FR2503169A1 - REACTIVE ACCELERATORS FOR EPOXY RESIN SYSTEMS CURED BY ANHYDRIDES - Google Patents
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Abstract
ACCELERATEURS REACTIFS POUR SYSTEMES DE RESINES EPOXYDIQUES DURCIS PAR DES ANHYDRIDES. CES ACCELERATEURS CONSISTENT EN BIS-MALEIMIDES DE FORMULE GENERALE: (CF DESSIN DANS BOPI) DANS LAQUELLE R REPRESENTE: (CF DESSIN DANS BOPI) N0 A 10, R ET R, IDENTIQUES OU DIFFERENTS, REPRESENTENT CHACUN UN RADICAL HYDROCARBONE DIVALENT.REACTIVE ACCELERATORS FOR ANHYDRIDE-CURED EPOXIDIC RESIN SYSTEMS. THESE ACCELERATORS CONSIST OF BIS-MALEIMIDES OF THE GENERAL FORMULA: (CF DRAWING IN BOPI) IN WHICH R REPRESENTS: (CF DRAWING IN BOPI) N0 A 10, R AND R, IDENTICAL OR DIFFERENT, EACH REPRESENTS A DIVALENT HYDROCARBON RADICAL.
Description
L'invention concerne des accélérateurs réactifsThe invention relates to reactive accelerators
pour systèmes de résines époxydiques durcis par des anhy- for epoxy resin systems hardened by anhy-
drides, ces accélérateurs se distinguent en ce qu'ils assurent un durcissement rapide en évitant la formation de substances odorantes et de substances qui affectent les these accelerators are characterized by fast curing, avoiding the formation of odorants and substances that affect
propriétés diélectriques.dielectric properties.
Ces systèmes de résines époxydiques accélérés peu- These accelerated epoxy resin systems can
vent être utilisés avantageusement en tant que matières à mouler à basse pression ainsi que comme résines adhésives, résines à couler et résines à stratifier, spécialement can be used advantageously as low-pressure molding materials as well as as adhesive resins, casting resins and laminating resins, especially
dans les domaines de llélectrotechnique/électronique. in the fields of electrical engineering / electronics.
Lorsqu'on durcit des résines époxydiques avec, par exemple, des amines, des anhydrides ou des catalyseurs de When epoxy resins are cured with, for example, amines, anhydrides or catalysts of
polymérisation, on ne forme pas de produits volatils. polymerization, no volatile products are formed.
C'est la raison pour laquelle cette classe de substances est utilisée avec avantage dans de nombreuses branches industrielles en tant que résines adhésives, résines à That is why this class of substances is used with advantage in many industrial branches as adhesive resins, resins for
couler, et résines à stratifier. Les systèmes résine époxy- flow, and resins to be laminated. Epoxy resin systems
dique-anhydride non accélérés nécessitent des durées de réaction relativement longues, de plusieurs heures,à des températures élevées et supérieures à 150eC. On connait Non-accelerated dic anhydride require relatively long reaction times of several hours at elevated temperatures and above 150 ° C. We know
déjà divers systèmes accélérateurs qui permettent d'écour- already various accelerating systems that allow
ter la durée de réaction. Parmi les accélérateurs usuels pour les systèmes résine époxydique-anhydride, on citera par exemple des polyalcools comme le glycol ou le glycérol, des amines tertiaires comme la diméthylbenzylamine, la ter the reaction time. Among the usual accelerators for epoxy resin-anhydride systems, mention may be made, for example, of polyalcohols such as glycol or glycerol, tertiary amines such as dimethylbenzylamine,
triéthanolamine ou encore le 2,4,6-tris-(N,Nt-diaminométhyl)- triethanolamine or 2,4,6-tris- (N, Nt-diaminomethyl)
phénol. Parmi les accélérateurs mis au point plus récemment pour les systèmes résine époxydique-anhydride, on peut citer par exemple le trichlorure de phényl-étain (brevet DE ne 1 495 306) qui permet un durcissement entre 20 et C, des dialkylpyridines (brevet des Etats-Unis phenol. Among the accelerators developed more recently for the epoxy resin-anhydride systems, mention may be made, for example, of phenyl tin trichloride (DE Patent No. 1,495,306), which allows a hardening of dialkyl pyridines between 20 and C (US Pat. -United
ne 3 440 216), des polymercaptans portant des groupes hy- No. 3,440,216), polymercaptans bearing
droxy (brevet DE ne 2 400 948) ainsi qu'une combinaison droxy (DE patent 2,400,948) and a combination
d'un tricarboxylate de chrome et d'amines tertiaires (bre- chromium tricarboxylate and tertiary amines (
vet BE ne 779/557). Conviennent en outre des halogénures de phosphonium (brevet US ne 3 547 885), des produits de BE no 779/557). In addition, phosphonium halides (US Pat. No. 3,547,885),
réaction de la mélamine et d'acides dicarboxyliques (bre- reaction of melamine and dicarboxylic acids (
vet DE n 1 645 206), les sels de titane, de zirconium et de cérium d'acides carboxyliques aliphatiques (brevet US ne 3 692 715) et le tétraphénylborate de tétraphényl- No. 1 645 206), titanium, zirconium and cerium salts of aliphatic carboxylic acids (US Pat. No. 3,692,715) and tetraphenyl tetraphenylborate.
phosphoniue (brevet US n 3 597 411). Phosphoniue (US Patent No. 3,597,411).
Ces systèmes ont toutefois un inconvénient: ils ne sont pas incorporés, en tout cas pas complètement, dans These systems, however, have one disadvantage: they are not incorporated, at least not completely, in
la matière à mouler durcie, et il en résulte un amoindris- the hardened molding material, and the result is a reduction in
sement des propriétés diélectriques, thermiques, optiques et/ou mécaniques. Les composés métalliques ou halogénés dielectric, thermal, optical and / or mechanical properties. Metallic or halogenated compounds
contenus dans quelques accélérateurs ont également un ef- contained in some accelerators also have an ef-
fet négatif, en particulier sur les propriétés diélectri- negative effect, in particular on the dielectric properties of
queo. On signalera encore une possibilité intéressante 1 d'accélération des mélanges résine époxydique-durcisseur au moyen de mélanges synergétiques de résines de résoles Queo. There is also an interesting possibility of accelerating the epoxy resin-hardener mixtures by means of synergistic mixtures of resole resins.
crésoliques et d'amines aromatiques (brevet DD n 129 563). cresolics and aromatic amines (DD No. 129,563).
Un autre moyen pour accélérer le durcissement des résines époxydiques par déclenchement de la polymérisation des résines époxydiques à l'aide de composés complexes de Another way to accelerate the hardening of epoxy resins by triggering the polymerization of epoxy resins using complex compounds of
Br3 présente les m4mes inconvénients. Br3 has the same disadvantages.
On pourra consulter à cet égard les ouvrages ci- In this respect, the following works may be consulted:
après s Jahn s Epoxidharze, pages 51 et suivantes, VEB Deutscher Verlag far Grundstoffindustrie, Leipzig 1969; Paquin s Epoxidverbindungen und Epoxidharze, pages 470 et suivantes, Springer-Verlag, Berlin-G6ttingenHeidelberg 1958; Ludeck s Handbuch der Kleb-, Giess- und Laminiertechnik, after Jahn s Epoxidharze, pages 51 and following, VEB Deutscher Verlag far Grundstoffindustrie, Leipzig 1969; Paquin s Epoxidverbindungen und Epoxidharze, pp. 470 et seq., Springer-Verlag, Berlin-Gottingen Heidelberg 1958; Ludeck s Handbuch der Kleb-, Giess- und Laminiertechnik,
pages 57 et suivantes, VEB Deutscher Verlag fir Grundstof- pages 57 and following, VEB Deutscher Verlag fir Grundstoff-
findustrie, Leipzig 1979.industry, Leipzig 1979.
Dans le brevet DD n 1314 111, on décrit un procédé In the DD 1314111 patent, a method is described.
de préparation d'une composition de résine époxydique dur- for preparing a hardened epoxy resin composition
cissant rapidement pour le moulage par injection,à base fast curing for injection molding, based
d'une résine époxydique liquide, de l'anhydride méthyl- of a liquid epoxy resin, methyl
hexahydrophtalique et du 2,4,6-tris-(diméthylaminométhyl)- hexahydrophthalic acid and 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl)
phénol qui sert d'accélérateur.phenol which serves as accelerator.
L'inconvénient principal de ce procédé réside en ce que l'accélérateur n'est pas entièrement incorporé The main disadvantage of this process is that the accelerator is not fully incorporated
dans le système durci.in the hardened system.
On trouvera d'autres renseignements sur les accélé- Further information on accelerations
rateurs pour systèmes résine 6poxydique-anhydride dans les publications citées ci-dessus ainsi que dans Ullmann, for the epoxy-anhydride resin systems in the publications cited above as well as in Ullmann,
Enzyklopâdie der techn. Chemie, volume 8, page 434 et sui- Enzyklopadie der techn. Chemie, volume 8, page 434 and following
vantes, Verlag Urban & Schwarzenberg, Munich-Berlin, 1957; Vieveg s Kunststoff-Handbuch, volume 11, Polyacetale, Epoxidharze... Carl Hauser Verlag, Munich 1971, B. Dobinson s Report on the Progress of Applied Chemistry vantes, Verlag Urban & Schwarzenberg, Munich-Berlin, 1957; Vieveg s Kunststoff-Handbuch, volume 11, Polyacetale, Epoxidharze ... Carl Hauser Verlag, Munich 1971, B. Dobinson's Report on the Progress of Applied Chemistry
59 (1974) pages 78 à 87.59 (1974) pp. 78-87.
On connait en outre des matières à mouler qu'on We also know molding materials that we
forme en durcissant des résines époxydiques avec des bis- form by hardening epoxy resins with bisphenols
1 maldimides et des polyamines. De tels produits sont décrits dans 1e brevet DE ne 107 300, le brevet DE n* 2 559 417, le brevet US nO 3 978 152 et les brevets DE nÀ 2 230 904, 1 maldimides and polyamines. Such products are described in DE No. 107,300, DE No. 2,559,417, US Patent No. 3,978,152, and DE Nos. 2,230,904;
2 026 423 et 2 354 654.2,026,423 and 2,354,654.
On connaîit encore des masses résineuses durcissables à la chaleur (demande de brevet DE publiée sous nO 2 927 995) qui contiennent le mélange de réaction formé par réaction à l'état fondu d'une diamine avec un anhydride d'acide Heat-curable resinous compositions are still known (DE Patent Application No. 2,927,995) which contain the reaction mixture formed by melt reaction of a diamine with an acid anhydride.
carboxylique, et un composé époxydique. carboxylic acid, and an epoxy compound.
Ces produits et procédés de la technique antérieure diffèrent de la présente invention en ce qu'ils utilisent These products and methods of the prior art differ from the present invention in that they use
un autre système résine époxydique-durcisseur. another epoxy resin-hardener system.
Dans le brevet DE n 2 446 697 on décrit l'addition DE Patent No. 2,446,697 describes the addition of
du maléate de monoallyle au durcissement de résines époxy- from monoallyl maleate to the hardening of epoxy resins
diques et d'anhydrides d'acides polycarboxyliques. diques and anhydrides of polycarboxylic acids.
Dans le brevet DE n 2 101 929, on décrit un procédé In DE No. 2,101,929 a process is described.
de préparation de compositions thermodurcissables conte- for preparing thermosetting compositions containing
nant des mélanges résine époxydique-anhydride d'acides carboxyliques et des bis-maldimides (BMI). Dans ce procédé, on utilise les BMI en proportions de 40 à 250 % du poids de la résine époxydique. Dans la domande de brevet DE epoxy resin-anhydride mixtures of carboxylic acids and bis-maldimides (BMI). In this process, BMI is used in proportions of 40 to 250% by weight of the epoxy resin. In the patent application DE
publiée sous n* 2 123 638, on décrit des compositions rési- published under No. 2 123 638, compositions of
neuses dans lesquelles la proportion des bis-maléimides T OTUifupu otnuTxOj op sopTTplvTm-sTq sep opTpúlquu-enbTpúxodp aUTZpj sneqossu ç op UOT4vjpTpOOwTl inod uUOsTTTn uuoS UOTe.SUT.T l sueupW -.osuoo SnTospa 4uo" snssep-To spoodrs *emqTqoid sel *se0dw-To uoT4dTiosop VI op oanqoet ut 4 UOI4 -TuZuiddu uoTqUAUTiT Op so2u4UBuVA S0 s9nq aSO.na," *os.qmltod nuvospa et sup oTvoq uoOTuwjod.zoouT sun uu.xnssu OC apTidoiddu "jTqOupi sodnoL *op uOptesood Tnb oplpquu -enbTpLxodq eUT*pr som.qsmX inod u. nosuwpTpooump 4uTod nw *esT Tl qarqo inod 'oouonbpeuoo us 4 UOT4UOAUT17 *esptnom d.jzoo Bop opTA *Unos pTT -Tquas Tl op 4o s.onbTazosTTPp o JnaTuqa uT T uoTluwPxo&p SZ dsonbTu.meq4 sepT;dojd sop uoTsuJOTTPmW sun j edmos emou us XTUOA.ud ó;e To-rp le.q s ST suump xnSU.zpTpooUwT oP eqTldmoo uoT@a4z,, uT sun zesu.nei T **TA UOTSUOAUTTI UoT$PPTTppaod 5ud TU uo3usTazpTTod.[d TU eesjqTmoUd sSeqT;un sol d qusmoetdmoo epXTj sud quoe oZ ou speTTTFln snelpoou sT on b s o *v *pT*pZ m.nuwoo sonbTu'qoo suoeTnlos sop lu;ueaupuoj qusTupAuOounTF *3-4omoeToxp op sfnoIagTpIoo s.p qumTllTonTqaq *OSTTTn uo ssou*'pum -o OoAy *uoTsueAuT eolueospd ur i eonoTSpuu onbTuqoo sun sied T ouop quenT4suoo ou o oTLTTu smdnouoS *op quoqod Tnb oBnb -Tp<xodf sgoduoo sep T pqTMTTI 4uos eohsuuTpm seo '*$Jos nol *sonbTTlxoqauo sepTswp sepTipLquu sop Se sonbTpLxsdp SouTepx sep sepT. TpTam-sTq sop *To$ * T q!IutuueT4uoo Tub (TIZ 9Z Z ou enos OSTiqnd 3a qSAosq op opusop) senbTp 01 -Ixodp sOUTspI op eoDuuT. *op oz1no us uTuoo uf * onbTLTxoqzwo *pTovaP apTiplquv-onbTpXzodp ouTega soeuwlpm op 4SoueosTo -znp ne 4uomeoaodwoo sT ans INH op suoTnouorpu 4Tçqe*d op UOT4OeaT op gad elted au uo gouo$quoTTqnd gseo uam *eanbTlXoqzao sepTou1p *opTipliquu sop oe sonbTpXxodq couTgi sop puos osnouTagi uoTqTsodwoo sT op 4Uen4TqoUOo gsoenu sol *Taulo0 euTYgi uT op gpTod us saT4sd 0O1 nod spTod us oeTqa"d 09 j OC op oTjuA in which the proportion of bis-maleimides T OTUifupu otnuTxOj op sopTTplvTm-sTq sep opTpúlquu-enbTpúxodp aUTZpj sneqossu ç op UOT4vjpTpOOwTl inod uUOsTTTn uuoS UOTe.SUT.T l sueupW -.osuoo SnTospa 4uo "snssep-To spoodrs * emqTqoid sel * se0dw -To uoT4dTiosop VI op oanqoet ut 4 UOI4 -TuZuiddu uoTqUAUTiT Op so2u4UBuVA S0 s9nq aSO.na, "* os.qmltod nuvospa and sup oTvoq uoOTuwjod.zoouT sun uu.xnssu OC apTidoiddu" jTqOupi sodnoL * op uOptesood Tnb oplpquu -enbTpLxodq eUT * T ooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo ..... sop uoTsuJOTTPmW sun j edmos emou us XTUOA.ud ó; e To-rp le.qs ST suump xnSU.zpTpooUwT oP eqTldmoo uoT @ a4z ,, uT sun zesu.nei T ** TA UOTSUOAUTTI UoT $ PPTTppaod 5ud TU uo3usTazpTTod. [d TU eesjqTmoUd sSeqT: a soil of the south and south of the country where speTTTFln can be found on the ground. uoeTnlos sop read; ueaupuoj qusTupAuOounTF * 3-4omoeToxp op sfnoIagTpIoo qumTllTonTqaq * sp * OSTTTn uo sou 'pum * -o OoAy uoTsueAuT eolueospd ur i eonoTSpuu onbTuqoo sun suits or T ouop quenT4suoo o oTLTTu smdnouoS * op quoqod Tnb OBNB -TP <xodf sgoduoo sep T pqTMTTI 4uos eohsuuTpm seo '* $ Jos nol * sonbTTlxoqauo sepTsWp sepTipLquu sop SebTpLxsdp sepTep Sep sepT. TpTam-sTq sop * To $ * T q! IutuueT4uoo Tub (TIZ 9Z Z or enos OSTiqnd 3a qSAosqop opusop) senbTp 01 -Ixodp sOUTspI op eoDuuT. * Op oz1no us uTuoo uf * * onbTLTxoqzwo pTovaP apTiplquv-onbTpXzodp ouTega soeuwlpm op 4SoueosTo -znp not 4uomeoaodwoo sT years INH op suoTnouorpu 4Tçqe * d op op UOT4OeaT gad elted gouo uo to $ quoTTqnd gseo uam eanbTlXoqzao sepTou1p * * opTipliquu sop ow sonbTpXxodq couTgi sop puos osnouTagi uoTqTsodwoo sT op 4Uen4TqoUOo gsoenu sol * Taulo0 euTYgi uT op gpTod us saT4sd 0O1 nod spTod us oeTqa "d 09 j OC op oTjuA
69Lú0ZS69Lú0ZS
Formule 1Formula 1
CH - CO\ /CO - CHCH - CO \ / CO - CH
il -, N\ N ilhe -, N \ N he
CH -C R CO CO - CHCH -C R CO CO - CH
dans laquelle R représentein which R represents
CO - CH CH -CO - CH CH -
- R'-[N/ 2 "2- R '- [N / 2 "2
CI tCI t
CO - CH - NH-R"-NII-CH -CO - CH - NH-R "-NII-CH -
COCO
N-R'C_N-R'C_
"l n CO n a 0... 10"CO n has 0 ... 10
*0 R' et R" pouvant atre identiques ou différents. * 0 R 'and R "may be the same or different.
Les bis-maléimides dans lesquels Rt et Ru ont res- The bis-maleimides in which Rt and Ru have
pectivement la signification ci-après conviennent tout particulièrement s the meaning hereinafter is particularly suitable for
C6H4 - C614C6H4 - C614
C614--H2-C6H4C614 - H2-C6H4
C6H4-0-C6H4C6H4-0-C6H4
c6M4-S02-C6o4c6M4-S02-C6o4
C6H4-C3H6-C6H4C6H4, C3H6, C6H4
C6X4-CH(c6115) 0C6 4 C6H4-C6HlowC6H4 C6X4-CH (c6115) OC6 4 C6H4-C6HlowC6H4
C6R4-CO-C6H4C6R4-CO-C6H4
m-C6H4m-C6H4
P-C6H4P-C6H4
3o C2H4 C6Hlo C6H10-CH2-C6HlO CH2-C6H10-C6Ho10-CH2 C2H4 C6Hlo C6H10-CH2-C6H10 CH2-C6H10-C6Ho10-CH2
1,3-(CH3)2-C6H21,3- (CH3) 2-C6H2
4,41-bia-(maléimido)-biphénylène4,41-BIA- (maleimido) biphenylene
4,4 -bis-(maléimido)-diphényl-4,4-bis- (maleimido) -diphenyl-
méthanemethane
oxyde de 4,4t-bis-(maléimido)-4,4t-bis (maleimido) oxide -
diphényletherdiphenyl ether
4,4t-bis-(maldimido)-diphényl-4,4t-bis- (maldimido) -diphényl-
sulfonesulfone
4,4'-bis-(maléimidopinyl)-2,2-4,4'-bis- (maléimidopinyl) -2,2
propanepropane
4,4'-bis-(maléimidophényl)-phényl- 4,4'-bis (maleimidophenyl) -phenyl-
méthanemethane
4,4t-bis-(maléimidophényl)-1,4-4,4t-bis (maleimidophenyl) -1,4
cyclohexane 4,4t-bis-(maléimido)-benzophénone 1,3-bis-(maléimido)-benzène 1,4-bis-(Maléimido)-benszène 1,2-bis-(maléimido)-4thane 1,6-bis(maldimido)-hexane cyclohexane 4,4t-bis- (maleimido) -benzophenone 1,3-bis (maleimido) -benzene 1,4-bis- (Maleimido) -benszen 1,2-bis (maleimido) -1-thane 1.6-bis (maldimido) -hexane
4,4'-bis-(maléimido)-dicyclo-4,4'-bis- (maleimido) -dicyclo-
hexylméthanehexylméthane
bis-(maléimido-4,4'-méthylcyclo-bis- (maleimido-4,4'-methylcyclohexyl
hexyle) 2,4-bis-(maléimido)-m-xylène l,4-(CH3)2-C6B2 2,5-bis-(maléimido)p-xylène hexyl) 2,4-bis (maleimido) -m-xylene 1,4- (CH3) 2-C6B2 2,5-bis (maleimido) p-xylene
ji6H4-C2N2(C6H5) -c6H3720 oxyde de 4,4'-bia-(3-phényl-6- C18H4-C2N2 (C6H5) -c6H3720 4,4'-bia- (3-phenyl) -6-oxide
maléimido-quinoxaline-2-yle). On prépare ces bis-maléimides connus en sol en faisant réagir les diamines correspondantes avec lea quan- maleimido-quinoxaline-2-yl). These known bis-maleimides are prepared in the soil by reacting the corresponding diamines with the quantities
tités molaires doubles d'anhydride maléique dans des sol- double molar quantities of maleic anhydride in
vants tels que des mélangea chloroforme-divéthylformamide, such as chloroform-divethylformamide blends,
la réaction donnant un acide amidocarboxylique quton con- the reaction giving a amidocarboxylic acid quon con-
vertit en les imidec correspondants & l'aide de l'anhydri- in the corresponding imidec, using anhydridol
de acétique (brevet US ne 3 018 290 et brevet GB n acetic acid (US Patent No. 3,018,290 and GB Patent No.
1 137 592).1,137,592).
On pourra également consulter: Macromolecular Syntheses, volume 6, James E. Mulvaney, Editor, page 92, J.V. Crivello, John Viley & Sons, Also available are: Macromolecular Syntheses, Volume 6, James E. Mulvaney, Editor, page 92, J.V. Crivello, John Viley & Sons,
New York, Londres, Sydney, Toronto, 1977. New York, London, Sydney, Toronto, 1977.
Les oligomaléimides qui exercent également une ac- Oligomaleimides which also exert
tion catalytique sur les systbèmes résine époxydique-anhy- catalytic reaction on epoxy resin-anhy-
dride sont prépar4s de manière connue en soi (Europ. Poly- are prepared in a manner known per se (Europ.Poly-
merjournal 14 (1978) 129 pages 985-990) en faisant réagir des diamines avec des bis-maléimides A un rapport molaire inférieur à 1:1,25, à une température d'environ 100C dans un solvant polaire. Lorsque la réaction est terminée, on isole les composés par précipitation dans le m6thanol, 14 (1978) 129 pages 985-990) by reacting diamines with bis-maleimides at a molar ratio of less than 1: 1.25, at a temperature of about 100C in a polar solvent. When the reaction is complete, the compounds are isolated by precipitation in methanol,
filtration et extraction par le méthanol. filtration and extraction with methanol.
Les bis-maléimides de formule générale 1 dans la- The bis-maleimides of general formula 1 in the
quelle n est supérieur à O sont habituellement préparés en faisant réagir un excès des bis-maléimides pour lesquels n is greater than 0 are usually prepared by reacting an excess of bis-maleimides for which
n = O avec des diamines dans le m-crésol en présence d'aci- n = O with diamines in m-cresol in the presence of
de acétique à une température de 100 à 160 C. of acetic acid at a temperature of 100 to 160 C.
Des adjonctions de bis-maléimides d'environ 1 à % provoquent une forte accélération de la réaction de durcissement des résines époxydiques à bas poids moléculaire Additions of bis-maleimides of about 1 to% cause a strong acceleration of the curing reaction of the low molecular weight epoxy resins
ou à haut poids moléculaire à base de polyphénols, de Novo- or high molecular weight polyphenols, Novo
laques, de triazines, de polyols, de siloxannes, d'oxydes d'oléfines aliphatiques et cycloaliphatiques et d'amines avec des anhydrides aromatiques, alicycliques, contenant des doubles liaisons et/ou des halogènes, et mono- ou poly-fonctionaels. Il est remarquable à cet égard qu'en lakes, triazines, polyols, siloxanes, aliphatic and cycloaliphatic olefin oxides and amines with aromatic, alicyclic, double bond and / or halogen, and mono- or poly-functional anhydrides. It is remarkable in this respect that
utilisant lea bis-maléimides, on peut parvenir à une com- using bis-maleimides, it is possible to achieve a
binaison d'une durée moyenne de conservation avant emploi combination of average shelf life before use
avec une courte durée de durcissement complet. with a short cure time.
On parvient à de bons résultats avec les anhydri- des ci-après s anhydride anhydride anhydride anhydride anhydride anhydride anhydride anhydride anhydride anhydride phtalique tétrahydrophtalique hexahydrophtalique endométhylène-titrahydrophtalique méthylendométhylène- tétrahydrophtalique hexachloroendomgthylène-tétrahydrophtalique tétrachlorophtalique trimellitique maléique succinique dianhydride pyromellitique dianhydride de l'acide bensophénone-tétracarboxylique Good results are obtained with the following anhydrides: anhydride anhydride anhydride anhydride anhydride anhydride anhydride anhydride anhydride phthalic anhydride tetrahydrophthalic hexahydrophthalic endomethylene-titrahydrophthalic methylendomethylene tetrahydrophthalic hexachloroendomethylethylene tetrahydrophthalic tetrachlorophthalic trimellitic maleic succinic dianhydride pyromellitic dianhydride bensophenone acid tetracarboxylic
dianhydride de l'acide cyclopentane-titracarboxylique. dianhydride of cyclopentane-titracarboxylic acid.
Les bis-maléimides font fonction d'accélérateurs réactifs qui sont totalement incorporés dans la matière à mouler par un mécanisme de réaction complexe. Il en résulte The bis-maleimides function as reactive accelerators which are fully incorporated in the molding material by a complex reaction mechanism. It results
une haute stabilité au vide et l'abcence de produits odo- high vacuum stability and the absence of odo-
rants m8me dans des conditions extr&mnes et pendant des even under extreme conditions and for
durées prolongées. En raison de la présence de groupes sla- extended periods. Due to the presence of slate groups
bles à la chaleur, cee accélérateurs contribuent à mélio- heat accelerators, these accelerators contribute to the
rer lea propriétés thermiques et les propriétés d'oxyda- thermal properties and oxidation properties
tion à la chaleur.heat.
L'adJonction des bis-maléimides au système résine époxydique-anhydride est réalisée de la manière suivante z on aJoute le durcisseur en proportions calculées au mélange de l'accélérateur et de la résine époxydique et on fond le mélange. Sous cette forme, il peut &tre utilisé en tant que résine adhésive, résine à couler et résine à stratifier. Le durcissement est de préférence effectué en deux stades opératoires s Addition of the bis-maleimides to the epoxy resin-anhydride system is carried out as follows: The hardener is added in calculated proportions to the mixture of the accelerator and the epoxy resin and the mixture is melted. In this form, it can be used as an adhesive resin, a casting resin and a laminating resin. The hardening is preferably carried out in two stages of operation.
8 25031698 2503169
a) durcissement Jusqu'à la stabilité dimensionnelle, a) Hardening Up to dimensional stability,
b) démoulage et durcissement du deuxième stade. b) demolding and hardening of the second stage.
Dans des opérations de coulée sous pression ou de moulage par injection ou d'injection sous pression, la fusion est réalisée dans la machine à des températures de In die-casting or injection molding or pressure injection molding, the melting is carried out in the machine at
à 285*C et le durcissement jusqu'tà la stabilité dimen- at 285 ° C and hardening up to the dimensional stability
sionnelle (premier stade) dans l'outil à une température de 100 à 285 C environ selon le système utilisé dans le (first stage) in the tool at a temperature of approximately 100 to 285 C depending on the system used in the
cas particulier.particular case.
Le durcissement du deuxième stade (durcissement final) peut être réalisé après avoir retiré l'objet de The hardening of the second stage (final hardening) can be carried out after removing the object from
l'outil à une température de 120 à 300eC. the tool at a temperature of 120 to 300 ° C.
En faisant varier la proportion des accélérateurs By varying the proportion of accelerators
selon l'invention, on peut écourter la durée de durcisse- according to the invention, the hardening time can be shortened.
ment dans l'outil et parvenir à une technologie globale optimale du travail de la matière à mouler. Le réglage aux in the tool and to achieve an optimal global technology for the work of the molding material. The adjustment to
valeurs optimales des duries d'utilisation et de durcisse- optimum values of the durations of use and hardening
ment conduit à une économie considérable d'énergie et à une augmentation de la productivité. Une adjonction de 2 % de 1,3-bis-(maléimido)-benzène permet d'abaisser la durée This leads to a considerable saving of energy and an increase in productivity. A 2% addition of 1,3-bis- (maleimido) -benzene makes it possible to reduce the duration
de durcissement d'un mélange résine diane-époxydique-anhy- hardening of a mixture of diane-epoxy resin-anhy-
dride à un niveau d'environ 50 % do celle du système non accéléré. Lorsqu'on utilise des bis-maléimides à poids at a level of about 50% of that of the non-accelerated system. When using weighted bis-maleimides
moléculaire plus élevés par exemple l'oxyde de 4,4'-bis- higher molecular weight eg 4,4'-bis-
5-phényl-6(7)maléimido-quinoxaline-2-yl_-diphényle, léef- 5-phenyl-6 (7) maleimido-quinoxaline-2-yl-diphenyl, leaching
fer d'accélération est plus faible; mais ces composés per- acceleration iron is weaker; but these compounds
mettent d'utiliser des proportions plus fortes d'accéléra- use higher proportions of accelerations
teurs et d'améliorer ainsi des propriétés de la matière à mouler telles que la stabilité à la chaleur, la stabilité A l'oxydation à la chaleur, le comportement diélectrique et la stabilité sous vide à haute température. En outre, and thus to improve properties of the molding material such as heat stability, heat oxidation stability, dielectric behavior and high temperature vacuum stability. In addition,
en utilisant de tels composés, on peut modifier la visco- using such compounds, the viscosity
sité des masses fondues dans un sens favorable pour l'uti- melts in a favorable direction for the use of
lisation. Une adjonction de 5 % du bis-maléimide mentionné ci-dessus à un mélange résine-diane-époxydique-anhydride conduit à une diminution de la durée de durcissement lisation. An addition of 5% of the bis-maleimide mentioned above to a resin-diane-epoxy-anhydride mixture leads to a decrease in the hardening time.
d'environ 50 %. Dans les cas o on souhaiterait une accé- about 50%. In cases where we would like
lération plus forte, on peut utiliser des catalyseurs auxiliaires, par exemple des amines tertiaires, des acides de Lewis, des polyalcools, des sels de chrome, de cérium, de titane, de zirconium, d'acides carboxyliques et/ou des In addition, it is possible to use auxiliary catalysts, for example tertiary amines, Lewis acids, polyalcohols, chromium, cerium, titanium, zirconium, carboxylic acid salts and / or
dérivés de polymercaptans.polymercaptan derivatives.
Les exemples suivants illustrent linvention sans toutefois la limiter; dans ces exemples, les indications de parties et de % s'entendent en poids sauf mention The following examples illustrate but not limit the invention; in these examples, the indications of parts and% are by weight unless otherwise stated
contraire.opposite.
Exemple 1Example 1
Pour le durcissement d'un système consistant en 100 parties d'une résine époxydique & bas poids moléculaire, For curing a system consisting of 100 parts of a low molecular weight epoxy resin,
équivalent d'tépoxyde 190, et 70 parties d'anhydride phtali- equivalent of epoxide 190, and 70 parts of phthalic anhydride
que, il faut 118 mun 130 C pour atteindre l'état B. En that, it takes 118 mun 130 C to reach the state B. In
ajoutant 10 parties d'oxyde de 4,4'-bis-(3-phényl-6-malé- adding 10 parts of 4,4'-bis- (3-phenyl-6-maleate) oxide
imido-quinoxaline-2-yl)-diphényle à ce système, la durée imido-quinoxaline-2-yl) -diphenyl to this system, the duration
nécessaire pour parvenir à l'état B tombe à 52 mn à 130C. needed to reach state B drops to 52 min at 130C.
Exemple 2Example 2
Pour le durcissement d'un système consistant en 100 parties d'une résine époxydique à bas poids moléculaire, For curing a system consisting of 100 parts of a low molecular weight epoxy resin,
équivalent d'époxyde 190, et 70 parties d'anhydride titra- equivalent of 190 epoxide, and 70 parts of titanium dioxide
hydrophtalique, il faut 127 mn à 130*C pour parvenir à hydrophilic, it takes 127 minutes at 130 ° C to reach
l'état B. L'adjonction de 10 parties d'oxyde do 4,41-bie- state B. The addition of 10 parts of oxide of 4,41-bie
(3-phényl-6-maléimido-quinoxaline-2-yl)-diph6nyle à ce système abaisse à 57 mn à 130-C la durée nécessaire pour parvenir & l'état B. (3-phenyl-6-maleimido-quinoxaline-2-yl) -diphenyl to this system lowers the time needed to reach state B to 57 minutes at 130 ° C.
Exemple 3Example 3
Pour durcir un système qui consiste en 100 parties d'une résine époxydique à bas poids moléculaire, équivalent To cure a system consisting of 100 parts of a low molecular weight epoxy resin, equivalent
d'époxyde 190, et 75 parties d'anhydride hexahydrophtali- 190 parts and 75 parts of hexahydrophthalic anhydride
que, il faut 226 mn à 130 C pour atteindre l'état B. En that, it takes 226 mn to 130 C to reach the state B. In
ajoutant 10 parties d'oxyde de 4,4'-bis-(3-phényl-6-malé- adding 10 parts of 4,4'-bis- (3-phenyl-6-maleate) oxide
imido-quinoxaline-2-yl)-diphényle à ce système, on abaisse à 117 mn à 1300C la durée nécessaire pour parvenir à l'état B. imido-quinoxaline-2-yl) -diphenyl to this system is lowered to 117 min at 1300C the time required to achieve the state B.
Exemple 4Example 4
Pour durcir un système consistant en 100 parties To harden a system consisting of 100 parts
d'une résine époxydique de poids moléculaire mie-yeu, équi- an epoxy resin of molecular weight mie-yeu, equi-
valent d'époxyde 350, et 30 parties dîanhydrlde phtali- 350 epoxide and 30 parts of phthalic anhydride are
que, il faut 38 mn à 130sC pour atteindre l'état B. En that it takes 38 minutes at 130sC to reach state B.
ajoutant 10 parties d'oxyde de 4,h'-bis-(3-phényl-6-ralé- adding 10 parts of 4, 4'-bis (3-phenyl) -aluminum oxide
imido-quilnoxaline-2-yl)-diphényle à ce système, on abaisse imido-quilnoxaline-2-yl) -diphenyl to this system, it is lowered
A 19 mn à 130'C la durée nécessaire pour parvenir à l'é- At 19 minutes at 130 ° C the time required to reach
tat B.tat B.
Exemple 5Example 5
Pour durcir un système qui consiste en 100 parties To harden a system that consists of 100 parts
d'une résine 4poxydique de poids moléculaire moyen, équi- of an average molecular weight epoxy resin, equi-
valent d'époxyde 350, et 30 parties d'anhydride têtrahydro- 350 epoxide, and 30 parts of tetrahydrofuran anhydride are
phtalique, il faut 39 mn à 1300C pour parvenir à l'état B. phthalic, it takes 39 minutes at 1300C to reach state B.
En ajoutant 10 parties d'oxyde de 4,4'-bis-(3-ph4nyl-6- By adding 10 parts of 4,4'-bis (3-phenyl) -6-oxide
malêimido-quinoxaline-2-yl)-diphényle k ce système, on abaisse A 21 mun à 130-C la durée nécessaire pour parvenir A l'état B. Maleimido-quinoxaline-2-yl) -diphenyl This system reduces the time needed to reach state B to 21 minutes at 130.degree.
Exemple 6Example 6
Pour durcir un système qui consiste en 100 parties To harden a system that consists of 100 parts
d'une résine êpoxydique de poids moléculaire moyen, équi- of an epoxidic resin of average molecular weight, equi-
valent d'époxyde 350, et 35 parties d'anhydride hexahydro- 350 parts of epoxide and 35 parts of hexahydroxide anhydride
phtalique, il faut 53 mn à.L30C pour parvenir à lIétat B. phthalic, it takes 53 minutes to L30C to reach state B.
En ajoutant 10 parties d'oxyde de 4,4"-bls-(3-phényl-ma- By adding 10 parts of 4,4 "-bls- (3-phenyl-male)
léimido-quinoxaline-2-yl)-diphényle 4 ce système, on abais- This system reduces the amount of
se à 33 mn & 130OC la durée nécessaire pour parvenir à l'état B. 33 minutes to 130OC the time needed to reach state B.
Exemple 7Example 7
Pour durcir un systbème consistant en 100 parties d'une résine époxydique Novolaque, équivalent d'époxyde , et 70 parties d'anhydride phtalique, il faut 69 mn A 130-C pour parvenir à l'état B. En ajoutant 10 parties To cure a system consisting of 100 parts of an epoxy equivalent epoxy resin epoxy resin and 70 parts of phthalic anhydride, it takes 69 minutes at 130 ° C to reach the B state.
d'oxyde de 4,4'-bis-(3-phényl-6-maléimido-quinoxaline-2- of 4,4'-bis (3-phenyl-6-maleimido-quinoxaline-2-oxide
yl)-diphényle à ce système, on abaisse à 32 mn à 1300C la durée nécessaire pour parvenir à l'état B. yl) -diphenyl to this system, it reduces to 32 minutes at 1300C the time required to reach the state B.
Exemple 8Example 8
Pour durcir un système consistant en 100 parties d'une résine époxydique Novolaque, équivalent d'époxyde 180, et 75 parties d'acide tétrahydrophtalique, il faut 72 mn l1 à 130C pour parvenir à l'état B. En ajoutant 10 parties To cure a system consisting of 100 parts of a novolac epoxy resin, epoxide equivalent 180, and 75 parts of tetrahydrophthalic acid, it takes 72 minutes 11 to 130 ° C. to reach the state B. By adding 10 parts
d'oxyde de 4,4'-bis-(3-phényl-6-maléimido-quinoxaline-2- of 4,4'-bis (3-phenyl-6-maleimido-quinoxaline-2-oxide
yl)-diphényle à ce système, on abaisse à 40 mn à 1300C la durée nécessaire pour parvenir à l'état B. Exemple 9 Pour durcir un système qui consiste en 100 parties d'une résine époxydique Novolaque, équivalent d'époxyde , et 80 parties d'anhydride hexahydrophtalique, il faut 228 mn à 130eC pour parvenir à l'état B. En ajoutant yl) -diphenyl to this system is lowered to 40 minutes at 1300C the time required to achieve the state B. Example 9 To harden a system which consists of 100 parts of a epoxy resin novolac epoxy equivalent, and 80 parts of hexahydrophthalic anhydride, it takes 228 mn to 130eC to reach the state B. By adding
10 parties d'oxyde de 4,4'-bis-(3-phényl-6-maléimido-quino- 10 parts of 4,4'-bis- (3-phenyl-6-maleimido-quinoline) oxide
xaline-2-yl)-diphényle à ce système, on abaisse à 98 mn à 130C la durée nécessaire pour parvenir à l'état B. Exemples 10 à 16 Pour durcir un système qui consiste en 100 parties xaline-2-yl) -diphenyl to this system, the time necessary to reach the state B is lowered to 98 minutes at 130 C. Examples 10 to 16 To harden a system which consists of 100 parts
d'une résine époxydique de poids moléculaire moyen, équi- an epoxy resin of average molecular weight, equi-
valent d'époxyde 350, et 30 parties d'anhydride tétrahydro- 350 epoxide, and 30 parts of tetrahydrofuran anhydride.
phtalique, il faut 39 mn à 130eC pour parvenir à l'état B. phthalic, it takes 39 minutes at 130 ° C. to reach state B.
En ajoutant A parties d'oxyde de 4,4'-bis-(3-phényl-6-ma- By adding 4 parts of 4,4'-bis- (3-phenyl-6-methyl)
léimido-quinoxaline-2-yl)-diphényle à ce système, on abais- leimido-quinoxaline-2-yl) -diphenyl to this system,
se à B mn à 130eC la durée nécessaire pour parvenir à l'état B s les valeurs respectives de A et B sont indiquées dans le tableau 1 ci-après t to B min at 130 ° C the time necessary to reach the state B s the respective values of A and B are shown in Table 1 below t
Tableau 1Table 1
Exemple 10 l1 12 13 14 15 16Example 10 11 12 13 14 15 16
parties de bis-salé-parts of bis-salt
imide ajoutées, A 0 1 3 6 10 15 20 30 durée B, mn 39 37 32 25 21 15 10 6 Exemples 17 à 19 Pour durcir un système consistant en 100 parties imide added, A 0 1 3 6 10 15 20 30 duration B, mn 39 37 32 25 21 15 10 6 Examples 17 to 19 To cure a system consisting of 100 parts
d'une résine époxydique de poids moléculaire moyen, équi- an epoxy resin of average molecular weight, equi-
valent d'époxyde 350, et 30 parties d'anhydride tétrahydro- 350 epoxide, and 30 parts of tetrahydrofuran anhydride.
phtalique, il faut 39 mn à 130 C pour parvenir à l'état B. En ajoutant A parties de 1,4-bis-(maléimido)-bensène à ce mélange, on abaisse à B mn à 130eC la durée nécessaire pour parvenir à l'état B. Les valeurs respectives de A et B phthalic, it takes 39 minutes at 130 C to reach the state B. By adding A parts of 1,4-bis- (maleimido) -bensene to this mixture, is lowered to B min at 130eC the time required to achieve state B. The respective values of A and B
sont indiquées dans le tableau 2 ci-après. are shown in Table 2 below.
12 250316912 2503169
Tableau 2Table 2
Exemple 17 18 19 parties de bis-maléimide ajoutées, A 0 1 2 3 durée B, mn 39 32 30 26 Example 17 18 19 parts of added bis-maleimide, A 0 1 2 3 duration B, mn 39 32 30 26
Exemple 20Example 20
* Pour préparer un corpa moulé à partir d'une matière à mouler consistant en 100 parties d'une résine époxydique à bas poida moléculaire, équivalent d'épexyde 190, et 70* To prepare a corpa molded from a molding material consisting of 100 parts of a low molecular weight epoxy resin, epexyde equivalent 190, and 70
parties d'anhydride phtalique, il faut une durée de dur- parts of phthalic anhydride, a duration of
cissement d'environ 15 h à 130Co Lorsqu'on ajoute 10 par- from about 15 h to 130 Co when 10 items are added
ties d'oxyde de 4,4'-bie-(3-phényl-6-maléimido-quinoxaline- 4,4'-bis- (3-phenyl-6-maleimido-quinoxaline oxide)
2-yl)-diphényle, la durée de durcisasement tombe à moins de 120 mn. Après 120 mn de durcissement, les objets moulés 2-yl) -diphenyl, the curing time falls to less than 120 minutes. After 120 minutes of curing, the molded objects
à partir de la maasse modifiée par le bia-maléimide présen- from the maize modified by the bia-maleimide presented
tent une résaistance à la rupture sous flexion d'environ N/mm2. En prolongeant la durée de durcissement, on ne modifie pas cette valeur. Lea températures Vicat d'objets moulés durcis pendant des durées différentes atteignent lea valeura suivantea: hr. 2 3 4 S 6 7 12 &4 tensile strength at flexural fracture of about N / mm2. By prolonging the curing time, this value is not modified. The Vicat temperatures of molded articles cured for different durations reach the following values: hr. 2 3 4 S 6 7 12 & 4
T (OC) 128 139 138 138 140 137 146 146 T (OC) 128 139 138 138 140 137 146 146
La quantité d'eau absorbée par des éprouvettes de x 50 x 4 m3 esat la asuivante t 4 Joura 12 Jours 20 jours 40 jours The quantity of water absorbed by x 50 x 4 m3 samples is as follows t 4 Daya 12 Days 20 days 40 days
0,57 % 0,73 %0.57% 0.73%
00,25 % o,45 %00.25% o, 45%
13: 250316913: 2503169
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