DE1495307A1

DE1495307A1 - Haertungsmittel fuer Epoxyharze

Info

Publication number: DE1495307A1
Application number: DE19611495307
Authority: DE
Inventors: Anselm Dr Hans; Puchala Dr Helmut; Keil Dr Walter
Original assignee: Consortium fuer Elektrochemische Industrie GmbH
Current assignee: Consortium fuer Elektrochemische Industrie GmbH
Priority date: 1961-10-03
Filing date: 1961-10-03
Publication date: 1969-01-02

Description

Härtungsmittel fUr Epoxyharze In der Deutschen Patentschrift 1008 909 wird die Verwendung von Diorganozinnsalzen von Carbonsäuren und Diorganozinnalk oxyden als Härtungsmittel für Epoxyharze vorgeschlagen.
Diese Organozinnverbindungen sind Jedoch als Härtungsmittel in vielen Fällen zu wenig wirksam. Sie benötigen bei relativ langen Härtungszeiten hohe Härtungstemperaturen, die in vielen Anwendungsbereichen nicht tragbar sind.
Es wurde nun ein Verfahren zum Härten von Epoxydverbindungen in Gegenwart von Organozinnverbindungen gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß als Organozinnverbindungen solche mit der allgemeinen Formel R4Sn verwendet werden, in der R einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylrest bedeutet.
Zu diesen Verbindungen gehören z.B. Tetra-o-Phenoxyphenylzinn, Tetraphenylzinn, Tetraisobutylzinn, Tetraäthylzinn, Tetracyclohexylzinn, Benzyltrimethylzinn, Hexyltriphenylzinn, Tribenzylbutyl zinn.
Durch Variation der Art und Menge der genannten Härtungsmittel kann die Gelier- oder Härtungszeit nach Wunsch eingestellt werden.
Andererseits besteht die Möglichkeit, die technologischen Eigenschaften der erfindungsgemäß gehärteten Harze durch die Wahl der Substituenten am Zinn in gewünschter Weise zu verändern.
Die Härtungsmittel werden auch zweckmäßigerweise nach ihrem Schmelz- bzw. Siedepunkt oder Lösungsverhalten ausgewählt. Sie können allein oder in Kombination mit anderen bekannten Härtungsmitteln wie Carbonsäuren, Dicarbonsäureanhydriden, Phenolen, Glykolen und Stickstoffverbindungen usw. angewendet werden. Die Komponenten können dabei ohne Verwendung von Lösungsmitteln durch kurzes Erhitzen in der zu härtenden Mischung in Lösung gebracht werden, wobei naturgemäß darauf zu achten ist, daß die Lösung nicht unnötig lange auf höherer Temperatur gehalten wird, um einen unerwünschten vorzeitigen Viskositätsanstieg zu verhindern. Sie können aber auch in geeigneten reaktiven Lösungsmitteln gelöst der Harzhärtermischung zugesetzt werden.
Mit den erfindungsgemäben Härtungsmitteln können Epoxydharze wie Glycidyläther von Polyphenolen und Polyalkoholen, weiter Epoxyde von ungesättigten fetten Olen, Terpenen wie Dipentendiepoxyd u.a. gehärtet werden. Mit besonderem Vorteil lassen sich cyclische Epoxydverbindungen wie z.B. des Dicyclopentadiens und dessen Derivate, so 3, 3,4=Epoxydicyclopentadien-9-glycidyläther, Dicyclopentadiendiepoxyd härten. Ebenso können Epoxyde von Cyclohexanderivaten gehärtet werden wie 3,4-Epoxy-6-methylcyclohexylmethyl-3,4-epoxy-6-methylcyclohexancarboxylat, Vinylcyclohexendiepoxyd.
Die gehärteten Produkte sind nahezu farblos, klar und haften fest auf Oberflächen wie Metall odei Glas. Die Produkte sind hart, fest und auch bei erhöhten Temperaturen widerstandsfähig gegen Wasser, Lösungsmittel, Ole und korrodierende Materialien.
Die ausgehärteten Harze sind besonders spannungsfrei, wenn die Mischung aus Epoxyd, Dicarbonsäureanhydrid, verzweigten Glykolen und den erfindungsgemäßen organischen Zinnverbindungen besteht.
Eine Überprüfung dieses inneren Weichmachungseffektes ist bei klaren Gußkrpern spannungsoptisch und mit dem Schraubentest möglich. Die Harzmischungen können als Gieß- und Laminierharze, Klebmittel, Überzüge und Imprägniermittel benützt werden. Ihre Aushärtung kann in Polyester- oder Polycarbonatformen vorgenommen werden, wobei sich die Gußkörper mühelos entformen lassen.
Entsprechend der Deutschen Patentschrift 1 oo8 909 war zu erwarten, daß nur ein ganz bestimmter Typ von Organozinnverbindungen, nämlich die dort beschriebenen carbonsauren Salze und Alkoxyde als Härtungsmittel für Epoxyde brauchbar sind. Der Umstand, daß man mit den erfindungsgemäßen Zinnverbindungen wesentlich bessere Ergebnisse erzielt, ist daher außerordentlich überraschend.
Beispiel Eine Mischung von 100 Gew.-Teilen 4-Epoxy-6-methylcyclohexylmethyl-3,4-Epoxy-6-methylcyclohexancarbonsäureester, 24,4 Gew.- Teilen Maleinsäureanhydrid, 14,8 Oew.-Teilen 3-Methylpentandiol-2,4 wurden mit 1,5 Gew.-Teilen der in der Tabelle angegebenen Organozinnverbindungen versetzt. Nach einer Härtungszeit von Je 1,5 Stunden bei 50°, 75°, 1000C und 3 Stunden bei 1500C wurden folgende technische Werte erzielt: Zinnverbindung Martens- Schlagzähigk. Beständigkeit temp.°C cmkg/cm² g. Trichloräthylen Tetra-o-Phenoxyphenylzinn 86 17,6 0,8 Tetraphenylzinn 88 11,4 2,4 Tetramethylzinn 52 10,3 28,5 Tetraäthylzinn 75 15,6 3,0 Dibutylzinndilaurat + 52 6,8 keine +Vergleichsversuch gemäß DBP 1 008 909 Die Chemikalienbeständigkeit wurde nach 24 Stunden Lagerung als Gewichtszunahme in bestimmt.

Claims

P a t e n t a n 8 Dr u c h e 1. Verfahren zum Härten von Epoxydverbindungen in Gegenwart von Organozinnverbindungen, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß als Organozinnverbindungen solche mit der allgemeinen Formel R4Sn verwendet werden, in der R einen gegebenenfalls substitulerten Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylrest bedeutet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß gegebenenfalls zusätzlich zu den Organozinnverbindungen bekannte Härtungsmittel für Epoxyde wie organische Säuren und/oder Säureanhydride, Phenole, Glykole und Stickstoffverbindungen verwendet werden.