DE10157936C1 - Modifiziertes Schichttonmaterial und Epoxyharz/Ton-Nanocomposit, enthaltend dieses Material sowie dessen Verwendung - Google Patents
Modifiziertes Schichttonmaterial und Epoxyharz/Ton-Nanocomposit, enthaltend dieses Material sowie dessen VerwendungInfo
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Abstract
Ein Schichttonmaterial wird durch Ionenaustausch mit (1) ZrOCl¶2¶ und (2) einem Silan-Tensid modifiziert. Das modifizierte Tonmaterial wird mit Epoxyoligomeren heiß geknetet, um sie einer Polymerisation zu unterziehen, wodurch ein Epoxy/Ton-Composit erhalten wird, umfassend das Tonmaterial, welches in der Epoxyharzmatrix in einem Nanomaßstab einheitlich dispergiert ist. Das Epoxy/Ton-Nanocomposit weist ausgezeichnete Adhäsion und geringere Hygroskopizität auf, was es als Formgebungs- oder Verpackungsmaterial für elektronische Vorrichtungen ausgezeichnet geeignet macht.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein modifiziertes Schichttonmaterial und ein
Epoxyharz/Ton-Nanocomposit, sowie dessen Verwendung.
Nanocomposite bzw. Nanoverbundwerkstoffe stellen eine neue Klasse von Ma
terialien dar, welche Polymer und Mineralien enthalten, die ultrafeine Pha
sendimensionen bzw. -abmessungen, typischerweise in dem Bereich von 1 bis
100 nm, aufweisen.
Experimentelle Arbeiten an diesen Mineralien haben allgemein gezeigt, daß
im Grunde genommen alle Typen und Klassen von Nanocompositen zu neuen
und verbesserten Eigenschaften, wie erhöhter Steifigkeit, Festigkeit und Wär
mebeständigkeit, sowie zu verminderter Feuchtigkeitsabsorption, Entflamm
barkeit und Permeabilität führen, wenn sie mit deren Mikro- und Makro
composit-Gegenstücken verglichen werden. Insbesondere zeigt das kommerzi
ell erhältliche Nylon 6/Ton-Nanocomposit, daß eine Polymermatrix, in wel
cher Schichttonmineralien dispergiert sind, eine verbesserte mechanische
Festigkeit, Wärmeverformungs- bzw. Erweichungstemperatur (HDT) sowie
eine Undurchlässigkeit gegenüber Gas und Wasser aufweist.
Epoxyharze wurden als Einkapselungsmaterialien für elektronische Vorrich
tungen weitreichend verwendet. Allerdings sind die Epoxyharze nicht zwangs
läufig in solchen Anwendungen zufriedenstellend, bei denen ein höherer Grad
an Wärmebeständigkeit, Adhäsion, Formstabilität oder eine geringere Hygro
skopizität erforderlich ist. Dieses hat deren Verwendung in Formgebungs-
oder Verpackungsanwendungen deutlich begrenzt. Daher wurde eine Verbes
serung in Bezug auf Epoxy-Einkapselungsmaterialien gefordert.
JP 60 237 035 A offenbart die Herstellung eines Dialkylethers unter Verwen
dung eines Katalysators, der mittels Austauschs von Aluminium-, Titan- oder
Zirkoniumionen gegen Kationen in einem Schichtton hergestellt wird.
JP 01 085 119 A offenbart ein Verfahren zum homogenen Vermischen eines
Füllstoffes, wie beispielsweise Ton, Talk, Glimmer, Calciumsilicat oder Gra
phit, mit einem Bindemittel wie einem Epoxyharz oder Urethanharz, und ei
nem Flüssigkristallpolymer unter Verwendung eines handelsüblichen Knet
werks.
Der Artikel "Structural Study of Interlayer Zr Particles in Exchanged and Pil
lared Beidellite" (J. Miehé-Brendlé, L. Khouchaf, J. Baron und M. H.- Tuilier,
J. Phys IV France 7 (1997) Seiten 951-952) beschreibt die Herstellung von Zir
konium gestütztem Ton durch Ersetzen der Zwischenschicht-Natrium-Kationen
eines synthetischen Beidellites mit Zirkoniumhydroxypolykationen und Kalzi
nierung bei 500°C.
Aus diesem Grund offenbart die vorliegende Erfindung ein Epoxyharz/Ton-
Komposit, worin ein modifiziertes Schichttonmaterial abgeblättert bzw. abge
schiefert wird und in einer Epoxyharzmatrix zur Verbesserung der für Hoch
qualitätsformgebung oder -verpackung erforderlichen Eigenschaften einheit
lich dispergiert ist.
Ein erstes Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines modifizierten
Schichttonmaterials.
Ein zweites Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Epoxyharz/Ton-
Nanocomposits, umfassend das modifizierte Schichttonmaterial, welches eine
ausgezeichnete Adhäsion und eine geringere Hygroskopizität aufweist und als
ein Formgebungs- oder Verpackungsmaterial sehr gut geeignet ist.
Um die oben genannten Ziele zu erreichen, wird erfindungsgemäß ein
Schichttonmaterial durch Ionenaustausch mit ZrOCl2 und (OCH3)3((CH2)3
OCH2CHCH2O)Si modifiziert. Das modifizierte Tonmaterial wird mit Epoxyoli
gomeren heiß geknetet/vermischt, um sie einer Polymerisation zu unterzie
hen. Die Silicatschichten des Tonmaterials werden während der Polymerisati
on abgeblättert und einheitlich in der Epoxyharzmatrix in einer Nanometer
längenskala dispergiert. Somit wird ein Epoxyharz/Ton-Nanocomposit mit ei
ner verminderten Hygroskopizität und einer erhöhten Adhäsion erhalten.
Das modifizierte Tonmaterial der Erfindung ist ein Schichttonmaterial, wel
ches mit ZrOCl2 und (OCH3)3((CH2)3OCH2CHCH2O)Si modifiziert ist.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Schichttonmaterial ist bevor
zugt ein Schichtsilikat mit einer Kation-Austauschfähigkeit im Bereich von 50
bis 200 meq/100 g. Das zur Verwendung hierin geeignete Schichtsilikat um
schließt beispielsweise Smectit-Ton, Vermiculit, Halloysit, Sericit und Glim
mer. Zur Verdeutlichung von geeigneten Smectit-Tonen sind Montmorillonit,
Saponit, Beidellit, Nontronit, Hectorit und Stevensit genannt.
Das Schichtsilikat wird einer Interkalation bzw. Einlagerung von zwei ver
schiedenen Modifizierern durch Ionenaustausch unterzogen, um das Tonma
terial zu funktionalisieren und den Zwischenschichtabstand zwischen den
angrenzenden Silicatschichten derartig auszudehnen, daß das Schichtsilikat
während der Polymerisation leichter abgeblättert wird. Dieses kann durch
Eintauchen des Schichtsilikats in eine wäßrige Lösung erreicht werden, wel
che den Modifizierer enthält, gefolgt von Waschen des behandelten Schichtsi
likats mit Wasser zur Entfernung der überschüssigen Ionen, wodurch das Io
nenaustauschverfahren bewirkt wird. Der erste in der vorliegenden Erfindung
verwendete Modifizierer ist ZrOCl2, welches zur Erhöhung des Zwischen
schichtabstandes dient und eine Hydroxyl-Funktionalität (-OH) in das Ton
material einbringt. Der zweite Modifizierer ist ein Silantensid, welches zum
weiteren Ausdehnen des Zwischenschichtabstands bis zu dem gewünschten
Maß durch Kupplung mit dem Tonmaterial über eine Dehydroxyreaktion
dient. Das zur Verwendung hierin vorgesehene Silantensid ist
(OCH3)3((CH2)3OCH2CHCH2O)Si. Der Zwischenschichtabstand des modifizier
ten Tonmaterials beträgt bevorzugt mindestens 20 Å vor der Einführung des
Epoxyharzes.
Das erfindungsgemäße Epoxyharz/Ton-Nanocomposit wird hergestellt durch
Dispergieren des oben erwähnten modifizierten Tonmaterials in Epoxyharz-
Oligomeren und Polymerisieren der Oligomere zu einem Epoxypolymer. Das so
hergestellte Polymer/Toncomposit umschließt eine Epoxypolymer-Matrix und
ein darin einheitlich in einem Nanomaßstab dispergiertes Schichttonmaterial.
Gemäß der vorliegenden Erfindung liegt das modifizierte Tonmaterial bevor
zugt in einem Anteil im Bereich von 0,5 bis 10 Gew.-%, und ganz besonders
bevorzugt von 1,0 bis 6,0 Gew.-%, auf der Basis des Gesamtsgewichts des
Epoxyharz/Ton-Composits vor. Es ist bevorzugt, daß das in der Polymerma
trix enthaltende Tonmaterial einen Zwischenschichtabstand von mindestens
34 Å aufweist.
Das zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignete Epoxyharz um
schließt, ohne darauf begrenzt zu sein, Bisphenol-A-Typ-Epoxyharze, bro
mierte Epoxyharze (Bromgehalt: 10-60 Gew.-%), Novolak-Epoxyharze, multi
funktionelle Epoxyharze sowie aliphatische Epoxyharze. Eine Mischung der
oben genannten ist zur Verwendung ebenso geeignet. Beispielhafte Epoxyhar
ze umschließen Bisphenol-A-Epoxyharz, Tetrabromobisphenol-A-Epoxyharz,
Tetrabromobisphenol-A-Polyphenol-Epoxyharz, ortho-Cresolnovolak-Epoxy
harz, N,N,N',N'-Tetra(2,3-epoxypropyl)-P',P'-methylanilin, N,N-Bis(2,3-epoxy
propyl)-4-aminophenylepoxypropylether, 4-Epoxypropylen-N,N,-bisepoxypro
pylanilin und ähnliche.
Das Epoxyharz/Ton-Nanocomposit der vorliegenden Erfindung kann weiter
hin ein gewöhnliches Epoxyhärtungsmittel umfassen, wie Dicyandiamid, Phe
nolnovolak oder Trimellitsäureanhydrid (TMA). Der Anteil des zu verwenden
den Härtungsmittels beträgt 0,7 bis 1,2 Äquivalente auf der Basis der Epoxy
gruppe. Ein Anteil des Härtungsmittels von weniger als 0,7 Äquivalenten oder
mehr als 1,2 Äquivalenten auf der Basis der Epoxygruppe kann zu einem un
zureichenden Aushärten führen. Zusätzlich kann das Epoxyharz/Ton-Nano
composit weiterhin einen Aushärtungsbeschleuniger umfassen, welcher her
kömmlich zum Beschleunigen des Aushärtens eines Epoxyharzes verwendet
wird. Der Aushärtungsbeschleuniger umschließt beispielsweise Imidazol-Ver
bindungen, wie 2-Ethyl-4-methylimidazol und 1-Benzyl-2-methylimidazol; so
wie tertiäre Amine, wie N',N-Dimethylbenzylamin (BDMA). Diese Verbindun
gen können alleine oder in Form einer Mischung verwendet werden. Der Aus
härtungsbeschleuniger sollte in einem geringen Anteil verwendet werden, so
weit der Beschleuniger zum Beschleunigen des Aushärtens des Epoxyharzes
ausreichend ist. Der Anteil des zu verwendenden Aushärtungsbeschleunigers
liegt bevorzugt zwischen 0,1 und 1 Gewichtsteilen auf der Basis von 100 Ge
wichtsteilen des Epoxyharzes.
Weiterhin kann das Nanocomposit bekannte Zusatzstoffe enthalten, wie anor
ganische Füllstoffe, Flammschutzmittel, Formfreisetzungsmittel, Oberflä
chenbehandlungsmittel und ähnliche, was von der Endverwendung abhängt.
Die anorganischen Füllstoffe umschließen Silica, Alumina, Aluminiumhydro
xid, Talk sowie Glasfasern. Diese können in einer Mischung verschiedener
Formen und unterschiedlicher Größen zur Erhöhung des Füllstoffvolumens
verwendet werden. Die Flammschutzmittel umschließen bromierte Epoxyhar
ze, Antimontrioxid (Sb2O3), und ähnliche. Die Formfreisetzungsmittel um
schließen Wachse, Metallsalze von höheren Fettsäuren, wie Zinkstearat, und
die Oberflächenbehandlungsmittel umschließen Silankupplungsmittel und
ähnliche.
Die erfindungsgemäßen Epoxyharz/Ton-Nanocomposite weisen eine stark
verbesserte Adhäsion sowie eine niedrigere hygroskopische Eigenschaft auf,
so daß sie zur praktischen Verwendung als Einkapselungsmaterialien für
elektronische Vorrichtungen außerordentlich gut geeignet sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann ein Epoxy
harz/Ton-Nanocomposit mit einer Adhäsion von über 83 kgf/cm2 und einer
Wasseraufnahme von weniger als 0,2 Gew.-% erhalten werden.
Mit den Epoxyharz/Ton-Nanocompositen der vorliegenden Erfindung können
elektronische Teile von Halbleitern und ähnliches durch Formen und Aushär
ten gemäß jeglichen bekannten Stand-der-Technik-Verfahren eingekapselt
werden, wie Transferpressen, Formpressen, Spritzpressen und ähnliches. Zu
sätzlich können die Epoxyharz/Ton-Nanocomposite der vorliegenden Erfin
dung ebenso als Klebstoffe, Oberflächenbeschichtungen und verstärkte Mate
rialien verwendet werden.
Ohne daß sie in irgendeiner Art und Weise darauf begrenzt werden soll, wird
die vorliegende Erfindung durch die folgenden Beispiele weiter verdeutlicht.
Es wurden 60 g Montmorillonit-Pulver in 3500 ml entionisiertem Wasser dis
pergiert, gefolgt von 4-stündigem Rühren, so daß eine flüssige Suspension er
halten wurde. Eine Lösung von 60 g ZrOCl2 in 500 ml Wasser wurde herge
stellt, und der pH-Wert der Lösung wurde auf ungefähr 0,83 durch Zugabe
von NH4OH eingestellt. Zu der flüssigen Suspension wurde die ZrOCl2-Lösung
langsam unter heftigem Rühren zugesetzt. Nachdem die Zugabe vollständig
war, wurde die Mischung 1 Stunde lang bei 80°C gerührt und anschließend
bei derselben Temperatur 20 Tage lang altern gelassen. Anschließend wurde
die Mischung filtriert und zweimal mit entionisiertem Wasser gewaschen. Die
Filtrations- und Waschverfahren wurden dreimal wiederholt.
Die so erhaltene trockene kompakte Masse wurde in 3500 ml entionisiertem
Wasser dispergiert, zu dem 48,6 g (OCH3)3((CH2)3OCH2CHCH2O)Si als ein Si
lan-Modifizierer zugegeben wurden, gefolgt von 6-stündigem Rühren bei 80°C.
Die resultierende Mischung wurde filtriert, bei 100°C getrocknet und zu Pul
vern gemahlen, wodurch das gewünschte modifizierte Tonmaterial erhalten
wurde.
Die Röntgenstrahlenbeugungs-Analyse (XRD) zeigt, daß der Zwischen
schichtabstand von Montmorillonit 18, 6 Å nach der Modifizierung durch
ZrOCl2 betrug und auf 22,1 Å nach der Modifizierung durch den Silan-Modifi
zierer erhöht wurde.
Quarzglasfüllstoffe verschiedener Teilchengrößen (erhältlich von Denki Kaga
ku Kogyo Co.), einschließlich 3,9 g "FS-30" (6,2 µm), 69,2 g "FS-90C"
(17,3 µm), 166,2 g "FB-48" (16,5 µm), 340,2 g "FB-74" (19,8 µm) und 64,3 g "FG-301"
(6,8 µm), wurden einheitlich gemischt und mit 3,2 g eines Silan-Tensids,
(OCH3)3((CH2)3OCH2CHCH2O)Si, in Kontakt gebracht. In einer Knetmaschine
wurde die behandelte Füllstoffmischung (die 82,3 Gew.-% der Gesamtmi
schung ausmacht) mit 12,0 g kugelförmigem Silicapulver (mittlerer Durch
messer: 2 µm), 2,4 g Sb2O3 als Flammschutzmittel, 2,4 g bromiertem Epoxy
harz "Epiclon 152" (von der Epiclon Co.), 0,8 g "WAX OP" sowie 2,4 g "WAX E"
als Formfreisetzungsmittel, 61,7 g Epoxyharz "HP-7200" (von der Epiclon Co.)
und 30,9 g Epoxyharz "ESCH-195XL" (von Sumitomo Chemical Co.), 34,0 g
Phenolharz "HRJ-1583" (von Schenectady International, Inc.; P/E-Verhältnis
= 0,85), 4,8 g UCAT-841 (von der Sanfubro Co.) als Katalysator und 1,6 g Ak
tivkohle gemischt, mit einer Heißwalze bei 90°C und einer Kaltwalze bei 15°C
10 Minuten lang heiß geknetet und anschließend mittels eines Pulverisators
pulverisiert. Die resultierenden Pulver wurden in Testkörper preßgeformt, um
die Gelierungszeit, die Wendelströmung, die Glasübergangstemperatur (Tg),
die Wasseraufnahme (eine Messung der Hygroskopizität) sowie die Adhäsion
zu ermitteln. Die Ergebnisse sind nachstehend aufgeführt:
Gelierungszeit (Sekunden) = 31,8;
Tg (°C) = 167,7,
Adhäsion (kgf/cm2) = 65,8,
Wendelströmung (in) = 39,8;
Wasseraufnahme (Gew.-%) = 0,20.
Gelierungszeit (Sekunden) = 31,8;
Tg (°C) = 167,7,
Adhäsion (kgf/cm2) = 65,8,
Wendelströmung (in) = 39,8;
Wasseraufnahme (Gew.-%) = 0,20.
3,9 g (3 Gew.-% des Gesamtharzes) des in dem Herstellungsbeispiel erhalte
nen modifizierten Tonmaterials und Quarzglasfüllstoffe verschiedener Teil
chengrößen (erhältlich von Denki Kagaku Kogyo Co.), einschließlich 40,0 g
"FS-30" (6,2 µm), 29,2 g "FS-90C" (17,3 µm), 166,2 g "FB-48" (16,5 µm),
340 g "FB-74" (19,8 µm) und 64,3 g "FG-301" (6,8 µm; alle erhältlich von Denki
Kagaku Kogyo Co.), wurden einheitlich gemischt und mit 3,2 g eines Silan-
Tensids, (OCH3)3((CH2)3OCH2CHCH2O)Si, in Kontakt gebracht. In einer Knet
maschine wurde die Füllstoffmischung (die 82,3 Gew.-% der Mischung aus
macht) und das modifizierte Tonmaterial mit 12,0 g kugelförmigem Silicapul
ver (mittlerer Durchmesser: 2 µm), 2,4 g Sb2O3 als Flammschutzmittel, 2,4 g
bromiertem Epoxyharz "Epiclon 152" (von der Epiclon Co.), 0,8 g "WAX OP"
sowie 2,4 g "WAX E" als Formfreisetzungsmittel, 61,7 g Epoxyharz "HP-7200"
(von der Epiclon Co.) und 30,9 g Epoxyharz "ESCH-195XL" (von Sumitomo
Chemical Co.), 34, 0 g Phenolharz "HRJ-1583" (von Schenectady International,
Inc.; P/E-Verhältnis = 0,85), 4,8 g UCAT-841 (von der Sanfubro Co.) als Kata
lysator und 1,6 g Aktivkohle gemischt, mit einer Heißwalze bei 90°C und ei
ner Kaltwalze bei 15°C 10 Minuten lang heiß geknetet und anschließend mit
tels eines Pulverisators pulverisiert. Die resultierenden Pulver wurden in
Testkörper preßgeformt, um die Gelierungszeit, die Wendelströmung, die
Glasübergangstemperatur (Tg), die Wasseraufnahme (eine Messung der Hy
groskopizität) sowie die Adhäsion zu ermitteln. Die Ergebnisse sind nachste
hend aufgeführt:
Gelierungszeit (Sekunden) = 31,6;
Tg (°C) = 167,9,
Adhäsion (kgf/cm2) = 83,9,
Wendelströmung (in) = 37,6;
Wasseraufnahme (Gew.-%) = 0,23.
Gelierungszeit (Sekunden) = 31,6;
Tg (°C) = 167,9,
Adhäsion (kgf/cm2) = 83,9,
Wendelströmung (in) = 37,6;
Wasseraufnahme (Gew.-%) = 0,23.
Im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel war die Adhäsion durch Zugabe des
modifizierten Tonmaterials der Erfindung um 28% erhöht.
3,9 g (3 Gew.-% des Gesamtharzes) des in dem Herstellungsbeispiel erhalte
nen modifizierten Tonmaterials und Quarzglasfüllstoffe verschiedener Teil
chengrößen, einschließlich 34,34 g "FS-30" (6,2 µm), 69,2 g "FS-90C"
(17,3 µm), 286,24 g "FB-48" (16,5 µm), 186,24 g "FB-74" (19,8 µm) und 74,78 g
"FG-301" (6,8 µm; alle erhältlich von Denki Kagaku Kogyo Co.), wurden ein
heitlich gemischt und mit 3,2 g eines Silan-Tensids,
(OCH3)3((CH2)3OCH2CHCH2O)Si, in Kontakt gebracht. In einer Knetmaschine
wurde die Füllstoffmischung (die 83,99 Gew.-% der Mischung ausmacht) und
das modifizierte Tonmaterial mit 12,0 g kugelförmigem Silicapulver (mittlerer
Durchmesser: 2 µm), 2,4 g Sb2O3 als Flammschutzmittel, 2,4 g bromiertem
Epoxyharz "Epiclon 152" (von der Epiclon Co.), 0,8 g "WAX OP" sowie 2,4 g
"WAX E" als Formfreisetzungsmittel, 56,59 g Epoxyharz "HP-7200" (von der
Epiclon Co.) und 28,3 g Epoxyharz "ESCH-195XL" (von Sumitomo Chemical
Co.), 31,21 g Phenolharz "HRJ-1583" (von Schenectady International, Inc.; P/
E-Verhältnis = 0,85), 4,8 g UCAT-841 (von der Sanfubro Co.) als Katalysator
und 1,6 g Aktivkohle gemischt, mit einer Heißwalze bei 90°C und einer Kalt
walze bei 15°C 10 Minuten lang heiß geknetet und anschließend mittels eines
Pulverisators pulverisiert. Die resultierenden Pulver wurden in Testkörper
preßgeformt, um die Gelierungszeit, die Wendelströmung, die Glasübergang
stemperatur (Tg), die Wasseraufnahme (eine Messung der Hygroskopizität) so
wie die Adhäsion zu ermitteln. Die Ergebnisse sind nachstehend aufgeführt:
Gelierungszeit (Sekunden) = 31,6;
Tg (°C) = 170,6,
Adhäsion (kgf/cm2) = 83,9,
Wendelströmung (in) = 22,8;
Wasseraufnahme (Gew.-%) = 0,178.
Gelierungszeit (Sekunden) = 31,6;
Tg (°C) = 170,6,
Adhäsion (kgf/cm2) = 83,9,
Wendelströmung (in) = 22,8;
Wasseraufnahme (Gew.-%) = 0,178.
Im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel wurde die Wasseraufnahme durch Zu
gabe des modifizierten Tonmaterials der Erfindung um 12,36% vermindert.
Während die Erfindung insbesondere im Hinblick auf bevorzugte Ausfüh
rungsformen gezeigt und beschrieben wurde, weiß der Fachmann, daß ver
schiedene Änderungen in Form und Details vorgenommen werden können,
ohne von dem Wesen und dem Umfang der Erfindung abzuweichen.
Claims (9)
1. Modifiziertes Schichttonmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass es
durch Ionenaustausch mit ZrOCl2 und (OCH3)3((CH2)3OCH2CHCH2O)Si modi
fiziert ist.
2. Modifiziertes Schichttonmaterial nach Anspruch 1, worin das Schicht
tonmineral eine Kationenaustauschfähigkeit im Bereich von 50 bis 200 meq/
100 g aufweist.
3. Modifiziertes Schichttonmaterial nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass das Schichttonmineral ausgewählt ist aus der Gruppe,
bestehend aus Smectit-Ton, Vermiculit, Halloysit, Sericit und Glimmer.
4. Modifiziertes Schichttonmaterial nach mindestens einem der vorange
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass es einen Zwischen
schichtabstand von mindestens 20 Å aufweist.
5. Epoxyharz/Ton-Nanocomposit, gekennzeichnet durch ein Epoxyharz
und ein Schichttonmaterial nach mindestens einem der vorhergehenden An
sprüche, welches einheitlich im Epoxyharz dispergiert ist.
6. Epoxyharz/Ton-Nanocomposit nach Anspruch 5, worin der Anteil des
Schichttonmaterials 0,5 bis 10 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des
Nanocomposits beträgt.
7. Epoxyharz/Ton-Nanocomposit nach mindestens einem der Ansprüche 5-
6, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Zwischenschichtabstand von min
destens 34 Å aufweist.
8. Epoxyharz/Ton-Nanocomposit nach mindestens einem der Ansprüche 5-
7, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Adhäsion von oberhalb 83 kgf/cm2
aufweist.
9. Verwendung des Epoxyharz/Ton-Nanocomposits nach mindestens einem
der Ansprüche 5-8 als Formgebungs-, Verpackungs- oder als Adhäsionsmate
rial.
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TW (1) | TW539706B (de) |
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JP5017108B2 (ja) * | 2004-07-06 | 2012-09-05 | エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク | 高分子ナノ複合物 |
US20100190908A1 (en) * | 2007-06-20 | 2010-07-29 | Showa Denko K.K. | Organized clay, process for producing the same, and resin composite containing organized clay |
EP2053020A1 (de) * | 2007-10-22 | 2009-04-29 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Verfahren zur Herstellung eines anorganischen kristallinen Keramikmaterials mit einer organisierten Struktur |
TWI379860B (en) * | 2008-06-24 | 2012-12-21 | Univ Chung Yuan Christian | Modified clay and clay-polymer composite |
CN101649091B (zh) * | 2009-09-10 | 2012-08-22 | 杨栩楷 | 一种户外灯具用复合材料及其制备方法 |
JP5848452B2 (ja) | 2011-09-07 | 2016-01-27 | ナント クリーンテック エス.ピー.エイ. | 耐火剤適用のための難燃性化学物質含有ナノ粘土 |
CN106396557B (zh) * | 2016-09-18 | 2018-05-29 | 广西棕海园林工程有限公司 | 陶瓷砖粘结砂浆及其制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60237035A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-11-25 | Showa Denko Kk | ジアルキルエ−テル類の製造法 |
JPS6485119A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-30 | Unitika Ltd | Method for mixing filler |
-
2001
- 2001-08-17 TW TW090120211A patent/TW539706B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-10-23 US US09/983,194 patent/US20030039835A1/en not_active Abandoned
- 2001-11-27 DE DE10157936A patent/DE10157936C1/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-11-27 JP JP2001361237A patent/JP2003055030A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60237035A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-11-25 | Showa Denko Kk | ジアルキルエ−テル類の製造法 |
JPS6485119A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-30 | Unitika Ltd | Method for mixing filler |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
J. Miehe-Brendle, L. Khouchaf, J. Baron, M.-H. Tuilier, J. Phys. IV 1997, S. 951-952 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW539706B (en) | 2003-07-01 |
US20030039835A1 (en) | 2003-02-27 |
JP2003055030A (ja) | 2003-02-26 |
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