with 1000 parts of water, the remaining Epichlorohydrin distilled off under reduced pressure and filtered to give the intermediate M32. The Intermediate M32 had an average molecular weight (Number average) of 700 g / mol and a viscosity of 1800 cP (measured with a B-type viscometer at 25 ° C); the Ge terminal epoxy groups was found to be 36%.
700 Teile des Zwischenprodukts M32, 1.600 Teile Metha nol und 16 Triethylamin wurden in ein Reaktionsgefäß gegeben und Stickstoffaustausch durchgeführt. 400 Teile Schwefel wasserstoff wurden dann unter reduziertem Druck in diese Mischung geblasen, wobei die Temperatur unter 30°C gehalten wurde.700 parts of the intermediate M32, 1,600 parts of metha nol and 16 triethylamine were placed in a reaction vessel and nitrogen exchange carried out. 400 parts of sulfur Hydrogen was then put into this under reduced pressure Blown mixture, keeping the temperature below 30 ° C has been.
Nach 5stündigem Altern bei 30°C wurde der nicht umgesetzte Schwefelwasserstoff in eine Alkalilösung absor biert und dann gefiltert, wobei die Polymercaptanverbindung III erhalten wurde. Die Polymercaptanverbindung III besaß ein mittleres Molekulargewicht (Zahlenmittel) von 890 g/Mol, eine Viskosität von 6500 cP (gemessen mit einem B-Typ-Vis kosimeter bei 25°C); es handelte sich um eine hellgelbe, viskose Flüssigkeit mit einer mittleren Funktionalität (Zah lenmittel) der Mercaptangruppen von 5,8.After 5 hours of aging at 30 ° C, the was not converted hydrogen sulfide absorbed into an alkali solution beers and then filtered, the polymercaptan compound III was obtained. The polymercaptan compound III had an average molecular weight (number average) of 890 g / mol, a viscosity of 6500 cP (measured with a B-type Vis cosimeter at 25 ° C); it was a light yellow, viscous liquid with medium functionality (Zah lenmittel) of the mercaptan groups of 5.8.
146 Teile Triethylentetramin und 4 Teile Kaliumhydro xid wurden in ein Reaktionsgefäß gegeben. Dann wurden 348 Teile PO allmählich in diese Mischung geblasen, wobei die Temperatur des Inhalts unter 80°C gehalten wurde. Der In halt wurde für 4 Stunden bei 110°C gealtert und dann gefil tert, wobei das Zwischenprodukt M41 erhalten wurde. Das Zwischenprodukt M41 besaß ein mittleres Molekulargewicht (Zahlenmittel) von 490 g/Mol und eine Viskosität von 1500 cP (gemessen mit einem B-Typ Viskosimeter bei 25°C); es stell te sich heraus, daß es sich um ein PO-Additionsprodukt von Triethylentetramin, enthaltend 20% Hydroxylgruppen, han delte. 146 parts of triethylene tetramine and 4 parts of potassium hydro xid were placed in a reaction vessel. Then 348 Gradually blow PO into this mixture, taking the Content temperature was kept below 80 ° C. The In stop was aged for 4 hours at 110 ° C and then filmed tert, whereby the intermediate M41 was obtained. The Intermediate M41 had an average molecular weight (Number average) of 490 g / mol and a viscosity of 1500 cP (measured with a B-type viscometer at 25 ° C); it put was found to be a PO addition product from Triethylenetetramine, containing 20% hydroxyl groups, han delte.
Als nächstes wurden 490 Teile des Zwischenprodukts M41, 1110 Teile Epichlorhydrin und 15 Teile Benzyltrimethyl ammoniumchlorid in ein Reaktionsgefäß gegeben, 480 Teile Natriumhydroxid portionsweise zu dieser Mischung gegeben, wobei die Temperatur unter 40°C gehalten wurde, und dann für 3 Stunden bei 40°C gealtert.Next, 490 parts of the intermediate M41, 1110 parts epichlorohydrin and 15 parts benzyltrimethyl put ammonium chloride in a reaction vessel, 480 parts Sodium hydroxide added to this mixture in portions, keeping the temperature below 40 ° C, and then aged for 3 hours at 40 ° C.
Der Inhalt wurde in einen Scheidetrichter überführt, dreimal mit 1.000 Teilen Wasser gewaschen, dann das verblei bende Epichlorhydrin unter reduziertem Druck abdestilliert und gefiltert, wobei das Zwischenprodukt M42 erhalten wurde. Das Zwischenprodukt M42 besaß ein mittleres Molekulargewicht (Zahlenmittel) von 755 g/Mol und eine Viskosität von 1700 cP (gemessen mit einem B-Typ-Viskosimeter bei 25°C); der Ge halt an terminalen Epoxygruppen wurde mit 33% bestimmt.The contents were transferred to a separatory funnel, washed three times with 1,000 parts of water, then the lead epichlorohydrin distilled off under reduced pressure and filtered to give intermediate M42. The intermediate M42 had an average molecular weight (Number average) of 755 g / mol and a viscosity of 1700 cP (measured with a B-type viscometer at 25 ° C); the Ge terminal epoxy groups was found to be 33%.
755 Teile des Zwischenprodukts M42, 1600 Teile Metha nol und 16 Teile Triethylamin wurden in ein Reaktionsgefäß geladen und Stickstoffaustausch durchgeführt. Dann wurden 400 Teile Schwefelwasserstoff unter reduziertem Druck in diese Mischung geblasen, wobei die Temperatur unter 30°C gehalten wurde.755 parts of intermediate M42, 1600 parts of metha nol and 16 parts of triethylamine were placed in a reaction vessel loaded and nitrogen exchange performed. Then were 400 parts of hydrogen sulfide under reduced pressure in this mixture is blown, the temperature below 30 ° C was held.
Nach 5stündigem Altern bei 30°C wurde der nicht umgesetzte Schwefelwasserstoff in eine Alkalilösung absor biert und dann die Mischung gefiltert, wobei die Polymercap tanverbindung IV erhalten wurde.After 5 hours of aging at 30 ° C, the was not converted hydrogen sulfide absorbed into an alkali solution beers and then filtered the mixture, the polymer cap Tan compound IV was obtained.
Die polymercaptanverbindung IV besaß ein mittleres Molekulargewicht (Zahlenmittel) von 980 g/Mol, eine Viskosi tät von 9200 cP (gemessen mit einem B-Typ Viskosimeter bei 25°C); es handelte sich um eine hellgelbe, viskose Flüssig keit mit einer mittleren Funktionalität (Zahlenmittel) der Mercaptangruppen von 5,8.The polymercaptan compound IV had a medium one Molecular weight (number average) of 980 g / mol, a viscose 9200 cP (measured with a B-type viscometer at 25 ° C); it was a light yellow, viscous liquid with a medium functionality (number average) Mercaptan groups of 5.8.
In den Beispielen 1-4 wurden die jeweiligen Polymer captanverbindungen I-IV mit einer Bisphenol A-Polyepoxid verbindung (EPIKOTE 828TM, erhältlich von Yuka-Shell Epoxy Co.) und einem Härtungsbeschleuniger (2,4,6-Tris(dimethyla minomethyl)phenol) gemischt und dann die Topfzeit und die Härtungseigenschaften jeder der Mischungen und außerdem die mechanischen Eigenschaften und die Beständigkeit gegen Was ser und Chemikalien jedes gehärteten Produkts anhand der folgenden Verfahren bewertet. In den Vergleichsbeispielen wurden die Bewertungen in ähnlicher Weise wie in den Bei spielen durchgeführt. Jedoch wurde in Vergleichsbeispiel 1 anstelle der Polymercaptanverbindungen I-IV Dipentaery thritolhexathioglykolsäureester (die Polymercaptanverbindung V, zum Vergleich) und in Vergleichsbeispiel 2 CAPCURE 3-800TM (erhältlich von Hoescht Corp., mit einer mittleren Funktio nalität (Zahlenmittel) der Mercaptangruppen von 5,8) (die Polymercaptanverbindung VI, zum Vergleich) verwendet. Die Formulierung betrug jeweils 100 Teile der Verbindungen I-VI und 5 Teile 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol auf 100 Teile EPIKOTE 828TM. Die Ergebnisse der Bewertungen sind in Tabelle 1 wiedergegeben.In Examples 1-4, the respective polymer captan compounds I-IV were combined with a bisphenol A polyepoxide compound (EPIKOTE 828 ™ , available from Yuka-Shell Epoxy Co.) and a curing accelerator (2,4,6-tris (dimethyla minomethyl) phenol) and then evaluating the pot life and curing properties of each of the mixtures and also the mechanical properties and resistance to water and chemicals of each cured product using the following procedures. In the comparative examples, the evaluations were carried out in a manner similar to that in the examples. However, in Comparative Example 1, instead of the polymercaptan compounds I-IV, dipentaerythritolhexathioglycolic acid ester (the polymercaptan compound V, for comparison) and in Comparative Example 2 CAPCURE 3-800 TM (available from Hoescht Corp., with an average functionality (number average) of the mercaptan groups of 5. 8) (the polymercaptan compound VI, for comparison). The formulation was 100 parts of compounds I-VI and 5 parts of 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol per 100 parts of EPIKOTE 828 ™ . The results of the evaluations are shown in Table 1.
Sofort nach dem Mischen wurden 100 g jeder Mischung in einer thermostatischen Kammer bei einer Testtemperatur ge halten und der Temperaturanstieg in den Härtungsreaktionen durch eine Temperaturaufzeichnungsvorrichtung gemessen. Die Topfzeit wurde als die Zeit definiert, in der der Mittelteil der Mischung die Temperatur {To + (Tm - To)/3}°C erreichte, wobei "To" die Testtemperatur und "Tm" die erreichte Höchst temperatur darstellen.Immediately after mixing, 100 g of each mixture was added a thermostatic chamber at a test temperature hold and the temperature rise in the curing reactions measured by a temperature recording device. The Pot life was defined as the time in which the middle part the mixture reached the temperature {To + (Tm - To) / 3} ° C, where "To" is the test temperature and "Tm" is the maximum reached represent temperature.
Unmittelbar nach dem Mischen wurde jede Mischung mit einer Dicke von 300 µm auf einer Glasplatte verteilt. Die Trockenklebrigkeit wurde als die Zeit definiert, in der die Oberfläche der Beschichtung unter einer konstanten Testtem peratur keine Klebrigkeit mehr aufwies. Immediately after mixing, each mix was included distributed in a thickness of 300 microns on a glass plate. The Dry tack was defined as the time in which the Surface of the coating under a constant test temperature temperature no longer exhibited any stickiness.
Die Zugfestigkeit des entstandenen Produkts wurde nach 7tägiger Härtung jeder Mischung bei Raumtemperatur in Über einstimmung mit dem in JIS K-7113 beschriebenen Verfahren gemessen.The tensile strength of the resulting product was reduced to 7-day curing of each mixture at room temperature in excess in accordance with the procedure described in JIS K-7113 measured.
Jede der Mischungen wurde zu einer Scheibenform mit einem Durchmesser von 12 mm und einer Dicke von 8 mm gegos sen und nach siebentägiger Härtung bei Raumtemperatur für 7 Tage bei Raumtemperatur in die in Tabelle 1 aufgeführten Testlösungen eingetaucht. Dann wurde die Massenveränderung gemessen. Die Massenveränderung ist als Massenanstieg, wenn nicht anders angegeben, definiert.Each of the blends was made into a disc shape a diameter of 12 mm and a thickness of 8 mm cast and after seven days of curing at room temperature for 7 Days at room temperature in those listed in Table 1 Test solutions immersed. Then the mass change measured. The mass change is considered a mass increase, though not otherwise specified, defined.
Die in diesen Beispielen verwendeten Formulierungen waren die Polymercaptanverbindungen II, EPIKOTE 828TM, die jeweiligen, in Tabelle 2 aufgeführten Härtungsbeschleuniger (anstelle des in den Beispielen 1-4 verwendeten 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol), Essigsäure (ein die Topf zeit regulierendes Mittel) und NIKANOL Y-50TM (ein Weichma cher, erhältlich von Mitsubishi Gas Chemical Co., das Forma linkondensat von Xylol). Es wurden die Härtungseigenschaften und die Topfzeit jeder Mischung dieser Komponenten sowie die mechanischen Eigenschaften und die Beständigkeit gegen Was ser und Chemikalien jedes der entstandenen gehärteten Pro dukte bewertet. Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben. The formulations used in these examples were polymercaptan compounds II, EPIKOTE 828 ™ , the respective curing accelerators listed in Table 2 (instead of the 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol used in Examples 1-4), acetic acid (a Pot time regulating agent) and NIKANOL Y-50 ™ (a plasticizer available from Mitsubishi Gas Chemical Co., the formaldehyde condensate from xylene). The curing properties and pot life of each mixture of these components as well as the mechanical properties and the resistance to water and chemicals of each of the resulting cured products were evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.
Das Härtungsmittel und die Epoxidharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung besitzen verbesserte Schnellhär tungseigenschaften und verbesserte Tieftemperaturhärtungs eigenschaften im Vergleich zu konventionellen Härtungsmit teln auf Mercaptanbasis. Außerdem sind die Eigenschaften der konventionellen Härtungsmittel auf Mercaptanbasis, wie die mechanischen Eigenschaften und die Beständigkeit gegen Was ser und Chemikalien der entstandenen gehärteten Produkte, sehr viel geringer als die der vorliegenden Erfindung. Des halb wird die vorliegende Erfindung bevorzugt dann verwen det, wenn Schnellhärtungseigenschaften oder Tieftemperatur härtungseigenschaften oder die anderen zuvor erwähnten Ei genschaften der gehärteten Produkte erforderlich sind.The curing agent and the epoxy resin composition of the present invention have improved rapid hardening properties and improved low-temperature curing properties compared to conventional hardening agents based on mercaptan. In addition, the properties of conventional mercaptan based curing agents such as the mechanical properties and resistance to what water and chemicals of the resulting hardened products, much less than that of the present invention. Des half the present invention is then preferably used det if quick hardening properties or low temperature hardening properties or the other egg mentioned above properties of the hardened products are required.
Aufgrund der oben erwähnten Vorteile sind das erfin dungsgemäße Härtungsmittel und die erfindungsgemäße Epoxid harzzusammensetzung bei folgenden Anwendungen nützlich:This is due to the advantages mentioned above hardener according to the invention and the epoxy according to the invention Resin composition useful in the following applications:
- (1) Verwendung als Bindemittel: Bindemittel für FRP (Faserverstärkte Kunststoffe) oder zum Verbinden von Beton und Stahlblech, welche in erdbebensicheren Verstärkungskon struktionen verwendet werden, Harze zur Verwendung als Stra ßenpflastermaterialien und Harze zur Verwendung in Wasser penetrierpflastermaterialien und ähnliches;(1) Use as a binder: Binder for FRP (Fiber-reinforced plastics) or for connecting concrete and sheet steel, which in earthquake-proof reinforcement con structures are used, resins for use as stra plasters and resins for use in water penetrating plasters and the like;
- (2) Verwendung als Beschichtung, Abdichtung und ähn liches: Betonverstärkungsmittel, wasserabweisende Mittel für Beton, Dichtungsmittel, Pottingmittel, korrosionsbeständige Beschichtungen, Beschichtungsmaterial für Böden, Grundierun gen und elektrische Anwendungen (wie als Laminate für ge druckte Schaltungen, Dichtungsmassen für Halbleiter und Isolierungsmittel); und(2) Use as a coating, seal and the like Liches: concrete reinforcement, water repellent for Concrete, sealant, potting agent, corrosion resistant Coatings, coating material for floors, primer and electrical applications (such as laminates for ge printed circuits, sealants for semiconductors and Insulation); and
- (3) Verwendung als Formharze: Harze für Formen oder Modelle aus Harz.(3) Use as molding resins: resins for molding or Resin models.
Claims (15)
- (a) eine der Verbindungen
- (a1) Saccharide;
- (a2) Zuckeralkohole;
- (a3) Verbindungen, in der einige oder alle Hydroxy gruppen der Saccharide (a1) oder Zuckeralkohole (a2) mit nicht mehr als 10 Monoepoxidverbindungen (b) pro Hydroxy gruppe addiert sind;
- (a4) Polyalkylenpolyamine mit 5 bis 8 aktiven Wasser stoffatomen; und/oder
- (a5) die Verbindungen, in der einige oder alle aktiven Wasserstoffatome der Polyalkylenpolyamine (a4) mit nicht mehr als 10 Monoepoxidverbindungen (b) pro aktivem Wasser stoffatom addiert sind, ist.
- (a) one of the compounds
- (a1) saccharides;
- (a2) sugar alcohols;
- (a3) compounds in which some or all of the hydroxyl groups of the saccharides (a1) or sugar alcohols (a2) are added with not more than 10 monoepoxide compounds (b) per hydroxyl group;
- (a4) polyalkylene polyamines having 5 to 8 active hydrogen atoms; and or
- (a5) the compounds in which some or all of the active hydrogen atoms of the polyalkylene polyamines (a4) are added with no more than 10 monoepoxide compounds (b) per active hydrogen atom.
ein Härtungsmittel für Epoxidharze, enthaltend eine Mercaptoverbindung (A) gemäß folgender Formel (1): in der "n" eine ganze Zahl gleich oder größer als 5 und "X" ein Rest ist, in dem "n" Wasserstoffatome von einer Verbin dung (a) mit "n" oder mehr aktiven Wasserstoffatomen ent fernt wurden; und eine Polyepoxidverbindung (B).5. Epoxy resin composition containing:
a curing agent for epoxy resins, containing a mercapto compound (A) according to the following formula (1): in which "n" is an integer equal to or greater than 5 and "X" is a radical in which "n" hydrogen atoms have been removed from a compound (a) having "n" or more active hydrogen atoms; and a polyepoxide compound (B).
- (B1) Polyepoxidverbindungen, hergestellt durch Addi tion eines der Polyphenole Bisphenol A, halogeniertes Bis phenol A, Bisphenol B, Bisphenol AD, Bisphenol F, haloge niertes Bisphenol F, Resorcinol, Hydrochinon, Pyrogallol, Catechol, 4,4′-Dihydroxybiphenyl und/oder 1,5-Hydroxynapht halin mit zwei oder mehr Äquivalenten Epichlorhydrin;
- (B2) eine der Polyphenolepoxidharzverbindungen Phenol novolac, bromiertes Novolac und/oder Cresolnovolac;
- (B3) Polyglycidylesterpolyepoxidverbindungen;
- (B4) eine Polyglycidylaminpolyepoxidverbindungen;
- (B5) Polyepoxidverbindungen, hergestellt durch Addi tion eines der polyhydrischen Alkohole hydriertes Bisphenol A, Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetramethylenglykol, Ethy lenoxidaddukt von Bisphenol A, Propylenoxidaddukt von Bis phenol A, 2,2-Dimethyrolpropan, Trimethyrolpropan, Pentaery thritol, Dipentaerythritol und/oder Sorbitol mit zwei oder mehr Äquivalenten Epichlorhydrin;
- (B6) alicyclische Polyepoxidharzverbindungen;
und/oder - (B7) heterocyclische Polyepoxidverbindungen ist.
- (B1) polyepoxide compounds produced by addition of one of the polyphenols bisphenol A, halogenated bisphenol A, bisphenol B, bisphenol AD, bisphenol F, halogenated bisphenol F, resorcinol, hydroquinone, pyrogallol, catechol, 4,4′-dihydroxybiphenyl and / or 1,5-hydroxynaphthalene with two or more equivalents of epichlorohydrin;
- (B2) one of the polyphenol epoxy resin compounds phenol novolac, brominated novolac and / or cresol novolac;
- (B3) polyglycidyl ester polyepoxide compounds;
- (B4) a polyglycidylamine polyepoxide compound;
- (B5) polyepoxide compounds prepared by addition of one of the polyhydric alcohols hydrogenated bisphenol A, ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, ethylene oxide adduct of bisphenol A, propylene oxide adduct of bisphenol A, 2,2-dimethyrene propane, trimethyrene propane, pentaerythritol and dipentaerythritol Sorbitol with two or more equivalents of epichlorohydrin;
- (B6) alicyclic polyepoxy resin compounds;
and or - (B7) heterocyclic polyepoxide compounds.
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