DE2748705C2 - Additives for amine curable epoxy resin compositions - Google Patents

Additives for amine curable epoxy resin compositions

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DE2748705C2
DE2748705C2 DE19772748705 DE2748705A DE2748705C2 DE 2748705 C2 DE2748705 C2 DE 2748705C2 DE 19772748705 DE19772748705 DE 19772748705 DE 2748705 A DE2748705 A DE 2748705A DE 2748705 C2 DE2748705 C2 DE 2748705C2
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Description

in der bedeuten:in which:

X A oder B,X A or B,

wobei A —C = O oder ein Rest eines difunktionellen Isocyanats mit zwei — N = C = O Gruppen und is B der Restwhere A —C = O or a radical of a difunctional isocyanate with two —N = C = O groups and is B the rest

-HN-CH2-CO-HN-CH 2 -CO

N
CH2-CO
N -
CH 2 -CO

ist;is;

Z ein Alkylenrest niit 2 bis 5 C-Atomen;Z is an alkylene radical having 2 to 5 carbon atoms;

Y H. Methyl oder Äthyl:Y H. Methyl or Ethyl:

/n und η solche Zahlen, daß das Molekulargewicht des Additivs 4000 bis 4500 beträgt: und R H. ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mil I bis IOC-Atomen, ein monocyclischer Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylresl mit 6 bis 12 C-Atomen, ein geradkettiger oder verzweigter Alkenyl- oder Aikadienylrest mit 2 bis. 10 C-Atomen oder ein Aminoalkyiaminrest der Formel/ n and η such numbers that the molecular weight of the additive is 4000 to 4500: and R H. is a straight-chain or branched alkyl radical with I to IOC atoms, a monocyclic aryl, alkaryl or aralkyl radical with 6 to 12 carbon atoms, a straight-chain or branched alkenyl or aikadienyl radical with 2 to. 10 carbon atoms or an aminoalkyiamine radical of the formula

-NH (CH2),, NH2.-NH (CH 2 ) ,, NH 2 .

in der ρ 2 oder 3 ist.
35
in which ρ is 2 or 3.
35

2. Additiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß In dor allgemeinen Formel I des Anspruchs 1 R, H, ein Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen oder Amino-propylamin; Y Methyl und Z 1,2-Propylen bedeuten und m gleich π ist und eine Zahl von 16 bis 19 bedeutet.2. Additive according to claim 1, characterized in that in dor general formula I of claim 1 R, H, an alkyl having 1 to 4 carbon atoms or aminopropylamine; Y is methyl and Z is 1,2-propylene and m is π and is a number from 16 to 19.

3. Verwendung des Additivs nach Anspruch 1 oder 2 zur 1 lcrstcllung von gehärteten Epoxiharzcn.3. Use of the additive according to claim 1 or 2 for 1 setting of cured epoxy resins.

Gegenstand der Erfindung sind Additive für mit Amin härtbare Epoxiharzzusammcnselzungen sowie deren Verwendung zur Herstellung von gehärteten Epoxiharzen mit verbesserter Haftfestigkeit.The invention relates to additives for amine-curable epoxy resin compositions and their additives Use for the production of cured epoxy resins with improved adhesive strength.

Epoxiharze bilden eine große Klasse polymerer Materialien, die einen weiten Eigenschaftsbereich umfaßt. Die Harze sind durch Epoxigruppen gekennzeichnet, die durch Reaktion mit bestimmten Katalysatoren oder Härtern zu gehärteten Epoxiharzzusammensetzungen 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 Diäthyleniriamin. Triälhylcntetramin und/oder Polyo^ialkylcnpolyamine wie Polyoxipropylendiamine und -triamine.Epoxy resins are a large class of polymeric materials that encompass a wide range of properties. the Resins are characterized by epoxy groups that react with certain catalysts or hardeners are curable into cured epoxy resin compositions having certain desired properties. The amines are one such class of hardeners. The amines most frequently used as hardeners are aliphatic Amines, such as diethyleneamine. Triethyl tetramine and / or poly (alkyl) alkyl polyamines such as polyoxypropylenediamines and triamines.

Epoxiharze mit verbesserten mechanischen Eigenschaften werden durch Verwendung von Polyoxialkylenpolyaminen, insbesondere Polyoxialkylendiaminen als Härter erhalten. Es ist üblich, bei solchen Epoxiharzzusammensetzungen zusätzliche Härter, wie sie in der US-PS 35 49 592 beschrieben sind, einzusetzen.Epoxy resins with improved mechanical properties are made by using polyoxyalkylene polyamines, in particular polyoxialkylenediamines obtained as hardeners. It is common in such epoxy resin compositions additional hardeners, as described in US-PS 35 49 592, to use.

Es ist bekannt, aus aliphatischen oder aromatischen Aminen und /wei-basischen Säuren oder AnhydridenIt is known from aliphatic or aromatic amines and / or white-basic acids or anhydrides

Oligomere zu bilden, siehe US-PS 37 32 189. Ferner wurden Diamine mit Maleinimiden oder Anhydriden zuTo form oligomers, see US-PS 37 32 189. Furthermore, diamines with maleimides or anhydrides were too

Elastomeren umgesetzt, siehe US-PS 28 18 405. Auch hitzehärtende Grundstoffe sind aus Epoxiden und bc-Implemented elastomers, see US-PS 28 18 405. Even thermosetting raw materials are made of epoxides and bc-

W) stimmten N-haltigen Verbindungen mit endständigen Carboxylgruppen hergestellt worden, siehe US-PS 84 373.W) correct N-containing compounds with terminal carboxyl groups have been prepared, see US-PS 84 373.

Ebenso bekannt als Epoxihärter oder zusätzliche Härter sind verschiedene Harnstoffe und substituierte Harnstoffe. In diesem Zusammenhang wird auf die US-Patentschriften 32 94 749. 27 13 569. 33 86 956. 33 86 955, 55 372 und 36 39 338 verwiesen. Die in diesen Patentschriften offenbarten Harnstoffverbindungen sind als b5 Härter und Härtungsbeschlcunigcr geeignet.Also known as epoxy hardeners or additional hardeners are various ureas and substituted ones Ureas. In this context, reference is made to US patents 32 94 749, 27 13 569, 33 86 956, 33 86 955, 55 372 and 36 39 338 are referred to. The urea compounds disclosed in these patents are as b5 hardener and hardening accelerator suitable.

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.The invention is based on the object of creating an additive for epoxy resins curable with amine that can cured products with significantly improved bond strength and shear strength.

Die Aufgabe wird crfindiingsgemaß gclos'i durch ein Additiv für mit Amin härtbare Epoxiharz/usammcnset-The task is crfindiingsgemaß closed by an additive for amine-curable epoxy resin / composite

zungen, welches gekennzeichnet ist durch die allgemeine Formel Itongues, which is characterized by the general formula I.

r-nh-(ch-ch-o\-z-(o-ch-ch\nh —xr-nh- (ch-ch-o \ -z- (o-ch-ch \ nh -x

h L Ui].h L Ui].

in der bedeuten:in which:

X A oder B,X A or B,

wobei A = CO oder ein Rest eines difunktionellen lsocyanats mit zwei — N =■· C = O Gruppen und B der Restwhere A = CO or a radical of a difunctional isocyanate with two - N = ■ · C = O groups and B the rest

-HN-CH2-CO-HN-CH 2 -CO

N— isN— is

CH2-COCH 2 -CO

Z ein Alkylenre«t mit 2 bis 5 C-Atomen;Z is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms;

Y H, Methyl otk-r Äthyl;Y H, methyl otk-r ethyl;

m und η solche Zahlen, daß das Molekulargewicht des Additivs 4000 bis 4500 beträgt; und m and η are numbers such that the molecular weight of the additive is 4,000 to 4,500; and

R Wasserstoff, ein geradkettiger oder verzweigter Atkylrest mit 1 bis 10 C-Atomen, ein monocyclischer Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylrest mit 6 bis 12 C-Atomen, ein geradkettiger oder verzweigter Alkenyl- oder Alkadienylrest mit 2 bis 10 C-Atomen oder ein Aminoalkylaminrest der FormelR is hydrogen, 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 alkadienyl radical with 2 to 10 carbon atoms or an aminoalkylamine radical of the formula

-NH(CH2)p NH2,
in der ρ 2 oder 3 ist.
-NH (CH 2 ) p NH 2 ,
in which ρ is 2 or 3.

Die erfindungs^mäßen Additive können bezeichnet werden als Polyoxialkylene mit endständigen Aminogruppen und, wenn in der allgemeinen Formel IX = A ist, mit einer Ureylcnbrücke. bzw. wenn X = B ist. mit einer Succinimidbrücke. Nachsleheud 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 IX = A in the general formula, with an ureyl bridge. or when X = B. with a succinimide bridge. For the sake of brevity, the term polyether-ureylene or polyether-succinimide is used for the sake of brevity second hand.

Es wurde überraschenderweise gefi. iden. daß das Einarbeiten dieser Verbindungen als Additive in Epoxiharz- js zusammensetzungen zu gehärteten Produkten mil verbesserter Scherfestigkeit und Haftfestigkeil führt. Verbindungen ähnlichen Typs mit niedrigerem Molekulargewicht bringen diesen Effekt nicht. Die mit den erfindungsgemäßen Additiven gehärteten Harze sind als Übcr/ügc, Gießlingc, Dichtungen und insbesondere als Kleber geeignet.It was surprisingly found. iden. that the incorporation of these compounds as additives in epoxy resin js compositions results in cured products with improved shear strength and bond strength. links similar type with lower molecular weight do not bring this effect. The with the invention Additive hardened resins are used as overriding, casting, seals and especially as adhesives suitable.

Die Haftfestigkeit (Klcbeigenschaft) von amingehärleten Epoxihar/.en wird durch Zusatz einer wirksamen Menge eines erfindungsgemäßen Polyäthers mit endständigen Aminogruppen und Ureylen- bzw. Succinimid-Brücken und einem Molekulargewicht von 4000 bis 4500 erheblich verbessert. Die endständigen Aminogruppen können primär oder sekundär sein.The adhesive strength (Klcbe property) of amine-hardened epoxy resins is made effective by adding an Amount of a polyether according to the invention with terminal amino groups and ureylene or succinimide bridges and a molecular weight of 4,000 to 4,500 is greatly improved. The terminal amino groups can be primary or secondary.

Vorzugsweise werden Diglycidyläthcr von 4.4'-lsopropylidenbisphenol. eine zum Härten ausreichende Menge eines primäre Aminogruppen tragenden Härters, der im wesentlichen aus einem Polyoxipropylenpolyamin mit einem Molekulargewicht von etwa 200 bis 500 besteht, ein Pipcrazin-Alkanolamin-Beschleuniger und eine wirksame Menge des erfindungsgemäßen Additivs miteinander vermischt und gehärtet.Preference is given to diglycidyl ethers of 4,4'-isopropylidene bisphenol. an amount sufficient to harden a primary amino group-bearing hardener consisting essentially of a polyoxypropylene polyamine with a molecular weight of about 200 to 500, a pipcrazine alkanolamine accelerator and a effective amount of the additive according to the invention mixed together and cured.

Es können ein Polyepoxid, ein Amin-Härtcr, ein Polyäther mit endständigen Aminogruppen und einer Ureylen- bzw. Succinimid-Brücke und, wenn gewünscht, ein Beschleuniger sorgfältig vermischt und nach konventionellen Methoden gehärtet werden. Man erhält dann gehärtete Produkte mit überraschend hoher Haftfestigkeit.A polyepoxide, an amine hardener, a polyether with terminal amino groups and a ureylene or succinimide bridge and, if desired, an accelerator carefully mixed according to conventional methods Methods to be hardened. Cured products with surprisingly high adhesive strength are then obtained.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung werden ein Diglycidyläthcr des 4,4'-lsopropyliden-bisphenols mit einer wirksamen Menge eines Härters und des crfindungsgcmäPen Additivs, nämlich eines Polyäther-Ureylens bzw. -Succinimids mit endständigen Aminogruppen und eines Molekulargewichts von 4000 miteinander vermischt und gehärtet. Das bevorzugte Polyäther-Ureylen kann durch Umsetzung von 2 Mol Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von 2000 mit einem Mol Harnstoff, und das Polyäther-Succinimid durch Umsetzung fön 2 Mol des Polyoxipropylcndiamins mit einem Mol Maleinsäureanhydrid hergestellt werden. Ein Polyoxipropyienpolyamin eines Molekulargewichts von 200 bis 500 kann als zusüszlicher 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 the inventive additive, namely a polyether ureylene or succinimides with terminal amino groups and a molecular weight of 4000 mixed with one another and hardened. The preferred polyether-ureylene can be obtained by reacting 2 moles of polyoxypropylenediamine a molecular weight of 2000 with one mole of urea, and the polyether succinimide by reaction 2 moles of the polyoxypropylene diamine can be prepared with one mole of maleic anhydride. A Polyoxypropylene polyamine having a molecular weight of 200 to 500 can be added as an additional hardener will.

Die Herstellung der gehärteten Epoxiharze erfolgt vorzugsweise in 3 Stufen: In der 1. Stufe wird das Additiv hergestellt. Dazu werden 2,0 Mol eines Polyo.xipropylenpolyamins eines Molekulargewichts von 2000, das im w) wesentlichen Polyoxipropylendiamin ist, in ein geeignetes Reaktionsgefäß gegeben. Dann gibt man I Mol Harnstoff bzw. Maleinsäureanhydrid zu. Danach wird allmählich erhitzt, bei Zugabe von Harnstoff auf 180 bis 200°C und die Temperatur solange aufrechterhalten, bis die Ammoniakentwicklung aufhört. Wenn man Maleinsäureanhydrid zugegeben hat, wird auf 140 bis 1700C solange erhitzt, bis die azeotropc Wasscrentfernung beendet ist. Das Reaktionsgemisch wird dann bei 120 bis 150"C bzw. 170 bis 190"C (letzteres im Fall der tn Polyälher-Succinimid-Hersiellungjund 1,33 mbar gestrippt und eine viskose Flüssigkeil erhalten.The cured epoxy resins are preferably produced in 3 stages: In the 1st stage, the additive is produced. To this end, 2.0 mol of a polyoxypropylenepolyamine with a molecular weight of 2000, which is w) essentially polyoxypropylenediamine, are placed in a suitable reaction vessel. Then I mol of urea or maleic anhydride are added. The mixture is then gradually heated, with the addition of urea to 180 to 200 ° C. and the temperature is maintained until the evolution of ammonia ceases. If one has added maleic anhydride is heated to 140 to 170 0 C steps until the azeotropc Wasscrentfernung terminated. The reaction mixture is then stripped at 120 to 150 "C or 170 to 190" C (the latter in the case of the polyether-succinimide synthesis at 1.33 mbar and a viscous liquid wedge is obtained.

In der 2. Stufe wird die viskose Flüssigkeit der Stufe I mit einem Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von 200 bis 250 im Verhältnis von 5 : I bis I : 5 vermischt. Diesem Gemisch kann, wenn gewünscht, ein imIn the 2nd stage, the viscous liquid of stage I is treated with a polyoxypropylenediamine of one molecular weight from 200 to 250 mixed in a ratio of 5: I to I: 5. If desired, an im

Handel erhältlicher Beschleuniger zugegeben werden.Commercially available accelerators can be added.

Dem Gemisch der Stufe 2 wird in Stufe 3 eine geeignete Menge eines Diglycidyläthers von 4,4'-lsopropylidenbisphenol zugegeben, so daß die Amin-Äquivalente 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 80 bis I25°C nachgehärtet. Die gehärteten Produkte besitzen verbesserte Scherfestigkeit, Biegefestigkeit, Bruchdehnung und insbesondere verbesserte Haftfestigkeit am Subtrat.A suitable amount of a diglycidyl ether of 4,4'-isopropylidenebisphenol is added to the mixture of stage 2 in stage 3 added so that the amine equivalents are equal to the epoxy equivalents. The epoxy resin and the Hardener mix are mixed carefully; about 3 drops of a liquid silicone are added, to avoid the formation of bubbles and voids. The resulting composition is after 2 to Vacuum degassing for 5 minutes applied to the substrates to be bonded or in molds poured. The resins are cured at room temperature and preferably post-cured at 80 to 125 ° C. The cured products have improved shear strength, flexural strength, elongation at break and in particular improved adhesion to the substrate.

ο Im ungemeinen sind die Zusammensetzungen, die vicinalc 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, cycloaliphatische, aromatische oder heterocyclische Verbindungen sein, die zusätzlich zu den Epoxigruppen such andere Substituenten wie Hydroxyl, Älherreste. aromatisches Halogen und dergleichen tragen können. Bevorzugte Polyepoxide sind die von Glycidyläthern, hergestellt durch Epoxidieren der entsprechenden Allyläther oder in an sich bekannter Weise durch Umsetzen eines molaren Überschusses von Epichlorhydrin mit einer aromatischen Polyhydroxi-Verbindung. /„ B. Isopropyliden-bisphenol, Novolak oder Resorcin. Die Epoxi-■lerivate von Methylen- und Isopropyliden-bisphenol werden bevorzugt. Zu den für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Polyepoxiden gehören die harzartigen Epoxipolyäther. die durch Umselzung eines Epihalogenhydrins, wie Epichlorhydrin. mit entweder einem mehrwertigen Phenol oder einem mehrwertigen Alkohol erhalten werden. Beispiele hierfür sind: 4.4'-lsopropylidcn-bisphenol. 2.4'-Dihydre· «Jiphenylathylmelhan, 33'-Dihydroxidiphenyl-diäthylmeιhan. S.-T-Dihydroxidiphenyimethyipropyimeihan, 2,y-Dihydroxiuipheny'iäthylphenylmethan. 4,4'-Dihydroxiaiphenylpropylphc-nylmethan, 4,4'-Dihydroxidiphenylbuty!phenylmethan, 2.2'-Dihydroxidiphenylditolylmethan tind 4.4'-Dihydroxidiphcnγllolylmethylπlethan. Weitere mehrwertige Phenole, die insbesondere mit einem Epihalogenhydrin umgesetzt werden können, sind z. B. Resorcin. Hydrochinon und substituierte Hydrochinone.z. B. Methylhydrochinon.ο In the uncommon are the compositions which contain vicinalc polyepoxides and which are cured with amine organic materials with an average of at least 1.8 reactive 1,2-epoxy groups in the molecule. These polyepoxides can be monomeric or polymeric, saturated or unsaturated aliphatic, cycloaliphatic, be aromatic or heterocyclic compounds which, in addition to the epoxy groups, seek others Substituents such as hydroxyl, ether residues. aromatic halogen and the like. Preferred polyepoxides are those of glycidyl ethers, prepared by epoxidizing the corresponding Allyl ether or in a manner known per se by reacting a molar excess of epichlorohydrin with an aromatic polyhydroxy compound. / "B. Isopropylidene-bisphenol, novolak or resorcinol. The epoxy derivatives of methylene and isopropylidene bisphenol are preferred. To the for the invention Process suitable polyepoxides include the resinous epoxy polyethers. which are produced by the conversion of an epihalohydrin, like epichlorohydrin. with either a polyhydric phenol or a polyhydric alcohol can be obtained. Examples are: 4.4'-Isopropylidcn-bisphenol. 2.4'-dihydrate «jiphenylethylmelhan, 33'-Dihydroxidiphenyl-diethylmeιhan. S.-T-Dihydroxidiphenyimethyipropyimeihan, 2, γ-Dihydroxiuipheny'iäthylphenylmethan. 4,4'-Dihydroxiaiphenylpropylphc-nylmethane, 4,4'-Dihydroxidiphenylbutylbutylenephenylmethan, 2.2'-Dihydroxidiphenylditolylmethane and 4.4'-Dihydroxidiphcnγllolylmethylπlethan. Other polyhydric phenols, which can be reacted in particular with an epihalohydrin are, for. B. resorcinol. Hydroquinone and substituted hydroquinones, e.g. B. methyl hydroquinone.

Unter den mehrwertigen Alkoholen, die mit einem Epihalogenhydrin zu den harzartigen Epoxipolyäthern führen, gehören Verbindungen wie Äthylenglykol. Propylenglykole, Butylenglykole, Pentandiole, Bis-(4-hydroxicyclohexyl)-dimeihylmethan, 1.4-Dimethylol-benzol, Glycerin, 1,2,6-Hexantriol, Trimethylolpropan, Mannitol, Sorbitol, Erythrit. Pentaerythrit, ihre öimcren.Trimeren und höhere Polymeren, z. B. Polyüthylenglykole, PoIypropylenglykole, Triglyeerin und Dipentaerythrit, Polyallylalkohol, Polyhydroxi-thioälher, wie 2,2'-, 3,3'Tetrahydroxidipropylsulfid, Mercapto-Alkohole wie Monothioglycerin und Dithioglycerin. Partialester mehrwertiger Alkohole wie Monostearin und Pcntaerythrit-monoacetat und halogeniertc mehrwertige Alkohole wie die Monochlorhydrine von Glycerin, Sorbitol und Pentaerythrit.Among the polyhydric alcohols that combine with an epihalohydrin to form the resinous epoxy polyethers Lead include compounds like ethylene glycol. Propylene glycols, butylene glycols, pentanediols, bis (4-hydroxicyclohexyl) dimethyl methane, 1,4-dimethylol-benzene, glycerine, 1,2,6-hexanetriol, trimethylolpropane, mannitol, Sorbitol, erythritol. Pentaerythritol, their öimcren.Trimeren and higher polymers, e.g. B. polyethylene glycols, polypropylene glycols, Triglycerin and dipentaerythritol, polyallyl alcohol, polyhydroxy thioether, such as 2,2'-, 3,3'-tetrahydroxidipropyl sulfide, Mercapto alcohols such as monothioglycerin and dithioglycerin. Partial esters of polyvalent ones Alcohols such as monostearin and pentaerythritol monoacetate and halogenated polyhydric alcohols such as Monochlorohydrins of glycerin, sorbitol and pentaerythritol.

Eine weitere Klasse von polymeren Polyepoxiden. die mit Amin gehärtet werden können und für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sind, sind die Epoxi-Novolakharzc. die durch Umsetzung, vorzugsweise in Gegenwart eines basischen Katalysators, z. B. Natrium- oder Kalium-Hydroxid, eines Epihalogenhydrins. wie Epichlorhydrin, mit dem harzartigen Kondcnsationsprodukt eines Aldehyds, /.. B. Formaldehyd, und entweder eines einwertigen Phenols. z.B. Phenol selbst oder eines Phenols mit mehreren Hydroxylgruppen erhalten wenden. Weitere Einzelheiten über Natur und I Icrsicllung von F.poxi-Novokikharzcn können dem Handbook of Epoxy Resons von Lee und Neville. McGraw Hill Book Co.. I9b7 entnommen werden.Another class of polymeric polyepoxides. which can be cured with amine and for the inventive Processes are suitable are the epoxy novolak resins. by implementation, preferably in Presence of a basic catalyst, e.g. B. sodium or potassium hydroxide, an epihalohydrin. how Epichlorohydrin, with the resinous condensation product of an aldehyde, / .. B. formaldehyde, and either a monohydric phenol. e.g. phenol itself or a phenol with several hydroxyl groups turn around. Further details on the nature and formation of F.poxi-Novokikharzcn can be found in the Handbook of Epoxy Resons by Lee and Neville. McGraw Hill Book Co .. I9b7.

Für den Fachmann ergibt es sich von selbst, daß auch andere Polyepoxidzusammensct/.ungen eingesetzt werden können.For the person skilled in the art, it goes without saying that other polyepoxide compositions are also used can be.

Die erfindungsgemäßen Additive können allgemein als polyoxialkylenhaltige Materialien mit einer Ureylen-Brücke bzw. einer Succinimkl-Brücke. endständigen Aminogruppen und einem Molekulargewicht von 4000 bis 4500 beschrieben werden. In der allgemeinen Formel I der erfindungsgemäßen Additive hat R vorzugsweise, wenn es einen verzweigten oder geradketligen Alkylrcst bedeutet. 1 bis 6 C-Atome; wenn es ein monocyclischer Aryl-, Alkaryl- oder Aralkyl-Rest ist. b bis 8 C-Atome: oder wenn es ein verzweigter oder geradkettiger Alkenyl- oder Alkadienyl-Resl ist. 3 bis 8 C-Atome.The additives according to the invention can generally be used as polyoxyalkylene-containing materials with a ureylene bridge or a succinimkl bridge. terminal amino groups and a molecular weight of 4000 to 4500 are described. In the general formula I of the additives according to the invention, R preferably has when it denotes a branched or straight-chain alkyl radical. 1 to 6 carbon atoms; when it is a monocyclic aryl, alkaryl or aralkyl radical. b to 8 carbon atoms: or if it is a branched or straight-chain alkenyl or alkadienyl resl. 3 to 8 carbon atoms.

Ganz besonders bevorzugt sind die Additive nach der allgemsinen Formel I, in der R ein Alkylrest mit I bis 4 C-Atomen oder ein Amino-l.2-propyl;!minrcst. insbesondere Wasserstoff, Y ein Methylrest. Z ein 1,2-Propy-Innrest und m und η gleiche Zahlen von 16 bis 19 sind;;;) und η sind selbstverständlich Durchschnittswerte. Die bevorzugten Polyätherurcylcne sind solche, in denen X = C = O bedeutet.The additives according to the general formula I in which R is an alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms or an amino-1,2-propyl;! Minrcst are very particularly preferred. in particular hydrogen, Y is a methyl radical. Z is a 1,2-propyne residue and m and η are the same numbers from 16 to 19 ;;;) and η are of course average values. The preferred polyether acrylics are those in which X = C = O.

Die Polyäther-Ureylcnc mit endständigen primären Aminogruppen werden durch Umsetzung einer Ureylenbildenden Verbindung mit einem Polyoxialkylcndiainin eines Molekulargewichts von 1800 und 2200 bei 100 bis 2000C hergestellt, wobei das Mol-Verhältnis von IJreylen-bildendcr Verbindung zu Polyoxialkylendiamin I :2 beträgt.The polyether Ureylcnc with terminal primary amino groups are prepared by reacting a compound having a Ureylenbildenden Polyoxialkylcndiainin a molecular weight of 1800 and 2200 at 100 to 200 0 C, wherein the molar ratio of IJreylen-bildendcr connection to Polyoxialkylendiamin I: 2.

Die Polyäthcr-Succinimide mit endständigen primären Aminogruppen werden durch Umsetzung von Maleinsäureanhydrid mit einem Polyoxialkylcndiainin eines Molekulargewichts von 1800 bis 2200 in 2 Stufen hcrgcwi stellt. Zuerst werden die Reaktanten bei niedrigerer Temperatur, d. h. Raumtemperatur, vermischt und dann das Rohprodukt iiuf 120 his 180"C erhil/.l. wobei das Wasser mit einem Mol Maleinsäureanhydrid entfernt wird.The polyether succinimides with terminal primary amino groups are made by reacting maleic anhydride with a Polyoxialkylcndiainin a molecular weight of 1800 to 2200 in 2 stages hcrgcwi represents. First, the reactants are run at a lower temperature, i.e. H. Room temperature, mixed and then that Crude product obtained from 120 to 180 "C / .l. The water being removed with one mole of maleic anhydride.

Die Diamine, die zur Herstellung der Additive geeignet sind, sind l\>lyoxialkylendian>ii)e der allgemeinen Formel IV:The diamines which are suitable for the production of the additives are l \> lyoxialkylenedian> ii) e of the general Formula IV:

H2N-/CH-CH-OH 2 N- / CH-CH-O

Y HY H

-Z-Z

in der bedeuten: Y Wasserstoff, Methyl oder Äthyl; Z ein Kohlcnwassersioff;'lk>lenrest mit 2 bis 5 C-Atomen und π einen Durchschnittswert von 12 bis 20. Die bevorzugten Polyoxialkylendiaminc sind solche, bei denen Y ein Methylrest ist. η 16 bis 18 und Z einen 1,2-Propylcnrest bedeuten. Diese Polyoxiulkylcnpolyamine können nach bekannten Methoden hergestellt werden, wie sie /. B. in den US-PiHentschrifien i2 2b 895 und 36 54 370 beschrieben sind. <-, , in which: Y is hydrogen, methyl or ethyl; Z is a hydrocarbon radical with 2 to 5 carbon atoms and π has an average value of 12 to 20. The preferred polyoxyalkylenediamines are those in which Y is a methyl radical. η 16 to 18 and Z is a 1,2-propyl radical. These polyoxyalkylene polyamines can be prepared by known methods, as they /. B. in the US-PiHentschriften i2 2b 895 and 36 54 370 are described. <-,,

Die Polyäther-Ureylene können durch Umsetzung von einem Polyoxialkylenpolyamin mit Alkylenresten mit 2 bis 4 C-Atomen, mit Harnstoff, einer Ureylen-bildenden Verbindung oder organischen bifunktionellen Isocyanaten hergestellt werden. Bevorzugt wird Hanistoff. Wenn Harnstoff als Reaktani eingesetzt wird, verläuft die Reaktion unter Entwicklung von Ammoniak und die endständige primäre Aminogruppc des Polyoxialkylenpolyamins wird in eine Ureido-Gnippe 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.The polyether-ureylenes can be obtained by reacting a polyoxyalkylene polyamine with alkylene radicals with 2 up to 4 carbon atoms, with urea, a ureylene-forming compound or organic bifunctional isocyanates getting produced. Hanistoff is preferred. If urea is used as Reaktani, the Reaction with evolution of ammonia and the terminal primary amino group of the polyoxialkylenepolyamine is transformed into a ureido gnippe. The functionality of the polyoxyalkylene polyamine depends on the number of terminal primary amino groups. Since urea itself is bifunctional, any molecule can Urea react with 2 terminal amino groups of the polyoxialkylenepolyamine.

Obwohl Harnstoff der bevorzugte Rcaktuni ist. können auch andere harnstoffbikleiidc Verbindungen eingesetzt werden, um den brückenbildendcn Rest 'Although urea is the preferred Rcaktuni. Other urea bicarbonate compounds can also be used the bridging remainder

— C — Il ο - C - Il ο

zu liefern. Da das Polyoxialkylenpolyamin schon endsländige primäre Aminogruppen enthält, können Verbindüngen wie Carbonyldiimidazol, Phosgen oder Diphenyl-Carbonat als -C-Lieferant zur Bildung von Urcylen-Brücken ohne Ammoniak-Abspaltung eingesetzt werden.to deliver. Since the polyoxyalkylenepolyamine already contains terminal primary amino groups, compounds can such as carbonyldiimidazole, phosgene or diphenyl carbonate as a -C supplier for the formation of urcylene bridges can be used without splitting off ammonia.

Eine weitere Klasse von Polyäther-Urcylenen wird durch Umsetzung von Polyoxialkylenpolyaminen mit einem bifunktionellenorganischen Isocyanat. z. B. hergestellt durch Phosgenierung des Kondensationsproduktes von Anilin und Formaldehyd, erhalten. Geeignete Verbindungen sind das 4,4'-Dipheny!methandiisocyanat oder seine Isomeren, wie das 2,4'-Diphenylmcthand;isocyanat sowie Gemische dieser Isomeren.Another class of Polyäther-Urcylenes is made by reacting Polyoxialkylenpolyaminen with a bifunctional organic isocyanate. z. B. prepared by phosgenation of the condensation product of aniline and formaldehyde. Suitable compounds are 4,4'-diphenyl methane diisocyanate or its isomers, such as 2,4'-diphenyl methylene isocyanate and mixtures of these isomers.

Die Polyäther-Succinimidc werden hergestclli durch Reaktion eines Polyoxialkylenpolyamins mit Alkylenresten mit 2- bis 4 C-Atomen mit Maleinsäureanhydrid. Die Reaktion v. däuft unter Freiwerden von Wasser, und eine endständige primäre Aminogruppe des Polyoxialkylenpolyamins wandelt sich in eine Succinimidgruppe um. Das Maleinsäureanhydrid wirkt bifunktionell. die äthylenische Ungesältigheit mit der endständigen Aminogrup- jo pe eines anderen Polyoxialkylendiamins verknüpfend.The polyether succinimides are produced by reacting a polyoxyalkylene polyamine with alkylene radicals with 2 to 4 carbon atoms with maleic anhydride. The reaction v. runs down, releasing water, and a terminal primary amino group of the polyoxialkylenepolyamine converts to a succinimide group. The maleic anhydride has a bifunctional effect. the ethylene unsaturation with the terminal amino group linking pe of another polyoxyalkylenediamine.

Polyäther-Ureylene bzw. -Succinimide mit endständigen sekundären Aminogruppen werden vorzugsweise durch reduktive Aminierung der Verbindungen mit endständigen primären Aminogruppen erhalten.Polyether-ureylenes or -succinimides with terminal secondary amino groups are preferred obtained by reductive amination of the compounds with terminal primary amino groups.

Die reduktive Animierung primärer Amine mit Aldehyden und Ketonen an Standard-Hvdrierungs/Dehydricrungskatalysatoren ist bekannt und braucht hier nicht näher erläutert zu werden. Eine andere Methode zur i> Herstellung von Verbindungen mit sekundären Aminogruppen schließt die Verwendung von Organo-halogenvcrbinduntfcr! ein. Diese Methode wird nicht bevor/u***; wcil /uvio! Ncbcnrciiktioncn stattfinden.The reductive animation of primary amines with aldehydes and ketones on standard hydrogenation / dehydrogenation catalysts is known and does not need to be explained in more detail here. Another method for i> the production of compounds with secondary amino groups includes the use of organo-halogenvcrbindun tf cr! a. This method is not used before / u ***; w cil / uvio! Ncbcnrciiktioncn take place.

Polyäther-Ureylene bzw. -Succinimide mit endständigen Aminoalkylamin-Restcn lassen sich durch Cyanoalkyiierung von Polyethern mit endständigen primären Aminogruppen und anschließende Hydrierung der cyanoaikyliertcn Verbindungen herstellen. Die Herstellung von cyanoalkylierten Addukten ist in der US-PS 36 66 788 beschrieben. Die Hydrierung erfolgt nach konventioneller Methode an einem Standard-Hydrierungs/Dehydrierungs Katalysator.Polyether-ureylenes or -succinimides with terminal aminoalkylamine residues can be obtained by cyanoalkylation of polyethers with terminal primary amino groups and subsequent hydrogenation of the cyanoaikyliertcn Make connections. The preparation of cyanoalkylated adducts is described in US Pat. No. 3,666,788 described. The hydrogenation takes place according to a conventional method on a standard hydrogenation / dehydrogenation Catalyst.

Die Polyäther-Ureide und-Succinimide mit endständigen primären Aminogruppen können allein als Aminhärter 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 <The polyether ureals and succinimides with terminal primary amino groups can be used alone as amine hardeners act. So these compounds exercise both the function of an amine hardener and that of an additive, which increases the adhesive strength. However, it is preferred to have these additives besides terminal primary amino groups the epoxy resin compositions nor a common amine hardener <

zuzugeben. Cadmit it. C.

Als Aminhärter können alle zum Härten von vicinalen Epoxiden gebräuchlichen Amine eingesetzt werden. IAll amines customary for curing vicinal epoxides can be used as amine hardeners. I.

Allgemein sind solche Härter mit mindestens 2 reaktiven Aminogruppen geeignet. Beispiele für derartige Amine sIn general, hardeners with at least 2 reactive amino groups are suitable. Examples of such amines s

sind Alkylenpolyamine, wie Diäthylentrianiin und Triäthylcntetramin; Oxialkylenpolyamine. wie Polyoxipropy- 50 '■> are alkylenepolyamines such as diethylenetrianine and triethylenetetramine; Oxyalkylene polyamines. like Polyoxipropy- 50 '■>

len-di- und -triamir; und DiaminoderivatedesÄthylenglykols, wie !,U-Diamino^J.lO-trioxatridecan.len-di- and -triamir; and diamino derivatives of ethylene glycol such as I, U-diamino ^ J.lO-trioxatridecane.

Außerdem sind aromatische Amine als Härter geeignet. Beispiele hierfür sind Alkylenbrücken aufweisende Polyphenylamine. Phenylendiamine und polycyclische oder kondensierte aromalische Ringsysteme mit primären Aminogruppen. Auch die entsprechenden cycloaliphatischen Verbindungen können eingesetzt werden.In addition, aromatic amines are suitable as hardeners. Examples of this are those having alkylene bridges Polyphenylamines. Phenylenediamines and polycyclic or condensed aromatic ring systems with primary Amino groups. The corresponding cycloaliphatic compounds can also be used.

Ebenfalls geeignet sind Polyamidhärter, wie die Kondensationsprodukte von Polyaminen und Polycarbonsäuren. Ais Beispiel sei das Kondensationsprodukt von einem Polyamin und einer dimerisierten Fcitsäure, offenbart in US-PS 23 79 413. herangezogen.Polyamide hardeners, such as the condensation products of polyamines and polycarboxylic acids, are also suitable. The condensation product of a polyamine and a dimerized acidic acid is disclosed as an example in US-PS 23 79 413. used.

Von den Aminhärtern, die zum Härten von vicinalen Epoxidharzen geeignet sind, werden erfindungsgemäß die Polyoxialkylenamine nachstehender allgemeiner Formel Il bevorzugt:Of the amine hardeners that are suitable for hardening vicinal epoxy resins, according to the invention the polyoxialkyleneamines of the general formula II below are preferred:

H2N-H 2 N-

—Z—Z

in der Y H, Methy! oder Äthyl, Z ein Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 5 C-Atomen, der 2 bis 4 externe Ätherbrükken bildet, η eine Zahl von 1 bis 15 und reine Zahl von 2 bis 4 bedeuten. Am meisten bevorzugt sind die Polyoxipropylendiamine, wobei in der Formel Il Y Methyl, 7? eine Zahl von 1 bis 10, Z ein 1,2-Propylenrestund rl ist. Die Herstellung dieser Verbindungen ist in den US-Patentschriften 32 36 895 und 36 54 370 beschrieben.in the YH, Methy! or ethyl, Z is a hydrocarbon radical with 2 to 5 carbon atoms which forms 2 to 4 external ether bridges, η is a number from 1 to 15 and a pure number from 2 to 4. Most preferred are the polyoxypropylenediamines, where in the formula II Y is methyl, 7? is a number from 1 to 10, Z is 1,2-propylene and rl . The preparation of these compounds is described in US Patents 3,236,895 and 3,654,370.

Ganz besonders bevorzugt wird ein Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von 230.A polyoxypropylenediamine with a molecular weight of 230 is very particularly preferred.

Eine weitere bevorzugte Klasse von Polyoxialkylenpolyaminen kann durch die nachstehende allgemeine Formel Hl wiedergegeben werden:Another preferred class of polyoxyalkylene polyamines can be represented by the following general Formula Hl can be reproduced:

/OCH—-H / OCH - H

—Z—Z

in der Y, Z, π und rdie gleiche Bedeutung wie in Formel Il haben und ρ 2 oder 3 ist. Diese Poly-(aminoalkylami- jj.jin which Y, Z, π and r have the same meaning as in formula II and ρ is 2 or 3. This poly (aminoalkylami- jj.j

no)-polyäther sind die Hydrierungsproduktc des cyanoalkylicrten Addukts eines Polyoxialkylenpolyamins wie ßjno) polyethers are the hydrogenation products of the cyanoalkylicrten adduct of a polyoxialkylenepolyamine such as ßj

oben beschrieben. Die Herstellung dieser Addukte ist in der US-PS 36 66 788 beschrieben. Bevorzugt werden \|,described above. The preparation of these adducts is described in US Pat. No. 3,666,788. Preferred are \ |,

die hydrierten cyanoälhylierten Polyoxipropylcntriamine. ^the hydrogenated cyanoethylated polyoxypropyl triamines. ^

Wenn gewünscht, können di'S Epoxihar/.zusammcnsetzungen auch einen Beschleuniger enthalten, der die |jIf desired, the epoxy resin compositions can also contain an accelerator which

Aminhärtung des Epoxiharzes insbesondere bei Raumtemperatur beschleunigt. Solche Beschleunigung ist bei jjAmine curing of the epoxy resin is accelerated, especially at room temperature. Such acceleration is at jj

r> einigen Anwendungszwecken von Vorteil, insbesondere wenn ein Epoxiharz als Kleber in einer brennbaren Umgebung aufgebracht wird, vvas erhöhte Härtungstempcrauiren 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 aminhaliiger Verbindungen als lläriungsbeschleunigcr für Epoxiharzzusammenset- % /Ungen beschrieben. £ Advantageous for some applications, especially when an epoxy resin is applied as an adhesive in a flammable environment, because increased hardening temperatures are unsuitable, if not dangerous would do. In the Handbook of Epoxy Resins already quoted above, on pages 7 to 14 the; | Aminhaliiger use of certain compounds as described lläriungsbeschleunigcr for Epoxiharzzusammenset-% / Ungen. £

Es sind viele Beschleuniger bekannt, die zusammen mit den crfindiingsgemäüen Additiven eingesetzt werden M können. Beispiele dafür sind Salze von Phenolen. Salicylsäure. Aminsalze von Fettsäuren, wie in der US-PS ,J 26 81 901 beschrieben, und tertiäre Amine, wie in der US-PS 28 .W 480 beschrieben sind. Bevorzugt ist der in der |'j US-PS 38 75 072 offenbarte Beschleuniger. Es ist ein CJemisch von Piperazin und einem Alkanolamin im ;! Gewichtsverhältnis von 1 :8 bis-1 :1. ■,:Many accelerators are known which are used together with the additives according to the invention M can. Examples are salts of phenols. Salicylic acid. Amine salts of fatty acids as described in U.S. Patent J 26 81 901, and tertiary amines, as described in US Pat. No. 28, W480. The one in the | 'j is preferred U.S. Patent 3,875,072 disclosed accelerators. It is a mixture of piperazine and an alkanolamine in the;! Weight ratio from 1: 8 to -1: 1. ■ ,:

:s Die Haftfestigkeit der bekannten Amin-gehärteten Epoxiharze wird durch Zugabe einer wirksamen Menge f.{ eines erfindungsgemäßen Polyäther-Ureylens bzw. -Succinimids mit endständigen Aminogruppen und eines fi Molekulargewichts von 4000 bis 4500 erhöht. Die Menge Additiv, die nötig ist. um die Haftfestigkeit zu erhöhen, jfj ist empirisch zu bestimmen 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/ jj!j: s The adhesive strength of the known amine-cured epoxy resins is f by adding an effective amount of a polyether increases {Ureylens invention or -Succinimids having terminal amino groups and a molecular weight fi 4000-4500.. The amount of additive that is needed. to increase the adhesive strength, jfj is to be determined empirically and depends on the resin, the use of an amine hardener and the use § <! an accelerator. In general, the amine-terminated polyether is used as a hardener / jj! J

Additiv dienen soll, in etwa stöehiometrischer Menge eingesetzt. ?-■To serve as an additive, used in an approximately stoehiometric amount. ? - ■

In Verbindung mit anderen bekannten Aminhärtern wird das erfindungsgemäßc Additiv vorzugsweise in ?|In connection with other known amine hardeners, the additive according to the invention is preferably used in? |

Mengen von 5—40 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile Harz, eingesetzt. Ob allein oder mit einem Amin- ;|Quantities of 5-40 parts by weight, based on 100 parts by weight of resin, are used. Whether alone or with an amine; |

härter verwendet, die genaue Menge Additiv, die erforderliche ist, läßt sich leicht ohne weitere Versuche gHarder used, the exact amount of additive that is required can be easily g

empirisch bestimmen aufgrund der Tatsache, daß ein Harzgemisch, welches eine wirksame Menge des Additivs -M determined empirically due to the fact that a resin mixture containing an effective amount of the additive -M

enthält, Änderungen erfährt, die beim Härten noch deutlicher sichtbar werden. Das härtbare Harz nimmt ein £; opakes milchig-weißes Aussehen an, was beim Härten noch stärker wird und zu einem Produkt mit glänzend % weißem Aussehen führt. Diese Änderung der optischen Absorption erhöht die Schönheit von Gießlingen und |i macht die Verwendung von weißen Pigmenten oder Füllstoffen überflüssig.contains changes that become even more noticeable when hardened. The curable resin occupies a £; opaque milky-white appearance, which becomes even stronger on curing and results in a product with a glossy % white appearance. This change in optical absorption enhances the beauty of castings and eliminates the need for white pigments or fillers.

Das Verhältnis von Additiv und Härter zu Harz läßt sich auf Äquivalenzbasis leicht bestimmen. Die Äquivalenzbestimmung soll auch die iunktionellcn Gruppen des Beschleunigers einschließen. Die erforderliche Menge läßt sich errechnen durch Addieren der Zahl der Äquivalente auf Gewichtsbasis pro ersetzbarer HN-Gruppcit in dem Aminhärter. dem Additiv und. wenn eingesetzt, dem Beschleuniger. Basierend auf dieser Berechnung wird ein Gemisch aus einem Polyoxialkylendianiin-Härtcr, Additiv und Beschleuniger in lO'Vuigem Überschuß über die, bezogen auf das Harz, erforderliche siöchiometrische Menge eingesetzt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Klebeigcnschaftcn einer bekannten Epoxiharzzusammenset/.ung eines Epoxiäquivalents über 1,8 durch Zusatz einer wirksamen Menge eines Polyoxipropylen-Ureylens bzw. -Succinimids mit endständigen Aminogruppen, erhalten durch Kondensation von einem Mol Harnstoff bzw. einem Mol Maleinsäureanhydrid mit 2 Mol eines Polyoxipropylendiamins eines Molekulargewichts von 2000. erhöht. Bevorzugte Harzzusammensetzungen sind Polyglycidylether von Polyphenolen. die durch Einarbeiten einer zum Härten ausreichenden Menge eines Polyoxialkylenpolyamins eines Molekulargewichts von 200 bis 500 und einer Beschleunigerkombination aus Piperazin und einem Alkanolamin im Gcwichlsverhältnis von 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 39 43 104 offenbart.The ratio of additive and hardener to resin can easily be determined on an equivalence basis. The equivalence determination should also include the functional groups of the accelerator. The required amount can be calculated by adding the number of equivalents on a weight basis per replaceable HN group in the amine hardener. the additive and. if used, the accelerator. Based on this calculation, a mixture of a polyoxyalkylenedianiine hardener, additive and accelerator in 10% excess the required sioichiometric amount, based on the resin, is used. According to a preferred embodiment the adhesive properties of a known epoxy resin composition of an epoxy equivalent are used over 1.8 by adding an effective amount of a polyoxypropylene ureylene or succinimide with terminal ends Amino groups obtained by condensation of one mole of urea or one mole of maleic anhydride with 2 moles of a polyoxypropylenediamine having a molecular weight of 2000. Preferred resin compositions are polyglycidyl ethers of polyphenols. by incorporating a sufficient for hardening Amount of a polyoxyalkylene polyamine of molecular weight from 200 to 500 and an accelerator combination are hardened from piperazine and an alkanolamine in a Gcwichlsrelatio of 1: 8 to 1: 1. Preferred known compositions whose adhesive strength is increased by the additives according to the invention are disclosed in US Pat. No. 3,943,104.

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 dieses Verfahren geeignet sind, werden solche, die auf aliphatischen Verbindungen basieren, vorzugsweise nicht allein eingesetzt. Die Anwesenheit von Harzen, die Polyglycidyläther von mehrwertigen Phenolen in Mengen über 50, vorzugsweise 8OGew.-°/o enthalten, insbesondere Harze, die zu 100% aus Polygylcidyläthern von mehrwertigen PhenolenThe curable epoxy resin compositions contain a vicinal polyepoxide of epoxy equivalent weight above 1.8, an amount of amine hardener sufficient to cure, an effective amount of that of the present invention Additive and an accelerator. Although all epoxy resins specified herein are suitable for this process are, those based on aliphatic compounds are preferably not used alone. the Presence of resins containing polyglycidyl ethers of polyhydric phenols in amounts above 50, preferably 80% by weight, in particular resins, which are 100% polyglycidyl ethers of polyhydric phenols

on bestehen, verbessern die gewünschten Eigenschaften der gehärteten Produkte, insbesondere der Haftfestigkeit.on exist, improve the desired properties of the cured products, in particular the adhesive strength.

In gleicher Weise können iiiich alle Aminhärter beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Es istIn the same way, all amine hardeners can be used in the process according to the invention. It is

jedoch gefunden worden, dal} Har/.e mit Hartem, bei denen, anders als bei den crfindungsgcmäßen Additiven, die Aminogruppen durch lange aliphaiische oder Oxialkylenkeiten voneinander getrennt sind, viskos und schwer zu verarbeiten sind und in Gegenwart des erfindungsgemäßen Additivs zu Produkten härten, die nicht diebut it has been found that Har / .e with hard, in which, unlike the additives according to the invention, the amino groups are separated from one another by long aliphatic or oxyalkylene moieties, are viscous and heavy are to be processed and cure in the presence of the additive according to the invention to form products that do not

hi erwünschte hohe ! iaftfcstigketi aufweisen. Der Grund hierfür ist nicht genau bekannt, doch wird angenommen, daß dies mit der Verträglichkeit der Bestandteile in Zusammenhang steht. So zeigen z. B. Harze, die mit Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von 400 in Abwesenheit sonst wirksamer Mengen des erfinuungsgemäßen Additivs gehärtet worden sind, keine wesentliche Verbesserung der Haftfestigkeit.hi desired high! iaftfcstigketi have. The exact reason for this is not known, but it is believed that this is related to the compatibility of the ingredients. So show z. B. Resins with Polyoxypropylenediamine having a molecular weight of 400 in the absence of otherwise effective amounts of the invention Additive cured does not provide a significant improvement in bond strength.

Wegen der größeren Wirtschaftlichkeit und besseren Handhabbarkeit weiden solche Amine bevorzugt, deren Molekulargewicht unter 500 liegt. Bevorzugte Aminhärter sind Polyamine eine·· Amin-Äquivalentgewichts von 20 bis 150, insbesondere 20 bis 70. Beispiele für solche Härter sind Polyoxipropylendiaminc eines Molekulargewichts im Bereich von 200 bis 300 und Polyoxipropylenpolydiamine eines Molekulargewichts im Bereich von 400 bis 700. ■-,Because of the greater economy and better handleability, such amines are preferred, their Molecular weight is below 500. Preferred amine hardeners are polyamines having an amine equivalent weight of 20 to 150, in particular 20 to 70. Examples of such hardeners are polyoxypropylenediamine of one molecular weight in the range from 200 to 300 and polyoxypropylene polydiamines having a molecular weight in the range of 400 up to 700. ■ -,

Ungeeignete Aminhärter lassen sich vom Fachmann schnell ermitteln, da diese Harter keine wirksame optische Verbesserung bringen.Unsuitable amine hardeners can be quickly identified by a person skilled in the art, since these hardeners are not effective bring visual improvement.

Die amingehäneten Harze mit verbesserter Haftfestigkeit werden in üblicher Weise hergestellt. Wenn ein Aminhärter zusätzlich zum Additiv verwendet wird, wird das Gemisch mit der Polyepoxidzusammensetzung in dem Aminäquivalentgcwicht des Gemisches entsprechender Menge zusammcngegcben. Im allgemeinen ist die Zahl der Äquivalente der Aminogruppen das 0,8 bis l,2fachc der Zahl der Epoxiäquivalente in der härtbaren Epoxiharzzusammensetzung, wobei eine stöchiometrische Menge bevorzugt wird. Wenn ein Beschleuniger verwendet wird, genügen im allgemeinen Mengen von 1 bis 10 Gew.-Tcilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile Harz. Die genaue Menge der Bestandteile hängt in erster Linie von dem Zweck ab, für den das gehärtete Harz bestimmt ist.The amine-attached resins with improved adhesive strength are produced in a conventional manner. When a Amine hardener is used in addition to the additive, the mixture with the polyepoxy composition in the amine equivalent weight of the mixture together in an amount corresponding to the amine equivalent weight of the mixture. In general, the Number of equivalents of amino groups 0.8 to 1.2 times the number of epoxy equivalents in the curable Epoxy resin composition, with a stoichiometric amount being preferred. If an accelerator is used, amounts of 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of resin, are generally sufficient. The exact amount of the ingredients depends primarily on the purpose for which the cured resin is being used is determined.

Wenn das erfindungsgemäße Additiv allein eingesetzt wird, wird es in das ungehärteie Harz eingemischt. Wenn zusätzlich ein Härter benutzt wird, vermischt man vorzugsweise das Additiv zuerst mit dem Härter bzw. dem Härter-Beschleuniger-Gemisch. bevor man es in das Harz einarbeitet. Die Bestandteile, die das härtbare Material bilden, werden nach den üblichen Methoden innig miteinander vermischt und in Gegenwart üblicher Entschäumer entgast, wobei kleine Mengen Siliconöl zugesetzt werden, um die Bildung von Blasen und Hohlräu- :n men zu vermeiden.When the additive of the present invention is used alone, it is mixed into the uncured resin. If a hardener is also used, it is preferable to mix the additive first with the hardener or the hardener-accelerator mixture. before working it into the resin. The ingredients that make the curable Forming material are intimately mixed with one another according to the usual methods and in the presence more usual Defoamer degassed by adding small amounts of silicone oil to prevent the formation of bubbles and voids men to avoid.

Wenn ein Beschleuniger eingesetzt wird, so wird ein solcher bevorzugt, der das Gemisch aus Piperazin und Alkanolamin im Gewichtsverhältnis von I : 8 bis 1:1 ist. Er wird vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 5 Gew.-Teilen pro 100 Teile Harz eingearbeitet. Der Beschleuniger wird mit einem Polyoxialkylendiaminhärter vermischt, wobei auf 10 bis 50 Gew.-Teile Beschleuniger 100 Gew.-Tcile des Härters kommen. :=>If an accelerator is used, it is preferred that the mixture of piperazine and Is alkanolamine in a weight ratio of 1: 8 to 1: 1. It is preferably used in an amount from 1 to 5 parts by weight per 100 parts of resin incorporated. The accelerator is hardened with a polyoxyalkylenediamine mixed, with 100 parts by weight of the hardener for every 10 to 50 parts by weight of accelerator. : =>

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. Polyoxialkylendianiine des Typs wie weiter vorn beschrieben, die ein Aminäquivalent von 20 bis 70, vorzugsweise 40 bis 70 haben, werden als zusätzliche Härter bevorzugt. Es ist gefunden worden, daß Verhältnisse von Polyäther-Ureylen bzw. -Succinimid zu Aminhärter ggf. einschließlich zusätzlichem Härter von 5:1 bis 1:5 Epoxiharze mit erheblich verbesserten Eigenschaften, z. B. Scherfestigkeil, Biegefestigkeit, Bruchdehnung und insbesondere Haftfestigkeit geben.As already said, it can be sufficient to use the additive according to the invention as the only hardener. Preferably but it is used in conjunction with a common amine hardener for epoxy resins, as described above are listed. Polyoxialkylenedianiine of the type described above, which have an amine equivalent from 20 to 70, preferably from 40 to 70, are preferred as additional hardeners. It has been found that ratios of polyether ureylene or succinimide to amine hardener, possibly including additional hardener from 5: 1 to 1: 5 epoxy resins with considerably improved properties, e.g. B. Shear strength wedge, flexural strength, Give elongation at break and especially adhesive strength.

Das Gemisch aus Epoxiharz, Polyoxiaikylcnpolyamin, Additiv und Beschleunigerkombination aus Piperazin und Alkanolamin läßt man im allgemeinen bei Raumtemperatur (zwischen 0 und 45°C) selbst härten. Eine Nachhärtung bei erhöhter Temperatur bis zu 135° C hat sich als günstig erwiesen.The mixture of epoxy resin, polyoxyalkylene polyamine, additive and accelerator combination of piperazine and alkanolamine is generally allowed to cure itself at room temperature (between 0 and 45 ° C.). One Post-curing at elevated temperatures of up to 135 ° C has proven to be beneficial.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden ein Diglycidyläther von 4,4'-Isopropylidcn-bisphenol. eine zum Härten ausreichende Menge eines primäre Aminogruppen enthaltenden Härters, der im wesentlichen aus einem Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von 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 4000 vermischt und gehärtet.According to a preferred embodiment of the invention, a diglycidyl ether of 4,4'-isopropylidon-bisphenol is used. an amount sufficient to cure a primary amino group-containing hardener which consists essentially of a polyoxypropylenediamine having a molecular weight of 200 to 250, one Accelerator of piperazine and triethanolamine in a weight ratio of 3: 7 and an effective amount of one Additive with terminal amino groups and a molecular weight of 4000 mixed and cured.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden Polyglycidylether von mehrwertigen Phenolen durch Einarbeiten eines Polyoxi;>!kylenpolyamins eines Molekulargewichts von 230 in einer bis zu stöchiometrischen Menge, 5 bis 30 Gew.-Tcilen eines erfindungsgemäßen Additivs und I bis 5 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-Teile 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 of polyhydric phenols are through Incorporation of a polyoxyethylene polyamine with a molecular weight of 230 in one up to stoichiometric Amount, 5 to 30 parts by weight of an additive according to the invention and 1 to 5% by weight, based on 100 parts by weight Resin, an accelerator mixture of piperazine and triethanolamine (3: 7) hardened. The hardening takes place at Room temperature instead of, and one obtains 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 Polyalkylenamine als zusätzliche Härter, wie weiter vorne beschrieben, oder Härter zusammen mit verschiedenen anderen Beschleunigern und bekannten Härtungssystemen zuzufügen.Other conventional additives can of course also be incorporated into the composition prior to curing will. So it can be B. in certain cases it may be useful to use small amounts of other polyalkyleneamines than additional hardeners, as described above, or hardeners together with various other accelerators and to add known curing systems.

Außerdem können zugegeben werden übliche Pigmente, Füllstoffe und Flammschutzmittel, die mit den anderen Bestandteilen der Zusammensetzung verträglich sind, sowie Natur- und Kunstharze.It is also possible to add the usual pigments, fillers and flame retardants that are compatible with the other components of the composition are compatible, 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 und Athylenglykol-Monomcthylälher. Die Polyepoxidharze, die die erfindungsgemäßen Additive enthalten, können überall dort eingesetzt werden, wo man bisher Polyepoxide verwendet hat. Ein besonderes Merkmal der Zusammensetzungen ist, daß sie nach dem Härten opak werden und eine glatte weiße glänzende Oberfläche haben, was besonders vorteilhaft für Formkörper und Gießlinge ist. Die erfindungsgemäß erhaltenen Zusammensetzungen können zum Imprägnieren, Oberflächenbeschichten, zum Einkapseln, Laminieren und vor allem als Kleber für Metall/Metall verwendet werden.Although not preferred, the solvents known for polyepoxides can also be used, such as toluene, benzene, xylene, dioxane and ethylene glycol monomethyl ether. The polyepoxy resins which the invention Containing additives can be used wherever polyepoxides have been used up to now Has. A particular feature of the compositions is that after curing they become opaque and one have a smooth white glossy surface, which is particularly advantageous for moldings and castings. the Compositions obtained according to the invention can be used for impregnation, surface coating, for Encapsulate, laminate and mostly used as an adhesive for metal / metal.

B e i s ρ i e I 1 M B is ρ ie I 1 M

Herstellung eines erfindungsgemäßen Polyäthcr-Ureylens mit endständigen AminogruppenProduction of a polyether-ureylene with terminal amino groups according to the invention

In ein geeignetes Reaktionsgefäß, das mit einem Rührer versehen war. wurden 28,5 kg (0,032 Mo!) eines Polyoxipropylendiamins (POPPA) (Molekulargewicht 2000 urd 1.0 Milliäquivaient (meq.) primäres Amin/g) und b=> 0,45 kg (0,016 Mol) Harnstoff gegeben. Das Gemisch wurde mit Stickstoff gespült und unter einer Stickstoffdek- BInto a suitable reaction vessel equipped with a stirrer. 28.5 kg (0.032 Mo!) of a polyoxypropylenediamine (POPPA) (molecular weight 2000 and 1.0 milliequivaient (meq.) primary amine / g) and b => 0.45 kg (0.016 mol) urea were added. The mixture was purged with nitrogen and placed under a nitrogen blanket

kc gerührt, während allmählich auf 183°C erhitzt wurde. Diese Mischtemperatur wurde aufrechterhalten, bis diekc stirred while gradually heating to 183 ° C. This mixing temperature was maintained until the

Ammoniakentwicklung aufhörte. Das resultierende rohe Reaktionsprodukt wurde dann bei 15O0C und IAmmonia evolution ceased. The resulting crude reaction product was then stirred at 15O 0 C and I

i,33mbar gestrippt und cine viskose Flüssigkeit erhalten. Dieses Produkt wurde dann durch ein Filie.tuch filtriert. Die Analyse ergab: 1,57% N, 0,53 meq Gesamt-Amin/g,0,52 mcq primäres Amin/g.0,10% Wasser.Stripped i, 33 mbar and obtained a viscous liquid. This product was then through a Filie.tuch filtered. The analysis showed: 1.57% N, 0.53 meq total amine / g, 0.52 mcq primary amine / g, 0.10% water.

Beispiel 2Example 2

Herstellung eines erfindungsgemäßen Polyäthcr-Suecinimicls mit endständigen AminogruppenProduction of a polyether suecinimicl according to the invention with terminal amino groups

In ein geeignetes, sauberes, trockenes Reaktionsgefäß, das mit Rührer, Thermometer, Rückflußküriler und Dean-Stark-Fallc verschen war, wurden 750 g (0,39 Mol) ΙΌΡΡΑ 2000, 18,4 g (0,183 Mol) MaleinsäureanhydridIn a suitable, clean, dry reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, reflux tank and Dean-Stark-Fallc was given away, 750 g (0.39 mol) ΙΌΡΡΑ 2000, 18.4 g (0.183 mol) maleic anhydride

ίο und 50 g Benzol gegeben. Dieses Gemisch wurde unter Rückfluß (Gefäßtemperatur 146 bis 167°C) etwa 21A1 od. erhitzt, bis die azeotrope Entfernung des Wassers (2,3 g Wasser) beendet war. Dann wurde das Benzol aus dem rohen Reakiionsgcmisch entfernt, bis die Gefäßtempcrattir 205nC betrug. Das zurückgebliebene Reaktionsprodukt wurde dann bei 180"C und 3,99 nibar gestrippt und ein viskoser Rückstand erhalten, dessen Analyse ergab: 0,64 meq Gesamt-Amin/g, 0,43 mcc| primäres Amin/g, 0,009 meq Azidität/g. Die IR-Analyse zeigte das Vorhandensein einer Succinimidgruppc.ίο and given 50 g of benzene. This mixture was heated under reflux (vessel temperature 146 to 167 ° C.) for about 2 1 A 1 or until the azeotropic removal of the water (2.3 g of water) was complete. Then, the benzene from the crude Reakiionsgcmisch removed was until the Gefäßtempcrattir n 205 C. The remaining reaction product was then stripped at 180 ° C. and 3.99 nibar and a viscous residue was obtained, the analysis of which showed: 0.64 meq total amine / g, 0.43 mcc | primary amine / g, 0.009 meq acidity / g The IR analysis showed the presence of a succinimide group.

Um die Vorteile der Polyäther-Additivc nach der Erfindung /ti zeigen, wurden verschiedene Epoxiharzzusammensetzungen unter Verwendung von dem Diglycidyläther des 4,4'-lsopropyliclcnbisphcnols mit verschiedenen bekannten Aminhärtern gehärtet. Wo es zweckmäßig erschien, wurde auch ein Beschleuniger zugesetzt. Drei Tropfen Siliconöl wurden jedem Ansatz zugegeben, um die Bildung von Blasen und Hohlräumen zu vermeiden.In order to show the advantages of the polyether additives according to the invention / ti, various epoxy resin compositions using the diglycidyl ether of 4,4'-Isopropyliclcnbisphnols with various known amine hardeners. An accelerator was also added where appropriate. Three Drops of silicone oil were added to each batch to avoid the formation of bubbles and voids.

;>(> Nach dem Entgasen unter Vakuum wutucii die ZusiuniuciiSci/.iiMguM linier den angegebenen Bedingungen gehärtet. Die gehärteten Produkte wurden den nachstehend aufgeführten ASTM-Testen unterworfen:;> (> After degassing under vacuum wutucii the ZusiuniuciiSci / .iiMguM linier the specified conditions hardened. The cured products were subjected to the ASTM tests listed below:

ASTM D 256 Schlagzähigkeit nach IzodASTM D 256 Izod impact strength

ASTM D-790-66 Biegefestigkeit und ElastizitätsmodulASTM D-790-66 Flexural Strength and Young's Modulus

ASTM D-638-64 T Zugfestigkeit und BruchdehnungASTM D-638-64 T Tensile Strength and Elongation at Break

ASTM D-648-56 WärnieverformungstemperaturASTM D-648-56 Thermal Deformation Temperature

ASTM 2240-64 T Härte und/oder Shore D-HärteASTM 2240-64 T hardness and / or Shore D hardness

ASTM D-903 SchälfestigkeitASTM D-903 Peel Strength

Die Zug-Seher-Festigkeit nach ASTM D-1002-64 wurde an Klebungen bestimmt. Alle Substrate waren Aluminiumplatten (Nr. 2024-T-3 Legierung, 406 μηι), entfettet, dann mit Chromsäure geätzt und erst danach verklebt.The tensile strength according to ASTM D-1002-64 was determined on bonds. All substrates were Aluminum plates (No. 2024-T-3 alloy, 406 μm), degreased, then etched with chromic acid and only then glued.

Anwendungsbeispiele 1—3Application examples 1–3

In diesen Beispielen wurden Epoxiharze hergestellt, bei denen Glycidyläther des 4,4'-lsopropylidenbisphenols mit einem Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von 230 und eines Äquivalentgewichts von 58, zu dem die angegebenen Mengen Polyülher-Ureylen des Beispiels ! zugegeben worden waren, gehärtet wurden. Die resultierenden Harze wurden zum Verkleben von Aluminium mit Aluminium benutzt und die resultierenden Verklebungen den ASTM-Tcsts unterworfen. Die Daten, die nur zu Vergleirhszwccken dienen sollen, sind in Tabelle I zusammengestellt.In these examples, epoxy resins were prepared in which glycidyl ethers of 4,4'-isopropylidenebisphenol with a polyoxypropylenediamine having a molecular weight of 230 and an equivalent weight of 58 to which the specified amounts of Polyülher-Ureylen of the example! had been added, were cured. The resulting resins have been used to bond aluminum to aluminum, and the resulting Bondings subject to ASTM-Tcsts. The data, which should only be used for comparison purposes, are in Table I compiled.

Tabelle ITable I.

Zusammensetzung (Gew.TIc.) AnwcndiinjjsbeispieleComposition (parts by weight) Application examples

Epoxid(Äq.l90) 100 100 100Epoxy (eq. 190) 100 100 100

so Härter1) 30 29 30so hardener 1 ) 30 29 30

Beschleuniger2) 10 10 10Accelerator 2 ) 10 10 10

Polyäther-Ureylen3) - 29 14 Zug-Scherfestigkeit, bar
H ärtungsbedingu ngen4)
Polyether-ureylene 3 ) - 29 14 Tensile shear strength, bar
Curing conditions 4 )

24 h 98 112 16124 h 98 112 161

48 h 70 154 23148 h 70 154 231

72 h 98 168 21072 h 98 168 210

96 h 98 217 25996 h 98 217 259

7 Tage 105 227 2737 days 105 227 273

„o 72 h, 30 Tage5) 112 203 238"O 72 hours, 30 days 5 ) 112 203 238

72 h, 30 Tage6) 126 245 26672 hours, 30 days 6 ) 126 245 266

') Polyoxipropyüdendianiin. MG 230.
2) Piperazin-Triäthanolamin-Gemisch (30 : 70).
!) Produkt des Beispiels I.
b5 ') Gehärtet bei Raumtemperatur.
') Polyoxipropyüdendianiin. MG 230.
2 ) Piperazine-triethanolamine mixture (30:70).
! ) Product of Example I.
b5 ') Cured at room temperature.

') Nach dem Härten für die angegebene Zeit in Wasser getaucht.') Immersed in water for the specified time after hardening.

") Nach dem Härten wurden die Muster die angegebene Zeil in einen Bewitteriingsapparal gegeben: 2-Sümdcn-Zyklus: Volles Licht. 18 Min. Besprühen mit Wasser.") After hardening, the specimens were placed in a weathering apparatus for the specified time: 2-Sümdcn cycle: full Light. Spray with water for 18 min.

Dieses Beispie! zeigt die verbesserten Haf.fesiigkeiten der Epoxiharzzusammensetzungen. wenn Mengen des Polyäther-Ureylens mit endständigen Aminogruppen dem Polyoxipropylendiamin-Härter zugegeben worden sind.This example! shows the improved adhesive strengths of the epoxy resin compositions. if quantities of the Polyether-ureylenes with terminal amino groups have been added to the polyoxypropylenediamine hardener are.

Anwcndungsbeispicle 4—7Application Examples 4-7

In diesen Beispielen wurden Epoxiharze hergestellt, bei denen Glycidyläther von 4,4'-l.sopropylidenbisphenol mit einem Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von 230 und eines Äquivalentgewichts von 58, denen die angegebenen Mengen Polyäther-Succinimid des Beispiels 2 zugegeben worden waren, gehärtet wurden. Die resultierenden Harze wurden zum Verkleben von Aluminium mit Aluminium benutzt und die resultierenden Verkiebungen den ASTM-Tests unterworfen. Die Daten, die nur zu Vergleichszwecken dienen sollen, sind in Tabelle II zusammengestelltIn these examples, epoxy resins were prepared in which glycidyl ethers of 4,4'-l.sopropylidenebisphenol with a polyoxypropylenediamine having a molecular weight of 230 and an equivalent weight of 58, those the specified amounts of polyether succinimide of Example 2 had been added, were cured. the The resulting resins have been used to bond aluminum to aluminum, and the resulting Displacements subjected to ASTM tests. The data, which are only intended for comparison purposes, are in Table II compiled

Tabelle IITable II

Zusammensetzung (Gew. TIe.)Composition (parts by weight) AnwemlungsboispieleApplication examples 55 bb 77th 44th 100100 100100 100100 Epoxid(Äq. 190)Epoxy (eq. 190) 100100 3030th 3030th 3030th HärterHarder 3030th 1010 1010 1010 Beschleuniger1)Accelerator 1 ) 1010 7575 1414th 2929 Polyäther-Succinimid2)Polyether succinimide 2 ) 00 270270 288288 232232 Zug-Seher-Festigkeit, bar3)Tensile strength, bar 3 ) 8787 1,821.82 4.184.18 6,916.91 Schälfestigkeit kg/cmPeel strength kg / cm U7U7

') Piperazin-Triäthanolamin-Gemiseh(30:70).') Piperazine-triethanolamine-Gemiseh (30:70).

2J Produkt des Beispiels 2. 2 J product of example 2.

-) H jrtungsbedingungcn: Raumtemperatur. 7 Tage.-) Curing conditions: room temperature. 7 days.

Diese Beispiele zeigen die verbesserten Haftfestigkeiten der Epoxiharzzusammensetzungen. wenn Mengen des Polyäther-Succinimids mit endständigen Aminogruppen dem Polyoxipropylendiamin-Härter zugegeben worden sind.These examples demonstrate the improved bond strengths of the epoxy resin compositions. if quantities of the polyether succinimide with terminal amino groups added to the polyoxypropylenediamine hardener have been.

Anwcndungsbeispicle 8— 11Application examples 8-11

In diesen Beispielen wurde das Polyälher-Ureylen aus Beispiel 1 in unterschiedlichen Mengen Aminhärtersystemen zugegeben. In diesen 4 Beispielen wurde ein Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von 400 und eines Aminäquivalents von 105 benutzt. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt.In these examples, the polyether-ureylene from Example 1 was used in various amounts of amine hardener systems admitted. In these 4 examples, a polyoxypropylenediamine having a molecular weight of 400 was used and an amine equivalent of 105 is used. The results are shown in Table III.

TabellelUTable u

Zusammensetzung (Gew. TIc.)Composition (wt. TIc.)

Anwendungsbeispicle
8 9
Application example
8 9

1010

Epoxiharz (Aq. 190) HärterEpoxy resin (Aq. 190) hardener

Polyälher-Ureylon1) Zug-Seher-Festigkeit, barPolyether Ureylon 1 ) Tensile seer strength, bar

100100 100100 100100 100100 2828 4949 5454 5555 250250 4949 1313th -0--0- 2121 133133 238238 273273

') Produkt des Beispiels 1.') Product of Example 1.

-')Gehärtet:2 h bei 800C.3 h bei I25"C.- ') hardness: 2 h at 80 0 C.3 h at I25 "C.

Diese Beispiele zeigen, daß dieses Additiv bezüglich der Verbesserung tier I laftfestigkeit weniger wirkiam ist. wenn es in einem Harz eingesetzt wird, dessen Polyiithcrpolymainhürter ein Äquivalcnigewieht über 70 hai.These examples show that this additive is less effective in improving oil strength. if it is used in a resin whose polyether-polyamide-hardener has an equivalent weight of over 70.

Anwendungsbeispiel 12Application example 12

Dieses Beispiel zeigt die Verwendung des Additivs nach Beispiel 2 in Verbindung mit verschiedenen Aminhärtern. Die Zusammensetzung ist in Tabelle IV zu entnehmen.This example shows the use of the additive according to Example 2 in connection with various amine hardeners. The composition is shown in Table IV.

27 48 70527 48 705 AnwcndungsbeLspicl 12APPLICATION EXAMPLE 12 Tabelle IVTable IV 100100 Zusammensetzung (Gew. TIe.)Composition (parts by weight) 5757 Epoxiharz (Äq. 190)Epoxy resin (eq. 190) 2424 HärterHarder 1010 Additiv1)Additive 1 ) Beschleuniger2)Accelerator 2 ) opak, weißopaque, white Aussehen des Gießlings nach demAppearance of the casting after HärtenHardening opak, weißopaque, white 24 h, Raumtemperatur24 h, room temperature 3h.l25°C3h.l25 ° C

') Produkt des Beispiels') Product of the example

2) Piperazin-Triäthanolamin-Gemischpo :70). 2 ) Piperazine-triethanolamine mixture po: 70).

Das opake Aussehen der Gießlinge nach dem Härten zeigt verbesserte Haftfestigkeitseigenschaften an.The opaque appearance of the castings after curing indicates improved adhesive properties.

Anwendungsbeispiele 13—15Application examples 13-15

In diesen Beispielen wurde das Polyäther-Ureylen mit endständigen Aminogruppen aus Beispiel 1 einem Epoxiharzsystem zugegeben, das ein Polyamidopolyamin (VERSAMiD 140) ais Härter enthielt. Die Eigenschaften der gehärteten Produkte sind der Tabelle V zu entnehmen. Diese Beispiele zeigen die Verbesserung der Haftfestigkeit, die das Additiv gegenüber dem Polyamidopolyamin allein bringt.In these examples, the amino-terminated polyether-ureylene from Example 1 was one Epoxy resin system added, which contained a polyamido polyamine (VERSAMiD 140) as a hardener. The properties Table V shows the cured products. These examples show the improvement in Adhesion strength that the additive brings to the polyamido polyamine alone.

Tabelle VTable V Zusammensetzung (Gew. TIc.)Composition (wt. TIc.)

Anwcndungsbdspiele 13Application games 13th

1414th

1515th

Epoxiharz (Aq. 190)Epoxy resin (Aq. 190) 100100 HärterHarder 4040 Polyäther-Ureylen')Polyether-ureylene ') - Beschleuniger2)Accelerator 2 ) 1010 Zug-Scher-Festigkeit, barTensile shear strength, bar bei Härtungsbedingungen')under hardening conditions') 9696 ') Produkt des Beispiels 1.') Product of Example 1. 2) Piperazin-Alkanolamin-Gemisch (30 :70). 2 ) Piperazine-alkanolamine mixture (30:70). J) Bei Raumtemperatur gehärtet. J ) Cured at room temperature.

100100

4040

1010

132132

100 40 10 10100 40 10 10

218218

Anwendungsbcispielc 16—19Application examples 16-19

In diesen Beispielen wurde das Additiv nach der Erfindung aus Beispiel I einem Epoxiharzsystem zugesetzt.In these examples, the additive according to the invention from Example I was added to an epoxy resin system.

45 das mit Triälhylenieiramin bei Raumtemperatur gehärtet wurde. Zum Vergleich wurde das gleiche System unter den gleichen Bedingungen aber ohne Additiv/usat/. gehärtet. Die Zusammensetzung und die Eigenschaften der45 which was cured with Triälhylenieiramin at room temperature. For comparison, the same system was used below the same conditions but without the additive / usat /. hardened. The composition and properties of the

gehärteten Harze sind in Tabelle Vl zusammengestellt. Die Har/e. die das Additiv enthalten, zeigen deutlichcured resins are summarized in Table VI. The har / e. which contain the additive show clearly

bessere Haftfcstigkeitscigenschafien.better adhesion properties.

Tabelle VlTable Vl Zusammensetzung (Gew. TIc)Composition (wt. TIc)

Anwciulungsbcispiclc Ib 17Application areas Ib 17

1818th

Epoxiharz (Äq. 190) Triäthylentetramin Polyäther-Ureylen1) Z-ug-Scher-Festigkeit, bar bei Härtungsbedingungen2)Epoxy resin (eq. 190) triethylenetetramine polyether-ureylene 1 ) Z-ug shear strength, bar under curing conditions 2 )

') Produkt des Beispiels ■') Gehärtet bei Kaumicmp.') Product of the example ■') Hardened by Kaumicmp.

100 10100 10

5757

100100

1010

8383

100
10
10
100
10
10

129129

Anwendungsbeispiel 20Application example 20

In diesem Beispiel wurde ein Polyäther-Ureylen mit endständigen Aminogruppen aber niedrigerem Molekulargewicht verwendet, mn die überraschende Wirkung des Materials höheren Molekulargewichts deutlich zu machen.In this example, a polyether-ureylene terminated with amino groups but with lower molecular weight used, the surprising effect of the material of higher molecular weight increases significantly do.

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

Dies Material wurde dann in das Harz, wie es in Anwendungsbeispiel 2 eingesetzt 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 VH zu entnehmen. 5This material was then incorporated into the resin as used in Application Example 2. That resulting resin was poured into separate containers. One half was at room temperature, the other half hardened at elevated temperature. The results can be found in Table VH. 5

Tabelle VIITable VII

Zusammensetzung (Gew. TIc.) Anwendungsbeispief20Composition (wt. TIc.) Application example 20

Epoxiharz (Aq. 190) 100Epoxy resin (Aq. 190) 100

Additiv 14Additive 14

Härter 28
Aussehen der Gießlinge nach dem Härten
Hardener 28
Appearance of the castings after hardening

24 h bei Raumtemperatur klar 15Clear for 24 h at room temperature 15

' 3 h bei 125° C klarClear for 3 h at 125 ° C

Das vorstehende Beispiel zeigt den Mangel an Haftfestigkeitseigenschaften bei Ausbleiben der optischen Verbesserung.The above example shows the lack of adhesive properties in the absence of optical properties Improvement.

Änwendungsbeispiel 21Application example 21

In diesem Beispiel wurde das Additiv aus Beispiel I in verschiedenen Mengen einem amingehärieten System eingearbeitet. Im folgenden Versuch wurde ein Polyoxipropylendiamin eines Molekulargewichts von 400 und eines Aminäquivalenz in etwa 70 verwendet. Die Ergebnisse sind der Tabelle Vl II zu entnehmen. 25In this example, the additive from Example I was used in various amounts in an amine-hardened system incorporated. In the following experiment, a polyoxypropylenediamine with a molecular weight of 400 and of an amine equivalent in about 70 is used. The results are shown in Table VI II. 25th

Tabelle VIIITable VIII

Zusammensetzung (Gew. TIe.) Anwendungsbeispiel 21Composition (parts by weight) Application example 21

— ^- ^

Epoxiharz (Aq. 190) 100Epoxy resin (Aq. 190) 100

Härter1) 40Hardener 1 ) 40

Polyäther-UreyJen2) 10
Aussehen des Gieölings
Polyether UreyJen 2 ) 10
Appearance of the Gieöling

nachdem Härten 35after hardening 35

24 h bei Raumtemp. opak, weiß24 h at room temp. opaque, white

3hbeil25°C opak, weiß3hbeil25 ° C opaque, white

') Polyoxypropylenlriamin.') Polyoxypropylene diamine.

2) Produkt des Beispiels I. 40 2 ) Product of Example I. 40

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Additiv für mit Amin härtbare Epoxiharzzusammensetzungen, gekennzeichnet durch die allgemeine Formel I
5
1. Additive for epoxy resin compositions curable with amine, characterized by the general formula I.
5
IR_NH—/CH—CH-O\—Z—fO—CH-CH\nh1—X Μ L I α η L IR_NH- / CH-CH-O \ -Z-fO-CH-CH \ nh1-X Μ LI α η L
DE19772748705 1976-11-22 1977-10-29 Additives for amine curable epoxy resin compositions Expired DE2748705C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/743,815 US4115360A (en) 1976-11-22 1976-11-22 Polyether urea epoxy additives
US05/743,878 US4115361A (en) 1976-11-22 1976-11-22 Polyether urea epoxy additives

Publications (2)

Publication Number Publication Date
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