DE3302760C2 - - Google Patents
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- DE3302760C2 DE3302760C2 DE3302760A DE3302760A DE3302760C2 DE 3302760 C2 DE3302760 C2 DE 3302760C2 DE 3302760 A DE3302760 A DE 3302760A DE 3302760 A DE3302760 A DE 3302760A DE 3302760 C2 DE3302760 C2 DE 3302760C2
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C243/00—Compounds containing chains of nitrogen atoms singly-bound to each other, e.g. hydrazines, triazanes
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C255/00—Carboxylic acid nitriles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
- C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
- C08G59/4007—Curing agents not provided for by the groups C08G59/42 - C08G59/66
- C08G59/4014—Nitrogen containing compounds
- C08G59/4035—Hydrazines; Hydrazides
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Description
Die Erfindung betrifft gewisse neue Hydrazine und deren Verwendung
als Härtungsmittel für Epoxyharze.
Epoxyharze werden in weitem Umfang als Elektroisoliermaterialien,
zur Herstellung von verschiedenen Formkörpern, für Klebmittel
oder Überzugsmaterialien verwendet, weil sie zu wertvollen gehärteten
Kunstharzen mit ausgezeichneten mechanischen, elektrischen
und chemischen Eigenschaften führen, wenn sie mit geeigneten
Härtungsmitteln, beispielsweise Säureanhydrid- und Amin-Härtungsmitteln,
gehärtet werden. Jedoch härten Epoxyharzmassen, welche
Amin-Härtungsmittel enthalten, rasch bei Raumtemperatur oder
erhöhter Temperatur aus und haben daher mangelnde Lagerbeständigkeit.
Epoxyharzmassen, die Säureanhydrid-Härtungsmittel enthalten,
sind zwar bei Raumtemperatur stabil, zu ihrer vollständigen
Aushärtung ist jedoch das Erhitzen auf erhöhte Temperatur während
langer Dauer erforderlich. Normalerweise werden zur Beschleunigung
der Härtungsrate den Massen zusätzlich tertiäre Amine,
quaternäre Ammoniumverbindungen oder Organometallkomplexe zugefügt.
Die Zugabe solcher Härtungsbeschleuniger verschlechtert
jedoch die Lagerbeständigkeit merklich.
Es ist daher hocherwünscht, sogenannte latente Härtungsmittel
zu schaffen, die mit Epoxyharzen verträglich sind und zu Epoxyharzmassen
führen, die bei relativ niederer Temperatur
stabil sind, die jedoch rasch aushärten, wenn sie auf erhöhte
Temperatur erhitzt werden. Auf dem Gebiet der Überzugsmaterialien
bestand speziell ein Bedürfnis nach Härtungsmitteln,
welche zu farblosen und transparenten gehärteten
Epoxyharzen führen, da auf diesem Gebiet der Farbton
wichtig ist. Repräsentative Verbindungen, die bisher
bereits als latente Härtungsmittel bekannt sind, sind
Dicyandiamid, Hydrazide dibasischer Säuren, Bortrifluorid-
Amin-Addukte, Guanamin und Melamin. Unter diesen Verbindungen
sind Dicyandiamid, Hydrazide dibasischer Säuren und
Guanamin geeignet zur Herstellung von Epoxyharzmassen mit
ausgezeichneter Lagerbeständigkeit; die vollständige Aushärtung
mit Hilfe dieser Verbindungen konnte jedoch nur
durch langdauerndes Erhitzen auf Temperaturen von mehr
als 150°C erreicht werden. Darüber hinaus sind Bortrifluorid-
Amin-Addukte wegen ihrer hohen Hygroskopizität schwierig
zu handhaben und haben einen nachteiligen Einfluß auf die
physikalischen Eigenschaften des gehärteten Harzes.
Bisher war praktisch kein latentes Härtungsmittel für
Epoxyharze bekannt, welches eine rasche Härtung bei mäßig
erhöhter Temperatur, d. h. im Temperaturbereich von 100 bis
150°C ermöglicht und welches zu Epoxyharzmassen führt,
die ausgezeichnete Lagerbeständigkeit bei Raumtemperatur
bzw. Umgebungstemperatur zeigen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, neue
Härtungsmittel des Hydrazid-Typs zur Verfügung zu stellen,
die wertvoll zur Herstellung von lagerfähigen härtbaren
Epoxyharzmassen in einer einzigen Packung sind.
Erfindungsgemäß sollen Härtungsmittel des Hydrazid-Typs
zur Verfügung gestellt werden, die für sich oder gemeinsam
mit anderen Härtungsmitteln eine rasche Härtung von Epoxyharzmassen
bei relativ niederen Temperaturen verursachen
und trotzdem zu Epoxyharzmassen führen, die außerordentlich
beständig gegenüber Gelbildung bei 40°C während
3 Wochen oder mehr sind.
Außerdem sollen die erfindungsgemäß geschaffenen Härtungsmittel
vom Hydrazid-Typ zur Bildung von gehärteten Epoxyharzen
führen, die ausgezeichnete Transparenz und Wasserbeständigkeit
besitzen.
Die vorstehend erläuterte Aufgabe der Erfindung kann dadurch
gelöst werden, daß als Härtungsmittel neue Hydrazide
der nachstehenden allgemeinen Formel (I) zur Verfügung
gestellt werden
in der X einen Phenylenrest oder einen der Reste
bedeutet.
Die durch die vorstehende allgemeine Formel (I) dargestellten
Hydrazide können in einfacher Weise hergestellt werden,
indem das Addukt aus einem Mol des aromatischen Diols der
allgemeinen Formel HO-X-OH, worin X die vorstehend angegebene
Bedeutung hat, mit 2 Mol eines Alkylacrylats der
allgemeinen Formel CH₂=CHCOOR, worin R eine Alkylgruppe
bedeutet, dargestellt durch die allgemeine Formel (a)
in der X die vorstehend angegebene Bedeutung hat und R eine
Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, mit
Hydrazinhydrat umgesetzt wird.
Das Additionsprodukt aus aromatischem Diol und 2 Mol Alkylacrylat
kann direkt durch Additionsreaktion zwischen dem
aromatischen Diol und dem Alkylacrylat hergestellt werden,
es kann jedoch andererseits auch durch die nachstehend beschriebene
zweistufige Reaktion hergestellt werden. Dabei
wird 1 Mol eines aromatischen Diols mit 2 Mol Acrylnitril
unter Bildung des Additionsprodukts aus aromatischem Diol
und 2 Mol Acrylnitril umgesetzt, welches dann einer Alkoholyse-
Reaktion unterworfen wird, in der die Nitrilgruppe
des Addukts in eine Carboalkoxygruppe übergeführt wird.
Das Additionsprodukt aus aromatischem Diol und 2 Mol Acrylnitril
läßt sich durch die allgemeine Formel (b) darstellen
NCCH₂CH₂-O-X-O-CH₂CH₂CN (b)
in der X die vorstehend angegebene Bedeutung hat.
Zu den bevorzugten speziellen Beispielen für geeignete aromatische
Diole gehören Brenzkatechin, Resorcin, Hydrochinon,
Bisphenol A und Bisphenol F.
Die Herstellung des Additionsprodukts aus aromatischem
Diol und 2 Mol Alkylacrylat kann durchgeführt werden,
indem das aromatische Diol und das Alkylacrylat in Gegenwart
eines basischen Katalysators, wie Kaliumhydroxid,
in Abwesenheit oder Gegenwart von Lösungsmitteln, wie
Methanol und Ethanol, während mehrerer Stunden bei
Rückflußtemperatur erhitzt werden, wobei die Menge des
Alkylacrylats mindestens die zweifache molare Menge des
aromatischen Diols ist.
Die Herstellung des Additionsprodukts aus aromatischem Diol
und 2 Mol Alkylacrylat ausgehend von dem aromatischen
Diol und Acrylnitril kann mit Hilfe eines Verfahrens erfolgen,
gemäß dem 1 Mol des aromatischen Diols mit mindestens
2 Mol Acrylnitril in Gegenwart eines basischen
Katalysators mit oder ohne Lösungsmittel in ähnlicher Weise
wie die Umsetzung zwischen dem aromatischen Diol und dem
Alkylacrylat bei Rückflußtemperatur während 15 bis 20 Stunden
oder bei 130 bis 140°C während mehrerer Stunden in
einem Autoklaven umgesetzt wird, um das Additionsprodukt
(b) aus aromatischem Diol und 2 Mol Acrylnitril zu erhalten.
Dieses wird dann in einer Mischlösung aus 5%igem wäßrigem
Alkohol und Säure bei Rückflußtemperatur mehrere Stunden
erhitzt, wobei die jeweilige Menge an Alkohol und Säure
mindestens die zweifache molare Menge, bezogen auf das
Addukt, beträgt.
Das mit dem aromatischen Diol umzusetzende Alkylacrylat
unterliegt keiner speziellen Beschränkung. Gewöhnlich werden
niedere Alkylester mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen eingesetzt.
Besonders bevorzugt wird der Methylester.
Auch der Alkohol, der zur Herstellung des Addukts aus
aromatischem Diol und 2 Mol Alkylacrylat, ausgehend von dem
Addukt aus aromatischem Diol und 2 Mol Acrylnitril, verwendet
wird, unterliegt keiner speziellen Beschränkung, jedoch
sind Methanol und Ethanol besonders gut geeignet.
Zu geeigneten Beispielen für basische Katalysatoren, die
in dem Reaktionssystem vorliegen, gehören Kaliumhydroxid,
Natriummethylat und Benzyltrimethylammoniumhydroxid.
Die Menge an basischem Katalysator kann etwa 1 bis 2 Gew.-%,
bezogen auf das aromatische Diol, betragen.
Die Additionsreaktion wird in Gegenwart eines Polymerisationsinhibitors,
wie Hydrochinon, durchgeführt. Nach
Beendigung der Additionsreaktion werden ein Überschuß an
Acrylsäureester und Lösungsmittel, falls ein solches vorliegt,
durch Destillation aus dem Reaktionsgemisch entfernt.
Das auf diese Weise erhaltene Additionsprodukt (a) aus
aromatischem Diol und 2 Mol Acrylsäureester wird weiterhin
mit Hydrazinhydrat in Gegenwart eines Lösungsmittels, wie
Methanol oder Ethanol, bei Raumtemperatur mehrere Stunden
lang umgesetzt, wobei die verwendete Menge an Hydrazinhydrat
mindestens die zweifache molare Menge, bezogen auf das Additionsprodukt
(a) beträgt. Die Reaktion kann erforderlichenfalls
bei der Rückflußtemperatur durchgeführt werden.
Nach Vervollständigung der Reaktion werden der Überschuß
an Hydrazinhydrat und Lösungsmittel durch Destillation
aus dem Reaktionsgemisch entfernt und das ausgefällte
Hydrazid wird abgetrennt und aus einem geeigneten Lösungsmittel,
wie Methanol, Ethanol oder Wasser, umkristallisiert.
Das erfindungsgemäße Hydrazid kann zu feinen Teilchen pulverisiert
werden.
Die bisher bekannten Hydrazide von dibasischen Säuren, wie
Adipinsäurehydrazid, Sebacinsäurehydrazid und Isophthalsäurehydrazid
sind hochschmelzende Verbindungen
mit Schmelzpunkten von mehr als 180°C und Epoxyharzmassen,
denen diese Hydrazide dibasischer Säure zugesetzt sind,
werden durch Erhitzen auf 150°C oder höhere Temperaturen
gehärtet. Im Gegensatz dazu sind die erfindungsgemäßen
Hydrazide relativ niedrig schmelzende Verbindungen und
führen, wenn sie einem Epoxyharz zugesetzt sind, zu einem
härtbaren Gemisch, welches während einer Dauer von mehreren
Wochen bei 40°C stabil ist und welches danach leicht bei
niederen Temperaturen von etwa 120 bis 140°C unter Bildung
von farblosen, transparenten und zähen Härtungsprodukten
mit ausgezeichneter Wasserbeständigkeit gehärtet werden
kann.
Die erforderliche Menge des Härtungsmittels wird durch die
Anzahl der aktiven Wasserstoffatome in dem verwendeten
Härtungsmittel und die Anzahl der Epoxygruppen in den
Epoxyharzen bestimmt. Im allgemeinen werden 0,5 bis 1,5,
vorzugsweise 0,7 bis 1,2 aktive Wasserstoff-Gewichtsäquivalente
pro Epoxyäquivalentgewicht angewendet.
Als Epoxyharze, die im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen
Hydrazid-Härtungsmitteln eingesetzt werden können,
eignen sich verschiedene gut bekannte Epoxyharze, die
durchschnittlich mehr als eine Epoxygruppe im Molekül
aufweisen. Zu repräsentativen Epoxyharzen gehören solche auf
Basis von Glycidylethern von mehrwertigen Phenolen, wie
2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A), von Resorcin,
Hydrochinon, Brenzkatechin, Saligenin, Glycidylether von
Bisphenol F und Glycidylether von Phenol-Formaldehydharzen.
Erforderlichenfalls können auch andere Härtungsmittel,
Härtungsbeschleuniger und Füllstoffe in Kombination mit
dem erfindungsgemäßen Härtungsmittel angewendet werden.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Hydrazide wird
in den nachstehenden Beispielen verdeutlicht.
Herstellung von
25 g (0,227 Mol) Brenzkatechin, 75 g (1,42 Mol) Acrylnitril
und 0,5 g Natriummethylat wurden in einem mit
Rückflußkühler und Rührer ausgestatteten 300-ml-Dreihalskolben
vermischt. Das Gemisch wurde 20 Stunden lang
unter Rückfluß erhitzt und das Reaktionsgemisch wurde dann
in Benzol gelöst. Nach dem dreimaligen Waschen mit 100 ml
Wasser wurden Benzol und überschüssiges Acrylnitril unter
vermindertem Druck entfernt, wobei eine viskose Flüssigkeit
erhalten wurde. Zu dieser Verbindung wurden 50 ml
Methanol zugesetzt und das Gemisch wurde gerührt, wobei
Kristalle ausgefällt wurden. Nach der Filtration wurden
die Kristalle mit Methanol gewaschen und im Vakuum getrocknet,
wobei 11,2 g des Additionsprodukts aus 2 Mol Acrylnitril
und Brenzkatechin, d. h. die Verbindung (I)-a′′, erhalten
wurden. Fp. 120 bis 122°C.
Zu 8 g (0,037 Mol) des so hergestellten Additionsprodukts
wurde ein Gemisch aus einer 95%igen Methanollösung und Schwefelsäure
(jeweils 30 g) zugefügt und das Gemisch wurde
7 Stunden unter Rühren unter Rückfluß erhitzt. Zu diesem
Reaktionsgemisch wurden 100 ml Wasser zugefügt, um die
gebildeten Ammoniumsulfat-Kristalle zu lösen. Dann wurden
300 ml Ethylether zugesetzt, um das Reaktionsgemisch zu extrahieren.
Nach dem Waschen des Extrakts mit 100 ml einer
5%igen Natriumhydroxidlösung und dem 3maligen Waschen mit
100 ml Wasser wurde der Ethylether unter vermindertem Druck
entfernt, wobei 4,6 g des Additionsprodukts aus Brenzkatechin
und 2 Mol Methylacrylat (I-a′) erhalten wurden.
4,5 g (0,028 Mol) des so erhaltenen Additionsprodukts
und 10 g (0,16 Mol) einer 80%igen Lösung von Hydrazinhydrat
wurden in einem 100-ml-Dreihalskolben gemischt, der
mit einem Rührer ausgestattet war. Zu diesem Gemisch wurden
50 ml Methanol zugefügt und das Gemisch wurde dann 2 Stunden
lang unter Rühren bei 50°C umgesetzt. Nach dem Kühlen
wurden die ausgeschiedenen Kristalle abfiltriert, mit Methanol
gewaschen und im Vakuum getrocknet, wobei das gewünschte
Produkt in Form von weißen Nadeln erhalten wurde.
Die analytischen Daten sind nachstehend gezeigt:
Schmelzpunkt 145-146°C
Elementaranalyse
gefunden C 51,25, H 6,42, N 19,71 (%);
berechnet für C₁₂H₁₈O₄N₄ C 51,06, H 6,38, N 19,86 (%).
gefunden C 51,25, H 6,42, N 19,71 (%);
berechnet für C₁₂H₁₈O₄N₄ C 51,06, H 6,38, N 19,86 (%).
Felddesorptions-Massenspektrum [M+H]⁺ bei m/e 283.
Herstellung von
35 g (0,318 Mol) Resorcin, 350 ml (3,89 Mol) Methylacrylat
und 0,7 g Kaliumhydroxid wurden in dem gleichen Kolben, wie
er in Beispiel 1 beschrieben wurde, vermischt und das Gemisch
wurde 7 Stunden lang unter Rühren unter Rückfluß erhitzt. Zu
dem Reaktionsgemisch wurden 4,6 ml einer 10%igen Lösung
von Chlorwasserstoffsäure zugefügt und überschüssiges Methylacrylat
wurde unter vermindertem Druck entfernt. Dann wurden
1000 ml Ethylether zugesetzt und unlösliche Substanz (Kaliumchlorid)
abfiltriert. Der Rückstand wurde mit 100 ml einer
10%igen Natriumhydroxidlösung und 3mal mit 100 ml Wasser
gewaschen, wonach der Ethylether unter Vakuum abdestilliert
wurde. Auf diese Weise wurden 33,4 g des Additionsprodukts
aus Resorcin und 2 Mol Methylacrylat (I-b′) erhalten.
Fp. 74 bis 76°C, weiße Nadeln.
Fp. 74 bis 76°C, weiße Nadeln.
32,3 g (0,115 Mol) des so erhaltenen Additionsprodukts
aus Resorcin und 2 Mol Methylacrylat wurden in 600 ml Methanol
gelöst. Zu dieser Lösung wurden 115 ml (1,84 Mol) einer
80%igen Lösung von Hydrazinhydrat zugesetzt und das Gemisch
wurde dann 2 Stunden unter Rühren bei 50°C umgesetzt. Aus
dem Reaktionsgemisch wurden überschüssiges Hydrazinhydrat
und Methanol unter vermindertem Druck entfernt. Der Rückstand
wurde mit Methanol gewaschen und im Vakuum getrocknet,
wobei 26,1 g des gewünschten Produkts in Form eines
weißen Pulvers erhalten wurden.
Die analytischen Werte sind nachstehend gezeigt:
Schmelzpunkt 143-144°C
Elementaranalyse
gefunden C 50,91, H 6,40, N 19,82 (%);
berechnet für C₁₂H₁₈O₄N₄ C 51,06, H 6,38, N 19,86 (%).
gefunden C 50,91, H 6,40, N 19,82 (%);
berechnet für C₁₂H₁₈O₄N₄ C 51,06, H 6,38, N 19,86 (%).
Kernmagnetisches Resonanzspektrum:
Felddesorptions-Massenspektrum [M+H]⁺ bei m/e 283.
Herstellung von
Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise wurden
25 g (0,227 Mol) Hydrochinon, 75 g (1,42 Mol) Acrylnitril
und 0,6 g Natriummethylat vermischt und umgesetzt, wobei
35,5 g des Additionsprodukts aus 2 Mol Acrylnitril und 1 Mol
Hydrochinon (I-c′′) erhalten wurden.
Zu 25 g (0,153 Mol) des so erhaltenen Additionsprodukts
wurde ein Gemisch aus 95%iger Methanollösung und Schwefelsäure
(jeweils 70 g) zugefügt. Dann wurde die Verfahrensweise
des Beispiels 1 wiederholt, wobei 28,0 g des Additionsprodukts
aus Hydrochinon und 2 Mol Methylacrylat
(I-c′) erhalten wurden.
18,0 g (0,036 Mol) des so erhaltenen Additionsprodukts
aus Hydrochinon und Methylacrylat wurden in 180 ml Methanol
gelöst, wonach 32 g (0,512 Mol) einer 80%igen Lösung von
Hydrazinhydrat zugeführt wurden. Das Gemisch wurde in
gleicher Weise wie in Beispiel 1 umgesetzt. Auf diese
Weise wurden 16,5 g des gewünschten Produkts erhalten.
Die analytischen Werte sind nachstehend gezeigt:
Schmelzpunkt 173-175°C
Elementaranalyse
gefunden C 51,33, H 6,48, N 19,63 (%);
berechnet für C₁₂H₁₈N₄O₄ C 51,06, H 6,38, N 19,86 (%).
gefunden C 51,33, H 6,48, N 19,63 (%);
berechnet für C₁₂H₁₈N₄O₄ C 51,06, H 6,38, N 19,86 (%).
Felddesorptions-Massenspektrum [M+H]⁺ bei m/e 283.
Herstellung von
40 g (0,175 Mol) Bisphenol A, 315 ml (3,5 Mol) Methylacrylat
und 6,5 ml einer 10%igen Lösung von Benzyltrimethylammoniumhydroxid
wurden in dem gleichen Kolben
vermischt, wie er in Beispiel 1 beschrieben worden ist,
und das Gemisch wurde dann 48 Stunden lang unter Rühren
unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur
wurden 7,3 ml einer 10%igen Lösung von Chlorwasserstoffsäure
zugesetzt und das überschüssige Methylacrylat wurde
dann im Vakuum entfernt. Der Rückstand wurde in 1000 ml
Ethylacetat gelöst und nacheinander mit 200 ml einer 10%igen
Chlorwasserstoffsäurelösung, reinem Wasser, 10%iger
Natriumhydroxidlösung und 2mal mit gesättigter Natriumchloridlösung
gewaschen. Dann wurde Ethylacetat entfernt,
wobei 27,7 g einer farblosen öligen Substanz erhalten
wurden. Die so erhaltene ölige Substanz wurde durch Säulenchromatographie
an Kieselgel gereinigt, wobei ein Gemisch
aus Toluol und Essigsäure als Elutionsmittel verwendet
wurde. Auf diese Weise wurden 10,6 g des Addukts aus 2 Mol
Methylacrylat und 1 Mol Bisphenol A erhalten (I-d′).
10,0 g (0,025 Mol) des so erhaltenen Additionsprodukts,
100 ml Methanol und 16 ml (0,25 Mol) einer 80%igen Lösung
von Hydrazinhydrat wurden vermischt und bei Raumtemperatur
5 Stunden lang unter Rühren umgesetzt. Aus dem Reaktionsgemisch
wurden der Überschuß an Hydrazinhydrat und Methanol
unter vermindertem Druck entfernt, wonach 50 ml Ethanol
zu dem Rückstand zugesetzt wurden, um die Kristalle auszufällen.
Nach der Filtration wurden die Kristalle aus
Ethanol umkristallisiert und im Vakuum getrocknet, wobei
8,26 g des gewünschten Produkts in Form eines weißen
Pulvers erhalten wurden.
Die analytischen Werte sind nachstehend gezeigt:
Schmelzpunkt 136-140°C
Elementaranalyse
gefunden C 62,75, H 6,91, N 14,11 (%);
berechnet für C₂₁H₂₈N₄O₄ C 62,98, H 7,05, N 13,99 (%).
gefunden C 62,75, H 6,91, N 14,11 (%);
berechnet für C₂₁H₂₈N₄O₄ C 62,98, H 7,05, N 13,99 (%).
kernmagnetisches Resonanzspektrum
δ (DMSO-d₆/TMS)
1,58 (6H, s, CH₃-C-CH₃)
2,52 (4H, t, J=6Hz, -CH₂C-, (X2))
4,17 (4H, t, J=6Hz, -OCH₂CH₂-, (X2))
3,0 4,5 (4H, br., -NHNH₂, (X2))
6,82 (4H, d, J=9Hz, arom.)
7,13 (4H, d, J=9Hz, arom.)
8,9 9,2 (2H, br., -NHNH₂, (X2))
Felddesorptions-Massenspektrum [M+H]⁺ bei m/e 401.
1,58 (6H, s, CH₃-C-CH₃)
2,52 (4H, t, J=6Hz, -CH₂C-, (X2))
4,17 (4H, t, J=6Hz, -OCH₂CH₂-, (X2))
3,0 4,5 (4H, br., -NHNH₂, (X2))
6,82 (4H, d, J=9Hz, arom.)
7,13 (4H, d, J=9Hz, arom.)
8,9 9,2 (2H, br., -NHNH₂, (X2))
Felddesorptions-Massenspektrum [M+H]⁺ bei m/e 401.
Herstellung von
In einem mit elektromagnetischem Rührer versehenen Autoklaven
wurden 40 g (0,2 Mol) Bisphenol F, 27,6 g (0,52 Mol)
Acrylnitril und 0,5 g Natriummethylat vermischt. Nachdem
die Luft durch Stickstoff ersetzt worden war, wurde das
Gemisch 5 Stunden lang unter Rühren auf 130 bis 140°C
erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch
in 300 ml Benzol gelöst und nacheinander mit 200 ml einer
5%igen Natriumhydroxidlösung und 300 ml Wasser gewaschen.
Danach wurde die Benzolschicht konzentriert und 100 ml
Methanol wurden zugefügt, um die Kristalle auszufällen.
Nach der Filtration wurden die Kristalle im Vakuum getrocknet,
wobei 6,04 g des Additionsprodukts aus Bisphenol F
und 2 Mol Acrylnitril erhalten wurden (I-e′′).
Fp. 100 bis 102°C.
Fp. 100 bis 102°C.
Ein Gemisch aus einer 95%igen Methanollösung (30 g) und
Schwefelsäure (30 g) wurde zu 6,0 g (0,0237 Mol) des so
erhaltenen Additionsprodukts gegeben und 5 Stunden lang
unter Rühren unter Rückfluß erhitzt. Danach wurden 300 ml
Toluol zugesetzt. Die Lösung wurde dann nacheinander mit
200 ml Wasser, 100 ml einer 5%igen Natriumhydroxidlösung
und 300 ml Wasser gewaschen, konzentriert und zur Trockene
eingedampft, wobei 5,65 g einer weißen festen Substanz
(I-e′) erhalten wurden:
5,65 g (0,015 Mol) der so erhaltenen Verbindung wurden in
56 ml Methanol gelöst, wonach 8,8 g (0,141 Mol) einer 80%igen
Lösung von Hydrazinhydrat zugesetzt wurden. Das Gemisch wurde
2 Stunden lang bei 50°C unter Rühren umgesetzt. Nach der
Filtration wurden die Kristalle mit Methanol gewaschen und
im Vakuum getrocknet, wobei 4,16 g des gewünschten Produkts
in Form eines weißen Pulvers erhalten wurden.
Die analytischen Daten sind nachstehend gezeigt:
Schmelzpunkt 182-183°C
Elementaranalyse
gefunden C 61,48, H 6,53, N 14,87 (%);
berechnet für C₁₉H₂₄N₄O₄ C 61,29, H 6,45, N 15,05 (%).
gefunden C 61,48, H 6,53, N 14,87 (%);
berechnet für C₁₉H₂₄N₄O₄ C 61,29, H 6,45, N 15,05 (%).
Felddesorptions-Massenspektrum [M+H]⁺ bei m/e 373.
Die Reaktivität, Wasserbeständigkeit und Lagerbeständigkeit
von fertig zubereiteten Epoxyharzmassen wurde geprüft.
Die Zusammensetzung der Probe ist in Tabelle 1 gezeigt.
Die Probe wurde 1 Stunde lang unter vermindertem Druck
mit Hilfe einer Misch- und Zerkleinerungsvorrichtung gerührt,
wobei sie entschäumt wurde.
- 1. Die Probe wurde 60 Minuten lang in einen Getriebeofen gelegt und die Härtungstemperatur wurde gemessen.
- 2. Die Probe wurde 60 Minuten lang auf 150°C und danach 180 Minuten lang auf 60°C erhitzt. Das erhaltene gehärtete Harz wurde mit dem unbewaffneten Auge überprüft.
1 g der Probe wurde in einem Rahmen mit einem Durchmesser
von 25 mm angeordnet und 60 Minuten lang auf 150°C und
danach 180 Minuten auf 160°C erhitzt. Das so erhaltene
gehärtete Harz wurde in 50 ml heißes Wasser von 40°C gelegt
und die Gewichtsveränderung wurde gemessen.
Die Probe wurde in einen auf 40°C eingestellten Getriebeofen
gegeben und die Anzahl der Tage, die
verstrichen, bis die Probe die Fließfähigkeit verlor,
wurde gemessen.
Die in Tabellen 2 bis 5 zusammengefaßten Ergebnisse
zeigen, daß das erfindungsgemäße Härtungsmittel für
Epoxyharze zu ausgezeichneter Lagerbeständigkeit,
Reaktivität und Wasserbeständigkeit führt.
Insbesondere die Reaktivität der mit diesen Mitteln gebildeten
Epoxyharze ist ausgezeichnet und die gebildeten
gehärteten Harze besitzen bessere Steifigkeit und Transparenz
als mit einem Vergleichsmittel erhaltene Harze.
Claims (5)
1. Hydrazide der allgemeinen Formel
in der X einen Phenylenrest oder einen der Reste
bedeutet.
2. Verwendung eines Hydrazids nach Anspruch 1 als Härtungsmittel
für die Herstellung von gehärteten Epoxyharzen.
3. Verwendung eines Hydrazids als Härtungsmittel nach
Anspruch 2, wobei das Härtungsmittel zu einem Epoxyharz mit
durchschnittlich mehr als einer Epoxygruppe pro Molekül
gegeben wird.
4. Verwendung eines Hydrazids nach Anspruch 2 oder 3,
wobei die Menge des Hydrazids so gewählt wird, daß sie 0,5
bis 1,5 Gewichtsäquivalente aktiven Wasserstoff pro Epoxy-
Gewichtsäquivalent liefert.
5. Verwendung eines Hydrazids nach einem der Ansprüche 2
bis 4, wobei das Epoxyharz ein Polyglycidylether eines
mehrwertigen Phenols ist.
Applications Claiming Priority (1)
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| JP57012891A JPS58131953A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 新規なヒドラジド及びその化合物からなるエポキシ樹脂用潜在性硬化剤 |
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