DE602004003485T2

DE602004003485T2 - Beschleunigungssysteme für Tieftemeperaturhärtung von Epoxidharzzusammensetzungen

Info

Publication number: DE602004003485T2
Application number: DE602004003485T
Authority: DE
Inventors: Ulrich Weidmann
Original assignee: Huntsman Advanced Materials Switzerland GmbH
Current assignee: Huntsman Advanced Materials Switzerland GmbH
Priority date: 2003-04-16
Filing date: 2004-04-13
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2024-04-14
Also published as: DE602004003485D1; EP1613680B1; WO2004092244A9; KR101096611B1; US20070100114A1; JP2006523746A; ES2274446T3; WO2004092244A3; CN1774461A; KR20050121266A; TWI336337B; CN100575384C; WO2004092244A2; ATE346877T1; US7858713B2; EP1613680A2; TW200504110A; JP4612625B2

Description

Die Erfindung betrifft neue Mannich Basen, die auf modifizierten 1-Imidazolylmethyl-substituierten 2-Naphtholverbindungen basieren, und ebenfalls ihre Verwendung als Beschleuniger für Epoxidharzsysteme, welche höhere ILS Werte in Laminaten ermöglichen, insbesondere zur Imprägnierung durch das Nasslaminierungsverfahren und andere Imprägnierverfahren. Die beschriebenen Beschleuniger sind zusätzlich für Sinterpulver, Gießharz und Anwendungen für Verbindungen zum Formpressen, die bei Temperaturen unterhalb 200°C, insbesondere im Temperaturbereich von 150°C bis 180°C, ausgeführt werden, geeignet.
Die Verbindung 1-Imidazolylmethyl-2-naphthol und andere Imidazolkatalysatoren und -beschleuniger sind im Zusammenhang mit Epoxidharzen bekannt.
Die gewöhnlich verwendeten Imidazole, wie zum Beispiel Imidazol, 1-Methylimidazol, 2-Methylimidazol, 2-Ethyl-4-methylimidazol oder andere 2-Phenylimidazole, erzeugen jedoch in vielen Epoxidharzformulierungen mangelhafte Lagerungsstabilitäten von Prepregs (kurz Standzeiten) bei Raumtemperatur, wenn sie in Prepregformulierungen verwendet werden.
In der Vergangenheit sind Versuche unternommen worden, dieses Problem zu lösen, indem man versuchte, die Reaktivität der Imidazole durch Bildung von Salzen mit organischen und anorganischen Säuren zu verringern: siehe zum Beispiel US 3,356,645 und US 5,001,212 . Obwohl in diesen Fällen Verbesserungen der Standzeiten erreicht wurden, waren sie immer noch nicht ausreichend für viele Anwendungen.
Eine andere Art und Weise die Standzeiten zu erhöhen ist es, Imidazolkomplexe durch Umsetzen von Imidazolen mit Metallsalzen zu bilden: siehe zum Beispiel US 4,101,514 und US 4,487,914 . Im Allgemeinen wird die Verbesserung der Standzeiten, die auf diese Art und Weise erreicht werden kann, auf Kosten eines Anstiegs der Verarbeitungstemperaturen erhalten. Außerdem führen die in dem gehärteten Epoxidharzsystem vorliegenden Metallkomplexe zu einer Verschlechterung der dielektrischen Werte und ebenfalls zu einem Anstieg der Wasserabsorption. Bei vielen Anwendungen ist es jedoch erforderlich, dass es keine wesentliche Veränderung der Wasserabsorption gibt, da ansonsten die Glasübergangstemperatur verringert werden kann, was zu einer beträchtlichen Veränderung der mechanischen, elektrischen und thermischen Eigenschaften der imprägnierten Komponente führen kann.
EP 0 761 709 beschreibt 1-Imidazolylmethyl-substituierte 2-Naphtholverbindungen als Katalysatoren, die es im Wesentlichen ermöglichen, die in den oben genannten Zitierungen beschriebenen Nachteile zu vermeiden. Die fraglichen Verbindungen sind stabile Mannich Basen, die in Epoxidharzsystemen zu einer merklich verbesserten Standzeit des Gesamtsystems bei Raumtemperatur führen. Eine Formulierung, die einen solchen Katalysator umfasst, kann im Temperaturbereich zwischen 110°C und 150°C schnell gehärtet werden. Materialien dieser Art zeigen gute mechanische Eigenschaften mit relativ hohen Glasübergangsbereichen. Prepregs, die einen solchen Katalysator umfassen, können ohne Probleme bis zu 16 Tage bei Raumtemperatur gelagert und zu Laminaten verarbeitet werden.
Etablierte Verfahren zur Herstellung von kostengünstigen Komponenten mit großer Oberfläche beinhalten das Nasslaminierungsverfahren und andere Imprägnierverfahren. Aus Kostengründen ist das Ziel Temperaturen unterhalb 100°C während des Imprägniervorgangs. Aus Gründen einer größeren Leichtigkeit in der Handhabung, sollten die halbfertigen Produkte, die auf diese Art und Weise hergestellt wurden (Prepregs), eine relativ lange Lagerungsstabilität bei Raumtemperatur haben, was bedeutet, dass die Prepregs eine störungsfreie Umwandlung in die Laminate nach der Lagerung für 4 Tage eingehen können.
Dort wo auf diese Art und Weise hergestellte Laminate bei energieerzeugenden Installationen verwendet werden, wobei die Laminate Rotationsbewegungen und Sherkräften während ihrer Verwendung ausgesetzt sind, ist ein gewisses Minimum an Adhäsion zwischen den einzelnen Schichten, die die Laminate bilden, notwendig. Eine Messung dieser Adhäsion ist die, die als Interlaminar-Scherkraft bekannt ist, also kurz ILS, die in Übereinstimmung mit dem ASTM Standard (ASTM D 2344-84) bestimmt wird. Ein maximaler ILS Wert ist deshalb ein Ziel für diese Anwendungen.
Man hat nun herausgefunden, dass 1-(Imidazolyl-2-methyl)-2-naphthol herausragende Lagerungsstabilitäten bei Raumtemperatur bei Prepregformulierungen ermöglicht, aber keine sehr hohen Werte für Interlaminar-Scherkräfte. Der maximal erreichbare Wert ist ungefähr 22 MPa, unabhängig davon, ob die Härtung für 4 Stunden bei 60°C, für 4 Stunden bei 75°C, für 8 Stunden bei 75°C oder für 30 Minuten bei 140°C durchgeführt wird.
Es ist nun ebenfalls überraschend herausgefunden worden, dass bestimmte Zusammensetzungen von 1-Imidazolyl-2-methyl-substituierten 2-Naphtholverbindungen mit Phenolen Eigenschaftsprofile haben, die ihre vorteilhafte Verwendung als Beschleuniger für Epoxidharzsysteme, insbesondere im Zusammenhang mit Nasslaminierungsverfahren und anderen Imprägnierverfahren, ermöglicht. Insbesondere ist es auf diese Art und Weise möglich, Zunahmen im ILS Wert von bis zu 50 MPa zu erreichen.
Die Erfindung stellt entsprechend zuerst Zusammensetzungen bereit, die als Komponente A) eine 1-Imidazolylmethyl-substituierte 2-Naphtholverbindung der allgemeinen Formel (I)
wobei
R₁, R₂ und R₃ jedes unabhängig voneinander H; C_1-17 Alkyl; C_3-12 Cycloalkyl, optional durch C_1-4 Alkylgruppen substituiert; C_4-20 Cycloalkylalkyl, optional durch C_1-4 Alkylgruppen substituiert; C_6-10 Aryl, optional durch 1-3 C_1-4 Alkylgruppen substituiert; C_7-15 Phenylalkyl, optional durch 1-3 C_1-4 Alkylgruppen substituiert; C_3-17 Alkenyl; C_3-12 Alkynyl; oder aromatisches oder aliphatisches C_3-12 Acyl ist;
R₄, R₅, R₆, R₇, R₈ und R₉ jedes unabhängig voneinander H; C_1-12 Alkyl; C_3-12 Cycloalkyl, optional durch C_1-4 Alkylgruppen substituiert; C_4-20 Cycloalkylalkyl, optional durch C_1-4 Alkylgruppen substituiert; C_6-10 Aryl, optional durch 1-3 C_1-4 Alkylgruppen substituiert; C_7-15 Phenylalkyl, optional durch 1-3 C_1-4 Alkylgruppen substituiert; C_3-17 Alkenyl; C_3-12 Alkynyl; C_1-12 Alkoxy; oder OH ist; und
als Komponente B) ein Phenol umfasst, welches bei Raumtemperatur (RT = 15 bis 35°C) flüssig ist, wobei das Gewichtsverhältnis (in Gew.-%) von Komponente A) zu Komponente B) 10:90 bis 80:20, bevorzugt 20:80 bis 70:30, am bevorzugtesten 25:75 bis 50:50 ist.
Als Komponente A) ist Verbindungen der allgemeinen Formel (I) Vorzug zu geben, bei denen die Reste R₁, R₂ und R₃ jeder unabhängig voneinander H; C_1-12 Alkyl; Phenyl oder C_7-15 Phenylalkyl, optional durch 1-3 C_1-4 Alkylgruppen substituiert, ist; besonderen Vorzug ist Verbindungen gegeben, bei denen R₂ und R₃ jeweils H sind; und R₁ C_1-12 Alkyl; Phenyl oder C_7-15 Phenylalkyl, optional durch 1-3 C_1-4 Alkylgruppen substituiert, ist.
Besonderen Vorzug als Komponente A) ist Verbindungen gegeben der allgemeinen Formel (I) gegeben, bei denen die Reste R₂ bis R₉ Wasserstoffatome sind und der Rest R₁ C_1-4 Alkyl (Methyl, Ethyl, n,i-Propyl, n,i,t-Butyl) oder Phenyl, optional durch 1-3 C_1-4 Alkylgruppen substituiert, ist.
Als Komponente B) ist es bevorzugt, 1,4-n-Pentyl-, -n-Hexyl-, -n-Heptyl-, -n-Octyl-, -n-Nonyl- und -n-Decylphenyl zu verwenden und besonderen Vorzug, O,O'-Diallylbisphenol A zu verwenden.
Der Anteil des Naphtholderivats sollte bevorzugt mindestens 20 Gew.-% in der Zusammensetzunge der Komponenten A) und B) sein, um eine wesentliche Verringerungen im Glasübergangsbereich der gehärteten Formulierung aufgrund des Phenols zu vermeiden.
Um die Zusammensetzungen der Erfindung herzustellen, wird zuerst 1-Imidazolylmethyl-substituiertes 2-Naphthol wie zum Beispiel in EP 0 761 709 beschrieben hergestellt. Dann wird Vorteilhafterweise das gewünschte Phenol (Komponente B) eingebracht und das Naphthol wird dazugegeben und die Mischung wird sorgfältig bei erhöhter Temperatur von 160°C zum Beispiel für 4 bis 6 Stunden gerührt. Abhängig von der Wahl der Komponenten und des ausgewählten Mischverhältnisses, sind die Produkte viskose bis hochviskose Flüssigkeiten oder Feststoffe. Die Natur der erhaltenen Zusammensetzung kann ebenfalls als feste Lösung des Naphthols in dem Phenol beschrieben werden. Dort wo mindestens ungefähr 25 Gew.-% eines Phenols zu den Naphtholen hinzugegeben wurde, ist die Veränderung in den Eigenschaftsprofilen des so "modifizierten" Naphthols bereits so signifikant, dass die Zusammensetzungen dieser Art Eigenschaftsprofile haben, die für die vorteilhafte Verwendung in Prepregs ausreichend sind. Zusammensetzungen, welche sich als besonders vorteilhaft herausgestellt haben, sind die, die einen leichten bis merklichen Überschuss (in Gew.-%) an Phenol haben.
Wie am Anfang erwähnt sind die Zusammensetzungen der Erfindung als Beschleuniger für härtbare Epoxidharzsysteme geeignet.
Deshalb stellt die Erfindung weiter härtbare Epoxidharzzusammensetzungen bereit, die

a) ein Epoxidharz, dessen Epoxidgehalt 0.1 bis 11, bevorzugt 0.1 bis 2.2 Epoxidäquivalente/kg ist;
b) eine Zusammensetzung, die als Komponente A) eine 1-Imidazolylmethyl-substituierte 2-Naphtholverbindung der oben genannten allgemeinen Formel (I) und als Komponente B) ein Phenol umfasst, welches bei Raumtemperatur (RT = 15 bis 35°C) flüssig ist, wie zum Beispiel n-Pentyl-, n-Hexyl-, n- Heptyl-, n-Octyl-, n-Nonyl-, n-Decylphenol, insbesondere O,O'-Diallylbisphenol A, wobei das Gewichtsverhältnis (Gew.-%) von Komponente A) zu Komponente B) 10:90 bis 80:20, bevorzugt 20:80 bis 70:30, am bevorzugtesten 25:75 bis 50:50 ist;
c) ein Härtemittel für das Epoxidharz; und optional
d) ein Additiv, das in der Epoxidharztechnologie üblich ist,

Prinzipiell sind alle Epoxidharze als Komponente (a) geeignet.
Geeignete Beispiele beinhalten Diglycidyl- oder Polyglycidylether von cycloaliphatischen Polyolen, wie zum Beispiel 2,2-Bis(4'-hydroxycyclohexyl)propan, Diglycidyl- oder Polyglycidylether von mehrwertigen Phenolen, wie zum Beispiel Resorcinol, Bis(4'-hydroxyphenyl)methan (Bisphenol F), 2,2-Bis(4'-hydroxyphenyl)propan (Bisphenol A), 2,2-Bis(4'-hydroxy-3',5'-dibromphenyl)propan, 1,1,2,2-Tetrakis(4'-hydroxyphenyl)ethan oder Kondensationsprodukte von Phenolen mit Formaldehyd, wie zum Beispiel Phenolnovolake und Cresolnovolake; zusätzlich Di- oder Poly(β-methylglycidyl)ether der oben genannten Polyalkohole und Polyphenole; Polyglycidyletter und Poly(β-methylglycidyl)ester von mehrwertigen Carbonsäuren, wie zum Beispiel Phthalsäure, Terephthalsäure, Tetrahydrophthal- und Hexahydrophthalsäure; Glycidylderivate von Aminophenolen, wie zum Beispiel Triglycidyl-p-aminophenol; N-Glycidylderivate von Aminen, Amiden und heterocyclischen Stickstoffbasen, wie zum Beispiel N,N-Diglycidylanilin, N,N-Diglycidyltoluidin, N,N,N',N'-Tetraglycidyl-bis(4-aminophenyl)methan, Triglycidylisocyanurat, N,N-Diglycidyl-N,N'-ethylenharnstoff, N,N'-Diglycidyl-5,5-dimethylhydantoin, N,N'-Diglycidyl-5-isopropylhydantoin, N,N'-Diglycidyl-5,5-dimethyl-6-isopropyl-5,6-dihydrouracil; polyfunktionale Epoxidharze, wie zum Beispiel die 2,6-disubstituierten 4-Epoxypropylphenylglycidylether und Addukte davon, die in EP-A 205 409 und EP-A 204 659 beschrieben sind; Bisphenole, wie zum Beispiel die, die in jedem Fall mit zwei Glycidyloxygruppen und 2,3-Epoxypropylgruppen substituiert sind, wie zum Beispiel 2,2-Bis(3'-epoxypropyl-4'-epoxypropylphenyl)propan, das in GB 828 364 beschrieben ist; Glycidylderivate von Tetramethylol-substitutierten Cyclohexanolen, Cyclohexanonen, Cyclopentanolen und Cyclopentanonen, wie zum Beispiel die Verbindungen, die in US 4,549,008 beschrieben sind; Glycidyloxy-substituierte Benzophenone; und Glycidyloxydiketone, wie zum Beispiel die Verbindungen, die in US 4,649,181 beschrieben sind.
Im Allgemeinen ist es auch möglich, Mischungen von zwei oder mehreren Epoxidharzen als Komponenten in den Formulierungen der Erfindung zu verwenden.
Geeignete Epoxidharze beinhalten bevorzugt Glycidylether, wie zum Beispiel Bisphenol A oder F, Glycidylester, N-Glycidyl- oder N,O-Glycidylderivate von aromatischen oder heterocyclischen Verbindungen und ebenfalls cycloaliphatischen Glycidylverbindungen. Sie haben bevorzugt eine Funktionalität von 0.1 bis 2.2 Epoxidäquivalente/kg.
Als Härtemittel oder Komponente (c) ist es im Prinzip möglich alle Härtemittel zu verwenden, die in der Epoxidharzchemie üblich sind, wie zum Beispiel Amine, Dicyandiamid, Cyanoguanidine, Melamine, Novolake, einschließlich Cresolnovolake, Polyole und Anhydride.
Als Härtemittel ist es bevorzugt, Amine und Polyamine zu verwenden, Beispiele sind die vom Jeffamine-Typ und andere. Beispiel, die erwähnt werden können, beinhalten o-, m- und p- Phenylendiamin; Diaminotoluole, wie zum Beispiel 2,4-Diaminotoluol, 1,4-Diamino-2-methoxybenzol, 2,5-Diaminoxylen, 1,3-Diamino-4-chlorbenzol, 4,4'-Diaminodiphenylmethan, 4,4'-Diaminodiphenylether, 4,4'-Diaminodiphenylthioether, 4,4'-Diaminodiphenylsulfon, 2,2'-Diaminobenzophenon, 1,8- oder 1,5-Diaminonaphthalen, 2,6-Diaminopyridin, 1,4-Piperazin, 2,4-Diaminopyrimidin, 2,4-Diamino-s-triazin, Di-, Tri-, Tetra-, Hexa-, Hepta-, Octa-, und Decamethylendiamin, 3-Methylheptamethylen-1,6-diamin, 3-Methoxyhexa-methylendiamin, 2,11-Diaminododecan, 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin, 1,2-Bis(3-aminopropoxy)ethan, N,N'-Dimethylethylendiamin, N,N'-Dimethyl-1,6-diaminohexan und ebenfalls die Diamine der Formeln H₂N(CH₂)₃O(CH₂)₂O(CH₂)₃-NH₂ und H₂N(CH₂)₃S(CH₂)₃NH₂, 1,4-Diaminocyclohexan, 1,4-Bis(2-methyl-4-aminopentyl)benzol, 1,4-Bis(aminomethyl)benzol.
Zusätzlich geeignete Amine sind carbocyclische-aromatische Diamine, insbesondere substituierte dinukleare Diamine, wie zum Beispiel Bis(3,5-diisopropyl-4-aminophenyl)methan, Bis(2-chlor-3,5-di-ethyl-4-aminophenyl)methan, Bis (3-ethyl-4-amino-5-sec-butylphenyl)methan, Bis (2-chlor-3,5-diethyl-4-aminophenyl)methan und Bis(3,5-diethyl-4-aminophenyl)methan.
Zusätzlich geeignet sind Propan-1,3-diamin, m-Xylendiamin, Bis(4-aminocyclohexyl)propan, 3-Aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamin (Isophorondiamin), Polyaminoamide, wobei Beispiele die sind, die aus aliphatische Polyamine und dimerisierte und trimerisierte Fettsäuren bestehen; Polyphenole, wie zum Beispiel Resorcinol, Hydrochinon, Bisphenol A und Phenol/Aldehydharze und ebenfalls Polythiole, wie zum Beispiel "Thiolake".
Besonderen Vorzug ist Diaminen und Polyaminen, auf Amin endenden Polyalkylenglycolen und Polyoxypropylendiaminen (z.B. Jeffamine, in diesem Fall Jeffamine D 230, Amino-poly-THF) oder Polyaminoamiden, insbesondere Dimeren oder Copolymeren von Propylenglycol und Ethylenglycol, auf Amin endenden Polybutadienen mit Molekulargewichten im Bereich von ungefähr 150 bis 5.000, insbesondere 200 bis 600, gegeben.
Als optionale Komponente d) ist es möglich, Additive zu verwenden, die in der Epoxidharztechnologie üblich sind. Damit sind die üblichen Hilfsstoffe und Additive gemeint, die in Bezug auf die jeweilige Anwendung dem Durchschnittsfachmann bekannt sind und von diesem verwendet werden. Beispiele beinhalten organische und anorganische Füllstoffe und Pigmente, Trennmittel und Additive, die die Viskosität beeinflussen.
Um die härtbaren Zusammensetzungen der Erfindung herzustellen, ist es möglich, die Beschleuniger der Erfindung im Voraus in dem Härtemittel bei allgemein erhöhten Temperaturen aufzulösen: zum Beispiel bei ungefähr 80°C, wenn Jeffamine verwendet wird. Lösungen dieser Art können auf 40°C abgekühlt werden und dann mit dem Epoxidharz gemischt werden. Diese Mischungen können dann direkt als Imprägnierlösungen verwendet werden. Ein andere Möglichkeit ist es, die Zusammensetzungen der Erfindung im Voraus in dem Epoxidharz mittels zum Beispiel geeigneter Rührer, wie zum Beispiel einem Ultra-Turrax oder einer Mühle mit drei Walzen, homogen zu dispergieren.
Die Verbindungen der Erfindung werden Vorteilhafterweise in 5 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% verwendet, bezogen auf die Gesamtformulierung, die Epoxidharz, Härtemittel, Beschleuniger und, wo verwendet, Additive umfasst. Es ist besonders vorteilhaft 5 bis 20 Gew.-% zu verwenden. Die Härtemittel werden in den üblichen Mengen verwendet, welche deshalb so berechnet werden sollen, dass durchschnittlich pro Epoxidgruppe 0.5 bis 1.5, bevorzugt 0.8 bis 1.2 funktionelle Gruppen des Härtemittels vorhanden sind. Hilfsstoffe und Additive können prinzipiell in großen Mengen verwendet werden, vorausgesetzt dass dies ohne signifikanten Anstieg in der Viskosität der gewünschten Zusammensetzungen möglich ist.
Prepregs, die erfindungsgemäße Beschleunigersysteme dieser Art umfassen, haben die Kapazität einen ILS Wert von bis zu 50 MPa zu ergeben. Entsprechend sind die Beschleuniger dieser Erfindung besonders für die Verwendung in Epoxidharzformulierungen geeignet, die als Verbindungen zum Formpressen, Sinterpulver, Verkapselungssysteme, Gießharze und zur Herstellung von Prepregs und Laminaten unter Verwendung von Imprägnierverfahren oder Injektionsverfahren, zur Herstellung von Komponenten, insbesondere Komponenten mit großer Oberfläche.
Experimenteller Teil
a) Herstellung einer Zusammensetzung, die eine Naphtholkomponente und eine Phenolkomponente umfasst
Die Phenolkomponente wird in ein Gefäß gefüllt und dann wird die Naphtholkomponente hinzugegeben. Die verwendeten Mengen können unten in Tabelle 1 gesehen werden. Die Mischung wird bei 160°C für 4 Stunden gerührt. Dies ergibt viskose bis hochviskose Flüssigkeiten von dunkelroter bis schwarzer Färbung oder Feststoffe. Tabelle 1

¹⁾ 1-Imidazolylmethyl-2-naphthol (von Vantico AG;
²⁾ Diallylbisphenol A (von Vantico AG);
³⁾ ng = nicht gemessen, nm = nicht messbar bei 60°C, Viskosität mit Rheometrix RD2 mit einem Platten/Platten Setup gemessen

b) Verwendungsbeispiele der Beschleunigerformulierungen der Erfindung
Die Produkte des obigen Experimentellen Teils a) werden bei Temperaturen zwischen 60°C und 80°C in dem Aminhärtungsmittel (in diesem Fall Jeffamine^® D-230) gelöst. Dies ergibt dunkelbraune, klare Lösungen. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird diese Lösung mit der berechneten Menge Epoxidharz gemischt. Für Details siehe unten Tabelle 2: Tabelle 2

¹⁾ Araldite LY 556 Bisphenol A Harz (Vantico AG)
²⁾ Amin Jeffamine^® D-230
³⁾ Beschleuniger 1-Imidazolylmethyl-2-naphthol (Vantico AG)
⁴⁾ E2 Experiment 2 (siehe Tabelle 1)
⁵⁾ Herstellung Herstellung der Prepregs und Laminate nach Anzahl der Tage
⁶⁾ Prepreg Anzahl der Lagen = 12
⁷⁾ Harzgehalt Harzgehalt in Prozent nachdem die Laminate gepresst wurden
⁸⁾ Lagerung Bei 20°C bis 25°C = RT
⁹⁾ F_max Bruchspannung (Bruchbelastung) nach ASTM D 2344
¹⁰⁾ σ_max Sherfestigkeit nach ASTM d 2344
ILS Wert a) Interlaminare Scherfestigkeit (ILS) nach 30 Min bei 140°C
ILS Wert b) Interlaminare Scherfestigkeit (ILS) nach 4 h bei 75°C
ILS Wert c) Interlaminare Scherfestigkeit (ILS) nach 8 h bei 75°C
ILS Wert d) Interlaminare Scherfestigkeit (ILS) nach 4 h bei 60°C

Überraschend sind die sehr guten interlaminaren Sherfestigkeiten, die mit den Beschleunigern der Erfindung in dem niederen Temperaturbereich (60°C–75°C/4–8 Stunden) erhalten werden können. Die gefundenen Werte sind wesentlich höher als im Falle des Vergleichssystems.

Claims

Zusammensetzung, die als Komponente A) eine 1-Imidazolylmethyl-substituierte 2-Naphtholverbindung der allgemeinen Formel (I)
wobei R₁, R₂ und R₃ jedes unabhängig voneinander H; C_1-17 Alkyl; C_3-12 Cycloalkyl, optional durch C_1-4 Alkylgruppen substituiert; C_4-20 Cycloalkylalkyl, optional durch C_1-4 Alkylgruppen substituiert; C_6-10 Aryl, optional durch 1-3 C_1-4 Alkylgruppen substituiert; C_7-15 Phenylalkyl, optional durch 1-3 C_1-4 Alkylgruppen substituiert; C_3-17 Alkenyl; C_3-12 Alkynyl; oder aromatisches oder aliphatisches C_3-12 Acyl ist; R₄, R₅, R₆, R₇, R₈ und R₉ jedes unabhängig voneinander H; C_1-12 Alkyl; C_3-12 Cycloalkyl, optional durch C_1-4 Alkylgruppen substituiert; C_4-20 Cycloalkylalkyl, optional durch C_1-4 Alkylgruppen substituiert; C_6-10 Aryl, optional durch 1-3 C_1-4 Alkylgruppen substituiert; C_7-15 Phenylalkyl, optional durch 1-3 C_1-4 Alkylgruppen substituiert; C_3-17 Alkenyl; C_3-12 Alkynyl; C_1-12 Alkoxy; oder OH ist; und als Komponente B) ein Phenol umfasst, welches bei Raumtemperatur flüssig ist, wobei das Gewichtsverhältnis von Komponente A) zu Komponente B) 10:90 bis 80:20 ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, die als Komponente A) eine Verbindung umfasst, bei der die Reste R₁, R₂ und R₃ jeder unabhängig voneinander H; C_1-12 Alkyl; Phenyl oder C_7-15 Phenylalkyl, optional durch 1-3 C_1-4 Alkylgruppen substituiert, ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 2, die als Komponente A) eine Verbindung umfasst, bei der R₂ und R₃ jeweils H sind; und R₁ C_1-12 Alkyl; Phenyl oder C_7-15 Phenylalkyl, optional durch 1-3 C_1-4 Alkylgruppen substituiert, ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, die als Komponente A) eine Verbindung der allgemeinen Formel (I) umfasst, bei der die Reste R₂ bis R₉ Wasserstoffatome sind und der Rest R₁ C_1-4 Alkyl oder Phenyl, optional durch 1-3 C_1-4 Alkylgruppen substituiert, ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente B) 1,4-n-Pentyl-, -n-Hexyl-, -n-Heptyl-, -n-Octyl-, -n-Nonyl-, -n-Decylphenyl oder O,O'-Diallylbisphenol A verwendet wird.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis der Komponente A) zur Komponente B) 20:80 bis 70:30, bevorzugt 25:75 bis 50:50 ist.
Verwendung einer Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 als Beschleuniger in Epoxidharzzusammensetzungen.
Härtbare Zusammensetzung, die a) ein Epoxidharz, dessen Epoxidgehalt 0.1 bis 11 Epoxidäquivalente/kg ist; b) 5 bis 40 Gew.-Teile, basierend auf der Gesamtzusammensetzung der Komponenten a) bis d), einer Zusammensetzung gemäß Anspruch 1; c) ein Härtemittel für das Epoxidharz, das so berechnet ist, dass es pro Epoxidgruppe 0.5 bis 1.5 funktionelle Gruppen des Härtemittels gibt; und optional d) ein Additiv, das in der Epoxidharztechnologie üblich ist, umfasst.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Härtemittel aus Aminen, bevorzugt aus Diaminen und Polyaminen ausgewählt wird.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Härtemittel ein Polyoxypropylendiamin ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Epoxidharz ein Glycidylether, Glycidylester, N-Glycidyl- oder N,O-Glycidylderivat einer aromatischen oder heterocyclischen Verbindung, oder eine cycloaliphatische Glycidylverbindung ist.
Verwendung einer härtbaren Zusammensetzung gemäß Anspruch 6 als eine Verbindung zum Formpressen, als Sinterpulver, Verkapselungssystem, Gießharz, zur Herstellung von Prepregs und Laminaten unter Verwendung von Imprägnierverfahren oder Injektionsverfahren, zur Herstellung von Komponenten, insbesondere Komponenten mit großer Oberfläche.