DE2212038A1 - Synthetic resin moulded parts - with low specific weight hollow filler bodies in a homogeneous compsn - Google Patents

Synthetic resin moulded parts - with low specific weight hollow filler bodies in a homogeneous compsn

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DE2212038A1 DE19722212038 DE2212038A DE2212038A1 DE 2212038 A1 DE2212038 A1 DE 2212038A1 DE 19722212038 DE19722212038 DE 19722212038 DE 2212038 A DE2212038 A DE 2212038A DE 2212038 A1 DE2212038 A1 DE 2212038A1
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Abstract

The resin substance filled with hollow bodies is rapidly hardened using heat and pressure. Pref. hollow balls of defined varying sizes are used to produce a high filling factor with the balls coated with a bonding agent which accelerates the setting of the resin substance.

Description

Verfahren zur Herstellung von Gißharzformteilen mit niedrigem spezifischen Gewicht.Process for the production of cast resin molded parts with low specificity Weight.

spezifischen Gewicht.specific weight.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, homogene Gießharzformstoffe mit niedrigem spezifischen Gewicht im Gießverfahren herzustellen.The present invention is based on the object of producing homogeneous cast resin molding materials with a low specific weight in the casting process.

Es ist bekannt, Formstoffe mit niedrigem spezifischen Gewicht auf zwei prinzipiell unterschiedlichen Wegen herzustellen: i. Kunstsotffe können durch gasabgebende Zusätze aufgeschäumt werden, wobei das Gas die Dichte erniedrigt.It is known to have molding materials with a low specific weight to produce two principally different ways: i. Kunstsotffe can get through Gas-emitting additives are foamed, the gas lowering the density.

2. In den Kunststoff können Füllstoffe mit niedrigem spezifischen Gewicht eingearbeitet werden. 2. In the plastic can fillers with low specificity Weight to be incorporated.

Der an sich bekannte Zusatz von Füllstoffen mit niedrigem spezifischen Gewicht für im Gießverfahren zu verarbeitende Kunstharze bereitet jedoch erhebliche Schwierigkeiten, da die Füllkörper mit einer niedrigeren Dichte im Harz während des Härtungsvorganges aufschwimmen und sich u.U. sogar aus dem Bindemittel herausdrücken können. Zur Umgehung dieses technologischen Nachteils sind mehrere Verfahrenskniffe versucht worden, um de resultierende Inhomogenität zu vermeiden. So hat man z.B. nach dem Guß in die Harzoberfläche Gaze oder feinmaschiges Drahtnetz eingelegt, um das Ausschwimmen der Hohlkörper zu verhindern. Ein anderer Weg wurde vorgeschlagen, als zunächst-die Form mit dem Leichtfüllstoff ohne Bindemittel gepackt wurde und anschließend das Bindemittel unter Vakuum quasi in einem Imprägnierverfahren in die gepackte Form eingefüllt wurde. Diese und weitere Abwandlungen der geschilderten Verfahren haben jedoch nur begrenzte Anwendungsmög lichkeiten bei weiteren technologischen Schwierigkeiten gefunden.The per se known addition of fillers with low specificity However, the weight for synthetic resins to be processed in the casting process is considerable Difficulties because the packing with a lower density in the resin during float up during the hardening process and possibly even push yourself out of the binding agent can. There are several procedural tricks to circumvent this technological disadvantage tried to avoid de resulting inhomogeneity. So you have e.g. After casting, gauze or fine-meshed wire mesh is inserted into the resin surface, to swim out the To prevent hollow bodies. Another way It was suggested, as a first step, the form with the lightweight filler without a binder was packed and then the binder under vacuum, as it were in an impregnation process was poured into the packed form. These and other modifications of the described However, processes have only limited application possibilities in other technological areas Found difficulties.

Eine Lösung zur Herstellung auch komplizierter homogener Gießharzformteile mit niedrigem spezifischen Gewicht unter Verwendung von Füllstoffen niedrigen spezifischen Gewichtes wurde erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine mit Hohlkörpern gefüllte Gießharzmasse bei erhöhten Temperaturen unter Druck einer Schnellhärtung unterworfen wird.A solution for the production of complex, homogeneous cast resin molded parts with low specific gravity using fillers of low specific gravity Weight was achieved according to the invention in that a filled with hollow bodies Cast resin compound subjected to rapid curing at elevated temperatures under pressure will.

Als Füllstoffe, die für die Erniedrigung des spezifischen Gewichtes infrage kommen, können z.B. eingesetzt werden: Schaumglas, Schaumkeramik, Hohlglaskugeln und Mikroballons.As fillers that are used to lower the specific gravity can be used, for example: foam glass, foam ceramics, hollow glass spheres and microballoons.

Als Bindemittel kommen vorzugsweise heißhärtende Epoxidharz/ Anhydrid-Härter-Gießharzsysteme mit entsprechenden Beschleunigern zur Anwendung. Es können aber auch warm- und kalthärtende Epoxidharzsysteme mit Amin- oder katalytischen Härtern eingesetzt werden, wie überhaupt letztlich alle flüssigen härtbaren Kunstharze Verwendung finden können, wenn sie zu einer schnellen Härtung unter Druck gebracht werden können.Heat-curing epoxy resin / anhydride hardener cast resin systems are preferably used as binders with appropriate accelerators for use. But it can also be hot- and cold-curing Epoxy resin systems with amine or catalytic hardeners are used, as at all Ultimately, all liquid curable resins can find use if they are can be pressurized to cure rapidly.

Entscheidend für das Erreichen homogener Formteile bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine schnelle Durchhärtung, so daß den Füllkörpern die Möglichkeit des Aufschwimmens genommen wird.Decisive for achieving homogeneous molded parts when using the The method according to the invention is a rapid hardening, so that the packing the possibility of floating is taken.

Bei der Verwendung von heißhärtbaren Epoxidharzsystemen kann eine Schnellhärtung ohne technologische Nachteile unter Druckanwendung erfolgen. Führt man dieses Härtungsverfahren an mit Hohlkörpern gefüllten Gießharzmassen auf Epoxidharzbasis durch, +)insofern erhält man homogene #ormteile ohne die sonst bekannten Nachteile einer Schnelihärtung bei hohen Temperaturen, wie z.B.When using thermosetting epoxy resin systems, a Rapid curing without technological disadvantages can be carried out with the application of pressure. Leads this curing process on epoxy resin-based casting resin compounds filled with hollow bodies through, +) insofar homogeneous molded parts are obtained without the usual ones Disadvantages of rapid hardening at high temperatures, e.g.

das Auftreten innerer Spannungen und Rißbildungen.the occurrence of internal stresses and cracks.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel zur Herstellung eines homogenen Gießharzformteiles mit niedrigem spezifischen Gewicht beschrieben: Eine Gießharzmasse, bestehend aus 100 Gewichtsteilen eines Epoxidharzes auf Bisphenol A-Basis mit einem Epoxidäquivalentgewicht von 190 - 5, einer Viskosität von 25 000 cP bei 20 OC 70 " Hexahydrophthalsäureanhydrid, 1,5 " Benzyldimethylanilin und 46,5 rt Hohlglaskugeln mit einer Schüttdichte von 0,15 g/cm3 und einem Korngrößenbereich von 10 bis 100 Zm 0 wird zunächst bei 90 C ohne Beschleuniger homogen vermischt und entgast. Die Stahlform eines Isolators mit einer Länge 0 von 16 cm wird auf die Härtungstemperatur von 150 C aufgeheizt. Anschließend wird die 90 OC heiße, mit Beschleuniger versetzte Gießharzmasse in die Form von oben eingegossen.The following is an embodiment for producing a homogeneous Cast resin molded part with low specific weight described: A cast resin compound, consisting of 100 parts by weight of an epoxy resin based on bisphenol A with a Epoxy equivalent weight of 190-5, a viscosity of 25,000 cP at 20 OC 70 "Hexahydrophthalic anhydride, 1.5" benzyldimethylaniline and 46.5 rt hollow glass spheres with a bulk density of 0.15 g / cm3 and a grain size range from 10 to 100 Zm 0 is first homogeneously mixed and degassed at 90 ° C. without accelerator. the Steel mold of an insulator with a length 0 of 16 cm is set to the curing temperature heated to 150 C. Then the 90 OC hot, mixed with accelerator Cast resin compound poured into the mold from above.

Die Form trägt einen Angußstutzen von 35 mm Durchmesser und 70 mm Länge, in den nach dem Füllen der Form ein Stempel eingedrückt und mit einem Gewicht belastet wird. Der Stempel drückt die Gießharzmasse zusammen. Bei dem hier beschriebenen an sich bekannten Gießverfahren unter Druckanwendung erfolgt der Härtungsvorgang von der heißen Formenwand zum Inneren der Gießharzmasse hin, die anfangs im Inneren noch flüssig ist.The mold has a sprue nozzle 35 mm in diameter and 70 mm in diameter Length in which a stamp is pressed after filling the form and with a weight is charged. The stamp compresses the cast resin compound. With the one described here The hardening process takes place under the application of pressure, known per se from the hot mold wall to the inside of the cast resin compound, which is initially inside is still liquid.

Der aufgegebene Druck gestattet es deshalb, der Reaktionsschwindung entgegenwirkend Gießharzmasse nachauschieben, Die Härtung ist nach 10 min beendet und das Teil kann entformt werden.The pressure applied therefore allows the reaction to shrink To counteract this, push in the casting resin compound. The hardening process is over after 10 minutes and the part can be demolded.

An dem nach vorstehendem Beispiel hergestellten Isolator wurde 3 ein spezifisches Gewicht von g = 0,68 g/cm3 ermittelt.On the insulator produced according to the above example, 3 became a specific weight of g = 0.68 g / cm3 determined.

Zur Kennzeichnung der Homogenität, d.h. der gleichmäßigen Verteilung der als Füllstoff verwendeten Hohlglaskugeln wurde in der obersten und untersten Zone des Formteiles an 5 mm dicken Scheiben der Füllstoffgehalt durch Veraschen bestimmt.To identify the homogeneity, i.e. the even distribution the hollow glass spheres used as filler were in the top and bottom Zone of the molded part on 5 mm thick disks the filler content by ashing certainly.

Bei einem theoretischen Gehalt von 21,5 Gew.% wurde in der obersten Zone ein Füllstoffgehalt von 21,2 Gew.% und in der untersten Zone ein Füllstoffgehalt von 21,3 Gew.% ermittelt.At a theoretical content of 21.5% by weight, the top Zone has a filler content of 21.2% by weight and a filler content in the lowest zone of 21.3% by weight.

Daraus ist ersichtlich, daß keinerlei Aufschwimmeffekt während des Härtungsvorganges aufgetreten ist und ein homogenes Formteil vorliegt. Überraschenderweise zeigte sich darüberhinaus, daß durch die Druckbelastung während des Härtungsvorganges die Hohlglaskugeln nicht zerstört werden, so daß ihr die Dichte reduzierender Effekt voll wirksam bleibt.It can be seen from this that no floating effect whatsoever during the The hardening process has occurred and a homogeneous molded part is present. Surprisingly It was also found that the pressure load during the curing process the hollow glass spheres are not destroyed, so that their density-reducing effect remains fully effective.

In weiterer Ausbildung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Hohlkugeln definierter unterschiedlicher Größe zu verwenden (sogenannte binäre Gemische), um einen hohen Füllfaktor und damit eine weitere Dichtereduzierung zu erreichen.In a further embodiment of the invention, it has proven to be advantageous To use hollow spheres of defined different sizes (so-called binary mixtures), to achieve a high fill factor and thus a further reduction in density.

Weiterhin ist es vorteilhaft, die Oberflächen der Hohlkörper, z.B. Glaskugeln, mit speziellen Haftvermittlern, wie z.B.Furthermore, it is advantageous to have the surfaces of the hollow bodies, e.g. Glass spheres, with special adhesion promoters, e.g.

Epoxy- oder Aminosilanen zu behandeln; bei Anwendung basisch wirkender Haftvermittler kann eine Beschleunigerwirkung auf die Gießharzmasse beim Aushärten erzielt werden, die es bei geeigneter Dosierung gestattet, auf die üblichen, schwer homogen zu verteilenden Beschleunigerzusätze zu verzichten.Treat epoxy or aminosilanes; more basic when used Adhesion promoters can have an accelerating effect on the casting resin compound during curing be achieved, which allows it with a suitable dosage, on the usual, difficult to dispense with accelerator additives that are homogeneously distributed.

4 Seiten Beschreibung 4 Patentansprüche4 pages description 4 claims

Claims (4)

Pat entansprüc e 0 Verfahren zur Herstellung von homogenen Gießharzformteilen Verfahren mit niedrigem spezifischen Gewicht unter Verwendung von Füllstoffen niedrigen spezifischen Gewichtes, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Hohlkörpern gefüllte Gießharzmasse bei erhöhten Temperaturen unter Druck einer Schnellhärtung unterworfen wird. Patent claims 0 Process for the production of homogeneous cast resin molded parts Process with low specific gravity using low fillers specific weight, characterized in that a filled with hollow bodies Cast resin compound subjected to rapid curing at elevated temperatures under pressure will. 2. Verfahren zur Herstellung von Gießharzforinteilen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß Hohlkugeln defi niert unterschiedlicher Größe zur Herstellung eines hohen Füllfaktors verwendet werden.2. A method for the production of cast resin molded parts according to claim 1 characterized in that hollow spheres are defi ned to different sizes Manufacture of a high fill factor can be used. 3. Verfahren zur Herstellung von Gießharzformteilen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Hohlkörper verwendet werden, deren Oberfläche mit Haftvermittlern behandelt worden sind.3. A method for producing cast resin molded parts according to claim 1 and 2, characterized in that hollow bodies are used, the surface of which have been treated with adhesion promoters. 4. Verfahren zur Herstellung von Gießharzformteilen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Hohlkörper mit Haftvermittlern verwendet werden, die eine die Härtung der Gießharzmasse beschleunigende Wirkung ausüben.4. A method for producing cast resin molded parts according to claim 3, characterized in that hollow bodies are used with adhesion promoters, which exert an accelerating effect on the hardening of the casting resin compound.
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