DE1770045B1 - Verfahren zum Beschleunigen der Polyadduktbildung beim Umsetzen von Epoxidverbindungen mit stickstoffhaltigen Verbindungen - Google Patents

Description

• Diese Beschleunigungswirkung ist überraschend, da gerade - wie oben beschrieben - Sulfonsäureester eine reaktionsverzögernde Wirkung aufweisen.
• Eine Verzögerung der Polyadduktbildung bewirken Arylsulfonsäureester nur, wie gefunden wurde wenn als Polyadduktbildner Dicarbonsäureanhydride verwendet werden. Verwendet man dagegen die bekannten stickstoffhaltigen Verbindungen zur Polyadduktbildung, so wird die Reaktion durch Zusatz von Arylsulfonsäureestern wesentlich beschleunigt.
• Je nach Art des Alkoholrestes in den erfindungsgemäß verwendeten Sulfonsäureestern werden Unterschiede in der beschleunigenden Wirkung beobachtet.
• Je kürzer der Alkoholrest, desto größer ist der beschleunigende Effekt. Deshalb sind Methyl- und Äthylester bevorzugt.
• Die Beschleunigung kann ferner durch die Höhe der zugesetzten Menge an enindungsgemäßen verwendeten Verbindungen geregelt werden. Die Menge kann zwischen 0,3 und 10 01o, bezogen auf die Polyepoxidverbindungen, variiert werden. In den meisten Fällen genügt ein Zusatz von 0,5 bis 2,50/0, um für den technischen Einsatz eine ausreichende Beschleunigung zu erzielen.
• Als Epoxidverbindungen im Sinne der Erfindung kommen alle bekannten Epoxidverbindungen mit mehr als einer Epoxidgruppe pro Molekül infrage.
• Die Polyepoxidverbindungen können auch im Gemisch mit Reaktivverdünnern, z. B. Butylglycidyläther, vorliegen. Die mit Beschleunigungsmittel versetzten Polyepoxidverbindungen können als Gießharze, Überzugsmassen und Klebemittel Verwendung finden.
• Als Polyadduktbildner für Epoxidverbindungen bekannte stickstoffhaltige Verbindungen, wie sie erfindungsgemäß verwendet werden, bei denen die Polyadduktbildung ohne Beschleunigungsmittel für bestimmte Zwecke zu langsam verläuft, seien z. B. genannt: Cycloaliphatische oder aromatische Polyamine, sowie heterocyclische Amine, ferner Polyamide, wie sie z. B. aus aliphatischen Polyaminen mit dimerisierten oder trimerisierten ungesättigten Fettsäuren hergestellt werden können.
• Vorteilhaft bei der Verwendung der erfindungsgemäß gekennzeichneten Beschleunigungsinittel wirkt sich ihre gute Löslichkeit in den Polyepoxidverbindungen aus. Die Polyadduktbildung in Gegenwart dieser Verbindungen kann sowohl in der Kälte als auch in der Hitze durchgeführt werden.
• Die Erfindung wird in den nachstehenden Beispielen erläutert: Beispiel 1 100 Teile eines Gemisches, bestehend aus 90 Teilen einer Polyepoxidverbindung auf der Basis von 4,4'-Dioxydiphenylpropan, mit einem Epoxidwert von 0,53, und 10 Teilen des Reaktivverdünners Butylglycidyläther werden bei Raumtemperatur mit 52 Teilen des Polyadduktbildners auf der Basis eines Kondensationsproduktes aus Fettsäure und aliphatischem Polyamin, wie er unter der Bezeichnung GMI 250 im Handel ist, vermischt und der Viskositätsanstieg bestimmt.
• Vergleichsweise wurde der Viskositätsanstieg der gleichen Mischung nach Zusatz von a) 20/0 p-Toluolsulfonsäuremethylester, b) 2,5 0/o p-Toluolsulfonsäurepropylester, 1) ohne Zusatz eines Beschleunigungsmittels, gemessen.
• Die Ergebnisse enthält Schaubild I.
• Beispiel 2 100 Teile eines Gemisches, bestehend aus 90 Teilen einer Epoxidverbindung auf der Basis von 4,4'-Dioxydiphenylpropan, mit einem Epoxidwert von 0,53, und 10 Teilen Verdünner (Butylglycidyläther) werden bei Raumtemperatur mit 52 Teilen des Polyadduktbildners auf der Basis eines Kondensationsproduktes aus Fettsäure und einem aliphatischen Polyamin, wie er unter der Bezeichnung GMI 350 im Handel ist, versetzt und bei 250 C der Viskositätsanstieg gemessen.
• Vergleichsweise wurde der Viskositätsanstieg der gleichen Mischung nach Zusatz von 2°/o p-Toluolsulfonsäuremethylester (a) und ohne Zusatz eines Beschleunigungsmittels (1) gemessen.
• Die Ergebnisse enthält Schaubild II.
• Beispiel 3 100 Teile der Polyepoxidverbindung Bis-(glycidyloxymethyl)-tricyclodecan mit dem Epoxidäquivalent 205 und einer Viskosität von 400 cP/250 C, wurden mit 30Teilen des Polyadduktbildners 4,4'-Diaminodicyclohexylpropan bei Zimmertemperatur vermischt und der Viskositätsanstieg bei 250 C bestimmt.
• Vergleichsweise wurde der Viskositätsanstieg der gleichen Mischung nach Zusatz von a) 20/0 p-Toluolsulfonsäuremethylester, b) 20/0 p-Toluolsulfonsäureäthylester, c) 20/0 p-Toluolsulfonsäurepropylester, 1) ohne Zusatz eines Beschleunigungsmittels, bestimmt.
• Die Ergebnisse sind im SchaubildIII zusammengestellt.
• Beispiel 4 100 Teile der Epoxidverbindung, wie im Beispiel 3 beschrieben, wurden mit 30 Teilen des Polyadduktbildners 4,4'-Diaminodicyclohexylpropan bei Zim- mertemperatur vermischt und der Viskositätsanstieg bei 250 C bestimmt.
• Vergleichsweise wurde der Viskositätsanstieg der gleichen Mischung nach Zusatz von a) 0, 5e/o Benzolsulfonsäuremethylester, b) 20/0 Benzolsulfonsäuremethylester, 1) ohne Zusatz eines Beschleunigungsmittels, gemessen.
• Die Ergebnisse zeigt das Schaubild IV.
• Beispiel 5 100 Teile der Epoxidverbindung, wie im Beispiel 2 beschrieben, werden mit 300/0 des Polyadduktbildners 4,4'-Diaminodicyclohexylpropan bei Zimmertemperatur vermischt und davon bei 1600 C die B-Zeit auf der B-Zeitplatte bestimmt.
• Anschließend wurde das vorstehend beschriebene Gemisch mit verschiedenen Mengen an Beschleunigungsmitteln versetzt und ebenfalls die B-Zeit bei 1600 C bestimmt.
• Die erhaltenen Werte sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.

  Beschleuniger | Menge | B-Zeit

  ovo 1600 C

  Ohne.. 5'30"

  p-Toluolsulfonsäuremethylester 2 2'21"

  p-Toluolsulfonsäuremethylester 4 1'58"

  p-Toluolsulfonsäureäthylester.. 2 2'59"

  pToluolsulfonsäureäthylester . . 4 2'11"

  Benzolsulfonsäuremethylester.. 4

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Beschleunigen der Polyadduktbildung beim. Umsetzen von Epoxidverbindungen mit mehr als einer Epoxidgruppe pro Molekül mit als Polyadduktbildner für Epoxidverbindungen bekannten stickstoffhaltigen Verbindungen mittels Sulfonsäure-Derivaten als Beschleunigungsmittel, d a d u r c h gek e n n -z e i c h n e t, daß als Beschleunigungsmittel Arylsulfonsäureester verwendet werden.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Arylsulfonsäureester Arylsulfonsäuremethyl- oder -äthylester verwendet werden.
3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Arylsulfonsäureester Benzol- oder Toluolsulfonsäuremethyl- oder -äthylester verwendet werden.
4. 4. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschleunigungsmittel in Mengen von 0,3 bis 100/o, berechnet auf die Menge der Epoxidverbindungen verwendet wird.

   Die Polyadduktbildung von Epoxidverbindungen verläuft in vielen Fällen bekanntlich zu langsam, und man ist zur Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit auf die Verwendung von Beschleunigungsmitteln angewiesen. Dies trifft besonders zu, wenn man die Reaktion bei niedriger Temperatur durchführen will, für die man üblicherweise Polyadduktbildner auf der Basis von Aminen einsetzt.

   Aus der Literatur ist bekannt, daß Sulfonsäureester eine verzögernde Wirkung bei der Polyadduktbildung von Epoxidverbindungen besitzen (vgl. W. A. R i es e, Farbe u. Lack, 70, Nr. 11 [19641, S. 893, linke Spalte, Tabelle unten, Zeile 3).

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Substanzen zu finden, die die Polyadduktbildung beim Umsetzen von Epoxidverbindungen mit mehr als einer Epoxidgruppe pro Molekül mit als Polyadduktbildner für Epoxidverbindungen bekannten stickstoffhaltigen Verbindungen beschleunigen, die sich möglichst gut in den verwendeten Epoxidverbindungen oder Polyadduktbildnern lösen.

   Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zum Beschleunigen der Polyadduktbildung beim Umsetzen von Epoxidverbindungen mit mehr als einer Epoxidgruppe pro Molekül mit als Polyadduktbildner für Epoxidverbindungen bekannten stickstoffhaltigen Verbindungen mittels Sulfonsäurederivaten als Beschleunigungsmittel, das dadurch gekennzeichnet ist, daß als Beschleunigungsmittel Arylsulfonsäureester verwendet werden.