DE102004001368A1 - New alkyphenyl-amino-silane compounds, used as coupling agents on woven glass mat for production of reinforced epoxy resin laminates, e.g. printed circuit boards - Google Patents
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Abstract
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gruppe aminofunktioneller Silanhaftvermittler, die als Überzüge für Glasfasergewebe bei der Herstellung von Epoxidlaminierverbundstoffen, z.B. Leiterplatten Verwendung finden und eine bessere Leistung aufweisen als die bislang bekannten Verbindungen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Synthese und Verwendung bestimmter arylalkylaminofunktioneller Silane, die mit geringeren Kosten hergestellt werden können und bei denen es sich um Nichtstyryl-Rohmaterialien handelt, die leichter erhältlich sind als die derzeit verwendeten.The The present invention relates to a group of amino-functional Silane coupling agents used as coatings for glass fiber fabrics in the manufacture of epoxy laminating composites, e.g. PCBs Find use and have a better performance than before known compounds. In particular, the present invention relates Invention on the synthesis and use of certain arylalkylaminofunktioneller Silanes that can be produced at a lower cost and which are non-styryl raw materials, the lighter available are as the currently used.
Beschreibung des Standes der TechnikDescription of the state of the technique
Bei
der Herstellung von glasfaserverstärkten Kunststoffen werden organofunktionelle
Alkoxysilane (gemeinhin als „Haftvermittler" bezeichnet) auf
Glasfasergewebe aufgebracht, um die Haftfestigkeit der Grenzfläche zwischen
Glas und Matrix zu verbessern und gleichzeitig ein Eindringen von
Feuchtigkeit in die Grenzfläche
zu verhindern. Von besonderem Interesse für die Leiterplatten-Industrie,
die Epoxidlaminate einsetzt, sind von chlormethylierten Arylenen
abgeleitete Aminosilane wie Z-6032 und Z-6224 von Dow Corning sowie A-1128
von OSi (heute zu Crompton gehörig),
die am häufigsten
zur Anwendung kommen. Es ist im Stand der Technik bekannt, dass
bei der Herstellung von glasfaserverstärkten Epoxidlaminaten ein Verfahren
angewandt wird, das (1) die Behandlung von Glasfasergeweben mit
einer Silanlösung,
(2) das Imprägnieren
mit Epoxidharz und (3) die Vernetzung bei einer erhöhten Temperatur
umfasst. Im ersten Schritt wird eine Silanlösung in einem wässrigen
System hergestellt, die aufgrund ihrer Nichtentflammbarkeit sowohl
hinsichtlich der Kosten als auch der Sicherheit für Glasfaserbeschichtungszwecke
als höchst
wünschenswert
gilt. Das US-Patent Nr. 3,819,675 offenbart eine große Vielfalt
an kationischen, ungesättigten
aminofunktionellen Silanhaftvermittlern für Verbundstoffanwendungszwecke.
Eine bestimmte Zusammensetzung, die einen außerordentlichen kommerziellen
Erfolgt erzielt hat, ist ein styrylaminofunktionelles Silan mit
der Formel:
Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention
Gemäß einer Ausführungsform werden arylaminofunktionelle Silanverbindungen gemäß der folgenden Formel: und/oder Salze davon bereitgestellt, worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, R1 eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, R2 gleich oder verschieden sein kann und unabhängig aus Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ausgewählt ist, und n einen Wert von 0 oder 1 hat. Bevorzugte Salze schließen HCl-Salze ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt. In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen ist R Methyl oder Ethyl, R1 Methyl und R2 Methyl oder Ethyl.In one embodiment, arylamino-functional silane compounds are prepared according to the following formula: and / or salts thereof, wherein R is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 2 may be the same or different and is independently selected from alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and n has a value of 0 or 1. Preferred salts include, but are not limited to, HCl salts. In certain preferred embodiments R is methyl or ethyl, R 1 is methyl and R 2 is methyl or ethyl.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden Glasfasergewebesubstrate bereitgestellt, die mit Verbindungen gemäß der obigen Formel beschichtet sind.According to one another embodiment Fiberglass fabric substrates are provided with compounds according to the above Formula are coated.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformdetailed Description of the preferred embodiment
Es ist bekannt, dass als Haftvermittler dienende Silanüberzüge auf Glas ihre Wirkung mittels an die Glasoberfläche gebundener Silanolgruppen und einer organofunktionellen Gruppe, die leicht chemische Bindungen mit dem Harzbindemittel bildet, entfalten. Für ein wirksames Aufpfropfen des Silans auf die Glasfaseroberfläche sind vorzugsweise zwei Schritte erforderlich. Zunächst wird das Alkoxysilan in einem Bad hydrolysiert, so dass stärker wasserlösliches Silanol entsteht, das die eingetauchten Glasfasergewebe aufnehmen. Dann erfolgt eine Kondensationsreaktion der Silanole auf der Glasoberfläche, bei der die Siloxanbindung abgeschlossen wird. Die Lösung bleibt vorzugsweise indem wässrigen System solange löslich (erkennbar an der Klarheit der Lösung), wie der Inhalt des Bads in einem Produktionsbad verbleibt. Eine Lebensdauer des Lösungsbades von etwa 2 Tagen oder länger ist für praktische Zwecke bevorzugt. In der Zwischenzeit erfolgt während der Hydrolyse gleichzeitig eine Kondensation der Silanole, so dass wasserunlösliches Siloxan entsteht, das im Allgemeinen für eine Haftvermittlung unwirksam ist. Daher wird die Herstellung der Silanlösung vorzugsweise unter Bedingungen durchgeführt, die die Hydrolyse gegenüber der Kondensation begünstigen, typischerweise bei Umgebungstemperaturen und einem sauren pH-Wert von etwa 4–5, um die vorzeitige Siloxanbildung auf ein Minimum zu reduzieren.It It is known that serving as a primer silane coatings on glass their effect by means of bound to the glass surface silanol groups and an organofunctional group that easily bonds to chemicals with the resin binder, unfold. For effective grafting of the silane on the glass fiber surface are preferably two Steps required. First the alkoxysilane is hydrolyzed in a bath, so that more water-soluble Silanol is formed which absorbs the submerged glass fiber webs. Then a condensation reaction of the silanols takes place on the glass surface, at the siloxane bond is completed. The solution preferably remains aqueous System as long as soluble (recognizable by the clarity of the solution), how the contents of the bath remain in a production bath. A Lifespan of the solution bath about 2 days or more is for practical purposes preferred. In the meantime, during the Hydrolysis at the same time a condensation of the silanols, so that water-insoluble Siloxane is formed, which is generally ineffective for adhesion is. Therefore, the preparation of the silane solution is preferably under conditions carried out, the opposite to the hydrolysis favor condensation, typically at ambient temperatures and an acidic pH of about 4-5 to the reduce premature siloxane formation to a minimum.
Die Wasserlöslichkeit ist zwar eine wichtige Eigenschaft von Haftvermittlern gemäß den bevorzugten Ausführungsformen, doch die Wasserfestigkeit des entstehenden Verbundstoffes ist vielleicht sogar noch wichtiger. Es gibt viele aminofunktionelle Silane, die die Anforde rungen bezüglich Wasserlöslichkeit und Lösungsstabilität erfüllen, doch die entstehenden Siloxane sind hinsichtlich der Wasserfestigkeit unterlegen (siehe z.B. A-1100, A-1120 in Modern Plastics, 1962, S. 135). Ein guter Haftvermittler gemäß den bevorzugten Ausführungsformen sollte daher ein gutes, jedoch schwieriges Gleichgewicht zwischen Hydrophilie (für die Hydrolyse) und Hydrophobie (des entstehenden Siloxans zur Feuchtigkeitsabweisung) in den daraus hergestellten Laminaten bereitstellen.The Water Although an important property of adhesion promoters according to the preferred embodiments, but the water resistance of the resulting composite may be even more important. There are many amino-functional silanes that the requirements regarding Water and solution stability, but the resulting siloxanes are in terms of water resistance see, for example, A-1100, A-1120 in Modern Plastics, 1962, P. 135). A good adhesion promoter according to the preferred embodiments should therefore have a good but difficult balance between Hydrophilicity (for hydrolysis) and hydrophobicity (of the resulting siloxane for moisture rejection) in the laminates made therefrom.
Eine Gruppe arylalkylaminofunktioneller Silane mit einer verbesserten Wasserfestigkeit gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet kostengünstigere chlormethylierte Arylene mit ausgewählten Alkylsubstitutionen. Bevorzugte Verbindungen schließen arylaminofunktionelle Silanverbindungen gemäß der folgenden Formel: und ihre Salze ein, worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, R1 eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, R2 gleich oder verschieden sein kann und unabhängig aus Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ausgewählt ist, und n einen Wert von 0 oder 1 hat. Der Begriff „Alkylgruppe", wie er hierin verwendet wird, ist eine verzweigte oder unverzweigte Kette mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Bevorzugte Salze schließen HCl-Salze ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt.A group of arylalkylamino functional silanes having improved waterfastness in accordance with the preferred embodiments of the present invention utilizes lower cost chloromethylated arylenes having selected alkyl substitutions. Preferred compounds include arylamino-functional silane compounds according to the following formula: and their salts, wherein R is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 2 may be the same or different and is independently selected from alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and n is a value from 0 or 1 has. The term "alkyl group" as used herein is a branched or unbranched chain of 1 to 6 carbon atoms Preferred salts include, but are not limited to, HCl salts.
Die Verbindungen der oben genannten Zusammensetzung, die nach einem Verfahren gemäß den bevorzugten Ausführungsformen hergestellt werden, führen im Wesentlichen zu denselben, in einiger Hinsicht sogar zu besseren Ergebnissen als die bislang bekannten Produkte, ohne dass teure Styrylrohmaterialien notwendig sind. Da es sich bei den Produkten um Nichtvinylprodukte handelt, sind sie außerdem stabiler und daher leichter handhabbar. Die Überlegenheit der Silanzusammensetzung gemäß den bevorzugten Ausführungsformen ist bei Anwendung des industriellen Standardtests (121° C, +1 atm) bzw. des strengeren Dampfdruckkochtopftests (132° C, +2 atm) und dem anschließenden Lötbadtest bei 500° F bezüglich der Wasserlösungsstabilität aus dem nachfolgenden Beispiel 4, bezüglich der Haftfestigkeit aus dem nachfolgenden Beispiel 5 und bezüglich der Beständigkeit gegenüber kochendem Wasser aus dem nachfolgenden Beispiel 6 ersichtlich. Die Ergebnisse der Tests lösen die lange schon bestehende Frage des Styryldoppelbindungsrätsels, d.h. Nichtstyrol-Silane können bei richtigen Alkylsubstitutionen an den Arylenen bei der Epoxidharzlaminierung genauso leistungsstark sein, was bislang nicht bekannt war.The compounds of the above composition prepared by a process according to the preferred embodiments give substantially the same, and in some respects even better results than the hitherto known products, without the need for expensive styryl raw materials. Since the products are non-vinyl products, they are also more stable and therefore easier to handle. The superiority of the silane composition according to the preferred embodiments when using the standard industrial test (121 ° C, +1 atm) and the more severe steam pressure cook test (132 ° C, +2 atm) and the subsequent solder bath test at 500 ° F with respect to the water solution stability Example 4 below, with respect to the adhesive strength of Example 5 below and with respect to the resistance to boiling water from Example 6 below clearly. The results of the tests solve the long-standing question of the styryl double bond puzzle, ie non-styrene silanes can be just as powerful with proper alkyl substitution on the arylenes in epoxy lamination, which was not previously known.
Recht unerwartet ist auch die höhere Hydrophobie in einigen bevorzugten Ausführungsformen, die eine längere Hydrolysezeit als bei dem derzeit verwendeten Standardprodukt (siehe Beispiel 4) erfordert, jedoch bei Auflösung in Wasser eine längere Lösungsstabilität aufrecht erhält – ein scheinbar inkompatibles, jedoch höchst wünschenswertes Merkmal bei der Herstellung und Handhabung einer wässrigen Silanlösung für die Beschichtung von Glasfasern.Law unexpected is also the higher one Hydrophobicity in some preferred embodiments, requiring a longer hydrolysis time than the standard product currently used (see example 4), but at resolution in water a longer one Solution stability upright receives - a seemingly incompatible, but most desirable Feature in the production and handling of an aqueous silane solution for the Coating of glass fibers.
Verbindungen gemäß den bevorzugten Ausführungsformen lassen sich nach einem Verfahren herstellen, bei dem eine Verbindung gemäß der nachfolgenden Formel: worin X eine Austrittsgruppe, vorzugsweise ein Halid wie Chlorid ist, mit der entsprechenden Aminosilanverbindung umgesetzt wird. Die Reaktion erfolgt vorzugsweise durch langsame, z.B. tropfenweise Zugabe einer Lösung, die die Benzylverbindung in einem kompatiblen Lösungsmittel enthält, zu dem Aminosilan unter Erwärmung wie z.B. Rückfluss.Compounds according to the preferred embodiments can be prepared by a process in which a compound according to the following formula: wherein X is a leaving group, preferably a halide such as chloride, is reacted with the corresponding Aminosilanverbindung. The reaction is preferably carried out by slow, eg dropwise, addition of a solution containing the benzyl compound in a compatible solvent to the aminosilane under heating such as reflux.
Die Zusammensetzungen in den nachfolgenden Beispielen, die strukturell dargestellt und hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften näher gekennzeichnet sind, sollen die Erfindung lediglich veranschaulichen und gelten nicht als beschränkend.The Compositions in the following examples which are structurally represented and further characterized in terms of physical properties are intended to merely illustrate and apply the invention not as limiting.
Beispiel 1example 1
Herstellung von CH3CH2C6H4CH2NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3 HCl (I)Preparation of CH 3 CH 2 C 6 H 4 CH 2 NH (CH 2 ) 2 NH (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3 HCl (I)
Die
Herstellung der Verbindung gemäß der obigen
Formel (I) erfolgt wie folgt:
In einen 2 Liter fassenden 3-halsigen Rundkolben mit einem Zugabetrichter, einem Rückflusskondensator, einem Thermometer und einem Rührer werden 226 g (1,02 Mol) im Handel erhältliches 2-Aminoethyl(3-aminopropyl)trimethoxysilan (A-1120 von OSi) gefüllt und auf 60° C erwärmt. Über einen Zeitraum von einer Stunde werden dem Behälter unter Rühren tropfenweise 156 Gramm (1,0 Mol) Ethylbenzylchlorid in 570 Gramm wasserfreiem Methanol zugesetzt, während ein leichter Rückfluss (65°-70° C) mit gelegentlicher Erwärmung erfolgt. Durch Rühren unter Rückfluss über weitere zweieinhalb Stunden wird die Alkylierung des Aminostickstoffs des Silans mit der begleitenden Bildung des nahezu theoretischen (1,05 Mol/kg) Chloridions durch Analyse einer wiederhergestellten 40 Gew.-% Methanollösung abgeschlossen. Das Ausgangsmaterial Ethylbenzylchlorid – so wie es verwendet wurde – bestand in Übereinstimmung mit NMR-Spektroskopie-Daten aus para- und ortho-Isomeren in einem Verhältnis von etwa 70:30. Aufgrund der stark hygroskopischen Natur des Aminsalzproduktes und der hydrolyseempfindlichen Trimethoxysilanestergruppe wurde kein Versuch einer Isolierung des Produktes unternommen. Das erhaltene Produkt (950 Gramm) besaß folgende physikalische Eigenschaften: relative Dichte bei 25° C: 0,901; Brechungsindex nD 25: 1,396; Cl–: 3,70%; 1H-NMR (CD3OD, TMS) δ=0,6 (2H, br m), 1,15 (3H, t, J=7,26 Hz), 1,6 (2H, br m), 2,55 (2H, q, J=7,55 Hz), 2,8 (6H, m), 3,3 (9H, s), 3,9 (2H, s), 7,16 (4H, m) (einige Signale waren in einem breiten Peak von CH3OH und CHOH (Lösungsmittel) verborgen, der bei 6=3,4 bzw. 5,0 ppm erschien).To a 2 liter 3-necked round bottom flask equipped with an addition funnel, reflux condenser, thermometer, and stirrer is charged 226 g (1.02 mole) of commercially available 2-aminoethyl (3-aminopropyl) trimethoxysilane (A-1120 from OSi) and heated to 60 ° C. Over a period of one hour, 156 grams (1.0 mole) of ethylbenzyl chloride in 570 grams of anhydrous methanol are added dropwise to the container while stirring, with gentle reflux (65 ° -70 ° C) with occasional heating. By stirring at reflux for a further two and a half hours, the alkylation of the amino nitrogen of the silane is completed with the concomitant formation of the near theoretical (1.05 mol / kg) chloride ion by analysis of a recovered 40 wt% methanol solution. The starting material ethylbenzyl chloride, as used, was in accordance with NMR spectroscopic data of para and ortho isomers in a ratio of about 70:30. Due to the highly hygroscopic nature of the amine salt product and the hydrolysis-sensitive trimethoxysilane ester group, no attempt was made to isolate the product. The product obtained (950 grams) had the following physical properties: relative density at 25 ° C: 0.901; Refractive index n D 25 : 1.396; Cl - : 3.70%; 1 H-NMR (CD 3 OD, TMS) δ = 0.6 (2H, br m), 1.15 (3H, t, J = 7.26 Hz), 1.6 (2H, br m), 2 , 55 (2H, q, J = 7.55 Hz), 2.8 (6H, m), 3.3 (9H, s), 3.9 (2H, s), 7.16 (4H, m) (some signals were hidden in a broad peak of CH 3 OH and CHOH (solvent) appearing at 6 = 3.4 and 5.0 ppm, respectively).
Beispiel 2Example 2
Herstellung von CH3CH2C6H4CH2NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3 (II)Preparation of CH 3 CH 2 C 6 H 4 CH 2 NH (CH 2 ) 2 NH (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3 (II)
Durch
Neutralisation mit alkoholischer NaOH erhielt man eine chloridarme
Version. Die Herstellung der Verbindung gemäß der obigen Formel (II) erfolgt
wie folgt:
Das in Beispiel 1 erhaltene Produkt (940 Gramm von I) wird unter starkem Rühren durch schrittweise Zugabe einer Lösung, die 40 Gramm in 150 Gramm Methanol gelöstes NaOH enthält, neutralisiert und der gebildete NaCl-Niederschlag durch Filtration entfernt, so dass eine klare Lösung des Produkts (1022 Gramm von II) entsteht, die folgende Eigenschaften aufweist: relative Dichte bei 25° C: 0,879; Brechungsindex bei 25° C: 1,389; Cl–: 0,3%; 1H-NMR (CD3OD, TMS) δ=0,6 (2H, br s), 1,15 (3H, br t), 1,6 (2H, br m), 2,5 (8H, br überlappte m), 3,3 (9H, s), 7,1 (4H, m) (einige Signale waren in einem breiten Peak von CH3OH und CHOH (Lösungsmittel) verborgen, der bei δ=3,4 bzw. 5,0 ppm erschien).The product obtained in Example 1 (940 grams of I) is neutralized with vigorous stirring by the stepwise addition of a solution containing 40 grams of NaOH dissolved in 150 grams of methanol and the resulting NaCl precipitate removed by filtration to give a clear solution of the product Product (1022 grams of II) is obtained which has the following properties: relative density at 25 ° C: 0.879; Refractive index at 25 ° C: 1.389; Cl - : 0.3%; 1 H-NMR (CD 3 OD, TMS) δ = 0.6 (2H, br s), 1.15 (3H, br t), 1.6 (2H, br m), 2.5 (8H, br overlapped m), 3.3 (9H, s), 7.1 (4H, m) (some signals were hidden in a broad peak of CH 3 OH and CHOH (solvent), those at δ = 3.4 and 5, respectively , 0 ppm appeared).
Beispiel 3Example 3
Herstellung von CH3CH2C6H4CH2NH(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2 HCl→ (III),Preparation of CH 3 CH 2 C 6 H 4 CH 2 NH (CH 2 ) 2 NH (CH 2 ) 3 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 HCl → (III)
Die
Herstellung der Verbindung gemäß der obigen
Formel (III) erfolgt wie folgt:
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde unter Verwendung von 156 Gramm (1,0 Mol) Ethylbenzylchlorid in 550 Gramm wasserfreiem Methanol und 210 g (1,02 Mol) 2-Aminoethyl(3-aminopropyl)methyldimethoxysilan (KBM 602 von Shin-Etsu) angewendet, um 915 Gramm einer 40 Gew.-% Lösung von ethylbenzyliertem Aminoalkylmethyldimethoxysilanhydrochlorid herzustellen, die bernsteinfarben ist, die erwartete Chloridionanalyse von 1,09 Mol/kg aufweist und folgende physikalische Eigenschaften hat: relative Dichte bei 20° C: 0,890; Brechungsindex nD 25: 1,4040; Cl–: 3,87%; 1H-NMR (CD3OD, TMS) δ=0,15 (3H, s), 0,55 (2H, br m), 1,15 (3H, t, J=7,26 Hz), 1,6 (2H, br m), 2,55 (2H, q, J=7,55 Hz), 2,8 (6H, m), 3,3 (6H, s), 3,9 (2H, s), 7,16 (4H, m) (einige Signale waren in einem breiten Peak von CH3OH und CHOH (Lösungsmittel) verborgen, der bei δ = 3,4 bzw. 5,0 ppm erschien).The procedure of Example 1 was followed using 156 grams (1.0 mole) of ethylbenzyl chloride in 550 grams of anhydrous methanol and 210 grams (1.02 mole) of 2-aminoethyl (3-aminopropyl) methyldimethoxysilane (KBM 602 ex Shin-Etsu) to produce 915 grams of a 40% by weight solution of ethylbenzylated aminoalkylmethyldimethoxysilane hydrochloride which is amber in color, has the expected chloride ion analysis of 1.09 mol / kg and has the following physical properties: relative density at 20 ° C: 0.890; Refractive index n D 25 : 1.4040; Cl - : 3.87%; 1 H-NMR (CD 3 OD, TMS) δ = 0.15 (3H, s), 0.55 (2H, br m), 1.15 (3H, t, J = 7.26 Hz), 1, 6 (2H, br m), 2.55 (2H, q, J = 7.55 Hz), 2.8 (6H, m), 3.3 (6H, s), 3.9 (2H, s) , 7.16 (4H, m) (some signals were hidden in a broad peak of CH 3 OH and CHOH (solvent) appearing at δ = 3.4 and 5.0 ppm, respectively).
Beispiel 4 – WasserlöslichkeitstestExample 4 - Water Solubility Test
100 ml destilliertem Wasser, das mit 1% Eisessigsäure angesäuert worden war, wurde unter Rühren schrittweise eine 1,0 Gramm-Probe von Beispiel 1 zugesetzt. Die Lösung war zu Beginn leicht trüb, wurde jedoch nach 45 Minuten klar, während das kommerzielle Produkt Z-6032 (Dow Corning) unter ähnlichen Bedingungen in 20 Minuten klar wurde. Die Lösung blieb mehr als zwei Wochen bei Umgebungstemperaturen klar, während die Z-6032-Lösung in weniger als einer Woche trüb wurde.100 ml of distilled water acidified with 1% glacial acetic acid was added Stirring gradually a 1.0 gram sample of Example 1 was added. The solution was slightly cloudy at the beginning, but became clear after 45 minutes while the commercial product Z-6032 (Dow Corning) under similar Conditions became clear in 20 minutes. The solution stayed for more than two weeks at ambient temperatures while the Z-6032 solution is in less than a week cloudy has been.
Beispiel 5 – HaftfestigkeitExample 5 - Adhesive strength
A. Herstellung einer SilanüberzugslösungA. Preparation of a silane coating solution
Durch Zugabe von 10 g Essigsäure und anschließend 6,7 g des Silanprodukts von Beispiel 1 (das 40 Prozent aktives Silan enthält) zu 1000 ml destilliertem Wasser wurde eine wässrige Silanlösung hergestellt, so dass eine 0,67% (Sollkonzentration) bzw. 0,27% (Istkonzentration) Konzentration der Haftvermittlerlösung entstand. Die Lösung wurde bei Umgebungstemperatur eine Stunde lang stark gerührt, so dass eine klare Silanüberzugslösung entstand.By Add 10 g of acetic acid and subsequently 6.7 g of the silane product of Example 1 (the 40 percent active silane contains) to 1000 ml of distilled water, an aqueous silane solution was prepared, so that 0.67% (target concentration) or 0.27% (actual concentration) Concentration of the primer solution was created. The solution was stirred vigorously at ambient temperature for one hour, so that a clear silane coating solution was formed.
B. Behandlung der GlasfasergewebeB. Treatment of the glass fiber fabric
Wärmegereinigtes Glasfasergewebe (Typ 7628) wurde bei Umgebungstemperatur 2,5 Minuten lang in die in 5A hergestellte Silanüberzugslösung getaucht. Das silanbehandelte Glasfasergewebe wurde durch eine Reihe von Walzen geleitet, um überschüssige Silanlösung herauszudrücken, und anschließend bei 115° C 30 Minuten lang getrocknet. Die trockenen behandelten 7628-Glasfasergewebe zeigten eine Silanaufnahme von 0,08 Gew.-%, dünnere 1080-Gewebe zeigten eine Silanaufnahme von 0,12 Gew.-%. Das Glasfasergewebe wurde in 5 × 25 cm2 große Musterstücke geschnitten und einem Zugfestigkeitstest unterzogen. Der Zugfestigkeitstest wurde unter Anwendung einer Instron-Overhead-Geschwindigkeit von 10 cm/min. durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Die Spalten mit der Überschrift „Zugfestigkeit" stellen die Reißfestigkeit (kg/5 cm) dar; die Spalten mit der Überschrift „RTS%" stellen die relative Zugfestigkeit dar, wobei 128,7 kg/5 cm (0,67% Z-6224) als 100 gelten.Thermally-cleaned glass fiber cloth (type 7628) was immersed in the silane coating solution prepared in 5A at ambient temperature for 2.5 minutes. The silane treated fiberglass fabric was passed through a series of rollers to squeeze out excess silane solution and then dried at 115 ° C for 30 minutes. The dry treated 7628 glass fiber fabrics showed a silane uptake of 0.08 wt%, thinner 1080 fabrics showed a silane uptake of 0.12 wt%. The glass fiber fabric was cut into 5 × 25 cm 2 sized pieces and subjected to a tensile test. The tensile test was performed using an Instron overhead speed of 10 cm / min. carried out. The results are shown in Table 1. The columns titled "Tensile Strength" represent the tear strength (kg / 5 cm) and the columns titled "RTS%" represent the relative tensile strength, with 128.7 kg / 5 cm (0.67% Z-6224 ) are considered 100.
Tabelle 1 Zugfestigkeit von silanbehandelten Glasfasergeweben 7628 TABLE 1 Tensile strength of silane-treated glass fiber fabrics 7628
Beispiel 6 – Wasserfestigkeit eines Mehrschichtlaminats durch FR-4-EpoxidharzExample 6 - Water resistance a multilayer laminate by FR-4 epoxy resin
A. Herstellung einer Epoxidlacklösung A. Preparation of an Epoxy Lacquer Solution
B. Herstellung des Laminats B. Preparation of the laminate
4-Schicht-Laminate: Streifen von Glasfasergeweben (Typ 7628), die mit dem in 5B-1 hergestellten Silanüberzug behandelt worden waren, wurden mit dem oben genannten Lack (6A) imprägniert, 5 Minuten lang bei 150° C vorvernetzt, unter schrittweisem Temperaturanstieg auf 190° C und 20 einem Druck von 35 kg/cm2 in 15 Minuten druckvernetzt und 2 Stunden lang dort gehalten.4-layer laminates: Strips of glass fiber fabrics (type 7628) treated with the silane coating prepared in 5B-1 were impregnated with the above-mentioned varnish (6A), precrosslinked at 150 ° C for 5 minutes with a gradual increase in temperature pressure-crosslinked to 190 ° C and 20 a pressure of 35 kg / cm 2 in 15 minutes and held there for 2 hours.
C. Test zur Beständigkeit gegenüber kochendem WasserC. Test for resistance across from boiling water
(I) Dampfdruckkochtopf:(I) Steam pressure cooker:
Die Bedingungen für den Standardtest sind eine Dampftemperatur von etwa 121° C (bei einem Druck von 1 atm) und eine Zeit von einer Stunde.The Conditions for The standard test is a steam temperature of about 121 ° C (at a Pressure of 1 atm) and a time of one hour.
Die Bedingungen für den verschärften Test waren eine Dampftemperatur von etwa 132° C (bei einem Druck von 2 atm) und eine Zeit von entweder einer oder zwei Stunden.The Conditions for the aggravated Test were a steam temperature of about 132 ° C (at a pressure of 2 atm) and a time of either one or two hours.
Die Laminatmuster wurden eine bzw. zwei Stunden lang unter den zuvor näher ausgeführten kochenden Bedingungen in den Dampfdruckkochtopf getaucht.The Laminate patterns were for one or two hours among the previously closer executed cooking Conditions immersed in the pressure cooker.
(II) Lötbad:(II) solder bath:
Nach dem Eintauchen in den Dampfdruckkochtopf wurden die Muster gemäß den IPC-TM-650-Testverfahren etwa 20 Sekunden lang in ein Lötbad einer Temperatur von 500±10° F (260±5° C) getaucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 für Proben dargestellt, bei denen der nach dem Verfahren von Beispiel 5A hergestellte Überzug von Beispiel 1 verwendet wurde.To The samples were immersed in the pressure cooker according to the IPC-TM-650 test method into a solder bath for about 20 seconds a temperature of 500 ± 10 ° F (260 ± 5 ° C) dipped. The results are shown in Table 2 for samples in which the coating prepared by the method of Example 5A Example 1 was used.
Tabelle 2 Beständigkeit von Mehrschichtlaminat gegenüber kochendem Wasser durch FR-4-Epoxidharz Table 2 Resistance of multilayer laminate to boiling water by FR-4 epoxy resin
Die verschiedenen zuvor beschriebenen Verfahren und Techniken stellen eine Reihe von Möglichkeiten zur Durchführung der Erfindung bereit. Natürlich ist davon auszugehen, dass nicht notwendigerweise alle beschriebenen Aufgaben oder Vorteile gemäß einer bestimmten hierin beschriebenen Ausführungsform erzielt werden können. Daher erkennt z.B. der Fachmann, dass die Verfahren in einer Weise durchgeführt werden können, die einen Vorteil oder eine Gruppe von Vorteilen, wie sie hierin gelehrt werden, erreicht oder optimiert, ohne notwendigerweise andere Aufgaben oder Vorteile, wie sie unter Umständen hierin gelehrt oder vorgeschlagen werden, zu erzielen.The various methods and techniques described above a number of possibilities to carry out the invention ready. Naturally It can be assumed that not necessarily all described Tasks or benefits according to a certain embodiments described herein can be achieved. Therefore recognizes e.g. the person skilled in the art that the methods can be carried out in a manner that an advantage or group of advantages as taught herein be achieved or optimized, without necessarily other tasks or benefits, as they may be taught or suggested herein to achieve.
Weiterhin erkennt der Fachmann die Austauschbarkeit verschiedener Merkmale aus unterschiedlichen Ausführungsformen. In ähnlicher Weise können die verschiedenen zuvor diskutierten Merkmale und Schritte sowie andere bekannte Äquivalente solcher Merkmale oder Schritte durch einen Fachmann gemischt und abgestimmt werden, um Verfahren gemäß den hierin beschriebenen Prinzipien durchzuführen.Farther the expert recognizes the interchangeability of various features from different embodiments. In similar Way you can the various features and steps discussed above as well as other known equivalents such features or steps mixed by a person skilled in the art and be tuned to methods according to those described herein Perform principles.
Zwar wurde die Erfindung im Zusammenhang mit bestimmten Ausführungsformen und Beispielen offenbart, der Fachmann versteht jedoch, dass sich die Erfindung über die speziell offenbarten Ausführungsformen hinaus auf andere alternative Ausführungsformen und/oder Verwendungszwecke sowie offensichtliche Modifikationen und Äquivalente davon erstreckt. Dementsprechend soll die Erfindung nicht durch die speziellen Offenbarungen bevorzugter Ausführungsformen, sondern vielmehr durch Bezugnahme auf die beigefügten Patentansprüche beschränkt werden.Though The invention has been described in connection with certain embodiments however, those skilled in the art will understand that the invention over the specifically disclosed embodiments in addition to other alternative embodiments and / or uses and obvious modifications and equivalents thereof. Accordingly, the invention should not be limited by the specific disclosures preferred embodiments, but rather be limited by reference to the appended claims.
Claims (18)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP3611236A1 (en) * | 2018-08-17 | 2020-02-19 | Evonik Operations GmbH | An aqueous, storage-stable composition containing n-benzyl substituted n- (2-aminoethyl)-3-aminopropylsiloxane-hydrochlorides, method for their preparation and their use |
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2004
- 2004-01-08 DE DE102004001368A patent/DE102004001368A1/en not_active Ceased
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8131 | Rejection |