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Title:
ACCELERATORS FOR HARDENABLE SYSTEMS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/015687
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to compounds which act as accelerators for hardenable epoxy and polyurethane systems. The inventive compounds are produced by means of a transamination reaction by reacting (a) a substituted phenolic compound (Mannich base) which has at least one substituent of formula (A) R¿1?(R¿2?)N-CH(R¿3?)-, wherein R¿1? and R¿2?, independently of each other, mean a linear or branched C¿1-4? alkyl and R¿3? means hydrogen, methyl, ethyl or phenyl with (b) a compound of formula (B) R¿4?(R¿5?)N-C¿n?H¿2n?-(NH-C¿n?H¿2n?)¿q?-NH¿2?, wherein R¿4? and R¿5?, independently of each other, mean C¿1?-C¿6?-alkyl or together form a radical of formula -(CH¿2?)¿5?- or-(CH¿2?)¿2?-O-(CH¿2?)¿2?, n being a whole number from 2 to 5 and q being zero, 1, 2, or 3. The resulting compound or the compounds in the resulting mixture have at least one substituent of formula (R¿4?)(R¿5?)N-C¿n?H¿2n?-(NH-C¿n?H¿2n?)¿q?-NH-CH(R¿3?)- per molecule on average. The invention also relates to the use of the inventive compounds as accelerators in hardenable systems, preferably in hardenable epoxy and polyurethane systems.

Inventors:
WIESENDANGER ROLF (CH)
FISCHER WALTER (CH)
DOBINSON BRYAN (GB)
Application Number:
PCT/EP1999/006520
Publication Date:
March 23, 2000
Filing Date:
September 04, 1999
Export Citation:
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Assignee:
CIBA SC HOLDING AG (CH)
WIESENDANGER ROLF (CH)
FISCHER WALTER (CH)
DOBINSON BRYAN (GB)
International Classes:
C08G14/073; C08G18/18; C08G18/32; C08G59/50; C08G59/62; C08G59/68; (IPC1-7): C08G59/62; C08G59/68; C08G18/32; C08G18/18
Domestic Patent References:
WO1998015588A11998-04-16
Foreign References:
EP0684268A11995-11-29
Attorney, Agent or Firm:
VANTICO AG (Patents/Scientific Information Klybeckstrasse 200 Basel, CH)
VANTICO AG (Patents/Scientific Information Klybeckstrasse 200 Basel, CH)
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Claims:
Patentansprüche
1. Als Beschleuniger wirkende Verbindungen für härtbare Epoxyund Polyurethan Systeme, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verbindungen mittels einer Transaminierungsreaktion durch Umsetzung von (a) einer substituierten phenolischen Verbindung (Mannichbase), welche mindestens einen Substituenten der Formel R, (R2) NCH (R3) (A) aufweist, worin R, und Rz unabhängig voneinander lineares oder verzweigtes C1C4Alkyl und R3 Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl bedeuten, mit (b) einer Verbindung der Formel R4 (R5) NCnH2n (NHCnH2n) qNH2 (B), worin R4 und R5 unabhängig voneinander C1C6Alkyl bedeuten oder gemeinsam einen Rest der Formel (CH2) 5 oder (CH2) 20 (CH2) 2 bilden, n eine ganze Zahl von 2 bis 5 und q Null, 1,2 oder 3 bedeuten, hergestellt wurden, und die erhaltene Verbindung bzw. die im erhaltenen Gemisch vorliegenden Verbindungen pro Molekül durchschnittlich mindestens einen Substituenten der Formel (R4) (R5) NCnH2n (NHCnH2n) qNHCH (R3) aufweisen, worin die Substituenten R3, R4, R5, n und q die oben angegebenen Bedeutung haben.
2. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Transaminierungsreaktion als Mannichbase ein mit niedermolekularem Dialkylaminomethyl substituiertes Phenol, ortho, metaoder paraKresol, ein isomeres Xylenol, paratert. Butylphenol, paraNonylphenol, aNaphthol, ßNaphthol, Diphenol und ein Polyphenol, vorzugsweise Resorcin, Hydrochinon, 4,4'Dioxydiphenyl, 4,4'Dioxydiphenylether, 4,4' Dioxydiphenylsulfon, 4,4'Dioxydiphenylmethan, Bisphenol A, oder die als Novolake bezeichneten Kondensationsprodukte aus Phenol und Formaldehyd eingesetzt wurden.
3. Verbindungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Transaminierungsreaktion als Mannichbase ein substituiertes Phenol oder ein Kresol, vorzugsweise ein substituiertes Phenol verwendet wird.
4. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass R, und R2 unabhängig voneinander Methyl oder Ethyl, vorzugsweise Methyl und R3 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl, vorzugsweise Wasserstoff bedeuten.
5. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Substituent (A) DiC1C4alkylaminomethyl, vorzugsweise Dimethylaminomethyl, Ethylmethyl aminomethyl und/oder Diethylaminomethyl, vorzugsweise Dimethylaminomethyl bedeutet.
6. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Mannichbase ein substituiertes Phenole der Formeln (I), (Ila), (Ilb) und (III), vorzugsweise eine Verbindung der Formeln (Ila) und (III) oder ein Gemisch dieser Verbindungen verwendet werden, wobei die Reste R, und R2 die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.
7. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass R4 und R5 unabhängig voneinander C,C4Alkyl, vorzugsweise Methyl oder Ethyl, vorzugsweise Methyl ; n 2,3 oder 4, vorzugsweise 3 und q Null oder 1, vorzugsweise Null bedeuten.
8. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Verbindung der Formeln (V), (VI), (Vll), (Vlil), (IX) und (X) oder einer Gemisch dieser Verbindungen, welche oligomere Derivate dieser Verbindungen enthält, darstellen, wobei die endständigen Stickstoffgruppen Reste R, und R2 tragen, die die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.
9. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Transaminierungsreaktion soweit durchgeführt wird, dass durchschnittlich pro Molekül der Mannichbase mindestens ein Substituent mit der Verbindung der Formel (B) reagiert, so dass mindestens 10% und höchstens 100%, vorzugsweise mindestens 20% und höchstens 80%, vorzugsweise 50% bis 80%, vorzugsweise 60% bis 75% der vorhandenen DiC,C4alkylaminomethylsubstituenten mit der Verbindung der Formel (B) reagieren.
10. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass soweit transaminiert wird, dass die Viskosität der Reaktionsmischung im Bereich von 0.1 Pas bis 100 Pas (25°C), vorzugsweise im Bereich von 1 Pas bis 30 Pas (25°C), vorzugsweise bei <10 Pas (25°C) liegt.
11. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man mittels einer Transaminierungsreaktion (a) eine substituierte phenolische Verbindung (Mannichbase), welche mindestens eine Substituenten der Formel R1 (R2) NCH (R3) (A) aufweist, mit (b) einer Verbindung der Formel R4(R5)NCnH2n(NHCnH2n)qNH2(B), worin Ri, R2, R3, R4 und R5, n und q die in den Ansprüchen 1 bis 8 angegebenen Bedeutungen haben, umsetzt, so dass die erhaltene Verbindung bzw. die im erhaltenen Gemisch vorliegenden Verbindungen pro Molekül durchschnittlich mindestens einen Substituenten der Formel (R4) (R5) NCnH2n (NHCnH2n) qNHCH (R3) worin die Substituenten R3, R4, R5, n und q die in den Ansprüchen 1 bis 8 angegebenen Bedeutung haben, aufweist bzw. aufweisen.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Transaminierungsreaktion mit einer Verbindung der Formeln (Ila), (llb) oder (III) oder einem Gemisch dieser Verbindungen mit einer Verbindung der Formel (B), vorzugsweise mit Dimethylaminopropylamin, durchgeführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass man soweit transaminiert, bis durchschnittlich pro Molekül der Mannichbase mindestens ein Substituent mit der Verbindung der Formel (B) reagiert hat, so dass mindestens 10% und höchstens 100%, vorzugsweise mindestens 20% und höchstens 80%, vorzugsweise 50% bis 80%, vorzugsweise 60% bis 75% der vorhandenen DiC1C4alkylaminomethylsubstituenten mit der Verbindung der Formel (B) reagieren.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass man soweit transaminiert, bis die Viskosität der Reaktionsmischung im Bereich von 0.1 Pas bis 100 Pass (25°C), vorzugsweise im Bereich von 1 Pas bis 30 Pas (25°C), vorzugsweise bei <10 Pas (25°C) liegt.
15. Die gemäss einem der Ansprüche 11 bis 13 hergestellten Verbindungen bzw. Verbindungsgemische.
16. Verwendung der Verbindungen gemäss einem der Ansprüche 1 bis 15 als Beschleuniger in härtbaren Systemen, vorzugsweise in härtbaren Epoxyund Polyurethan Systemen.
17. Härtbare Systeme, vorzugsweise härtbare Epoxyund PolyurethanSysteme, welche eine Verbindung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 15 oder ein Gemisch solcher Verbindungen enthalten.
18. Ausgehärtete Produkte, welche aus einem härtbaren System gemäss Anspruch 17 erhalten wurden.
Description:
Beschieuniaer für härtbare Systeme Die vorliegende Erfindung betrifft als Beschleuniger für härtbare Epoxy-und Polyurethan- Systeme wirksame Verbindungen. Insbesondere betrifft die Erfindung neue Verbindungen, welche als Umsetzungsprodukte von im weiteren beschriebenen Mannichbasen mit ausgewähtten Aminen mittels Transaminierung erhalten werden und als Beschleuniger in härtbaren Epoxy-und Polyurethan-Systemen einsetzbar sind.

Zahlreiche härtbare Epoxy-Systeme sind bekannt. Für gewisse Anwendungen besitzen diese Systeme allerdings den Nachteil, dass sie bei verhältnismässig tiefen Temperaturen, das heisst bei 5°C oder tiefer, zu langsam aushärten. Bei gleichzeitiger relativ hoher Luftfeuchtigkeit hat dies beispielsweise zur Folge haben, dass Anstriche bzw. Filme ungenügender Qualität, beispielsweise hinsichtlich der Flexibilität, des Geruchs, des Glanzes oder der Klebrigkeit, erhalten werden. Es wurde nun gefunden, dass die im weiteren beschriebenen erfindungsgemässen neuen Verbindungen ausgezeichnet als Beschleuniger in härtbaren Epoxy-und Polyurethan-Systemen einsetzbar sind, wobei die Härtungsgeschwindigkeit der genannten Systeme bei niedrigen Temperaturen von bis zu -5°C derart erhöht wird, dass der beschriebene nachteilige Einfluss hoher Luftfeuchtigkeit weitgehend oder gänzlich überwunden wird. Die erfindungsgemässen Verbindungen besitzen zusätzlich den Vorteil, dass sie niedermolekular sind und eine vergleichsweise niedrige Viskosität aufweisen. Sie sind deshalb gut mit den Verbindungen der härtbaren Systeme mischbar und beeinflussen die Eigenschaften der ausgehärteten Systeme positiv.

Zudem werden die erfindungsgemässen Beschleuniger in den ausgehärteten Systemen chemisch gebunden, d. h. dass diese erfindungsgemässen Verbindungen in wesentlich höheren Konzentrationen eingesetzt werden können. Dies ist fundamental wichtig bei tiefen Temperaturen (<5°C) und derzeit mit bekannten Beschleunigern nicht erreichbar. Letztere werden nicht mitvernetzt und machen das Netzwerk bei höheren Konzentrationen unbrauchbar.

Die vorliegende Erfindung ist in den Patentansprüchen definiert. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung als Beschleuniger wirkende Verbindungen für härtbare Epoxy-und Polyurethan-Systeme, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass diese Verbindungen mittels einer Transaminierungsreaktion durch Umsetzung (a) einer substituierten phenolischen Verbindung (Mannichbase), welche mindestens einen Substituenten der Formel R, (R2) N-CH (R3)- (A) aufweist, worin R, und R2 unabhängig voneinander lineares oder verzweigtes C,-C4-Alkyl und R3 Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl bedeuten, mit (b) einer Verbindung der Formel R4 (R5) N-CnH2n-(N H-CnH2n) q-NH2 (B), worin R4 und R5 unabhängig voneinander C1. 6Alkyl bedeuten oder gemeinsamen eine Rest der Formel- (CH2) 5- oder- (CH2) 2-0- (CH2) 2- bilden, n eine ganze Zahl von 2 bis 5 und q Null, 1,2 oder 3 bedeuten, hergestellt werden, und die erhaltene Verbindung bzw. die im erhaltenen Gemisch vorliegenden Verbindungen pro Molekül durchschnittlich mindestens einen Substituenten der Formel (R4) (R5) N-CnH2n- (NH-CnH2n) q-NH-CH (R3)- aufweisen, worin die Substituenten R3, R4, R5, n und q die oben angegebenen Bedeutung haben.

Die vorliegende Erfindung betrifft im weiteren ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen als Beschleuniger wirkenden Verbindungen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man mittels einer Transaminierungsreaktion (a) eine substituierte phenolische Verbindung (Mannichbase), welche mindestens einen Substituenten der Formel R, (R2) N-CH (R3)- (A) aufweist, mit (b) einer Verbindung der Formel R4 (R5) N-CnH2n-(NH-CnH2n) q-NH2 (B), worin Ri, R2, R3, R4, R5, n und q die oben angegebenen Bedeutungen haben, umsetzt, so dass die erhaltene Verbindung bzw. die im erhaltenen Gemisch vorliegenden Verbindungen pro Molekül durchschnittlich mindestens einen Substituenten der Formel (R4) (R5) N-CnH2n- (NH-C. H2n) q-NH-CH (R3)- worin die Substituenten R3, R4, R5, n und q die oben angegebenen Bedeutung haben, aufweist bzw. aufweisen.

Die vorliegende Erfindung betrifft im weiteren die Verwendung der erfindungsgemässen Verbindungen als Beschleuniger in härtbaren Systemen, insbesondere in härtbaren Epoxy- und Polyurethan-Systemen.

Die vorliegende Erfindung betrifft im weiteren härtbare Systeme, insbesondere härtbare Epoxy-und Polyurethan-Systeme, welche eine erfindungsgemässe Verbindung oder ein Gemisch solcher Verbindungen enthalten, sowie die daraus hergestellten ausgehärteten Produkte.

Die substituierten phenolischen Verbindungen (Mannichbasen) sind vorzugsweise mit niedermolekularem Di-alkylaminomethyl substituierte Phenole, ortho-, meta-und para- Kresole, die isomeren Xylenole, para-tert.-Butylphenol, para-Nonylphenol, a-Naphthol, Naphtol, Diphenole oder Polyphenole, vorzugsweise Resorcin, Hydrochinon, 4,4'- Dioxydiphenyl, 4,4'-Dioxydiphenylether, 4,4'-Dioxydiphenylsulfon, 4,4'-Dioxydiphenytmethan, Bisphenol A, sowie die als Novolake bezeichneten Kondensationsprodukte aus Phenol und Formaldehyd. Bevorzugt sind durch Di-C1-C4-alkylaminomethyl substituierte Phenole und Kresole, insbesondere substituiertes Phenol.

R, und R2 bedeuten unabhängig voneinander vorzugsweise Methyl oder Ethyl, vorzugsweise bedeuten R, und R2 Methyl. R3 bedeutet vorzugsweise Wasserstoff, Methyl oder Ethyl, vorzugsweise Wasserstoff.

Der Substituent (A) bedeutet vorzugsweise Di-C1-C4-alkylaminomethyl, insbesondere Dimethylaminomethyl, Ethylmethylaminomethyl und Diethylaminomethyl, insbesondere Dimethylaminomethyl. Ausschlaggebend ist, dass das in der Transaminierungsreaktion freigesetzte niedermolekulare Dialkylamin ohne weiteres auf Grund des niedrigen Siedepunktes aus dem Reaktionsgemische entfernt werden kann.

Die substituierten phenolischen Verbindungen sind sogenannte Mannichbasen. Sie werden in an sich bekannter Weise durch Umsetzung der phenolischen Verbindung mit Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd oder Benzaldehyd und dem entsprechenden Aminerhalten.

Bevorzugt verwendete Mannichbasen sind substituierte Phenole der Formeln (I), (Ila), (IIb) und (III), wobei Verbindungen der Formeln (Ila) und (III) sind. In der Praxis kann auch ein Gemisch dieser Verbindungen verwendet werden. Die Reste R, und R2 haben die in Formel (A) genannte Bedeutung. Die weiter oben genannten substituierten phenolischen Verbindungen werden in analoger Weise wie die als Beispiel angegebenen Phenole der Formeln (I), (Ila), (Ilb) und (III) hergeleitet.

Erfindungsgemäss werden die oben beschriebenen Mannichbasen mittels einer Transaminierungsreaktion mit Verbindungen der Formel (B) R4 (R5) N-CnH2n-(NH-CnH2n) q-NH2 (B), umgesetzt. Vorzugsweise bedeuten darin R4 und R5 unabhängig voneinander Cl-4AIkyl, vorzugsweise Methyl oder Ethyl. Vorzugsweise bedeuten R4 und R5 Methyl. n bedeutet vorzugsweise 2,3 oder 4, vorzugsweise 3. q bedeutet vorzugsweise Null oder 1, vorzugsweise Null.

Gemäss den bevorzugten Bedeutungen werden auch die entsprechenden Umsetzungsprodukte in der Transaminierungsreaktion erhalten. Setzt man beispielsweise die Verbindung der Formel (III) mit Dimethylaminopropylamin um, so ergibt sich das folgende Reaktionsschema 1, worin Dimethylaminopropylamin mit H2NR und die Abgangsgruppe Dimethylamin mit DMA bezeichnet sind.

Schema 1 Mittels Transaminierung kann wahlweise nur ein Dimethylaminomethyl-Substituent oder nur zwei der allenfalls vorhandenen drei Substituenten zur Reaktion gebracht werden, wobei die nicht-umgesetzten Dimethylaminomethyl-Substituenten unverändert am phenolischen Kern verbleiben. Im obigen Schema 1 (untere Reihe) ist auch gezeigt, dass bei fortschreitender Reaktion Dimerisierung und weitere Umsetzung zu linearen und verzweigten oligomeren Formen stattfindet. Die generelle Darstellung der dabei entstehenden oligomeren Formen ist in Schema 2 dargestellt.

Schema 2 In der obigen Verbindung der Formel (IV) entspricht-(CH2) s-dem Rest-CnH2n-, wie dieser in der Verbindung der Formel B angegeben ist.

R6 kann Wasserstoff, einen Rest- (CH2) S-N (R4) R5 oder einen oligomeren Rest bedeuten, wie dies aus Schema 1 und Schema 2 ersichtlich ist.

Bei der Umsetzung der Mannichbasen der Formeln (I), (Ila) und (III) mit Dimethylaminopropylamin beispielsweise entstehen u. a. je nach Ausgangsprodukt die folgenden monomeren Verbindungen der Formeln (V), (VI), (VII), (VIII), (IX) und (X) : Die Verbindungen der Formeln (V), (VI), (VII), (VIII), (IX) und (X) sind neu und Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Ausgehend von Verbindungen der Formel (Ilb) werden unter den vorliegenden Transaminierungsbedingungen die entsprechenden 2,4-substituierten Produkte gebildet.

Vorzugsweise wird die Transaminierungsreaktion mit einer Verbindung der Formeln (Ila), (llb) oder (III) oder einem Gemisch dieser Verbindungen mit einer Verbindung der Formel (B), vorzugsweise mit Dimethylaminopropylamin, durchgeführt. Dabei erhalt man je nach eingesetztem Ausgangsprodukt ein entsprechendes Gemisch der Verbindungen der Formeln (V) bis (X) sowie entsprechende oligomere Verbindungen, wie dies oben dargelegt ist. Erfindungsgemäss wird soweit transaminiert, bis durchschnittlich pro Molekül der Mannichbase mindesten ein Substituent mit der Verbindung der Formel (B) reagiert hat, so dass sich möglichst wenig oligomere Verbindungen bilden. Vorzugsweise wird die Transaminierungsreaktion soweit durchgeführt, bis mindestens 10% und höchstens 100%, vorzugsweise mindestens 20% und höchstens 80%, vorzugsweise 50% bis 80% der vorhandenen Di-C1-C4-alkylaminosubstituenten mit der Verbindung der Formel (B) reagiert haben. Den Umsetzungsgrad misst man beispielsweise durch Messung des von der Mannichbase freigesetzten Amins. In der Regel wird bei einem Umsetzungsgrad im Bereich von 60% bis 75% der Dimethylaminosubstituenten ein optimales Gleichgewicht zwischen monomeren und oligomeren Verbindungen erreicht. Dies zeigt sich auch bei Messung der Viskosität der erreichten Zusammensetzung. Deren Viskosität liegt vorzugsweise im Bereich von 0.1 Pas bis 100 Pass (25°C), vorzugsweise im Bereich von 1 Pas bis 30 Pas (25°C).

Vorzugsweise liegt die Viskosität bei <10 Pass (25°C).

Verwendet man als Ausgangsprodukt die Mannichbase der Formel (I) so wird die Transaminierungsreaktion soweit durchgeführt, bis praktisch alle vorhandenen Dialkylamino- Substituenten bzw. Dimethylaminosubstituenten mit der Verbindung der Formel (B) reagiert haben.

Die Reaktanden werden im Reaktor vorzugsweise in Abwesenheit von Lösemitteln vereinigt und auf 50 bis 150 °C, vorzugsweise 100 bis 130 °C erwärmt. Die Reaktion wird überwacht durch die Bestimmung der abgespaltenen Dialkylaminverbindung. Die Reaktion wird bei Erniedrigung der Temperatur auf etwa Raumtemperatur beim gewünschten (Teil) umsatz gestoppt. Das so erhaltene Produktgemisch erweist sich als lagerstabil. Allenfalls kann nicht umgesetztes Eduktamin (Formel B) destillativ entfernt werden.

Erfindungsgemäss werden die erfindungsgemäss als Beschleuniger wirkenden Verbindungen in härtbaren Systemen, insbesondere in härtbaren Epoxy-und Polyurethan- Systemen eingesetzt. Prinzipiell können die erfindungsgemässen Verbindungen in den härtbaren Systemen als Härter (anstelle des üblicherweise verwendeten Härters) eingesetzt werden. Es ist jedoch von Vorteil, in den an sich bekannten Systemen ein Gemisch des üblicherweise eingesetzten Härters und des erfindungsgemässen Beschleunigers einzusetzen, wobei vorzugsweise von 0.5% bis 20%, vorzugsweise von 1% bis 10% und insbesondere etwa 5% des erfindungsgemässen Beschleunigers (bezogen auf das Gesamtgewicht des üblicherweise eingesetzten Härters und des erfindungsgemässen Beschleunigers) eingesetzt werden.

Als Epoxidharze, die in den härtbaren Gemischen eingesetzt werden können, eignen sich die in der Epoxidharztechnik üblichen Epoxidharze. Beispiele für Epoxidharze sind : I) Polyglycidyl-und Poly- (B-methylg lycidyl) ester, erhältlich durch Umsetzung einer Verbindung mit mindestens zwei Carboxylgruppen im Molekül und Epichlorhydrin bzw. f3- Methylepichlorhydrin. Als Verbindung mit mindestens zwei Carboxylgruppen im Molekül können aliphatische Polycarbonsäuren verwendet werden. Beispiele für solche Polycarbonsauren sind Oxalsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Sebacinsäure, Korksäure, Azelainsäure oder dimerisierte bzw. trimerisierte Linolsäure. Im weiteren können cycloafiphatische Polycarbonsäuren eingesetzt werden, wie beispielsweise Tetrahydrophthalsäure, 4-Methyltetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure oder 4-Methylhexahydrophthalsäure. Weiterhin können aromatische Polycarbonsäuren Verwendung finden, wie beispielsweise Phthalsäure, Isophthalsäure oder Terephthalsäure.

Bevorzugt sind Umsetzungsprodukte von Säuren mit zwei Carboxylgruppen im Molekül mit Epichlorhydrin und/oder ß-Methylepichlorhydrin.

II) Polyglycidyl-oder Poly-(ß-methylglycidyl) ether, erhältlich(ß-methylglycidyl) ether, erhältlich durch Umsetzung einer Verbindung mit mindestens zwei freien alkoholischen Hydroxygruppen und/oder phenolischen Hydroxygruppen unter alkalischen Bedingungen, oder in Anwesenheit eines sauren Katalysators und anschliessende Alkalibehandlung. Die Glycidylether dieses Typs leiten sich beispielsweise von acyclischen Alkoholen ab, wie von Ethylenglykol, Diethylenglykol und höheren Poly- (oxyethylen) glykolen, Propan-1,2-diol oder Poly- (oxypropylen) glykolen, Propan-1,3-diol, Butan-1,4-diol, Poly-(oxytetramethylen) glykolenf Pentan-1,5-diol, Hexan-1,6-diol, Hexan-2,4,6-triol, Glycerin, 1,1,1-Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit, sowie von Polyepichlorhydrinen. Sie leiten sich aber auch beispielsweise von cycloaliphatischen Alkoholen, wie 1,4-Cyclohexandimethanol, Bis- (4- hydroxycyclohexyl) methan oder 2,2-Bis- (4-hydroxycyclohexyl) propan ab, oder sie besitzen aromatische Kerne, wie N, N-Bis- (2-hydroxyethyl) anilin oder p, p'-Bis- (2- hydroxyethylamino) diphenylmethan. Die Glycidylether können sich auch von einkernigen Phenolen ableiten, wie beispielsweise von Resorcin oder Hydrochinon, oder sie basieren auf mehrkernigen Phenolen, wie beispielsweise Bis- (4-hydroxyphenyl) methan, 4,4'- Dihydroxybiphenyl, Bis- (4-hydroxyphenyl) sulfon, 1,1,2,2-Tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethan, 2,2-Bis- (4-hydroxyphenyl) propan, 2,2-Bis- (3, 5-dibrom-4-hydroxyphenyl) propan sowie von Novolaken, erhältlich durch Kondensation von Aldehyden, wie Formaldehyd, Acetaldehyd, Chloral oder Furfuraldehyd, mit Phenolen, wie Phenol, oder mit Phenolen, die im Kern mit Chloratomen oder Cl-Cg-Alkylgruppen substituiert sind, wie beispielsweise 4-Chlorphenol, 2- Methylphenol, oder 4-tert.-Butylphenol oder durch Kondensation mit Bisphenolen, wie solche der oben genannten Art. Bevorzugt sind Umsetzungsprodukte von Verbindungen mit zwei freien alkoholischen Hydroxygruppen und/oder phenolischen Hydroxygruppen mit Epichlorhydrin und/oder ß-Methylepichlorhydrin.

III) Poly-(N-glycidyl)(N-glycidyl) verbindungen, erhältlich durch Dehydrochlorierung der Reaktionsprodukte von Epichlorhydrin mit Aminen, die mindestens zwei Aminwasserstoffatome enthalten. Bei diesen Aminen handelt es sich zum Beispiel um Anilin, n-Butylamin, Bis (4-aminophenyl) methan, m-Xylylendiamin oder Bis- (4- methylaminophenyl) methan. Zu den Poly- (N-glycidyl) verbindungen zählen aber auch Triglycidylisocyanurat, N, N'-Diglycidyiderivate von Cycloalkylenharnstoffe, wie Ethylenharnstoff oder 1,3-Propylenharnstoff, und Diglycidyiderivate von Hydantoinen, wie von 5,5-Dimethylhydantoin. Bevorzugt sind Umsetzungsprodukte von Aminen, die zwei reaktive Aminwasserstoffatome enthalten mit Epichiorhydrin und/oder ß-Methylepichlorhydrin.

IV) Poly- (S-glycidyl) verbindungen, beispielsweise Di-S-glycidylderivate, die sich von Dithiolen, wie beispielsweise Ethan-1,2-dithiol oder Bis- (4-mercaptomethylphenyl) ether ableiten.

V) Cycloaliphatische Epoxidharze, beispielsweise Bis-2,3-epoxycyclopentyl) ether, 2,3- Epoxycyclopentylglycidylether, 1,2-Bis- (2, 3-epoxycyclopentyloxy) ethan, oder 3,4- Epoxycyclohexylmethyl-3', 4'-epoxycyclohexancarboxylat.

Es lassen sich aber auch Epoxidharze verwenden, bei denen die 1,2-Epoxidgruppen an unterschiedliche Heteroatome bzw. funktionelle Gruppen gebunden sind ; zu diesen Verbindungen zählen beispielsweise das N, N, O-Triglycidyiderivat des 4-Aminophenols, der Glycidylether-glycidylester der Salicylsäure, N-Glycidyl-N'- (2-glycidyloxypropyl)-5,5- dimethylhydantoin oder 2-Glycidyloxy-1,3-bis- (5, 5-dimethyl-l-glycidylhydantoin-3-yl) propan, wobei jeweils die Verbindungen mit zwei Epoxidgruppen bevorzugt sind.

Bevorzugt verwendet man in den erfindungsgemässen härtbaren Gemischen als Epoxidharz einen flüssigen oder viskosen Polyglycidylether oder-ester.

Bevorzugt sind die genannten aromatischen und/oder aliphatischen Polyglycidylether, welche für die Tieftemperaturhärtung (<5°C) geeignet sind.

Die als Ausgangsmaterial verwendeten Epoxidverbindungen sind an sich bekannt und zum Teil im Handel erhältlich. Es können auch Gemische von Epoxidharzen verwendet werden.

Alle üblichen Härter für Epoxide können eingesetzt werden, wie zum Beispiel Amine, Carbonsäuren, Carbonsäureanhydride oder Phenole. Weiterhin können auch katalytische Härter eingesetzt werden, wie beispielsweise Imidazole. Solche Härter sind zum Beispiel in H. Lee, K. Neville, Handbook of Epoxy Resins, McGraw Hill Book Company, 1967, Seite 10-17 beschrieben. Bevorzugte Härter sind an sich bekannte Polyaminoverbindungen, insbesondere bevorzugt sind aliphatische Polyaminoverbindungen, wie beispielsweise lsophorondiamin oder Diethylentriamin und die an sich bekannten höhermolekularen Polyamine.

Die Menge des eingesetzten Härtungsmittels richtet sich nach der chemischen Natur des Härtungsmittels und nach den gewünschten Eigenschaften der härtbaren Mischung und des gehärteten Produkts. Die maximale Menge kann vom Fachmann insbesondere auf Grund stöchiometrischer Berechnungen leicht ermittelt werden.

Geeignete Polyurethan-Systeme für die Verwendung der erfindungsgemässen Verbindungen sind beispielsweise im Kunststoff Handbuch Nr. 7,"Polyurethane" (Verlag Cari Hanser 1983) beschrieben (Kapitel 2.2, Seiten 12-19). Die dort angegebenen Katalysatoren (Kapitel 3.41., Seite 92ff) können durch die erfindungsgemässen Beschleuniger teilweise oder gänzlich ersetzt werden.

Die Herstellung der Gemische aus Epoxid-oder Polyurethankomponente, Härter sowie erfindungsgemässer Beschleuniger kann in üblicher Weise durch Vermischen der Komponenten durch Handrührung oder mit Hilfe bekannter Mischaggregate, beispielsweise mittels Rührer, Kneter oder Walzen, erfolgen. Je nach Anwendung können den Gemischen die gebräuchlichen Zusätze beigegeben werden, wie beispielsweise Füllstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Verlaufmittel oder Plastifizierungsmittel. Im Handel können die erfindungsgemässen Harze in an sich bekannter Weise als Zweikomponentensysteme angeboten werden.

Beispiel 1 2407 g (26 Equivalente) einer Mischung der Mannichbasen Di-(2, 6-dimethylaminomethyl)- phenol und Tris- (2,4,6-dimethylaminomethyl)-phenol im Gewichtsverhältnis von 3 : 7, sowie 2652 g (26 Mol) Dimethylaminopropylamin werden in einem heizbaren Glaskolben, ausgerüstet mit Rückflusskühler und Rührer, vorgelegt und unter Rühren auf 120°C erhitzt.

Das infolge der Transaminierungsreaktion freigesetzte Dimethylamin (Sdp. 9°C) wird laufend durch den Rückflusskühler entfernt, bei-78°C kondensiert und gemessen. Nach etwa 4 Stunden sind 70 Mol% des stöchiometrisch verfügbaren Dimethylamins freigesetzt. Dabei werden 1253 g (12.28 Mol) an Dimethylaminopropylamin eingebaut. Bei diesem Stand wird die Reaktion durch Abkühlen des Reaktionsgemisches unterbrochen. Das erhaltene Reaktionsgemisch wird nun in eine Destillationsapparatur gegeben (Heizmanteltemperatur : 90°C). Der Kühler wird auf-22°C gekühit. Die evakuierte Apparatur hat einen Druck von 15- 25 mbar. Das Destillat, Dimethylaminopropylamin, ist farblos, transparent und gemäss HPLC-und NMR-Messungen zu 100% rein. Der gestrippte Rückstand hat eine Viskosität von 2000 mas bei 25°C und enthält 0.3% Dimethylaminopropylamin.

Beispiel 2 Der in Beispiel 1 hergestellte Beschleuniger wird gemäss Tabelle 1 verwendet. Gleichfalls in Tabelle 1 angegeben sind die Resultate, welche mit einem Beschleuniger gemäss dem Stand der Technik erhalten wurde.

Tabelle 1 Stand der Technik Erfindunggemäss Gewichtsteile Gewichtsteile Bis-A-digiycidyiether-Basis)100100 fPD/TMD-Basis4545 Tris- (2,4,6-dimethy!aminomethy!)-pheno!15 Verbindung gemäss Beispiel 115 Eigenschaften nach Härtung bei 5°C: Persozhärte nach 1,2,3,7,14 und 28 Tagen 1 30(9) 48 (14) 2 (25) 125 (39) 3 (39) 160 (50) 7 (51) 215 (67) 14 (63) 275 (86) 28 208 (65) 283 (90) Note :"Basis = Hauptkomponente Epoxidharz und ggf. optional zusätzliche Additive 2) Basis = Formulierter Härter, IPD = Isophorondiamin (Hüls-Chemie AG), TMD = Trimethyl-hexamethylendiamin (Huls-Chemie AG), 3) Werte in () bedeuten Wert in % der erreichbaren Endhärte Beispiel 3 In diesem Beispiel wird der Einbau hoher Mengen an Beschleuniger in die polymere Matrix bei gleichzeitiger Reduktion des aminischen Härters gezeigt. Die entsprechenden Daten sind aus Tabelle 2 ersichtlich.

Tabelle 2 Ohne Mit Beschleuniger Beschleuniger Gewichtsteile Gewichtsteile Bis-A-dig)ycidy!ether-Basis100100 Tetraethyien-triamin-Basis7035 Verbindung gemäss Beispiel 120 Viskosität!nmPa*s46406400 Gelierzeit in Minuten21412 Staubtrockenzeit in Stunden101 Durchhärtungszeit in Stundenca.20ca. 4 Eigenschaften nach Härtung bei 5°C: Persozhärte nach 1,2,3,7,14 und 28 Tagen 1 weich 3) 131 2 1 170 310210 71J3248 1429258 28 36 260 Note :') Basis = Hauptkomponente Epoxidharz und ggf. optional zusätzliche Additive 2) Basis = Formulierung 3) weich = mangels Aushärtung kein messbarer Härtegrad Beispiel 4 In diesem Beispiel wird die Aktivität in Polyurethansystemen auf der Basis von MDI (technische Qualität an von B. BASF, BAYER, DOW) und Polyetherpolyolen gezeigt. Konzentration der Verbindung aus Beispiel 1 0% 2% 5% Potlife in Minuten 60-90 5 1-2 Entformzeit in Stunden 16-18 0. 5 0. 2 Durchhärtung in Stunden 24-48 1-2 0.5