DE3938176A1 - Zweikomponenten-epoxyharzmasse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweikomponenten-Epoxyharzmasse. Sie betrifft insbesondere eine Zweikomponenten-Epoxyharz­ masse, die als Hauptkomponente ein Epoxyharz des Bisphenol- Typs, das nicht mehr als 0,08 Gew.-% einer verseifbaren, Chlor enthaltenden Gruppe enthält, und eine Härtungskompo­ nente enthält, welche ein modifiziertes aromatisches Poly­ amin und ein flüssiges Imidazol enthält. Die Zweikomponenten- Epoxyharzmasse besitzt ein langes Topfleben bei Raumtempera­ tur und ist selbst bei einer Zwischentemperatur, wie bei etwa 50 bis 60°C, härtbar.

Zweikomponenten-Epoxyharzmassen, die üblicherweise als Hauptkomponente ein Epoxyharz enthalten und die eine Härtungs­ komponente enthalten, die ein Härtungsmittel des Amin-Typs enthält, werden als Anstrichmittel, als Klebstoffe, als Auskleidungs- bzw. Beschichtungsmittel, als Formmaterial und für ähnliche Anwendungen vielfach verwendet. Bei diesen bekannten Zweikomponenten-Epoxyharzmassen muß jedoch das Härtungsmittel in großer Menge verwendet werden, damit die Härtungsreaktion wirksam abläuft. Dies bewirkt eine Verkür­ zung des Topflebens nach dem Vermischen der Hauptkomponente und der Härtungskomponente bei Raumtemperatur, was nach­ teilig ist, und außerdem ist eine höhere Temperatur, die so hoch wie 100°C sein kann, für die Härtungsreaktion erfor­ derlich. Dementsprechend ist die praktische Verwendung der bekannten Zweikomponenten-Epoxyharzmassen beschränkt.

Die Anmelderin hat ausgedehnte Untersuchungen durchgeführt, um die Zweikomponenten-Epoxyharzmassen zu verbessern und die zuvor erwähnten Nachteile der bekannten Massen zu be­ seitigen. Nach Untersuchung der Beziehung zwischen dem Ge­ halt an verseifbarer, Chlor enthaltender Gruppe

in einem Epoxyharz des Bisphenol-Typs und der Härtbarkeit bzw. Vernetzbarkeit des Epoxyharzes hat sie gefunden, daß unter Verwendung eines Epoxyharzes des Bis­ phenol-Typs mit einem spezifischen Bereich einer verseif­ baren, Chlor enthaltenden Gruppe als Hauptkomponente und unter Verwendung eines Gemisches aus einem modifizierten aromatischen Polyamin und einem flüssigen Imidazol als Här­ tungsmittel die Menge an Härtungsmittel verringert werden kann und daß dadurch das Topfleben der Masse bei Raumtempera­ tur verlängert werden kann und daß weiterhin die Masse bei einer Zwischentemperatur, wie bei etwa 50 bis 60°C, gehärtet werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Zweikomponenten-Epoxyharzmasse mit langem Topfleben bei Raumtemperatur zur Verfügung zu stellen, die selbst bei einer Zwischentemperatur gehärtet werden kann. Erfindungsgemäß soll eine Zweikomponenten-Epoxyharzmasse zur Verfügung gestellt werden, die als Hauptkomponente ein Epoxyharz des Bisphenol-Typs enthält, welches einen spezi­ fischen Bereich einer verseifbaren, Chlor enthaltenden Gruppe enthält und das eine Härtungskomponente enthält, die ein Gemisch aus einem modifizierten aromatischen Polyamin und einem flüssigen Imidazol enthält. Die Harzmasse kann unter Verwendung einer vergleichsweise geringen Menge an Härtungs­ komponente gehärtet werden.

Die erfindungsgemäße Zweikomponenten-Epoxyharzmasse enthält als Hauptkomponente ein Epoxyharz des Bisphenol-Typs mit nicht mehr als 0,08 Gew.-% Gehalt an verseifbarer, Chlor enthaltender Gruppe und eine Härtungskomponente, die ein modifiziertes aromatisches Polyamin und ein flüssiges Imida­ zol enthält.

Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Epoxyharz des Bisphenol-Typs kann beispielsweise sein Bisphenol A [d. h. 2,2-Bis-(4′-hydroxyphenyl)-propan], Bisphenol F [d. h. Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan], bromiertes Bisphenol A, Diglycidylether von Bisphenol AD [d. h. Bis-(4-hydroxyphenyl)-ethan], Diglycidylether von Bisphenol-A-Alkylenoxid-Addukt (beispielsweise das Ethylenoxid-Addukt oder Propylenoxid-Addukt) und ähnliche, die nicht mehr als 0,08 Gew.-%, bevorzugt nicht mehr als 0,05 Gew.-%, Gehalt an verseifbarer, Chlor enthal­ tender Gruppe aufweisen, die sich von Epichlorhydrin ableitet, welches als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Epoxy­ harze verwendet wird. Wenn das Epoxyharz mehr als 0,08 Gew.-% der verseifbaren, Chlor enthaltenden Gruppe enthält, kann die Epoxyharzmasse nicht bei einer Zwischentemperatur gehärtet werden.

Das modifizierte aromatische Polyamin, das bei der vorliegen­ den Erfindung verwendet wird, umfaßt beispielsweise das Bis­ phenol-Epoxy-Addukt von Diaminodiphenylmethan (DDM), Diamino­ diphenylsulfon (DDS), meta-Phenylendiamin (MPDA) oder Di­ aminodiethyldiphenylmethan, welche normalerweise mit einem Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt (beispielsweise Dibutyl­ phthalat (DBP), Benzylalkohol, etc.) vermischt werden. Im Handel erhältliche Produkte solcher Arten von modifizier­ ten aromatischen Polyaminen sind Adeka Hardener EH-533, Adeka Hardener EH-536-3 (hergestellt von Asahi Denka Kogyo K.K., Japan), Fuji Cure 6010 (hergestellt von Fuji Kasei Kogyo K.K., Japan), Luckamide WH-619 (hergestellt von Dai­ nippon Ink Kagaku Kogyo K.K., Japan) und ähnliche Verbindun­ gen. Das modifizierte aromatische Polyamin wird in einer Menge von 25 bis 65 Gew.-Teilen, bevorzugt 35 bis 55 Gew.- Teilen, pro 100 Gew.-Teile Epoxyharz verwendet. Wenn die Menge an modifiziertem aromatischen Polyamin unter 25 Gew.- Teilen liegt, kann die Härtungswirkung nicht ausreichend erhalten werden, und die Epoxyharzmasse zeigt keine zufrie­ denstellenden Eigenschaften. Wenn andererseits die Menge des modifizierten aromatischen Polyamins über 65 Gew.-Teilen liegt, zeigt die Epoxyharzmasse eine klebrige Oberfläche, wenn sie gehärtet wird, und sie zeigt dann schlechte Eigen­ schaften.

Das flüssige Imidazol umfaßt beispielsweise 1-lsobutyl-2- methylimidazol, 1-Cyanoethylaminoethyl-2-methylimidazol oder 1-Benzyl-2-methylimidazol, und es wird normalerweise in einer Menge von 6 bis 12 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des modifizierten aromatischen Polyamins verwendet, d.h. in einem Verhältnis von modifiziertem aromatischen Polyamin zu flüs­ sigem Imidazol von 10:6-12. Wenn das flüssige Imidazol in einem Verhältnis unterhalb des obigen Bereiches verwendet wird, kann die Wirkung des flüssigen Imidazols nicht erreicht werden. Wenn das Verhältnis des flüssigen Imidazols anderer­ seits über dem obigen Bereich liegt, gibt die Epoxyharzmasse ein sprödes gehärtetes Produkt.

In der erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Epoxyharzmasse, welche als Hauptkomponente das oben erwähnte Epoxyharz des Bisphenol-Typs enthält und welche als Härtungskomponente das oben erwähnte modifizierte aromatische Polyamin und flüssiges Imidazol enthält, kann das Härtungsmittel in gerin­ gerer Menge, verglichen mit den bekannten Zweikomponenten- Epoxyharzmassen, verwendet werden, und dadurch kann das Topf­ leben von der Masse bei Raumtemperatur verlängert werden. Die Masse kann ausreichend gehärtet werden, selbst bei einer Zwischentemperatur, wie bei 50 bis 60°C.

Der erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Epoxyharzmasse können geeignete Mengen an organischem Lösungsmittel, Füllstoff, Weichmacher und anderen bekannten Zusatzstoffen, wie sie in den an sich bekannten Zweikomponenten-Epoxyharzmassen verwendet werden, einverleibt werden.

Die erfindungsgemäße Zweikomponenten-Epoxyharzmasse kann als Anstrichmittel, als Klebstoff, als Auskleidungs- bzw. Be­ schichtungsmittel, als Formmaterial bzw. Formmasse und wei­ terhin als Fußboden-Abdeckma­ terial verwendet werden. Wegen des längeren Topflebens bei Raumtemperatur und der Härtbarkeit selbst bei einer Zwischen­ temperatur kann die Masse durch mildes Erhitzen mit einem Trockner ohne Beschränkung in dem Verlegungs- bzw. Beschich­ tungsvorgang gehärtet werden.

Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1 (Nrn. 1 bis 6) und Vergleichsbeispiele 1 bis 3

In diesen Beispielen wird die Beziehung zwischen dem Gehalt an verseifbarer, Chlor enthaltender Gruppe des Epoxyharzes des Bisphenol-Typs und der Härtbarkeit erläutert.

1) Zweikomponenten-Epoxyharzmassen Die Hauptkomponente, Epoxyharz des Bisphenol-Typs

Es werden verschiedene Epoxyharze des Bisphenol-Typs mit den in Tabelle 1 angegebenen Gehalten an verseifbarer, Chlor enthaltender Gruppe verwendet (alle werden von Yuka Shell K.K. hergestellt).

Die Härtungskomponente

Ein modifiziertes aromatisches Polyamin (Adeka Hardener EH-536-3, hergestellt von Asahi Denka Kogyo K.K.) und ein flüssiges Imidazol (lBMI-12, hergestellt von Yuka Shell Epoxy K.K.) werden in einem Verhältnis von 100 : 8, ausgedrückt durch das Gewicht, vermischt.

Die obige Hauptkomponente und die Härtungskomponente werden in einem Verhältnis von 100 : 35, ausgedrückt durch das Ge­ wicht, vermischt.

2) Härtbarkeit

Die Härtbarkeit wird bei den in Tabelle 1 angegebenen Härtungsbedingungen geprüft, und die Shore-Härte wird mit einem Shore-Durometer (D-Skala) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1

Beispiele 2 bis 5 und Vergleichsbeispiele 4 bis 6 1) Zweikomponenten-Epoxyharzmassen

Die Massen werden unter Verwendung der in Tabelle 2 an­ gegebenen Komponenten und Mengen hergestellt.

2) Topfleben

Für jede Masse (5 kg) wird das Topfleben bei 20°C be­ stimmt.

3) Härtbarkeit

Die Härtbarkeit wird unter den in Tabelle 2 angegebenen Härtungsbedingungen bestimmt, und die Shore-Härte wird mit einem Shore-Durometer (D-Skala) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 2

Claims (4)

1. Zweikomponenten-Epoxyharzmasse, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie als Hauptkomponente ein Epoxyharz des Bisphenol-Typs mit einem Gehalt von nicht mehr als 0,08 Gew.-% einer verseifbaren, Chlor enthaltenden Gruppe und ein Härtungsmittel enthält, welches ein modifiziertes aromatisches Polyamin und ein flüssiges Imidazol enthält.

2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Epoxyharz des Bisphenol-Typs einen Gehalt von nicht mehr als 0,05 Gew.-% einer verseifbaren, Chlor enthaltenden Gruppe aufweist.

3. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das modifizierte aromatische Polyamin in einer Menge von 25 bis 65 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Epoxyharzes des Bisphenol-Typs vorhanden ist und daß das flüssige lmidazol in einer Menge von 6 bis 12 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des modifizierten aromatischen Polyamins vorhanden ist.

4. Masse nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Menge an modifiziertem aromati­ schen Polyamin im Bereich von 35 bis 55 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Epoxyharzes des Bisphenol-Typs liegt.