DE2748705A1 - ADDITIVE FOR AMINE-CURED EPOXY RESIN COMPOSITIONS AND A PROCESS FOR THE PREPARATION OF CURED EPOXY RESINS USING THE ADDITIVE - Google Patents

ADDITIVE FOR AMINE-CURED EPOXY RESIN COMPOSITIONS AND A PROCESS FOR THE PREPARATION OF CURED EPOXY RESINS USING THE ADDITIVE

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DE2748705A1 DE19772748705 DE2748705A DE2748705A1 DE 2748705 A1 DE2748705 A1 DE 2748705A1 DE 19772748705 DE19772748705 DE 19772748705 DE 2748705 A DE2748705 A DE 2748705A DE 2748705 A1 DE2748705 A1 DE 2748705A1
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Abstract

Cured epoxy resins of high adhesive strength are prepared by curing a mixture containing a vicinal polyepoxide having an epoxy equivalent weight of greater than 1.8, a polyamine as curing agent, optionally a curing accelerator and a polyethersuccinimide or -ureide containing terminal amino groups having a molecular weight of from 4000 to 4500.

Description

Additiv für mit Amin härtbare Epoxiharzzusammensetzungen sowieAdditive for amine curable epoxy resin compositions as well

ein Verfahren zur Herstellung von gehärteten Epoxiharzen unter Einsatz des Additivs.a method of making cured epoxy resins using of the additive.

Die Erfindung betrifft ein Additiv für mit Amin härtbaren Epoxiharzzusammensetzungen sowie ein Verfahren zur Herstellung von gehärteten Epoxiharzen mit verbesserter Haftfestigkeit unter Einsatz des Additivs.The invention relates to an additive for amine curable epoxy resin compositions and a process for the production of cured epoxy resins with improved Adhesion strength using the additive.

Epoxiharze bilden eine große Klasse polymerer Materialien, die einen weiten Eigenschaftsbereich einschließt. Die Harze sind durch Epoxigruppen gekennzeichnet, die durch Reaktion mit bestimmten Katalysatoren oder Härtern zu gehärteten Epoxit.arzzusammensetzungen mit bestimmten gewünschten Eigenschaften härtbar sind. Eine solche Klasse von Härtern sind die Amine. Die als Härter am häufigsten eingesetzten Amine sind aliphatische Amine, wie Diäthylentriamin, Triäthylentetramin und dergleichen und/oder Polyoxialkylenpoly2:nine wie Polyoxipropylen-diamine und -triamine.Epoxy resins form a large class of polymeric materials that make up a includes a wide range of properties. The resins are characterized by epoxy groups, the epoxy resin compositions cured by reaction with certain catalysts or hardeners are curable with certain desired properties. Such a class of hardeners are the amines. The amines most frequently used as hardeners are aliphatic Amines such as diethylenetriamine, triethylenetetramine and the like and / or polyoxyalkylene poly2: nine such as polyoxypropylene diamines and triamines.

Epoxiharze mit verbesserten mechanischen Eigenschaften werden durch Verwendung von Polyoxialkylenpolyaminen, insbesondere Polyoxialkylendiaminen als Härter erhalten. Es ist üblich, bei solchen Epoxiharzzusammensetzungen einen Co-Härter, wie sie in der US-?S 3 549 592 beschrieben sind. einzusetzen.Epoxy resins with improved mechanical properties are made by Use of polyoxialkylenepolyamines, in particular polyoxialkylenediamines as Get harder. It is common to use a co-hardener in such epoxy resin compositions, as described in US Pat. No. 3,549,592. to use.

Es ist bekannt, aus aliphatischen oder aromatischen Aminen und 2-basischen Säuren oder Anhydriden Oligomere zu bilden (siehe US-PS 3 732 189). Ferner wurden Diamine mit Maleinimiden oder Anhydriden zu Elastomeren umgesetzt (US-PS 2 818 405). Auch hitzehärtende Grundstoffe sind aus Epoxiden und bestimmten N-haltigen Verbindungen mit endständigen Carboxylgruppen hergestellt worden (siehe US-PS 3 984 373).It is known from aliphatic or aromatic amines and 2-basic Acids or anhydrides to form oligomers (see US Pat. No. 3,732,189). Furthermore were Diamines reacted with maleimides or anhydrides to form elastomers (US Pat. No. 2,818,405). Thermosetting raw materials are also made from epoxides and certain N-containing compounds terminated with carboxyl groups (see U.S. Patent 3,984,373).

Ebenso bekannt als Epoxihärter oder Co-Härter sind verschiedene Harnstoffe und substituierte Harnstoffe. In diesem Zusammenhang wird auf die US-PS'en 3 294 749, 2 713 569, 3 386 956 und 3 386 955, 2 855 372 und 3 639 338 verwiesen. Die in diesen Patentschriften effenbarten Harnstoffverbindungen sind als Härter und als Härtungsbeschleuniger geeignet.Various ureas are also known as epoxy hardeners or co-hardeners and substituted ureas. In this regard, reference is made to U.S. Patents 3,294 749, 2,713,569, 3,386,956 and 3,386,955, 2,855,372 and 3,639,338. the Urea compounds disclosed in these patents are used as hardeners and suitable as a hardening accelerator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Additiv für mit Amin härtbare Epoxiharze zu schaffen, das zu gehärteten Produkten mit erheblich verbesserter Haftfestigkeit und Scherfestigkeit führt. Es soll auch ein Verfahren zur Herstellung von gehärteten Epoxiharzen mit diesem Additiv geschaffen werden.The invention is based on the object of an additive for with amine curable epoxy resins to create cured products with significantly improved Bond strength and shear strength leads. There should also be a method of manufacture of cured epoxy resins with this additive.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Additiv für mit Amin härtbare Epoxiharzzusammensetzungen, welches gekennzeichnet ist durch die allgemeine Formel (I) in der bedeuten: X A oder B, wobei A -C= 0 oder ein Rest eines difunktionellen Isocyanats mit zwei -N = C = o Gruppen und B der Rest ist Z ein Alkylenrest mit 2 bis 5 C-Atomen; Y H, Methyl oder Äthyl; m und n solche Zahlen, daß das Molekularoewicht des Additiv etwa 4000 bis 4500 beträgt; und H, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest nit 1 bis 10 C-Atomen, ein monocyclischer Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylrest mit 6 bis 12 C-Atomen, ein geradkettiger oder verzweigter Alkenyl- oder Alkadienylrcst mit 2 bis 10 C-Atomen oder ein Aninoalkylaminrest der Formel NH (CH,)p NH2, in der p 2 oder 3 it.The object is achieved by an additive for epoxy resin compositions curable with amine, which is characterized by the general formula (I) in which mean: XA or B, where A is -C = 0 or a radical of a difunctional isocyanate with two -N = C = o groups and B is the radical Z is an alkylene radical with 2 to 5 carbon atoms; YH, methyl or ethyl; m and n are numbers such that the molecular weight of the additive is about 4,000 to 4,500; and H, a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 10 carbon atoms, a monocyclic aryl, alkaryl or aralkyl radical having 6 to 12 carbon atoms, a straight-chain or branched alkenyl or alkadienyl radical having 2 to 10 carbon atoms or a Aninoalkylamine radical of the formula NH (CH,) p NH2, in which p 2 or 3 it.

Die erfindungsgemäßen Additive können bezeichnet werden als Polyoxialkylene mit endständigen Aminogruppen und, wenn in der allgemeinen Formel I X A ist, einer Ureylenbrücke, bzw. wenn X B ist, mindestens einer Succinimidbrücke. Nachstehend wird der Kürze halber der Ausdruck Polyäther-Ureylen bzw. Polyäther-Succinimid gebraucht.The additives according to the invention can be referred to as polyoxyalkylenes with terminal amino groups and, if I is X A in the general formula, one Ureylene bridge, or if X is B, at least one succinimide bridge. Below For the sake of brevity, the term polyether-ureylene or polyether-succinimide is used.

Daß das Einarbeiten dieser Verbindungen als Additive in Epoxiharzzusammensetzungen zu gehärteten Produkten mit verbesserter Scherfestigkeit und Haftfestigkeit führt, war überraschend, zumal Verbindungen ähnlichen Typs aber niedrigeren Molekulargewichts diesen Effekt nicht bringen. Die mit den erfindungsgemäßen Additiven gehärteten Harze sind als Überzüge, Gießlinge, Dichtungen und insbesondere als Kleber geeignet.That the incorporation of these compounds as additives in epoxy resin compositions leads to hardened products with improved shear strength and adhesive strength, was surprising, especially since compounds of a similar type but lower molecular weight do not bring this effect. Those cured with the additives according to the invention Resins are suitable as coatings, castings, seals and especially as adhesives.

Allgemein gesagt wird die Haftfestigkeit (Klebeigenschaft) von amingehärteten Epoxiharzen durch Zusatz einer wirksamen Menge eines Polyäthers mit endständigen Aminogruppen und Ureylen-bzw. Succinimid-Brücken und eines Molekulargewichts von etwa 4000 bis 4500 erheblich verbessert. Nach einem Aspekt der Erfindung sind die endständigen Aminogruppen primär, nach einem anderen sekundär.Generally speaking, the adhesive strength (adhesive property) of amine-hardened ones Epoxy resins by adding an effective amount of a polyether terminated Amino groups and ureylene or. Succinimide bridges and a molecular weight of about 4000 to 4500 improved considerably. According to one aspect of the invention, the terminal amino groups primary, after another secondary.

Vorzugsweise wird ein Diglycidyläther von 4,4'-Isopropylidenbisphenol, eine zum Härten ausreichende Menge eines primäre Aminogruppen tragenden Härters, der im wesentlichen aus einem Polyoxipropylenpolyamin eines Molekulargewichts von etwa 20C bis 500 besteht, ein Piperazin-Alkanolamin - Beschleuniger und eine wirksame Menge des erfindungsgemäßen Additivs miteinander vermischt und gehärtet.Preferably, a diglycidyl ether of 4,4'-isopropylidenebisphenol, an amount of a hardener bearing primary amino groups sufficient for hardening, which consists essentially of a polyoxypropylene polyamine having a molecular weight of about 20C to 500, a piperazine alkanolamine accelerator and an effective one Amount of the additive according to the invention mixed together and cured.

Erfindungsgemäß wird ein Polyepoxid, ein Amin-Härter, ein Polyäther mit endständigen Aminogruppen und einer Ureylen-bzw.According to the invention, a polyepoxide, an amine hardener, a polyether with terminal amino groups and a ureylene or.

Succinimid-Brücken und wenn gewünscht ein Beschleuniger sorgfältig vermischt und nach konventionellen Methoden gehärtet.Succinimide bridges and, if desired, an accelerator carefully mixed and hardened by conventional methods.

Man erhält gehärtete Produkte mit überraschend hoher Haftfestigkeit.Cured products with surprisingly high adhesive strength are obtained.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Diglycidyläther des 4,4'-Isopropyliden-bisphenols mit einer wirksamen Menge eines Härters und des erfindungsgemäßen Additivs, nämlich eines Polyäther-Ureylens bzw. -Succinimids mit endständigen Aminogruppen und eines Molekulargewichts von etwa 4000 miteinander vermischt und gehärtet. Das bevorzugte Polyäther-Ureylen wird durch Umsetzung von etwa 2 Mol Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von etwa 2000 mit einem Mol Harnstoff, daß Polyäther-Succinimid durch Umsetzung von 2 Mol des Polyoxipropylendiamins mit etwa einem Mol Maleinsäureanhydrid hergestellt. Ein Polyoxipropylenpolyamin eines Molekulargewichts von etwa 200 bis 500 kann als Co-Härter zugesetzt werden.According to one embodiment of the invention, a diglycidyl ether of 4,4'-isopropylidene-bisphenol with an effective amount of a hardener and des additive according to the invention, namely a polyether ureylene or succinimide with terminal amino groups and a molecular weight of about 4000 with each other mixed and hardened. The preferred polyether-ureylene is made by reacting about 2 moles of polyoxypropylenediamine having a molecular weight of about 2000 with a Moles of urea, that polyether succinimide by reaction of 2 moles of the polyoxypropylenediamine made with about one mole of maleic anhydride. A polyoxypropylene polyamine a molecular weight of about 200 to 500 can be added as a co-hardener.

Die Herstellung der gehärteten Epoxiharze erfolgt vorzugsweise in 3 Stufen: In der 1. Stufe wird das Additiv hergestellt. Dazu werden etwa 2,0 Mol eines Polyoxipropylenpolyamins eines Molekulargewichts von etwa 2000, das im wesentlichen Polyoxipropylendiamin ist, in ein geeignetes Reaktionsgefäß gegeben. Dann gibt man 1 Mol Harnstoff bzw. Maleinsäureanhydrid zu. Danach wird allmählich erhitzt, bei Zugabe von Harnstoff auf etwa 180 bis 200°C und die Temperatur solange aufrechterhalten, bis die Ammoniakentwicklung aufhört. Wenn man Maleinsäureanhydrid zugegeben hat, wird auf 140 bis 170 OC solange erhitzt, bis die aeotrope Wasserentfernung beendet ist. Das Reaktionsgemisch wird dann bei 120 bis 150 OC bzw. 170 bis 190 OC (letzteres im Fall der Polyäther-Succinimid-Herstellung) und 1,33 mbar gestrippt und eine viskose Flüssigkeit erhalten.The cured epoxy resins are preferably produced in 3 stages: In the 1st stage the additive is produced. To do this, about 2.0 moles a polyoxypropylene polyamine having a molecular weight of about 2000 which is essentially Polyoxypropylenediamine is placed in a suitable reaction vessel. Then you give 1 mol of urea or maleic anhydride. After that, it is gradually heated at Add urea to around 180 to 200 ° C and maintain the temperature as long as until the ammonia development stops. If you have added maleic anhydride, is heated to 140 to 170 OC until the aeotropic removal of water ends is. The reaction mixture is then heated to 120 to 150 OC or 170 to 190 OC (the latter in the case of polyether succinimide production) and 1.33 mbar stripped and a viscous Get liquid.

In der 2. Stufe wird die viskose Flüssigkeit der Stufe 1 mit einem Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von etwa 200 bis 250 im Verhältnis von etwa 5:1 bis etwa 1:5 vermischt.In the 2nd stage, the viscous liquid of stage 1 with a Polyoxypropylenediamine having a molecular weight of about 200 to 250 in ratio from about 5: 1 to about 1: 5 mixed.

Diesem Gemisch kann, wenn gewünscht, ein im Handel erhältlicher Beschleuniger zugegeben werden.A commercially available accelerator can be added to this mixture, if desired be admitted.

Dem Gemisch der Stufe 2 wird in Stufe 3 eine geeignete enge eines Diglycidyläthers von 4,4'-Isopropyliden-bisphenol zugegeben, so daß die8min-Äquivalent-e gleich den Epoxi-Äquivalenten sind. Das Epoxiharz und die Härtermischung werden sorgfältig vermischt; dabei werden etwa 3 Tropfen eines flüssigen Silicons zugegeben, um die Bildung von Blasen und Hohlräumen zu vermeiden. Die resultierende Zusammensetzung wird nach 2 bis 5 Minuten langem Entgasen unter Vakuum auf die Substrate aufgetragen, die es verkleben soll oder in Formen gegossen. Die Harze werden bei Raumtemperatur gehärtet und vorzugsweise bei etwa 80 bis 125 OC nachgehärtet. Die gehärteten Produkte besitzen verbesserte Scherfestigkeit, Biegefestigkeit, Bruchdehnung und insbesondere verbesserte Haftfestigkeit am Substrat.The mixture of stage 2 is given a suitable narrow one in stage 3 Diglycidyl ether of 4,4'-isopropylidene-bisphenol added, so that the 8min equivalent e are equal to the epoxy equivalents. The epoxy resin and the Hardener mix are mixed carefully; this will take about 3 drops of a liquid Silicones added to avoid the formation of bubbles and voids. The resulting Composition is applied to substrates after degassing under vacuum for 2 to 5 minutes applied to glue it or poured into molds. The resins are at Cured at room temperature and preferably post cured at about 80 to 125 ° C. the hardened products have improved shear strength, flexural strength, elongation at break and in particular, improved adhesion to the substrate.

Im allgemeinen sind die Zusammensetzungen, die vicinale Polyepoxide enthalten und die mit Amin gehärtet werden, organische Materialien mit durchschnittlich mindestens 1,8 reaktiven 1,2-Epoxigruppen im Molekül. Diese Polyepoxide können monomere oder polymere, gesättigte oder ungesättigte aliphatische, zykloaliphatische, aromatische oder heterozyklische Verbindungen sein, die zusätzlich zu den Epoxigruppen auch andere Substituenten wie Hydroxyl, Xtherreste, aromatisches halogen und dergleichen tragen können. In general, the compositions are vicinal polyepoxides and which are hardened with amine, organic materials with average at least 1.8 reactive 1,2-epoxy groups in the molecule. These polyepoxides can be monomeric or polymeric, saturated or unsaturated aliphatic, cycloaliphatic, aromatic or heterocyclic compounds, in addition to the epoxy groups as well other substituents such as hydroxyl, xther radicals, aromatic halogen and the like can carry.

Bevorzugte Polyepoxide sind die von Glycidyläthern, hergestellt durch Epoxidieren der entsprechenden Allyläther oder in an sich bekannter Weise durch Umsetzen eines molaren Überschüsses von Epichlorhydrin mit einer aromatischen Polyhydroxi-Verbindung, z. B. Isopropyliden-bisphenol, Novolak, Resorzin usw. Die Epoxiderivate von Methylen- und Isopropyliden-bisphenol werden bevorzugt. Zu den für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Polyepoxide gehören die harzartigen Epoxipolyäther, die durch Umsetzung eines Epihalogenhydrins, wie Epichlorhydrin, mit entweder einem mehrwertigen Phenol oder einem mehrwertigen Alkohol erhalten werden. Beispiele hierfür sind: 4,4'-Isopropyliden~bisphenol, 2,4'-Dihydroxidiphenyläthylmethan, 3,3'-Dihydroxidiphenyl-diäthylmethan, 3,4'-Dihydroxidiphenylmethylpropylmethan, 2,3'-Dihydroxidiphenyläthylphenylmethan, 4,4'-Dihydroxidiphenylpropylphenylmethan, 4,4'-Dihydroxidiphenylbutylphenylmethan, 2,2'-Dihydroxidiphenylditolylmethan, 4,4'-Dihydroxidiphenyltolylmethylmethan und dergleichen. Weitere mehrwertige Phenole, die insbesondere mit einem Epihalogenhydrin umgesetzt werden können, sind z. B. Resorzin, Hydrochinon, substituierte Hydrochinone, z. B. Methylhydrochinon, und dergleichen. Preferred polyepoxides are those of glycidyl ethers made by Epoxidizing the corresponding allyl ethers or in a manner known per se Reacting a molar excess of epichlorohydrin with an aromatic polyhydroxi compound, z. B. Isopropylidene bisphenol, novolak, resorcinol, etc. The epoxy derivatives of methylene and isopropylidene bisphenol are preferred. For the process according to the invention Suitable polyepoxides include the resinous epoxy polyethers that are produced by reaction an epihalohydrin such as epichlorohydrin with either a polyhydric phenol or a polyhydric alcohol. Examples are: 4,4'-isopropylidene bisphenol, 2,4'-dihydroxidiphenylethyl methane, 3,3'-dihydroxidiphenyl diethyl methane, 3,4'-dihydroxidiphenylmethylpropyl methane, 2,3'-dihydroxidiphenylethylphenylmethane, 4,4'-dihydroxidiphenylpropylphenylmethane, 4,4'-dihydroxidiphenylbutylphenyl methane, 2,2'-dihydroxidiphenylditolyl methane, 4,4'-dihydroxidiphenyltolylmethyl methane and the same. More polyhydric phenols, in particular with an epihalohydrin can be implemented are, for. B. resorcinol, hydroquinone, substituted hydroquinones, z. Methylhydroquinone, and the like.

Unter den mehrwertigen Alkoholen, die mit einem Epihalogenhydrin zu den harzartigen EpoxipolySthern führen, gehören Verbindungen wie Äthylenglykol, Propylenglykole, Butylenglykole, Pentandiole, Bis-(4-hydroxizyklohexyl)-dimethylmethan, 1,4-Dimethylol-benzol, Glyzerin, 1,2,6-Hexantriol, Trimethylolpropan, Mannitol, Sorbitol, Erythrit, Pentaerythrit, ihre Dimeren, Trimeren und höhere Polymeren, z. B. Polyathylenglykole, Polypropylenglykole, Triglyzerin, Dipentaerythrit und dergleichen, Polyallylalkohol, Polyhydroxi-thioäther, wie 2,2'-, 3,3'-Tetrahydroxidipropylsulfid und dergleichen, Merkapto-Alkohole wie Monothioglyzerin, Dithioglyzerin, und dergleichen, Partialester mehrwertiger Alkohole wie Monostearin, Pentaerythrit-monoacetat und dergleichen und halogenierte mehrwertige Alkohole wie die Monochlorhydrine von Glyzerin, Sorbitol, Pentaerythrit und dergleichen.Among the polyhydric alcohols that interact with an epihalohydrin too lead to the resinous epoxy polyethers, include compounds such as ethylene glycol, Propylene glycols, butylene glycols, pentanediols, bis (4-hydroxycyclohexyl) dimethyl methane, 1,4-dimethylol-benzene, glycerine, 1,2,6-hexanetriol, trimethylolpropane, mannitol, Sorbitol, erythritol, pentaerythritol, their dimers, trimers and higher polymers, z. B. polyethylene glycols, polypropylene glycols, triglycerol, dipentaerythritol and the like, polyallyl alcohol, polyhydroxy thioethers such as 2,2'-, 3,3'-tetrahydroxidipropyl sulfide and the like, mercapto alcohols such as monothioglycerin, dithioglycerin, and the like, Partial esters of polyhydric alcohols such as monostearin, pentaerythritol monoacetate and the like and halogenated polyhydric alcohols such as the monochlorohydrins of glycerine, Sorbitol, pentaerythritol and the like.

Eine weitere Klasse von polymeren Polyepoxiden, die mit Amin gehärtet werden können und für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sind, sind die Epoxi-Novolakharze, die durch Umsetzung, vorzugsweise in Gegenwart eines basischen Katalysators, z. B.Another class of polymeric polyepoxides that are amine cured and are suitable for the process according to the invention are the epoxy novolak resins, by reaction, preferably in the presence of a basic catalyst, e.g. B.

Natrium- oder Kalium-Hydroxid, eines Epihalogenhydrins, wie Epichlorhydrin, mit dem harzartigen Kondensationsprodukt eines Aldehyds, z. B. Formaldehyd, und entweder eines einwertigen Phenols, z. B. Phenol selbst oder eines Phenols mit mehreren Hydroxylgruppen erhalten werden. Weitere Einzelheiten über Natur und Herstellung von Epoxi-Novolakharzen können dem Handbook of Epoxy Resins von Lee und Neville, McGraw Hill Book Co., 1967 entnommen werden.Sodium or potassium hydroxide, an epihalohydrin such as epichlorohydrin, with the resinous condensation product of an aldehyde, e.g. B. formaldehyde, and either a monohydric phenol, e.g. B. phenol itself or a phenol with several Hydroxyl groups are obtained. More details about nature and manufacture of epoxy novolak resins can be found in the Handbook of Epoxy Resins by Lee and Neville, McGraw Hill Book Co., 1967.

Für den Fachmann ergibt es sich von selbst, daß auch andere Polyepoxidzusammensetzungen für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden können.It will be obvious to those skilled in the art that other polyepoxide compositions can be used for the process according to the invention.

Die erfindungsgemäßen Additive können allgemein als polyoxialkylenhaltige Materialien mit einer einzigen Ureylen-Brücke bzw. mindestens einer Succinimid-Brücke, endständigen Aminogruppen und einem Molekulargewicht von etwa 4000 bis 4500 beschrieben werden. Die Additive fallen unter die allgemeine Formel I in der die einzelnen Symbole die weiter vorn gebrachte Bedeutung haben. Vorzugsweise hat R, wenn es einen verzweigten oder geradkettigen Alkylrest bedeutet, 1-6 C-Atome; wenn es ein monozyklischer Aryl-, Alkaryl- oder Aralkyl-Rest ist, 6-8 C-Atome; oder wenn es ein verzweigter oder geradkettiger Alkenyl-oder Alkadienyl-Rest ist, 3-8 C-Atome.The additives according to the invention can generally be described as polyoxyalkylene-containing materials with a single ureylene bridge or at least one succinimide bridge, terminal amino groups and a molecular weight of about 4,000 to 4,500. The additives fall under the general formula I. in which the individual symbols have the meaning given above. Preferably, when R is a branched or straight-chain alkyl radical, it has 1-6 C atoms; when it is a monocyclic aryl, alkaryl or aralkyl radical, 6-8 carbon atoms; or if it is a branched or straight-chain alkenyl or alkadienyl radical, 3-8 carbon atoms.

Ganz besonders bevorzugt sind die Additive nach der allgemeinen Formel I, in der R ein Alkylrest mit 1-4 C-Atomen oder ein 1,2-Propylaminrest, insbesondere Wasserstoff, Y ein Methylrest, Z ein 1,2-Propylenrest und m und n gleiche Zahlen von 16-19 sind; m und n sind selbstverständlich Durchschnittswerte. Die bevorzugten Polyätherureylene sind solche, in denen X -C*0 bedeutet.The additives according to the general formula are very particularly preferred I, in which R is an alkyl radical with 1-4 carbon atoms or a 1,2-propylamine radical, in particular Hydrogen, Y a methyl radical, Z a 1,2-propylene radical and m and n are the same numbers are from 16-19; Of course, m and n are average values. The preferred Polyether ureylenes are those in which X is -C * 0.

Die Polyäther-Ureylen mit endständigen primären Aminogruppen werden durch Umsetzung einer Ureylen-bildenden Verbindung mit einem Polyoxialkylendiamin eines Molekulargewichts von etwa 1800 und 2200 bei etwa 100 bis 200 OC hergestellt, wobei das Mol-Verhältnis von Ureylen-bildender Verbindung zu Polyoxialkylendiamin etwa 1:2 beträgt.The polyether-ureyls with terminal primary amino groups are by reacting a ureylene-forming compound with a polyoxialkylenediamine a molecular weight of about 1800 and 2200 at about 100 to 200 OC, being the molar ratio of ureylene-forming compound to polyoxialkylenediamine approximately 1: 2.

Die Polyäther-Succinimide mit endständigen primären Aminogruppen werden durch Umsetzung von Maleinsäureanhydrid mit einem Pclyoxialkylendiamin eines Molekulargewichts von 1800 bis 2200 in 2 Stufen hergestellt. Zuerst werden die Reaktanten bei niedrigerer Temperatur, d. h. Raumtermperatur, vermischt und dann das Rohprodukt auf 120-180 OC erhitzt, wobei das Wasser mit einem Mol Maleinsäureanhydrid entfernt wird.The polyether succinimides with terminal primary amino groups are by reacting maleic anhydride with a Pclyoxialkylenediamine of one molecular weight manufactured from 1800 to 2200 in 2 stages. First the reactants are at lower Temperature, d. H. Room temperature, mixed and then the crude product to 120-180 OC heated, removing the water with one mole of maleic anhydride.

Die Diamine, die zur Herstellung der Additive geeignet sind, sind Polyoxialkylendiamine der allgemeinen Formel II in der bedeuten: Y Wasserstoff, Methyl oder Athyl; Z ein Kohlenwasserstoffalkylenrest mit 2-5 C-Atomen und n einen Durchschnittswert von 12-20. Die bevorzugten Polyoxialkylendiamine sind solche, bei denen Y ein Methylrest ist, n 16-18 und Z einen 1,2-Propylenrest bedeuten. Diese Polyoxialkylenpolyamine können nach bekannten Methoden hergestellt werden, wie sie z. B.The diamines which are suitable for producing the additives are polyoxyalkylenediamines of the general formula II in which: Y is hydrogen, methyl or ethyl; Z is a hydrocarbon alkylene radical with 2-5 carbon atoms and n has an average value of 12-20. The preferred polyoxyalkylenediamines are those in which Y is a methyl radical, n is 16-18 and Z is a 1,2-propylene radical. These polyoxialkylenepolyamines can be prepared by known methods, such as those described, for. B.

in den US-PS'en 3 236 895 und 3 654 370 beschrieben sind.in U.S. Patents 3,236,895 and 3,654,370.

Die Polyäther-Ureylene können durch Umsetzung von einem Polyoxialkylenpolyamin mit Alkylenresten mit 2-4 C-Atomen, mit Harnstoff, einer Ureylen-bildenden Verbindung oder organischen bifunktionellen Isocyanaten hergestellt werden. Bevorzugt wird Harnstoff.The polyether-ureylenes can be obtained by reacting a polyoxyalkylene polyamine with alkylene radicals with 2-4 carbon atoms, with urea, a ureylene-forming compound or organic bifunctional isocyanates can be produced. Is preferred Urea.

Wenn Harnstoff als Reaktant eingesetzt wird, verläuft die Reaktion unter Entwicklung von Ammoniak und die endständige primäre Aminogruppe des Polyoxialkylenpolyamins wird in eine Ureido-Gruppe umgewandelt. Die Funktionalität des Polyoxialkylenpolyamins hängt von der Zahl der endständigen primären Aminogruppen ab. Da Harnstoff selbst bifunktionell ist, kann jedes Molekül Harnstoff mit 2 endständigen Aminogruppen des Polyoxialkylenpolyamins reagieren.When urea is used as the reactant, the reaction proceeds with evolution of ammonia and the terminal primary amino group of the polyoxialkylenepolyamine is converted into a ureido group. The functionality of the polyoxyalkylene polyamine depends on the number of terminal primary amino groups. Because urea itself is bifunctional, each molecule can be urea with 2 terminal amino groups of the polyoxialkylenepolyamine react.

Obwohl Harnstoff der bevorzugte Reaktant ist, können auch andere harnstoffbildende Verbindungen eingesetzt werden, um den brückenbildenden Rest zu liefern. Da das Polyoxialkylenpolyamin schon endständige primäre Aminogruppen enthält, können Verbindungee wie Carbonyldiimidazol, Phosgen oder Diphenyl-Carbonat als --Lieferant zur Bildung von Ureylen-Brücken ohne Ammoniak-Abspaltung eingesetzt werden.Although urea is the preferred reactant, other urea-forming compounds can be used to remove the bridging moiety to deliver. Since the polyoxyalkylenepolyamine already contains terminal primary amino groups, compounds such as carbonyldiimidazole, phosgene or diphenyl carbonate can be used as suppliers to form ureylene bridges without splitting off ammonia.

Eine weitere Klasse von Polyätherureylen wird durch Umsetzung von Polyoxialkylenpolyaminen mit einem bifunktionellen oranischen Isocyanat, z. B. hergestellt durch Phosgenierung des Kondensationsproduktes von Anilin und Formaldehyd, erhalten.Another class of Polyätherureylen is made by reacting Polyoxialkylenepolyamines with a bifunctional orange isocyanate, e.g. B. manufactured by phosgenation of the condensation product of aniline and formaldehyde.

Geeignete Verbindungen sind das 4,41-Diphenylmethandiisocyanat oder seine Isomeren, wie das 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat sowie Gemische dieser Isomeren.Suitable compounds are 4,41-diphenylmethane diisocyanate or its isomers, such as 2,4'-diphenylmethane diisocyanate and mixtures of these isomers.

Die Polyäther-Succinimide werden hergestellt durch Reaktion eines Polyoxialkylenpolyamins mit Alkylenresten mit 2-4 C-Atomen mit Maleinsäureanhydrid. Die Reaktion verläuft unter Freiwerden von Wasser und eine endständige primäre Aminogruppe des Polyoxialkylenpolyamins wandelt sich in eine Succinimidgruppe um. Das Maleinsäureanhydrid wirkt bifunktionell, die äthylenische Ungesättigtheit mit der endständigen Aminogruppe eines anderen Polyoxialkylendiamins verknüpfend.The polyether succinimides are made by reacting a Polyoxialkylenepolyamine with alkylene radicals with 2-4 carbon atoms with maleic anhydride. The reaction proceeds with the release of water and a terminal primary amino group the polyoxialkylenepolyamine converts to a succinimide group. The maleic anhydride has a bifunctional effect, the ethylenic unsaturation with the terminal amino group linking another polyoxyalkylenediamine.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden Polyäther-Ureylene bzw. -Succinimide mit endständigen sekundären Aminogruppen eingesetzt. Vorzugsweise werden diese Verbindungen durch reduktive Aminierung der Verbindungen mit endständigen primären Aminogruppen erhalten.According to a further embodiment of the invention, polyether-ureylenes are used or -Succinimides with terminal secondary amino groups are used. Preferably these compounds are terminated by reductive amination of the compounds primary amino groups obtained.

Die reduktive Aminierung primärer Amine mit Aldehyden und Ketonen an Standard-HydrierungsJDehydrierungskatalysatoren ist bekannt und braucht hier nicht näher erläutert zu werden. Eine andere Methode zur Herstellung von Verbindungen mit sekundären Aminogruppen schließt die Verwendung von Organo-halogenverbindungen ein. Diese Methode wird nicht bevorzugt, weil zuviel Nebenreaktionen stattfinden.The reductive amination of primary amines with aldehydes and Ketones of standard hydrogenation / dehydrogenation catalysts is known and is needed here not to be explained in more detail. Another method of making connections with secondary amino groups excludes the use of organo-halogen compounds a. This method is not preferred because there are too many side reactions.

Nach einer weiteren Ausführungsform lassen sich Polyäther-Ureylene bzw. -Succinimide mit endständigen Aminoalkylamin-Resten durch Cyanoalkylierung von Polyäthern ~ mit endständigen primären Aminogruppen und anschließende Hydrierung der cyanoalkylierten Verbindungen herstellen. Die Herstellung von cyancalkylierten Addukten ist in der US-PS 3 666 788 beschrieben. Die Hydrierung erfolgt nach konventioneller Methode an einem Standard-Hydrierungs/ Dehydrierungs-Katalysator.According to a further embodiment, polyether ureylenes can be used or succinimides with terminal aminoalkylamine residues by cyanoalkylation of polyethers with terminal primary amino groups and subsequent hydrogenation of the cyanoalkylated compounds. The production of cyancalkylated Adducts are described in U.S. Patent 3,666,788. The hydrogenation takes place according to the conventional method Method on a standard hydrogenation / dehydrogenation catalyst.

Die Polyäther-Ureide und -Succinimide mit endständigen primären Aminogruppen können allein als Aminohärter fungieren. So üben diese Verbindungen sowohl die Funktion eines Aminhärters als auch die eines Additivs, durch welches die Haftfestigkeit erhöht wird, aus. Es wird jedoch bevorzugt, außer diesen Additiven mit endständigen primären Aminogruppen den Epoxiharzzusammensetzungen noch einen üblichen Aminhärter zuzugeben.The polyether ureals and succinimides with terminal primary amino groups can act as amino hardeners on their own. So these connections both practice the function an amine hardener as well as that of an additive, through which the adhesive strength is increased from. However, it is preferred other than these terminated additives primary amino groups the epoxy resin compositions nor a common amine hardener admit.

Als-Aminhärter können alle zum Härten von vicinalen Epoxiden gebräuchlichen Amine eingesetzt werden. Allgemein sind solche Härter mit mindestens 2 reaktiven Aminogruppen geeignet. Beispiele für derartige Amine sind Alkylenpolyamine, wie Diäthylentriamin, Triäthylentetramin und dergleichen; Oxialkylenpolyamine, wie Polyoxipropylen-di- und -triamin und Diamine derivate des Athylenglykols, wie 1,13-Diamino-4,7,10-trioxatridekan.All common amine hardeners for hardening vicinal epoxides can be used Amines are used. In general, such hardeners are reactive with at least 2 Amino groups suitable. Examples of such amines are alkylene polyamines, such as Diethylenetriamine, triethylenetetramine and the like; Oxialkylenepolyamines, such as polyoxypropylene di- and triamine and diamine derivatives of ethylene glycol, such as 1,13-diamino-4,7,10-trioxatridekan.

Außerdem sind aromatische Amine als Härter geeignet. Beispiele hierfür sind Alkylenbrücken aufweisende Polyphenylamine, Phenylendiamine und polyzyklische oder kondensierte aromatische Ringsysteme mit primären Aminogruppen. Auch die entsprechenden zykloaliphatischen Verbindungen können eingesetzt werden.In addition, aromatic amines are suitable as hardeners. Examples of this are polyphenylamines, phenylenediamines and polycyclic ones containing alkylene bridges or fused aromatic ring systems with primary amino groups. Also the corresponding ones Cycloaliphatic compounds can be used.

Ebenfalls geeignet sind Polyamidhärter, wie die Kondensationsprodukte von Polyaminen und Polycarbonsäuren. Als Beispiel sei das Kondensationsprodukt von einem Polyamin und einer dimerisierten Fettsäure, offenbart in US-PS 2 379 413, herangezogen.Polyamide hardeners, such as the condensation products, are also suitable of polyamines and polycarboxylic acids. As an example, consider the condensation product of a polyamine and a dimerized fatty acid disclosed in U.S. Patent 2,379,413 used.

Von den Aminhärtern, die zum Härten von vicinalen Epoxidharzen geeignet sind, werden erfindungsgemäß die Polyoxialkylenamine nachstehender allgemeiner Formel II bevorzugt: in der Y H, methyl oder Athyl, Z ein Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 5 C-Atomen, der 2 bis 4 externe Xtherbrücken bildet, n eine Zahl von 1 bis etwa 15 und r eine Zahl von 2 bis 4 bedeuten. Am. meisten bevorzugt sind die Polyoxipropylendiamine, wobei in der Formel II Y Methyl, n eine Zahl von 1 bis 10, Z ein 1,2-Propylenrest und r etwa 2 ist. Die Herstellung dieser Verbindungen ist in den US-PS' en 3 236 895 und 3 654 370 beschrieben. Ganz besonders bevorzugt wird ein Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von etwa 230, Eine weitere bevorzugte Klasse von Polyoxialkylenpolyaminen kann durch die nachstehende allgemeine Formel III wiedergegeben werden in der Y, Z, n und r die gleiche Bedeutung wie in Formel II haben und y oder 3 ist. Diese Poly-(aminoalkylamino)-polyäther sind die Hydrierungsprodukte des cyanoalkylierten Addukts eines Polyoxialkylenpolyamins wie oben beschrieben. Die Herstellung dieser Addukte ist in US-PS 3 666 788 beschrieben. Bevorzugt werden die hydrierten cyanoäthylierten Polyoxipropylentriamine.Of the amine hardeners which are suitable for hardening vicinal epoxy resins, the polyoxyalkyleneamines of the following general formula II are preferred according to the invention: in which YH, methyl or ethyl, Z is a hydrocarbon radical with 2 to 5 carbon atoms which forms 2 to 4 external Xther bridges, n is a number from 1 to about 15 and r is a number from 2 to 4. At the. Most preferred are the polyoxypropylenediamines, where in formula II Y is methyl, n is a number from 1 to 10, Z is a 1,2-propylene radical and r is about 2. The preparation of these compounds is described in U.S. Patents 3,236,895 and 3,654,370. A polyoxypropylenediamine having a molecular weight of about 230 is very particularly preferred. Another preferred class of polyoxypropylenepolyamines can be represented by the general formula III below in which Y, Z, n and r have the same meaning as in formula II and y or 3 is. These poly (aminoalkylamino) polyethers are the hydrogenation products of the cyanoalkylated adduct of a polyoxialkylenepolyamine as described above. The preparation of these adducts is described in US Pat. No. 3,666,788. The hydrogenated cyanoethylated polyoxypropylenetriamines are preferred.

Wenn gewünscht,können die Epoxiharzzusammensetzungen auch einen Beschleuniger enthalten, der die Aminhärtung des Epoxiharzes insbesondere bei Raumtemperatur beschleunigt. Solche Beschleunigung ist bei einigen Anwendungszwecken von Vorteil, insbesondere, wenn ein Epoxiharz als Kleber in einer brennbaren Umgebung aufgebracht wird, was erhöhte Härtungstemperaturen unzweckmäßig, wenn nicht gar gefährlich machen würde. In dem weiter vorne schon zitierten Handbook of Epoxy Resins ist auf den Seiten 7 bis 14 die Verwendung bestimmter aminhaltiger Verbindungen als Härtungsbeschleuniger für Epoxiharzzusamn..ensetzungen beschrieben.If desired, the epoxy resin compositions can also contain an accelerator which accelerates the amine curing of the epoxy resin, especially at room temperature. Such acceleration is advantageous for some applications, in particular when an epoxy resin is applied as an adhesive in a flammable environment, what elevated curing temperatures would make inappropriate, if not dangerous. In the above-cited Handbook of Epoxy Resins is on the pages 7 to 14 the use of certain amine-containing compounds as curing accelerators for epoxy resin compositions.

Es sind viele Beschleuniger bekannt, die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können. Beispiele dafür sind Salze von Phenolen, Salicylsäure, Aminsalze von Fettsäuren, wie in der US-PS 2 681 901 beschrieben und tertiäre Amine, wie in der US-PS 2 839 480 beschrieben sind. Der erfindungsgemäß bevorzugte Beschleuniger ist in der US-PS 3 875 072 offenbart.Many accelerators are known which can be used in the method according to the invention can be used. Examples are salts of phenols, salicylic acid, Amine salts of fatty acids as described in US Pat. No. 2,681,901 and tertiary amines, as described in U.S. Patent 2,839,480. The accelerator preferred according to the invention is disclosed in U.S. Patent 3,875,072.

Es ist ein Gemisch von Piperazin und einem Alkanolamin im Gewichtsverhältnis von etwa 1 : 8 bis 1 : 1.It is a mixture of piperazine and an alkanolamine in a weight ratio from about 1: 8 to 1: 1.

Erfindungsgemäß wird die Haftfestigkeit der bekannten Amingehärteten Epoxiharze durch Zugabe einer wirksamen Menge eines Polyäther-Ureylens bzw. -Succinimids mit endständigen Aminogruppen und eines Molekulargewichts von etwa 4000 bis 4500 erhöht. Die Menge Additiv, die nötig ist, um die Haftfestigkeit zu erhöhen, ist etwas empirisch und hängt ab vom Harz, der Verwendung eines Aminhärters und der Verwendung eines Beschleunigers Im allgemeinen wird der Polyäther mit endständigen Aminogruppen, wenn er als Härter/Additiv dienen soll, in etwa stöchiometrische Mengen eingesetzt.According to the invention, the adhesive strength of the known amine-hardened Epoxy resins by adding an effective amount of a polyether urylene or succinimide terminated with amino groups and having a molecular weight of about 4,000 to 4,500 elevated. The amount of additive needed to increase the bond strength is somewhat empirical and depends on the resin, the use of an amine hardener and the Use of an Accelerator In general, the polyether is terminated with Amino groups, if it is to serve as a hardener / additive, in roughly stoichiometric amounts used.

In Verbindung mit anderen bekannten Aminhärtern wird das erfindungsgemäße Additiv vorzugsweise in Mengen von etwa 5-40 Gew.Tln., bezogen auf 100 Gew.Tle. Harz, eingesetzt. Ob allein oder mit einem Aminhärter verwendet, die genaue Menge Additiv, die erforderlich ist, lät sich leicht ohne weitere Versuche empirisch bestimmen aufgrund der tatsache, daß ein Harzgemisch, welches eine wirksame Menge des Additivs enthält, Xnderungen erfährt, die beim Härten noch deutlicher sichtbar werden. Das härtbare Harz nimmt ein opaque michi'g-we:ißes Aussehen an, was beim Härten noch stärker wird und zu einem Produkt mit glänzend weißem Aussehen führt. Diese Xnderung der optischen Absorption erhöht- die- Schönheit vòn-Gießlingen und macht die Verwendung von weißen Pigmenten oder Füllstoffen überflüssig.In conjunction with other known amine hardeners, the inventive Additive preferably in amounts of about 5-40 parts by weight, based on 100 parts by weight. Resin. Whether alone or used with an amine hardener, the exact amount of additive required can easily be found without further experimentation empirically determine based on the fact that a resin mixture, which is an effective Amount of additive contains, undergoes changes which are even more noticeable during hardening become visible. The hardenable resin takes on an opaque michi'g-white appearance, which becomes even stronger on hardening and results in a product with a glossy white appearance leads. This change in optical absorption increases the beauty of castings and eliminates the need for white pigments or fillers.

Das Verhältnis von Additiv und Härter zu Harz läßt sich auf Xquivalenzbasis leicht bestimmen. Die Xquivalenzbestimmung soll auch die funktionellen Gruppen des Beschleunigers einschließen.The ratio of additive and hardener to resin can be determined on an equivalence basis easily determine. The equivalence determination should also identify the functional groups of the Include accelerator.

Die erforderliche Menge läßt sich errechnen durch Addieren der Zahl der Xquivalente auf Gewi-Chtsbasis pro ersetzbarer HN-Gruppen in de -Aminhärter, dem A-dditiv und, wenn eingesetzt den Beschleuniger. Basierend auf dieser Berechnung wird ein Gemisch aus einem Polyoxialkylendiamin-Härter, Additiv und Beschleuniger in 10%igem Uberschuß- über die,- bezogen auf das Harz, erforderliche stoichiometristhe Menge eingesetzt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Klebeigenschaften einer bekannten Epoxiharzzusammensetzung eines Epoxiäquivalenz über 1,8 durch Zussatz einer wirksamen Menge eines Polyoxipropylen-Ureylens bzw. -Succinimids mit endständigen Aminogruppen, erhalten durch Kondensation von einweg Mol Harnstoff bzw. einem Mol MaleinsAureanhydrid mit 2 Mol eines Polyoxipropylendiamins eines Molekulargewichts von 2000, erhöht. Bevorzugte Harzzusammensetzungen sind Polyglyzidyläther von Polyphenolen, die durch Einarbeiten einer zum Harten ausreichenden Menge eines Polyoxialkylenpolyamins eines Molekulargewichts von 200 bis 500 und einer Beschleunigerkombination aus Piperazin und einem Alkanolamin im Gewichtsverhältnis von etwa 1:8 bis 1:1 gehärtet werden. Bevorzugte bekannte Zusammensetzungen, deren Haftfestigkeit durch die Additive nach der Erfindung erhöht werden können, sind in der US-PS 3 943 t04 offenbart.The amount required can be calculated by adding the number the equivalents on a weight basis per replaceable HN groups in the amine hardener, the A-dditive and, if used, the accelerator. Based on this calculation is a mixture of a polyoxyalkylenediamine hardener, additive and accelerator in 10% excess over the stoichiometristhe required, based on the resin Amount used. According to a preferred embodiment, the adhesive properties a known epoxy resin composition having an epoxy equivalent greater than 1.8 by addition an effective amount of a terminal polyoxypropylene ureylene or succinimide Amino groups obtained by condensation of one-way moles of urea or one mole Maleic anhydride with 2 moles of a polyoxypropylenediamine of molecular weight from 2000, increased. Preferred resin compositions are polyglycidyl ethers of polyphenols, that by incorporating an amount of a polyoxyalkylene polyamine sufficient to cure a molecular weight of 200 to 500 and an accelerator combination of piperazine and an alkanolamine in a weight ratio of about 1: 8 to 1: 1. Preferred known compositions whose adhesive strength is determined by the additives of the invention are disclosed in U.S. Patent 3,943,04.

Die härtbaren Epoxiharzzusammensetzungen enthalten ein vicinales Polyepoxid eines Epoxiäquivalentgewichts über 1,8, eine zum Härten ausreichende Menge Aminhärter, eine wirksame Menge des erfindungsgemäßen Additivs und einen Beschleuniger. Obwohl alle hierin angegebenen Epoxiharze für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sind, werden solche, die auf aliphatischen Verbindungen basieren, vorzugsweise nicht allein eingesetzt.The curable epoxy resin compositions contain a vicinal polyepoxide an epoxy equivalent weight of more than 1.8, an amount of amine hardener sufficient for curing, an effective amount of the additive of the invention and an accelerator. Even though all epoxy resins specified herein are suitable for the process according to the invention, are those based on aliphatic compounds, preferably not alone used.

Die Anwesenheit von Harzen, die Polyglyzidyläther von mehrwertigen Phenolen in Mengen über 50, vorzugsweise 80 Gew.% enthalten, insbesondere Harze, die zu 100 % aus Polyglizidyläthern von mehrwertigen Phenolen bestehen, verbessern die gewünschten Eigenschaften der gehärteten Produkte, insbesondere der Haftfestigkeit.The presence of resins, the polyglycidyl ethers of polyvalent Contain phenols in amounts above 50, preferably 80% by weight, in particular resins, which consist of 100% polyglicidyl ethers of polyhydric phenols the desired properties of the cured products, especially the adhesive strength.

In gleicher Weise können auch alle Aminhärter beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Es ist jedoch gefunden worden, daß Harze mit Härtern, bei denen, anders als bei den erfindungsgemäßen Additiven, die Aminogruppen durch lange aliphatische oder Oxialkylenketten voneinander getrennt sind, viskos und schwer zu verarbeiten sind und in Cegenwart des erfindungsgemäßen Additivs zu Produkten härten, die nicht die erwünschte hohe Haftfestigkeit aufweisen. Der Grund hierfür ist nicht genau bekannt, doch wird angenommen, daß dies mit der Verträglichkeit der Bestandteile in Zusammenhang steht.In the same way, all amine hardeners can also be used in the case of the invention Process are used. However, it has been found that resins with hardeners, in which, unlike the additives according to the invention, the amino groups through long aliphatic or oxyalkylene chains are separated, viscous and heavy are to be processed and in the presence of the additive according to the invention to products cure, which do not have the desired high adhesive strength. The reason for that is not exactly known, but it is believed that this is due to the compatibility of the components is related.

So zeigen z. B. Harze, die mit Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von 400 in Abwesenheit sonst wirksamer Mengen des erfindungsgemäßen Additivs gehärtet worden sind, keine wesentliche Verbesserung der Haftfestigkeit.So show z. B. Resins made with polyoxypropylenediamine of one molecular weight of 400 cured in the absence of otherwise effective amounts of the additive according to the invention no significant improvement in bond strength.

Wegen der größeren Wirtschaftlichkeit und besseren Handhabbarkeit werden solche Amine bevorzugt, deren Molekulargewicht unter etwa 500 liegt. Bevorzugte Aminhärter sind Polyamine eines Amin-Aquivalentgewichts von 20-150, insbesondere 20-70. Beispiele für solche Härter sind Polyoxipropylendiamine eines Molekulargewichts im Bereich von 200 bis 300 und Polyoxipropylenpolyamine eines Molekulargewichts im Bereich von 400 bis 700.Because of the greater economy and ease of use those amines whose molecular weight is below about 500 are preferred. Preferred Amine hardeners are polyamines of an amine equivalent weight of 20-150, in particular 20-70. Examples of such hardeners are polyoxypropylenediamines of molecular weight in the range of 200 to 300 and polyoxypropylene polyamines of molecular weight in the range from 400 to 700.

Ungeeignete Aminhärter lassen sich vom Fachmann schnell ermitteln, da diese Härter keine wirksame optische Verbesserung bringen.Unsuitable amine hardeners can be quickly identified by a specialist, since these hardeners do not bring about any effective visual improvement.

Die amingehärteten Harze mit vorbeaserter Haftfestigkeit werden in üblicher Weise hergestellt, Wenn ein Aminhärter zusätzlich zum Additiv verwendet wird, wird das Gemisch mit der Polyepoxidzusammensetzung in dem Aminäquivalentgewicht des Gemisches entsprechender Menge zusammengegeben. Im allgemeinen ist die Zahl der Xquivalente der Aminogruppen das etwa 0,8 bis 1,2fache der Zahl der Epoxiäquivalente in der härtbaren Epoxiharzzusammensetzung, wobei eine stoichiometrische Menge bevorzugt wird. Wenn ein Beschleuniger verwendet wird, genügen im allgemeinen Mengen von 1 bis etwa 10 Gew.Tln., bezogen auf 100 Gew.Tle. Harz. Die genaue Menge der Bestandteile hängt in erster Linie von dem Zweck ab, für den das gehärtete Harz bestimmt ist.The amine-cured resins with pre-bonded adhesive strength are used in Usually made when an amine hardener is used in addition to the additive the mixture with the polyepoxide composition is in the amine equivalent weight of the mixture in the appropriate amount. In general, the number is of the equivalents of the amino groups about 0.8 to 1.2 times the number of epoxy equivalents in the curable epoxy resin composition, with a stoichiometric amount being preferred will. If an accelerator is used, amounts of 1 will generally suffice Up to about 10 parts by weight, based on 100 parts by weight. Resin. The exact amount of the ingredients depends primarily on the purpose for which the cured resin is intended.

Wenn das erfindungsgemäße Additiv allein eingesetzt wird, wird es in das ungehärtete Harz eingemischt. Wenn zusätzlich ein Härter benutzt wird, vermischt man vorzugsweise das Additiv zuerst mit dem Härter bzw. dem Hrter-Beschleuniger-Gemisch, vor man es in das Harz einarbeitet. Die Bestandteile, die bare Material bilden, werden nach den üblichen Methoden innig miteinander vermischt und in Gegenwart üblicher Entschaumer entgast, wobei kleine Mengen Silicone zugesetzt werden, um die Bildung von Blasen und Hohlräumen zu vermeiden.When the additive of the invention is used alone, it will mixed into the uncured resin. If a hardener is also used, mixed the additive is preferably first mixed with the hardener or the hardener-accelerator mixture, before working it into the resin. The components that make up bare material are intimately mixed with one another by the usual methods and more usual in the presence Defoamers degassed, with small amounts of silicones added to the formation to avoid bubbles and voids.

Wenn ein Beschleuniger eingesetzt wird, so wird ein solcher bevorzugt, der das Gemisch aus Piperazin und Alkanolamin im Gewichtsverhältnis von etwa 1:8 bis 1:1 ist. Er wird vorzugsweise in einer Menge von etwa 1 bis 5 Oew.Tln. pro 100 Teile Harz eingearbeitet. Der Beschleuniger wird mit einem Polyoxialkylendiaminhärter vermischt, wobei auf etwa 10-50 Gew.Tle. Beschleuniger 100 Gew.Tle. des Härters kommen.If an accelerator is used, one is preferred, the mixture of piperazine and alkanolamine in a weight ratio of about 1: 8 up to 1: 1. It is preferably used in an amount of about 1 to 5 ow. per 100 Parts of resin incorporated. The accelerator is hardened with a polyoxyalkylenediamine mixed, with about 10-50 parts by weight. Accelerator 100 parts by weight. of the hardener come.

Wie schon gesagt, kann es ausreichen, das erfindungsgemäße Additiv als einzigen Härter einzusetzen. Vorzugsweise wird es aber in Verbindung mit einem üblichen Aminhärter für Epoxiharze, wie sie weiter vorne aufgeführt sind, eingesetzt. Polyoxialkylendiamine des Typs, wie weiter vorn beschrieben, die ein Aminäquivalent von 20 bis 70, vorzugsweise 40 bis 70 haben, werden als Co-Härter bevorzugt. Es ist gefunden worden, daß Verhältnisse von Polyäther-Ureylen bzw. -Succinimid zu Amin (-Co)-Härter von etwa 5:1 bis etwa 1:5 Epoxiharze mit erheblich verbesserten Eigenschaften, z. B. Scherfestigkeit, Biegefestigkeit, Bruchdehnung und insbesondere Haftfestigkeit geben.As already said, it may be sufficient to use the Additive to be used as the only hardener. However, it is preferably used in conjunction with a customary amine hardeners for epoxy resins, as listed above, are used. Polyoxialkylenediamines of the type described above which have one amine equivalent from 20 to 70, preferably from 40 to 70, are preferred as co-hardeners. It it has been found that ratios of polyether ureylene or succinimide to Amine (-Co) hardeners from about 5: 1 to about 1: 5 epoxy resins with considerably improved Properties, e.g. B. shear strength, flexural strength, elongation at break and in particular Give adhesive strength.

Das Gemisch aus Epoxiharz, Polyoxialkylenpolyamin, Additiv und Beschleunigerkombination aus Piperazin und Alkanolamin läßt man im allgemeinen bei Raumtemperatur (zwischen 0 und 45 OC) selbst härten. Eine Nachhärtung bei erhöhter Temperatur bis zu etwa 135 OC hat sich als günstig erwiesen.The mixture of epoxy resin, polyoxyalkylene polyamine, additive and accelerator combination from piperazine and alkanolamine are generally left at room temperature (between 0 and 45 OC) harden yourself. Post-curing at elevated temperature up to about 135 OC has proven to be inexpensive.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden ein Diglyzidyläther von 4,4'-Isopr;opyliden-bisphenol, eine zum Härten ausreichende Menge eines primäre Aminogruppen enthaltenden Härters, der im wesentlichen aus einem Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von etwa 200 bis 250 besteht, eines Beschleunigers aus Piperazin und Triäthanolamin im Gewichtsverhältnis 3:7 und einer wirksamen Menge eines Additivs mit endständigen Aminogruppen und einem Molekulargewicht von etwa 4000vermischt und gehärtet.According to a preferred embodiment of the invention, a diglycidyl ether of 4,4'-isopr; opylidene-bisphenol, an amount of a primary sufficient to harden Amino-group-containing hardener, which consists essentially of a polyoxypropylenediamine a molecular weight of about 200 to 250, an accelerator of piperazine and triethanolamine in a weight ratio of 3: 7 and an effective amount of an additive with terminal amino groups and a molecular weight of about 4000 and hardened.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden Polyglyzidyläther von mehrwertigen Phenolen durch Einarbeiten eines Polyoxialkylenpolyamins eines Molekulargewichts von 230 in einer bis zu stöchiometrischen Menge, etwa 5 bis 30 Gew.Tln. eines erfindungsgemäßen Additivs und 1 bis 5 Gew.%, bezogen auf 100 Gew Tle. Harz, eines Beschleunigergemisches aus Piperazin und Triäthanolamin (3:7) gehärtet. Die Härtung findet bei Raumtemperatur statt und man erhält Produkte mit verbesserter Haftfestigkeit.According to a preferred embodiment, polyglycidyl ethers are from polyhydric phenols by incorporating a polyoxyalkylene polyamine of one molecular weight from 230 in an up to stoichiometric amount, about 5 to 30 parts by weight. one according to the invention Additive and 1 to 5% by weight, based on 100 parts by weight of resin, of an accelerator mixture hardened from piperazine and triethanolamine (3: 7). The hardening takes place at room temperature instead and you get products with improved adhesive strength.

Es können selbstverständlich auch andere übliche Zusätze in die Zusammensetzung vor dem Härten eingearbeitet werden. So kann es z. B. in gewissen Fällen zweckmäßig sein, kleine Mengen anderer Polyalkylenamin-CO-Katalysatoren, wie weiter vorne beschrieben, oder Härter zusammen mit verschiedenen anderen Beschleunigern und bekannten Härtungssystemen zuzufügen.Other customary additives can of course also be added to the composition be incorporated before hardening. So it can be B. useful in certain cases be, small amounts of other polyalkyleneamine CO catalysts, as described above, or hardeners along with various other accelerators and known curing systems to add.

Außerdem können zugegeben werden übliche Pigmente, Füllstoffe, Flammschutzmittel und dergleichen, die mit den anderen Bestandteilen der Zusammensetzung verträglich sind, sowie Natur- und Kunstharze.Customary pigments, fillers and flame retardants can also be added and the like that are compatible with the other ingredients of the composition as well as natural and synthetic resins.

Wenn auch nicht bevorzugt, so können.auch die für Polyepoxide bekannten Lösungsmittel benutzt werden, wie Toluol, Benzol, Xylol, Dioxan, Athylenglykol-Monomethyläther und dergleichen.Although not preferred, those known for polyepoxides can also be used Solvents can be used, such as toluene, benzene, xylene, dioxane, ethylene glycol monomethyl ether and the same.

Die -Polyepoxidharze, die die erfindungsgemäßen Additive enthalten, können überall dort eingesetzt werden, wo man bisher Polyepoxide verwendet hat. Ein besonderes Merkmal der Zusamnensetzungen ist, daß sie nach dem Härten opaque werden und eine glatte weiße glänzende Oberfläche haben, was besonders vorteilhaft für Formkörper und Gießlinge ist. Die erfindungsgsgemäß erhaltenen Zusammensetzungen können zum Imprägnieren, Oberflächenbeschichten,zun Eikapseln, Laminieren und vor allem als Kleber für Metall/Metall verwendet werden.The polyepoxy resins containing the additives according to the invention can be used wherever polyepoxides have been used up to now. A special feature of the compositions is that they are opaque after curing and have a smooth white glossy surface, which is particularly beneficial for moldings and castings. The compositions obtained according to the invention Can be used for impregnation, surface coating, egg capsules, lamination and before mainly used as an adhesive for metal / metal.

Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen erläutert.The invention will now be explained by means of examples.

Beispiel 1 Herstellung eines Polyäther-ureylens mit endständigen Aminogruppen nach der Erfindung.Example 1 Preparation of a polyether ureylene with terminal amino groups according to the invention.

In ein geeignetes Reaktionsgefäß, das mit einem Rührer versehen (POPPA) war, wurden 28,5 kg (0,032 Mol) eines Polyoxipropylendiami (Molekulargewicht 2000 und 1,0 Milliäquivalent (meq.) primär Amin/g)und 0,45 kg (0,016 Mol)Harnstoff gegeben. Das Gemisch wurde mit Stickstoff gespült und unter einer Stickstoffdecke gerührt, während allmählich auf 183 OC erhitzt wurde. Diese Mischtemperatur wurde aufrechterhalten, bis die Ammoniakentwicklung aufhörte. Das resultierende rohe Reaktionsprodukt wurde dann bei 150 OC und 1,33 mbar gestrippt und eine viskose Flüssigkeit erhalten. Dieses Produkt wurde dann durch ein Filtertuch filtriert. Die Analyse ergab: 1,57 % N, 0,53 meq GesamtXmin/g, 0,52 meq primärknin/g, 0,10 % Wasser.In a suitable reaction vessel equipped with a stirrer (POPPA) was 28.5 kg (0.032 mole) of a polyoxypropylene diami (molecular weight 2000 and 1.0 milliequivalent (meq.) primarily amine / g) and 0.45 kg (0.016 mol) urea. The mixture was purged with nitrogen and placed under a nitrogen blanket touched, while gradually heating to 183 ° C. This mixing temperature was maintained until the ammonia development ceased. The resulting crude reaction product was then stripped at 150 ° C. and 1.33 mbar and obtained a viscous liquid. This Product was then filtered through a filter cloth. The analysis showed: 1.57% N, 0.53 meq total Xmin / g, 0.52 meq primary knin / g, 0.10% water.

Beispiel 2 Herstellung eines Polyäther-Succinimids mit endständigen Aminogruppen nach der Erfindung.Example 2 Preparation of a terminal polyether succinimide Amino groups according to the invention.

In ein geeignetes ,sauberes,trockenes Reaktionsgefäß, das mit Rührer, Thermometer, Rückflußkühler und Dean-Stark-Falle versehen war,wurden 750 g (0,39 Mol) POPPA 2000,18,4 g (0,183 Mol) Maleinsäureanhydrid und 50 g Benzol gegeben. Dieses Gemisch wurde unter Rückfluß (Cefäßtemperatur 146 bis 167 OC) etwa 2 1/4 Std. erhitzt, bis die azeotrope Entfernung des Wassers (2,3 g Wasser) beendet war. Dann wurde das Benzol aus dem rohen Reaktionsgemisch entfernt, bis die Gefäßtemperatur 205°C betrug. Das zurückgebliebene Reaktionsprodukt wurde dann bei 180°C und 3,99 mbar gestrippt und ein viskoser Rückstand erhalten, dessen Analyse ergab: 0,64 meq Gesamt-Amin/g, 0,43 meq PrimärAmin/, 0,OC9 meq Azidität/g. Die IR-Analyse zeigte das Vorhandensein einer Succinimidgruppe.In a suitable, clean, dry reaction vessel equipped with a stirrer, Thermometer, reflux condenser and Dean-Stark trap were provided, 750 g (0.39 Moles) of POPPA 2000, 18.4 g (0.183 moles) of maleic anhydride and 50 g of benzene were added. This mixture became about 2 1/4 at reflux (vessel temperature 146 to 167 ° C) Heated until the azeotropic removal of the water (2.3 g of water) was complete. Then the benzene was removed from the crude reaction mixture until the kettle temperature Was 205 ° C. The remaining reaction product was then at 180 ° C and 3.99 Stripped mbar and a viscous residue obtained, the analysis of which showed: 0.64 meq Total amine / g, 0.43 meq primary amine /, 0, OC9 meq acidity / g. The IR analysis showed the presence of a succinimide group.

Um die Vorteile der Polyäther-Additive nach der Erfindung zu zeigen, wurden verschiedene Epoxiharzzusammensetzungen unter Verwendung von dem Diglyzidyläther des 4,4'-Isopropylidenbisphenols mit verschiedenen bekannten Aminhärtern gehärtet. Wo es zweckmäßig erschien wurde auch ein Beschleuniger zugesetzt.To show the advantages of the polyether additives according to the invention, have disclosed various epoxy resin compositions using the diglycidyl ether of 4,4'-isopropylidenebisphenol hardened with various known amine hardeners. An accelerator was also added where appropriate.

Drei Tropfen Silikoncl wurden jedem Ansatz zugegeben, um die Bildung van Blasen und Hohlräumen zu vermeiden. Nach dem Entgasen unter Vakuum wurden die Zusammensetzungen unter den angegebenen Bedingungen gehärtet. Die gehärteten Produkte wurden den nachste'1end aufgeführten ASTtl-Testen unterworfen.Three drops of silicone were added to each batch to ease the formation van to avoid bubbles and voids. After degassing under vacuum, the Compositions cured under the specified conditions. The hardened products were subjected to the ASTtl tests listed below.

ASTM D 256 Schlagzähigkeit nach Izod ASTM D-790-66 Biegefestigkeit und Elastizitätsmodul ASTM D-638-64 T Zugfestigkeit und Bruchdehnung ASTM D-648-56 Wärmeverformungstemperatur ASTM 2240-64 T Härte undloder Shore D-Härte ASTM D-903 Schälfestigkeit Die Zug-Scher-Festigkeit nach ASTM D-t002-64 wurde an Klebungen bestimmt. Alle Substrate waren Aluminiumplatten (mir. 2024-T-3 Legierung, 16 gage), entfettet, dann mit Chromsäure geätzt und erst danach verklebt. ASTM D 256 Izod impact strength ASTM D-790-66 flexural strength and Young's Modulus ASTM D-638-64 T Tensile Strength and Elongation at Break ASTM D-648-56 Heat distortion temperature ASTM 2240-64 T hardness and / or Shore D hardness ASTM D-903 Peel Strength The tensile shear strength according to ASTM D-t002-64 was determined on bonds certainly. All substrates were aluminum plates (mine. 2024-T-3 alloy, 16 gage), degreased, then etched with chromic acid and only then glued.

Beispiel 3-5 In diesen Beispielen wurden Epoxiharze hergestellt, bei denen Glyzidyläther des 4,4'-Isopropylidenbisphenols mit einem Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von 230 und eines Xquivalentgewichts von 58,zu dem die angegebenen Mengen Polyäther-Ureylen des Beispiels 1 zugegeben worden waren, gehärtet wurden.Die resultierenden Harze wurden zum Verkleben von Aluminium mit Aluminium benutzt und die resultierenden Verklebungen den ASTM-Tests unterworfen. Die Daten, die nur zu Vergleichszwecken dienen sollen, sind in Tabelle 1 zusammengestellt.Example 3-5 In these examples, epoxy resins were made at those glycidyl ethers of 4,4'-isopropylidenebisphenol with a polyoxypropylenediamine a molecular weight of 230 and an equivalent weight of 58 to which the specified Amounts of polyether-ureylene of Example 1 had been added, were cured The resulting resins have been used to bond aluminum to aluminum and the resulting bonds subjected to the ASTM tests. The data that only too To serve comparison purposes, are summarized in Table 1.

Tabelle I Beispiel 3 4 5 Gew.Tle. Table I Example 3 4 5 parts by weight.

Epoxid (Äq. 190) 100 100 100 Härter 1) 30 29 30 Beschleuniger 2) AO 10 10 Polyäther-ureylen 3) --- 29 14 Zug-Scherfestigkeit, bar Härtungsbedingungen 24 h 98 112 161 48 h 70 154 231 72 h 98 168 210 96 98 217 259 7 Tage 105 227 273 72 h, 30 Tage 5) 112 203 238 72 h, 30 Tage 6) 126 245 266 1) Polyoxipropylidendiamin, MG 230 2) Piperazin-Triäthanolamin-Gemisch (30:70) 3) Produkt des Beispiels 1 4) Cehärtet bei Raumtemp.Epoxy (eq. 190) 100 100 100 Hardener 1) 30 29 30 Accelerator 2) AO 10 10 polyether-ureylene 3) --- 29 14 Tensile shear strength, bar curing conditions 24 h 98 112 161 48 h 70 154 231 72 h 98 168 210 96 98 217 259 7 days 105 227 273 72 h, 30 days 5) 112 203 238 72 h, 30 days 6) 126 245 266 1) polyoxypropylidenediamine, MG 230 2) Piperazine-triethanolamine mixture (30:70) 3) Product of Example 1 4) C hardens at room temp.

5) Nach dem Härten für die angegebene Zeit in Wasser getaucht 6) Nach dem Härten wurden die Muster die angegebene Zeit in einen Bewitterungsapparat gegeben; Zyklus: Volles Licht, 18 Min. Wasserspray/2 .5) After hardening, immersed in water for the specified time 6) After After curing, the specimens were placed in a weathering apparatus for the specified time; Cycle: full light, 18 min. Water spray / 2.

Dieses Beispiel zeigt die verbesserten Haft festigkeiten der Epcxiharzzusammensetzungen, wenn Mengen des Polyäther-Ureylens mit endständigen Aminogruppen lem Polyoxipropylendiamin-Härter zugegeben worden sind.This example shows the improved adhesive strengths of the epoxy resin compositions, if quantities of polyether-ureylene with terminal amino groups lem polyoxypropylenediamine hardener have been admitted.

Beispiel 6-9 In diesen Beispielen wurden Epoxiharze hergestellt, bei denen Clyzidyläther von 4,41-Isopropylidenbisphenol mit einem Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von 230 und eines äther Aquivalentgewichts von 58, denke Jie angegebenen Mengen Poly-Succinimid des Beispieles 2 zugegeben worden waren, gehärtet wurde Die resultierenden Harze wurden zum Verkleben von Aluminium mit Aluminium benutzt und die resultierenden Verklebung den ASTM-Tests unterworfen. Die Daten, die nur zu 'Jer.crlei-hszwecken dienen sollen, sind in Tabelle 2 zusammengestellt Beispiel II Beispiele Zusammensetzung (Gew.Tle.) 6 7 8 9 Epoxid (Xq. 190) 100 100 100 100 Härter 1) 30 30 30 30 Beschleuniger 10 10 10 10 Polyäther-Succinimid 2) 0 75 14 29 Zug-Scher-Festigkeit, bar 3) 87 270 288 232 Schälfestigkeit kg/cm 1,37 1,82 4,18 6,91 1) Piperazin-Triäthanolamin-Gemisch 2) Produkt des Beispiels 1 3) Härtungsbedingungen: Raumtemperatur, 7 Tage Diese Beispiele zeigen die verbesserten Haftfestigkeiten der Epoxiharzzusammensetzungen, wenn Mengen des Polyäther-Succinimids mit endständigen Aminogruppen dem Polyoxipropylendiamin-Härter zugegeben worden sind.Example 6-9 In these examples, epoxy resins were made at those clycidyl ethers of 4,41-isopropylidenebisphenol with a polyoxypropylenediamine a molecular weight of 230 and an ether equivalent weight of 58, think The specified amounts of poly-succinimide from Example 2 had been added, The resulting resins were used to bond aluminum to aluminum used and the resulting bond subjected to ASTM tests. The data, which are only intended to be used for loan purposes are listed in Table 2 example II Examples Composition (parts by weight) 6 7 8 9 Epoxy (Xq. 190) 100 100 100 100 Hardener 1) 30 30 30 30 Accelerator 10 10 10 10 Polyether-Succinimide 2) 0 75 14 29 Tensile shear strength, bar 3) 87 270 288 232 Peel strength kg / cm 1.37 1.82 4.18 6.91 1) Piperazine-triethanolamine mixture 2) Product of Example 1 3) Curing conditions: Room temperature, 7 days These examples show the improved bond strengths of the epoxy resin compositions when amounts of the polyether succinimide terminated Amino groups have been added to the polyoxypropylenediamine hardener.

Beispiele 10-13 In diesen Beispielen wurde das Polyäther-Ureylen aus Beispiel I in unterschiedlichen Mengen Aminhärtersystemen zugegeben. In diesen 4 Beispielen wurde ein Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von 400 und eines Aminäquivalenz von 105 benutzt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt.Examples 10-13 In these examples the polyether ureylene was made from Example I added in different amounts to amine hardener systems. In this 4th Examples were a polyoxypropylenediamine having a molecular weight of 400 and a Amine equivalent of 105 used. The results are shown in Table 3.

Tabelle III Beispiele Zusammensetzung 10 11 12 13 (Gew./Tle.) Epoxiharz, (Xq. 190) 100 100 100 100 Härter 28 49 54 55 Polyäther-Ureylen ) 250 49 13 -0-Zug-Scher-Festigkeit, bar 21 133 238 273 1) Produkt des Beispiels 1 2) Gehärtet: 2 h bei 80 OC, 3 h bei 125 OC Diese Beispiele zeigen, daß dieses Additiv bezüglich der Verbesserung der Haftfestigkeit weniger wirksam ist, wenn es in Harze eingesetzt wird, dessen Polyätherpolyaminhärter ein Äquivalentgewicht über 70 hat. Table III Examples Composition 10 11 12 13 (wt / part) epoxy resin, (Xq. 190) 100 100 100 100 hardener 28 49 54 55 polyether-ureylene) 250 49 13 -0-tensile shear strength, bar 21 133 238 273 1) Product of Example 1 2) Hardened: 2 h at 80.degree. C., 3 h at 125.degree. C. These examples show that this additive with regard to the Improving bond strength is less effective when used in resins whose polyether polyamine hardener has an equivalent weight over 70.

Beispiel 14 Dieses Beispiel zeigt die Verwendung des Additivs nach Beispiel II in Verbindung mit verschiedenen Aminhärtern. Die Zusammensetzung ist der Tabelle 4 zu entnehmen.Example 14 This example demonstrates the use of the additive Example II in connection with various amine hardeners. The composition is can be found in table 4.

Tabelle IV Zusammensetzung Beispiel Gew.Tle. 14 Epoxiharz (Xq. 190) 100 Härter 57 Additiv 1) 24 Beschleuniger 2) 10 Aussehen des Gießlings nach dem Härten 24 h, Raumtemperatur Opak, weiß 3 h, 125 OC Opak, weiß 1) Produkt des Beispiels 1 2) Piperazin-Triäthanolamin-Gemisch Das opake Aussehen der Gießlinge nach dem Härten zeigt verbesserte Haftfestigkeitseigenschaften an. Table IV Composition Example Part by weight. 14 epoxy resin (Xq. 190) 100 hardener 57 additive 1) 24 accelerator 2) 10 appearance of the casting after the Cure 24 h, room temperature opaque, white 3 h, 125 OC opaque, white 1) Product of the example 1 2) Piperazine-triethanolamine mixture The opaque appearance of the castings after Hardening indicates improved bond strength properties.

Beispiele 15-17 In diesen Beispielen wurde das Polyäther-Ureylen mit endständigen Aminogruppen aus Beispiel 1 einem Epoxiharzsystem zugegeben, das ein Polyamidopolyamin (VERSAMID 140) als Härter enthielt. Die Eigenschaften der gehärteten Produkte sind der Tabelle 5 zu entnehmen. Diese Beispiele zeigen die Verbesserung der Haftfestigkeit, die das Additiv gegenüber dem Polyamidopolyamin alleine bringt.Examples 15-17 In these examples the polyether ureylene was used with Terminal amino groups from Example 1 added to an epoxy resin system, which is a Polyamidopolyamine (VERSAMID 140) contained as hardener. the properties of the cured products are shown in Table 5. These examples show the improvement of the adhesive strength that the additive has over the polyamido polyamine alone brings.

Tabelle V Zusammensetzung (Cew.Tle) Beispiele 15 16 17 Epoxiharz, (Aq. 190) 100 100 100 Härter 40 40 40 Polyäther-Ureylen ) t-- 5 10 2> Beschleuniger ) 10 10 10 Zug-Scher-Festigkeit, bar bei Härtungsbedingungen 3) 96 132 218 1) Produkt des Beispiels 1 2) Piperazin-Alkanolamin-Gemisch (30:70) 3) Bei Raumtemperatur gehärtet Beispiele 18-23 In diesen Beispielen wurde das Additiv nach der Erfindung aus Beispiel 1 einem Epoxiharzsystem zugesetzt, das mit Triäthylentetramin bei Raumtemperatur gehärtet wurde. Zum Vergleich wurde das gleiche System unter den gleichen Bedingungen aber ohne Additivzusatz gehärtet. Die Zusammensetzung und die Eigenschaften der gehärteten Harze sind in Tabelle VI zusammengestellt. Die Harze, die das Additiv enthalten, zeigen deutlich bessere Haftfestigkeitseigenschaften. Table V Composition (Cew.Tle) Examples 15 16 17 Epoxy resin, (Aq. 190) 100 100 100 hardener 40 40 40 polyether-ureylene) t-- 5 10 2> accelerator ) 10 10 10 Tensile shear strength, bar under curing conditions 3) 96 132 218 1) Product of Example 1 2) Piperazine-alkanolamine mixture (30:70) 3) Cured at room temperature Examples 18-23 In these examples the additive according to the invention was used from Example 1 added to an epoxy resin system with triethylenetetramine at room temperature has been hardened. For comparison, the same system was used under the same conditions but hardened without the addition of additives. The composition and properties of the cured resins are shown in Table VI. The resins that make up the additive contain significantly better adhesive properties.

Tabelle VI Zusammensetzung Beispiele (Gew.Tle) 18 19 20 23 Exoxiharz, (Äq. 19) 100 100 100 100 Triäthylentetramin 10 10 10 10 Polyäther-Ureylen, 1) -- 5 10 20 Zug-Scher-Festigkeit, bar 2) bei Hartungsbedingungen 18 19 20 23 57 83 129 111 1) Produkt des Beispiels 2) Cehärtet bei Raumtemp. Table VI Composition Examples (parts by weight) 18 19 20 23 Exoxy resin, (Eq. 19) 100 100 100 100 triethylenetetramine 10 10 10 10 polyether-ureylene, 1) - 5 10 20 Tensile shear strength, bar 2) under hardening conditions 18 19 20 23 57 83 129 111 1) Product of example 2) C hardens at room temp.

Beispiel 24 In diesem Beispiel wurde ein Polyäther-Ureylen mit endständigen Aminogruppen aber niedrigeren Molekulargewicht verwendet, um die überraschende Wirkung des Materials höheren Molekulargewichts deutlich zu machen.Example 24 In this example, a polyether terminated ureylene was used Amino groups but lower molecular weight used to have the surprising effect of the material's higher molecular weight.

Zuerst wurde ein Material wie in Beispiel 1 hergestellt, um ein Polyoxialkylenmaterial mit Ureylenbrücken und endständigen di-primären Aminogruppen und eines Molekulargewichts von etwa 800 zu erhalten.First, a material was prepared as in Example 1 to be a polyoxyalkylene material with ureylene bridges and terminal di-primary amino groups and a molecular weight of about 800 to get.

Dieses Material wurde dann in das Harz, wie es in Beispiel 4 benutzt wurde, eingearbeitet. Das resultierende Harz wurde in separate Behälter gegossen. Die eine Hälfte wurde bei Raumtemperatur, die andere bei erhöhter Temperatur gehärtet. Die Ergebnisse sind der Tabelle VII zu entnehmen.This material was then incorporated into the resin as used in Example 4 was incorporated. The resulting resin was poured into separate containers. One half was cured at room temperature, the other half at an elevated temperature. The results are shown in Table VII.

Tabelle VII Zusammensetzung Beispiele (Gew.Tle) 24 Epoxiharz (Äq. 190) 100 Additiv 14 Härter 28 Aussehen der Gießlinge nach dem Härten 24 h bei Raumtemperatur klar 3 h bei 125 ° klar Das vorstehende Beispiel zeigt den Mangel an Haftfestigkeiteigenschaften bei Ausbleiben der optischen Verbesserung. Table VII Composition Examples (parts by weight) 24 epoxy resin (eq. 190) 100 Additive 14 Hardener 28 Appearance of the castings after curing for 24 hours at room temperature clear 3 h at 125 ° clear The above example shows the lack of adhesive properties in the absence of optical improvement.

Beispiel 25 In diesem Beispiel wurde das Additiv aus Beispiel 1 in verschiedenen Mengen einem amingehärteten System eingearbeitet. Im folgenden Versuch wurde ein Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von 400 und eines Aminäquivalenz in etwa 70 verwendet.Example 25 In this example, the additive from Example 1 was used in various amounts incorporated into an amine-hardened system. In the following experiment became a polyoxypropylenediamine having a molecular weight of 400 and an amine equivalent used in about 70.

Die Ergebnisse sind der Tabelle VIII zu entnehmen.The results are shown in Table VIII.

Tabelle VIII Zusammensetzung Beispiel (Gew.Tle) 25 Epoxiharz (Xq. 190) 100 Härter 1) 40 Polyäther-Ureylen 2) 10 Aussehen des Gießlings nach dem Härten 24 h bei Raumtemp. opak, weiß 3 h bei 125 OC opak, weiß 1) Polyoxypropylentriamin 2) Produkt des Beispiels 1 Table VIII Composition Example (parts by weight) 25 epoxy resin (Xq. 190) 100 hardener 1) 40 polyether-ureylene 2) 10 Appearance of the casting after hardening 24 h at room temp. opaque, white 3 h at 125 OC opaque, white 1) polyoxypropylenetriamine 2) Product of Example 1

Claims (1)

Patentansprüche 1. Additiv für mit Amin härtbare Epoxiharzzusammensetzungen gekennzeichnet durch die allgemeine Formel I in der bedeuten: X A oder B, wobei A -C= 0 oder ein Rest eines difunktionellen Isocyanats mit zwei -N = C = O Gruppen und B der Rest ist Z ein Alkylenrest mit 2 bis 5 C-Atomen; Y H, Methyl oder Methyl; m und n solche Zahlen, daß das Molekulargewicht des Additivs etwa 4000 bis 4500 beträgt; und R H, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 10 C-Atomen, ein monocyclischer Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylrest mit 6 bis 12 C-Atomen, ein geradkettiger oder verzweigter Alkenyl- oder Alkadiengylrest mit 2 bis 10 C-Atomen oder ein Aminoalkylaminrest der Formel - NH (CH2)p NH2, in der p 2 oder 3 ist, 2. Additiv nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in der in Anspruch 1 gebrachten allgemeinen Formel I R H, ein Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen oder 1,2-Aminopropyl; Y Methyl und Z 1,2-Propylen bedeutet und m gleich n ist und eine Zahl von 16 bis 19 bedeutet.Claims 1. Additive for epoxy resin compositions curable with amine, characterized by the general formula I. where: XA or B, where A is -C = 0 or a radical of a difunctional isocyanate with two -N = C = O groups and B is the radical Z is an alkylene radical with 2 to 5 carbon atoms; YH, methyl or methyl; m and n are numbers such that the molecular weight of the additive is about 4,000 to 4,500; and RH, a straight-chain or branched alkyl radical with 1 to 10 carbon atoms, a monocyclic aryl, alkaryl or aralkyl radical with 6 to 12 carbon atoms, a straight-chain or branched alkenyl or alkadiengyl radical with 2 to 10 carbon atoms or a Aminoalkylamine radical of the formula - NH (CH2) p NH2, in which p is 2 or 3, 2. Additive according to claim 1, characterized by the fact that in the general formula IRH given in claim 1, an alkyl having 1 to 4 carbon atoms or 1 , 2-aminopropyl; Y is methyl and Z is 1,2-propylene and m is n and is a number from 16 to 19. 3. Verfahren zur Herstellung von gehärteten Epoxiharzen mit verbesserter Haftfestigkeit unter Einsatz eines Additivs nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein vicinales Polyepoxid eines Epoxiäquivalentgewichts über 1,8, eine zum Härten ausreichende Menge eines Polyamins und ggfs. ein Härtungsbeschleuniger mit mindestens 3 reaktiven Amino-H-Atomen mit dem Additiv vermischt und das Gemisch in bekannter Weise gehärtet wird.3. Process for the production of cured epoxy resins with improved Adhesion strength using an additive according to claim 1, characterized in that that a vicinal polyepoxide of an epoxy equivalent weight above 1.8, one for curing sufficient amount of a polyamine and possibly. A curing accelerator with at least 3 reactive amino H atoms mixed with the additive and the mixture in known Way is hardened. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß dem Gemisch ein Additiv nach Anspruch 2 eingearbeitet wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the mixture an additive according to claim 2 is incorporated. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyepoxid, das zu mehr als 80 Gew. aus einem Polyglycidyläther eines mehrwertigen Phenols besteht; ein Polyoxialkylenpolyamin in einer solchen Menge, daß auf 1 Epoxiäquivalent 0,8 bis 1,2 Aminoäquivalente kommen; und als Beschleuniger ein Gemisch aus Piperazin und einem Alkanolamin im Gewichtsverhältnis 1:8 bis 1:1 eingesetzt werden.5. The method according to any one of claims 3 and 4, characterized in that that a polyepoxide, more than 80 wt. From a polyglycidyl ether of a polyvalent Consists of phenol; a polyoxyalkylenepolyamine in such an amount that to 1 epoxy equivalent 0.8 to 1.2 amino equivalents come; and a mixture of piperazine as an accelerator and an alkanolamine in a weight ratio of 1: 8 to 1: 1 can be used. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Epoxiharz ein Polyglycidyläther eines mehrwertigen Phenols und als Härter ein Polyoxialkylenpolyamin eines Aminäquivalentgewichts von 20 bis etwa 70 eingesetzt wird.6. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that that as an epoxy resin a polyglycidyl ether of a polyhydric phenol and as a hardener a polyoxyalkylene polyamine having an amine equivalent weight of 20 to about 70 is used will. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Härter ein Polyoxialkylenpolyamin der allgemeinen Formel II eingesetzt wird, in der bedeuten: Y H, Methyl oder Athyl Z ein Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 5 0-Atomen, welche 2 bis 4 externe Atherbrücken bilden n eine Zahl von 1 bis etwa 15 und r eine Zahl von 2 bis 4 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Härter ein Polyoxialkylenpolyamin der allgemeinen Formel III eingesetzt wird, in der X, Z, n und r die gleiche Bedeutung wie in Formel II des Anspruchs 7 haben und y 2 oder 3 ist.7. The method according to any one of claims 3 to 6, characterized in that a polyoxyalkylene polyamine of the general formula II as the hardener is used, in which: YH, methyl or ethyl Z is a hydrocarbon radical with 2 to 50 atoms, which form 2 to 4 external ether bridges, n is a number from 1 to about 15 and r is a number from 2 to 4 8. Method according to one of claims 3 to 6, characterized in that a polyoxyalkylene polyamine of the general formula III is used in which X, Z, n and r have the same meaning as in formula II of claim 7 and y is 2 or 3. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Diglycidyläther von 4,4'-Isopropyliden-bisphenolpolyepoxid, ein Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von etwa 200 bis 250, als Beschleuniger ein Gemisch von Piperazin und Triäthanolamin im Gewichtsverhältnis 3 : 7 und eine wirksame Menge eines Additivs nach Anspruch 1 eines Mclekulargewichts von etwa 4000 eingesetzt wird.9. The method according to any one of claims 3 to 8, characterized in that that a diglycidyl ether of 4,4'-isopropylidene-bisphenol polyepoxide, a polyoxypropylenediamine a molecular weight of about 200 to 250, as an accelerator a mixture of 3: 7 weight ratio of piperazine and triethanolamine and an effective amount of an additive according to claim 1 having a molecular weight of about 4,000 will. 1O.Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Härter in einer Menge eingesetzt wird, so daß auf 1 Epcxiäquivalent des Pclyepoxids 1 Aminäquivalent kommt, der Beschleuniger in einer Menge von 1 bis 5 Gew.Tln pro 100 Gew.Tle Polyepcxid und das Additiv in einer Menge von etwa 5 bis 40 Gew.Tln pro 100 Gew.Tle Polyepoxid eingesetzt werden.1O.Verfahren according to any one of claims 3 to 8, characterized in that that the hardener is used in an amount so that on 1 epoxy equivalent 1 amine equivalent of the plyepoxide comes, the accelerator in an amount of 1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of polyepoxide and the additive in an amount of about 5 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of polyepoxide are used.
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