DE19616601A1 - Erhärtungsbeschleuniger für ein Epoxyharz - Google Patents
Erhärtungsbeschleuniger für ein EpoxyharzInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Erhärtungsbeschleuni
ger für ein Epoxyharz, der kein Halogenatom im Molekül auf
weist, und der geeignet ist, ein Epoxyharz bei niedriger Tempe
ratur auszuhärten, wenn er einem System, das ein Epoxyharz und
Dicyandiamid umfaßt, zugegeben wird. Die vorliegende Erfindung
betrifft auch ein neues Harnstoffderivat, das als Erhärtungsbe
schleuniger für ein Epoxyharz brauchbar ist.
Ein Epoxyharz ist in Bezug auf verschiedene Eigenschaften her
vorragend, wie Haftfähigkeit, mechanische Festigkeit und elek
trisches Isolationsvermögen, und es ist anwendbar bei verschie
denen Verwendungen, die verschiedene Funktionen haben, wenn es
in Kombination mit einem Trägerharz, einem Härter, einem Modi
fiziermittel, einem Beschleuniger oder dergleichen verwendet
wird. Daher wird ein Epoxyharz auf vielen verschiedenen Fachge
bieten, wie für Farben, Klebstoffe, Füllmassen für elektroni
sche Materialien und Kohlefaser-Kompositmaterial (hiernach als
"CFRP" bezeichnet), verwendet. Vor kurzem hat sich die Nach
frage nach einem Epoxyharz auf verschiedenen Fachgebieten
diversifiziert und Forschungen und Entwicklungen wurden durch
geführt, um die Nachfrage nach verschiedenen hohen Leistungs
fähigkeiten zu befriedigen.
Eine allgemein verwendete Epoxyharzzusammensetzung verwendet
ein Zweikomponentensystem, das eine Hauptkomponente und eine
Härterkomponente umfaßt. Die Hauptkomponente und die Härterkom
ponente werden getrennt gelagert und zur Zeit des Gebrauchs
miteinander vermischt. Die Zweikomponentensystem-Zusammenset
zung wird bei Raumtemperatur ausgehärtet, hat aber verschiedene
Nachteile, denn ein Mischfehler wird manchmal vom Benutzer
begangen bzw. die Topfzeit ist begrenzt. Um diese Nachteile zu
überwinden, wird ein latenter Härter für ein Epoxyharz vom Ein
komponententyp entwickelt (ein Härter, der nicht mit einem
Epoxyharz im Bereich der Raumtemperatur reagiert, aber beim
Erhitzen auf eine bestimmte Temperatur mit dem Epoxyharz
schnell reagiert. Dieser Typ eines latenten Härters wird in
einem Epoxyharz dispergiert, und es ist bekannt, daß er in der
Wärme aufgelöst wird. Ein typisches Beispiel ist Dicyandiamid.
Ein Aushärten dieses Systems, das diese Verbindung verwendet,
geschieht jedoch langsam, und es ist notwendig, dieses System
bei hoher Temperatur auszuhärten. Andererseits muß die Aushär
tungstemperatur niedrig gewählt werden, um es für verschiedene
Verwendungen anwendbar zu machen. Die Erniedrigung der Aushär
tungstemperatur hat auch den Vorteil einer Energieeinsparung.
Unter diesen Umständen wird nach einem Erhärtungsbeschleuniger
verlangt, um den oben genannten Nachteil von Dicyandiamid zu
beseitigen.
Beispiele eines gegenwärtig bekannten Erhärtungsbeschleunigers
sind eine Harnstoffverbindung, eine Imidazolverbindung und der
gleichen, und insbesondere sind typische Beispiele 3-(3,4-
Dichlorphenyl)-1,1-dimethylharnstoff (hiernach als "DCMU"
bezeichnet), 2-Methylimidazol und dergleichen. Die Reaktivität
einer Epoxyharzzusammensetzung wird jedoch in Gegenwart eines
Härters erhöht, wohingegen die Lagerungsstabilität
(Topfstabilität) einer Epoxyharzzusammensetzung erniedrigt
wird, und eine befriedigende Zusammensetzung, die gleichzeitig
den Anforderungen an das Aushärtvermögen und die Lagerungssta
bilität genügt, wurde bisher noch nicht entwickelt. Außerdem
führt eine Verbindung, die ein Halogenatom enthält, zu einem
Korrosionsproblem von Metall, wenn sie als Füllmasse für elek
tronische Materialien verwendet wird. Daher gibt es auf diesem
Gebiet Probleme, die gelöst werden müssen.
Einige Erfindungen wurden gemacht, um den verschiedenen oben
erwähnten Anforderungen zu genügen. Beispielsweise offenbart
die japanische geprüfte Patentveröffentlichung Nr. 44768/1987
eine Verbesserung der Niedertemperaturaushärtbarkeit und der
Lagerungsstabilität durch Verwendung von DCMU als Erhärtungsbe
schleuniger für eine Kohlefaser verstärkte Epoxyharzzusammen
setzung, ohne daß die Wärmebeständigkeit eines ausgehärteten
Harzes vermindert wird. Da jedoch DCMU ein Halogenatom im Mole
kül enthält, ist es kaum verwendbar für elektronisches Material
und führt zu einem Umweltproblem. Außerdem verwendet die japa
nische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 310890/1993 die
oben erwähnte Harnstoffverbindung für ein Prepreg aus Komposit
material, aber dieses ist kaum verwendbar für elektronisches
Material und führt zu einem Umweltproblem aus denselben Grün
den, wie sie oben erwähnt werden.
Unter diesen Umständen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfin
dung, einen Erhärtungsbeschleuniger bereitzustellen, der zu
einer wärmehärtbaren Harzzusammensetzung auf der Basis eines
Epoxyharzes und Dicyandiamid zugegeben wird, welcher kein Halo
genatom im Molekül enthält und eine befriedigende Lagerungssta
bilität und eine hervorragende Niedertemperaturaushärtbarkeit
bereitstellt.
Um die oben erwähnte Aufgabe zu lösen, wurden verschiedene
Harnstoffderivate untersucht, und als Ergebnis dieser Untersu
chung wurde ein neues Harnstoffderivat entdeckt, daß kein Halo
genatom enthält und als Erhärtungsbeschleuniger für ein
Epoxyharz verwendbar ist, und es wurde außerdem entdeckt, daß
eine Gruppe von Harnstoffderivaten, die kein Halogenatom ent
halten, geeignet sind als Erhärtungsbeschleuniger für ein
Epoxyharz, der eine befriedigende Lagerungsstabilität und eine
hervorragende Niedertemperaturaushärtbarkeit aufweist.
Daher stellt die vorliegende Erfindung einen Erhärtungsbe
schleuniger für ein Epoxyharz bereit, der eine Verbindung der
Formel (I) umfaßt,
R₁R₂NCONH-Ar-NHCONR₃R₄ (I)
wobei R₁, R₂, R₃ und R₄ C₁-C₃-Niederalkylgruppen sind, die
gleich oder verschieden sein können, und Ar eine substituierte
Tolylengruppe der Formel (II)
wobei R₅ und R₆ C₁-C₄-Niederalkylgruppen, die gleich
oder verschieden sein können, sind) oder eine 1,5-Naphthylen
gruppe ist.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Aus
härtung eines Epoxyharzes bereit, gekennzeichnet durch eine
Verwendung der oben erwähnten Harnstoffderivatverbindung.
Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung ein neuartiges Harn
stoffderivat bereit, das brauchbar ist als Erhärtungsbeschleu
niger für ein Epoxyharz, und das die Formel (I) aufweist,
R₁R₂NCONH-Ar-NHCONR₃R₄ (I)
(wobei R₁, R₂, R₃ und R₄ Methylgruppen sind und Ar eine substi
tuierte Tolylengruppe der Formel (II) ist
(wobei R₅ und R₆ Niederalkylgruppen mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind, die gleich oder verschieden sein kön
nen).
Insbesondere ist ein bevorzugter Erhärtungsbeschleuniger für
ein Epoxyharz eine Harnstoffderivatverbindung der Formel (I),
wobei R₁, R₂, R₃ und R₄ Methylgruppen sind, und Ar
ist.
Die Harnstoffderivatverbindung der Formel (I), bei der R₁, R₂,
R₃ und R₄ Methylgruppen sind und Ar eine substituierte Tolylen
gruppe der Formel (II)
(wobei R₅ und R₆ C₁-C₄-Niederalkylgruppen, die
gleich oder verschieden sein können) ist, ist eine neue Verbin
dung und wird ausgedrückt durch die Formel (I-A),
(wobei R₅ und R₆ wie oben definiert sind).
Die neuartige Harnstoffderivatverbindung der Formel (I-A) der
vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden im Einklang mit
den folgenden Verfahren, d. h. (i) einem Verfahren, das umfaßt
eine Umsetzung einer zumindest stöchiometrischen Menge von N,N-
Dimethylcarbamoylchlorid mit einem Dialkyltoluoldiamin in
Gegenwart einer organischen Base oder einer anorganischen Base
und/oder eines Phasentransferkatalysators in einem inerten
organischen Lösungsmittel, oder (ii) einem Verfahren, das
umfaßt eine Behandlung eines Dialkyltoluoldiamins mit Phosgen,
um ein Dialkyltoluoldiisocyanat zu schaffen, und Umsetzung
einer zumindest stöchiometrischen Menge von Dimethylamin mit
dem Dialkyltoluoldiisocyanat.
Bei den neuartigen Harnstoffderivaten der Formel (I-A) der vor
liegenden Erfindung sind R₅ und R₆ C₁-C₄-Niederalkylgruppen,
wobei Beispiele dafür eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine
Propylgruppe, eine Isopropylgruppe, eine n-Butylgruppe, eine
Isobutylgruppe, eine tertiäre Butylgruppe und dergleichen sind,
und unter diesen ist eine Ethylgruppe am meisten bevorzugt.
Beispiele der neuartigen Harnstoffderivate der Formel (I-A) der
vorliegenden Erfindung werden im folgenden dargestellt:
- (a) 2,4,6-Trimethyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (b) 2,5,6-Trimethyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (c) 2,4,5-Trimethyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (d) 2,4-Diethyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (e) 2,5-Diethyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (f) 4,5-Diethyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (g) 4,5-Diethyl-2-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (h) 2,4-Dipropyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (i) 2,5-Dipropyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (j) 4,5-Dipropyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (k) 4,5-Dipropyl-2-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (l) 2,4-Diisopropyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (m) 4,5-Diisopropyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (n) 2,4-Dibutyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (o) 2,5-Dibutyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (p) 4,5-Dibutyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (q) 4,5-Dibutyl-2-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (r) 2,5-Di-tert-butyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (s) 4,5-Di-tert-butyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (t) 4-Ethyl-2,5-dimethyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (u) 5-Ethyl-2,4-dimethyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (v) 2-Ethyl-6-methyl-4-propyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (w) 2-Ethyl-6-methyl-5-butyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol.
Außerdem wird in der vorliegenden Erfindung eine Harnstoffderi
vatverbindung der Formel (I), bei der Ar eine 1,5-Naphthylen
gruppe ist, durch die Formel (I-B) ausgedrückt
(wobei R₁, R₂, R₃ und R₄ C₁-C₃-Niederalkylgruppen sind), und
diese Verbindung kann hergestellt werden in Einklang mit den
folgenden Verfahren, d. h. (i) einem Verfahren, das umfaßt eine
Umsetzung einer zumindest stöchiometrischen Menge eines Dinie
deralkylamins, das eine gewünschte Alkylgruppe aufweist, mit
Naphthylen-1,5-diisocyanat, oder (ii) einem Verfahren, das
umfaßt eine Umsetzung einer zumindest stöchiometrischen Menge
eines N,N-Diniederalkylcarbamoylchlorids, das eine gewünschte
Alkylgruppe aufweist, mit Naphthylen-1,5-diamin in Gegenwart
einer organischen Base oder einer anorganischen Base und/oder
eines Phasentransferkatalysators in einem inerten organischen
Lösungsmittel.
Bei den Harnstoffderivaten der Formel (I-B) der vorliegenden
Erfindung sind R₁, R₂, R₃ und R₄ Niederalkylgruppen, wobei Bei
spiele dafür eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Propyl
gruppe, eine Isopropylgruppe und dergleichen sind.
Beispiele der Harnstoffderivate der Formel (I-B) der vorliegen
den Erfindung werden im folgenden dargestellt:
- (1) 1,5-Bis(3,3-dimethylureido)naphthalin,
- (2) 1,5-Bis(3,3-diethylureido)naphthalin,
- (3) 1,5-Bis(3,3-dipropylureido)naphthalin,
- (4) 1,5-Bis(3,3-diisopropylureido)naphthalin,
- (5) 1,5-Bis(3-ethyl-3-methylureido)naphthalin,
- (6) 1,5-Bis(3-methyl-3-propylureido)naphthalin,
- (7) 1,5-Bis(3-isopropyl-3-methylureido)naphthalin,
- (8) 1,5-Bis(3-ethyl-3-propylureido)naphthalin,
- (9) 1,5-Bis(3-ethyl-3-isopropylureido)naphthalin,
- (10) 1,5-Bis(3-isopropyl-3-propylureido)naphthalin,
- (11) 1-(3,3-dimethylureido)-5-(3,3-diethylureido)naphthalin,
- (12) 1-(3,3-dimethylureido)-5-(3,3-dipropylureido)naphthalin und
- (13) 1-(3,3-dimethylureido)-5-(3-ethyl-3-methyl ureido)naphthalin.
Die Erhärtungsbeschleunigende Wirkung durch die Harnstoffderi
vatverbindung der vorliegenden Erfindung wird erreicht hin
sichtlich einer Harzzusammensetzung, die ein im Handel erhält
liches Epoxyharz, Dicyandiamid und den Erhärtungsbeschleuniger
der vorliegenden Erfindung, umfaßt. In diesem Fall können ande
re Erhärtungsbeschleuniger zusätzlich der Harzzusammensetzung
einverleibt werden.
Alle die verschiedenen bekannten Epoxyharze sind verwendbar als
Epoxyharz, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
und das Epoxyharz, das in der vorliegenden Erfindung verwendet
wird, ist nicht speziell eingeschränkt, jedoch ist ein bevor
zugtes Beispiel ein Epoxyharz mit mindestens zwei Epoxygruppen,
die Bisphenol A-diglycidylether (Ep-808, Ep-827 und Ep-828,
hergestellt von Shell Chemical Co., Ltd.).
Eine Epoxyharzzusammensetzung wird hergestellt durch Vermischen
von (A) einem Epoxyharz, (B) Dicyandiamid und (C) einem Erhär
tungsbeschleuniger, und die Wirkung des Erhärtungsbeschleuni
gers der vorliegenden Erfindung kann einfach bewertet werden
durch Messung der Reaktionswärme mit Hilfe eines Differential-
Scanning-Kalorimeters (hiernach als "DSC" bezeichnet) (Adv.
Polym. Soc. 72, 112-154).
Die zu vermischende Menge an (B) Dicyandiamid liegt bei 2 bis
15 Gew.-Teilen, vorzugsweise 3 bis 12 Gew.-Teilen, auf 100
Gew.-Teile (A) eines Epoxyharzes. Wenn die zu vermischende
Menge der Komponente (B) kleiner als 2 Gew.-Teile ist, wird das
Aushärtvermögen schlecht, und wenn die zu vermischende Menge
der Komponente (B) 15 Gew.-Teile übersteigt, wird die Wärmebe
ständigkeit vermindert.
Die zu vermischende Menge (C) eines Erhärtungsbeschleunigers
beträgt 1 bis 20 Gew.-Teile, vorzugsweise 3 bis 12 Gew.-Teile,
auf 100 Gew.-Teile (A) eines Epoxyharzes. Wenn die zu vermi
schende Menge der Komponente (C) weniger als 1 Gew.-Teil
beträgt, wird das Niedertemperaturaushärtvermögen schlecht, und
wenn die zu vermischende Menge der Komponente (C) 20 Gew.-Teile
übersteigt, wird die Wärmebeständigkeit vermindert.
Die Epoxyharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann in
Abhängigkeit von ihrer Verwendung in Kombination mit den fol
genden Additiven, wie einem Weichmacher, einem organischen
Lösungsmittel, einem Viskositätsmodifiziermittel, einem Fluidi
tätsmodifiziermittel, einem Füllstoff, einem Volumenmittel,
einem Pigment, einem Farbstoff, einem Mikrobizid, einem Anti
oxidans und dergleichen, verwendet werden.
Jetzt wird die vorliegende Erfindung in weiteren Einzelheiten
anhand von Beispielen beschrieben. Es sollte jedoch verstanden
werden, daß die vorliegende Erfindung unter keinen Umständen
auf solche speziellen Beispiele eingeschränkt wird.
400 ml Toluol, 50 g (0,281 Mol) Diethyltoluoldiamin (Produkt
von Aldemal Asano) und 68,2 g (0,674 Mol) Triethylamin wurden
in einem 1 l Vierhalskolben, der mit einem Rückflußkühler,
einem Thermometer und einem Rührer ausgerüstet war, vorgelegt
und 66,5 g (0,619 Mol) N,N-Dimethylcarbamoylchlorid wurden
tropfenweise bei 10 bis 20°C über 1 Stunde zugegeben. Nach
Beendigung der tropfenweisen Zugabe wurde das erhaltene Gemisch
langsam erhitzt und bei 80°C für 3 Stunden umgesetzt. Anschlie
ßend wurde das Reaktionsgemisch auf 10°C abgekühlt und 200 ml
Wasser wurden unter starkem Rühren zugegeben. Das erhaltene
Gemisch wurde anschließend filtriert, mit Wasser gewaschen und
getrocknet, um 71,9 g Zielprodukt zu erhalten (Ausbeute: 80%).
Elementaranalysewerte des Produkts waren wie folgt:
Theoretischer Wert C 63,75, H 8,75, N 17,50;
Experimenteller Wert C 63,75, H 8,80, N 17,52.
Ergebnis einer IR(KBr)-Messung: ν (C=O) 1638 cm-1.
Experimenteller Wert C 63,75, H 8,80, N 17,52.
Ergebnis einer IR(KBr)-Messung: ν (C=O) 1638 cm-1.
10 g eines Epoxyharzes (Epikote-828, Epoxy Produkt von Yuka
Shell), 0,7 g Dicyandiamid (Dyhard 100S SKW, Produkt von Trost
berg) und 0,7 g Diethylmethyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol
(Erhärtungsbeschleuniger), hergestellt in Beispiel 1, wurden
vollständig vermischt und bei Raumtemperatur dispergiert. Die
Reaktionswärme der so vermischten Epoxyzusammensetzung wurde
mit DSC gemessen, und es wurde gefunden, daß der exotherme Peak
bei 147°C lag, und daß die Zusammensetzung bei dieser Tempera
tur gehärtet wurde. Die Ergebnisse werden in der folgenden
Tabelle 1 gezeigt.
Dieselbe Vorschrift wie in Beispiel 2 wurde wiederholt, außer
daß die Menge des Erhärtungsbeschleunigers geändert wurde, und
die Ergebnisse werden in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.
300 ml Toluol und 102,9 g (1,143 Mol) einer 50 Gew.-%igen wäß
rigen Lösung von Dimethylamin wurden in einem 1 l Vierhalskol
ben, der mit einem Rückflußkühler, einem Thermometer und einem
Rührer ausgerüstet war, vorgelegt, und eine Lösung, die in 500 ml
Toluol 100 g (0,476 Mol) vollständig aufgelöstes Naphthalin-
1,5-diisocyanat enthielt, wurde tropfenweise unter Rühren bei
15-20°C über 30 Minuten zugegeben. Nach Beendigung der tropfen
weisen Zugabe wurde das erhaltene Gemisch langsam erhitzt und
bei 50°C für 5 Stunden umgesetzt, um Kristalle auszufällen. Die
so ausgefällten Kristalle wurden filtriert, mit Wasser gewa
schen und getrocknet, um 139 g Zielprodukt zu erhalten
(Ausbeute: 97%).
Elementaranalysewerte waren wie folgt:
Theoretischer Wert C 64,00, H 6,67, N 18,67;
Experimenteller Wert C 64,03 H 6,65 N 18,70.
Experimenteller Wert C 64,03 H 6,65 N 18,70.
Als Ergebnis einer IR(KBr)-Messung wurde eine ν (C=O) bei 1642 cm-1
und keine -NCO-Absorption bei 2280 cm-1 gefunden.
300 ml Toluol und 83,6 g (1,143 Mol) Diethylamin wurden in
einem Kolben vom selben Typ, wie er in Beispiel 4 verwendet
wurde, vorgelegt und eine Lösung, die in 500 ml Toluol 100 g
(0,476 Mol) vollständig aufgelöstes Naphthalin-1,5-diisocyanat
enthielt, wurde tropfenweise unter Rühren bei 15-20°C über 30
Minuten zugegeben. Nach Beendigung der tropfenweisen Zugabe
wurde das erhaltene Gemisch langsam erhitzt und bei 50°C für 5
Stunden umgesetzt, um Kristalle auszufällen. Die ausgefällten
Kristalle wurden filtriert, mit Wasser gewaschen und getrock
net, um 153,0 g Zielprodukt mit einem Schmelzpunkt (DSC) von
223°C zu erhalten (Ausbeute: 98%).
Elementaranalysewerte waren wie folgt:
Theoretischer Wert C 65,85, H 7,32, N 17,07;
Experimenteller Wert C 65,80, H 7,33, 17,05.
Experimenteller Wert C 65,80, H 7,33, 17,05.
Als Ergebnis einer IR(KBr)-Messung wurde eine ν (C=O) bei 1622 cm-1
und keine -NCO-Absorption bei 2280 cm-1 beobachtet.
10 g eines Epoxyharzes (Epikote-828, Epoxy Produkt von Yuka
Shell), 0,7 g Dicyandiamid (Dyhard 100S SKW, Produkt von Trost
berg) und 0,7 g 1,5-Bis(3,3-dimethylureido)naphthalin
(Erhärtungsbeschleuniger), hergestellt in Beispiel 4, wurden
bei Raumtemperatur vollständig vermischt und dispergiert. Die
Reaktionswärme der so vermischten Epoxyzusammensetzung wurde
mit DSC gemessen, und es wurde gefunden, daß der exotherme Peak
bei 149°C lag, und daß die Epoxyzusammensetzung bei dieser Tem
peratur gehärtet wurde. Die Ergebnisse werden in der folgenden
Tabelle 1 gezeigt.
Dieselbe Vorschrift wie in Beispiel 6 wurde wiederholt, außer
daß die Menge des Erhärtungsbeschleunigers verändert wurde. Die
Ergebnisse werden in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.
Dieselbe Vorschrift wie in Beispiel 6 wurde wiederholt, außer
daß 0,7 g 1,5-Bis(3,3-diethylureido)naphthalin, hergestellt in
Beispiel 5, als Erhärtungsbeschleuniger anstatt des in Beispiel
6 verwendeten Erhärtungsbeschleunigers verwendet wurde. Die
Ergebnisse werden in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.
Dieselbe Vorschrift wie in Beispiel 8 wurde wiederholt, außer
daß die Menge des Erhärtungsbeschleunigers verändert wurde. Die
Ergebnisse werden in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.
10 g eines Epoxyharzes (Epikote-828, Epoxy Produkt von Yuka
Shell), 0,7 g Dicyandiamid (Dyhard 100S SKW, Produkt von Trost
berg) wurden vollständig vermischt und dispergiert, ohne daß
ein Erhärtungsbeschleuniger zugegeben wurde. Die Reaktionswärme
der entsprechend angemischten Epoxyzusammensetzung wurde mit
DSC gemessen, und es wurde gefunden, daß der exotherme Peak bei
199°C lag, und daß die Epoxyharzzusammensetzung bei dieser Tem
peratur gehärtet wurde. Die Ergebnisse werden in der folgenden
Tabelle 1 gezeigt.
Dieselbe Vorschrift wie in Beispiel 6 wurde wiederholt, außer
daß 0,7 g DCMU (Produkt von Hodogaya Chemical Co.) als Erhär
tungsbeschleuniger anstatt des in Beispiel 6 verwendeten Erhär
tungsbeschleunigers verwendet wurde. Die Ergebnisse werden in
der folgenden Tabelle 1 gezeigt.
Durch Verwendung der Harnstoffderivate der vorliegenden Erfin
dung als Erhärtungsbeschleuniger für ein Epoxyharz kann das
Epoxyharz bei niedriger Temperatur gehärtet werden, und die
Lagerungsstabilität des Epoxyharzes kann verbessert werden.
Außerdem, da der Erhärtungsbeschleuniger der vorliegenden
Erfindung kein Halogenatom im Molekül enthält, weist das
Epoxyharz, das den Erhärtungsbeschleuniger der vorliegenden
Erfindung enthält, verschiedene hervorragende Eigenschaften
auf, wenn er verwendet wird als eine Farbe, ein Klebstoff oder
ein CFRP, insbesondere als Füllmasse für elektronische Materia
lien.
Claims (7)
1. Erhärtungsbeschleuniger für ein Epoxyharz, der eine Verbin
dung der Formel (I) umfaßt,
R₁R₂NCONH-Ar-NHCONR₃R₄ (I)wobei R₁, R₂, R₃ und R₄ C₁-C₃-Niederalkylgruppen sind, die
gleich oder verschieden sein können, und Ar ist eine
substituierte Tolylengruppe der Formel (II)
(wobei R₅ und R₆ C₁-C₄-Niederalkylgruppen sind, die
gleich oder verschieden sein können) oder eine 1,5-Naphthy
lengruppe.
2. Erhärtungsbeschleuniger gemäß Anspruch 1, wobei in Formel
(I) R₁, R₂, R₃ und R₄ Methylgruppen sind und Ar eine
substituierte Tolylengruppe der Formel (II) ist
(wobei R₅ und R₆ C₁-C₄-Niederalkylgruppen sind, die
gleich oder verschieden sein können).
3. Erhärtungsbeschleuniger gemäß Anspruch 1, wobei in der For
mel (I) R₁, R₂, R₃ und R₄ Methylgruppen sind und Ar
ist.
4. Verfahren zur Erhärtungsbeschleunigung eines Epoxyharzes,
das eine Verwendung des Erhärtungsbeschleunigers aus
Anspruch 1 umfaßt.
5. Harnstoffderivat der Formel (I),
R₁R₂NCONH-Ar-NHCONR₃R₄ (I)(wobei R₁, R₂, R₃ und R₄ Methylgruppen sind und Ar eine
substituierte Tolylengruppe der Formel (II) ist
(wobei R₅ und R₆ C₁-C₄-Niederalkylgruppen, die
gleich oder verschieden sein können, sind).
6. Harnstoffderivat gemäß Anspruch 5, wobei in der Formel (I)
Ar
ist.
7. Harnstoffderivat gemäß Anspruch 5, wobei das Harnstoffderi
vat eine Verbindung ist, die ausgewählt wird aus der Grup
pe, bestehend aus:
- (a) 2,4,6-Trimethyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (b) 2,5,6-Trimethyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (c) 2,4,5-Trimethyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido)benzol,
- (d) 2,4-Diethyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (e) 2,5-Diethyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (f) 4,5-Diethyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (g) 4,5-Diethyl-2-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (h) 2,4-Dipropyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (i) 2,5-Dipropyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (j) 4,5-Dipropyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (k) 4,5-Dipropyl-2-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (l) 2,4-Diisopropyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (m) 4,5-Diisopropyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (n) 2,4-Dibutyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (o) 2,5-Dibutyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (p) 4,5-Dibutyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (q) 4,5-Dibutyl-2-methyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (r) 2,5-Di-tert-butyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethyl ureido)benzol,
- (s) 4,5-Di-tert-butyl-6-methyl-1,3-bis(3,3-dimethyl ureido)benzol,
- (t) 4-Ethyl-2,5-dimethyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (u) 5-Ethyl-2,4-dimethyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol,
- (v) 2-Ethyl-6-methyl-4-propyl-1,3-bis(3,3-dimethyl ureido)benzol,
- (w) 2-Ethyl-6-methyl-5-butyl-1,3-bis(3,3-dimethylureido) benzol.
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