DE3814267A1 - EPOXY RESIN COMPOSITION - Google Patents
EPOXY RESIN COMPOSITIONInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Epoxidharzzusammensetzung enthaltend einen anorganischen Füllstoff, ein anionisches Tensid sowie einen Silan-Haftvermittler.The present invention relates to an epoxy resin composition containing an inorganic filler, an anionic surfactant and a silane coupling agent.
Epoxidharzzusammensetzungen, in welche ein oder mehrere anorganische Füllstoffe, wie z. B. Quarzpulver, Aluminiumoxid, Talk, Calciumcarbonat oder dergleichen, eingearbeitet werden, werden vor allem auf den Gebieten der Gieß- und Preßmassen und der Kunstharzimprägnierung sowie als modifizierte Epoxidharzzusammensetzungen, wie z. B. als Klebstoff-, oder Überzugsmaterial und als solche für die Verwendung in der Bautechnik und auf dem Konstruktionssektor, eingesetzt. Diese anorganischen Füllstoffe enthaltenden Epoxidharzzusammensetzungen weisen einen Nachteil auf, daß der anorganische Füllstoff beim Transport oder im Verlauf der Lagerung bei erhöhter Temperatur dazu neigt, sich abzulagern oder sich zu ver festigen.Epoxy resin compositions in which one or more inorganic Fillers such as B. quartz powder, aluminum oxide, talc, calcium carbonate or the like, are incorporated, especially in the fields the casting and molding compounds and the synthetic resin impregnation as well as modified epoxy resin compositions, such as. B. as an adhesive, or Covering material and as such for use in construction engineering and used in the construction sector. These inorganic fillers containing epoxy resin compositions have a disadvantage that the inorganic filler during transport or during storage at elevated temperature tends to deposit or ver consolidate.
Als Maßnahme gegen dieses Phänomen ist die kombinierte Verwendung von Thixotropiermitteln wie z. B. sehr fein gemahlenes Quarzpulver (kommer ziell erhältlich unter dem Handelsnamen Aerosil), Bentonit und derglei chen, bekannt.As a measure against this phenomenon, the combined use of Thixotropic agents such as B. very finely ground quartz powder (commer currently available under the trade names Aerosil), bentonite and the like chen, known.
Jedoch ist diese Zugabe von feinem Quarzpulver und dergleichen insofern nachteilig als diese Zugabe die Viskosität der Epoxidharzzusammensetzung erhöht und so die Verarbeitbarkeit und die Arbeitsproduktivität herab setzt.However, this addition of fine quartz powder and the like is so far disadvantageous as this addition is the viscosity of the epoxy resin composition increases and thus the processability and labor productivity decrease puts.
Demzufolge wird im Hinblick auf anorganische Füllstoffe enthaltende Epoxidharzzusammensetzungen eine Möglichkeit gesucht, um die Verfestigung des anorganischen Füllstoffs ohne viskositätssteigernde Materialzugabe, wie z. B. Quarzpulver, Bentonit und dergleichen, zu verhindern.Accordingly, in terms of containing inorganic fillers Epoxy resin compositions sought a way to solidify them the inorganic filler without adding viscosity-increasing material, such as B. quartz powder, bentonite and the like to prevent.
Eine Möglichkeit ist die Zugabe eines Tensids, das dem Epoxidharz einen oberflächenaktiven Effekt verleiht, der die Benetzbarkeit des anorgani schen Füllstoffs durch das Epoxidharz und dadurch die Dispergierbarkeit des anorganischen Füllstoffs verbessert und so dessen Verfestigung verhindert. Jedoch werden durch die Zugabe des Tensids die schaumzerstö renden und schaumverhindernden Eigenschaften der Zusammensetzung deutlich verschlechtert. Ein aus einer solchen Preßmasse gehärtetes Produkt weist daher einen erhöhten Schaumgehalt auf und wird dadurch zerbrechlich. Deshalb findet diese Methode in der Praxis keine Anwendung.One possibility is the addition of a surfactant that unites the epoxy resin Gives surface-active effect that the wettability of the inorganic filler due to the epoxy resin and thereby the dispersibility improved the inorganic filler and thus its solidification prevented. However, adding the surfactant will destroy the foam and foam-preventing properties of the composition clearly worsened. A product hardened from such a molding compound has therefore has an increased foam content and becomes fragile. Therefore, this method is not used in practice.
Die Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Epoxidharzzusammensetzung zu finden, worin die Verfestigung des anorgani schen Füllstoffs durch Zugabe eines Tensids verhindert wird ohne jedoch die schaumzerstörenden Eigenschaften des Harzes herabzusetzen.The object of the present invention is a Find epoxy resin composition, wherein the solidification of the inorganic filler is prevented by adding a surfactant without, however reduce the foam-destroying properties of the resin.
Aus der DE-A 26 52 045 ist die Verwendung von kationischen Tensiden sowie Silan-Kupplern bei der Verfestigung von losen unterirdischen Sandforma tionen in Bohrlöchern durch härtbare organische Harze bekannt. Ferner beschreibt die EP-A 57 595 ein Verfahren zur kratz- und abriebfesten Beschichtung von Glasbehältern mit Harzmischungen die u. a. Tenside und Silan-Haftvermittler enthalten. In der EP-A 83 053 werden nichtionische Tenside und Silan-Haftvermittler als Bestandteile für wäßrige Grundier zusammensetzungen für Glasfasern beschrieben. Ein gleiches Verfahren nur unter Verwendung von kationischen Tensiden ist aus der JP-A Sho 51-35 799 bekannt. Weiter sind in der US-A 45 22 966 nichtanlaufende abriebfeste Überzüge für transparente Polycarbonatformstücke beschrieben, die u. a. einen epoxidhaltigen Silan-Haftvermittler sowie ein nichtionisches Tensid in einer Acrylatpolymerzusammensetzung enthalten.DE-A 26 52 045 describes the use of cationic surfactants as well Silane couplers for solidifying loose underground sand forma tions in boreholes known by curable organic resins. Further EP-A 57 595 describes a method for scratch and abrasion resistant Coating of glass containers with resin mixtures which u. a. Surfactants and Silane coupling agent included. In EP-A 83 053 nonionic Surfactants and silane coupling agents as components for aqueous primers compositions for glass fibers described. The same procedure only using cationic surfactants is from JP-A Sho 51-35 799 known. Furthermore, US-A 45 22 966 does not tarnish wear-resistant Descriptions for transparent polycarbonate fittings described, u. a. an epoxy-containing silane coupling agent and a non-ionic surfactant contained in an acrylate polymer composition.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß die schaumzerstörenden und schaumverhindernden Eigenschaften verbessert werden können und zusätzlich die Verfestigung des anorganischen Füllstoffes verhindert werden kann, wenn zusätzlich zu einer ein Tensid enthaltenden Epoxidharzzusammen setzung ein Silan-Haftvermittler zugegeben wird. It has now surprisingly been found that the foam-destroying and anti-foam properties can be improved and in addition solidification of the inorganic filler can be prevented, when combined in addition to an epoxy resin containing a surfactant a silane coupling agent is added.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Epoxidharzzusammensetzung enthaltend einen anorganischen Füllstoff sowie ein anionisches Tensid und einen Silan-Haftvermittler.The present invention relates to an epoxy resin composition containing an inorganic filler and an anionic surfactant and a silane coupling agent.
Zweckmäßigerweise enthält die erfindungsgemäße Epoxidharzzusammen setzung 5-700 Gew.-Teile des anorganischen Füllstoffs 0,01-5,0 Gew.- Teile, insbesondere 0,05-1,0 Gew.-Teile, des anionischen Tensids und 0,001-10,0 Gew.-Teile, insbesondere 0,01-1,0 Gew.-Teile des Silan-Haft vermittlers bezogen auf 100 Gew.-Teile des Epoxidharzes.The epoxy resin according to the invention expediently contains together setting 5-700 parts by weight of the inorganic filler 0.01-5.0 parts by weight Parts, especially 0.05-1.0 parts by weight, of the anionic surfactant and 0.001-10.0 parts by weight, especially 0.01-1.0 parts by weight of the silane adhesive mediator based on 100 parts by weight of the epoxy resin.
Die Menge des anionischen Tensids kann auch von der Menge des anorgani schen Füllstoffs abhängen. Beträgt jedoch die Menge des anionischen Tensids weniger als 0,01 Gew.-Teile bezogen auf 100 Gew.-Teile Epoxid harz, so zeigt dieses keine Wirkung. Wenn die Menge des anionischen Tensids größer als 5,0 Gew.-Teile ist, so ist die schaumzerstörende Eigenschaft der Zusammensetzung zum großen Teil herabgesetzt, so daß der Silan-Haftvermittler seine verhütende Wirkung nicht zeigt. Daher beträgt die zweckmäßige Menge des anionischen Tensids 0,01-5,0 Gew.- Teile. Beträgt die Menge des anionischen Tensids weniger als 0,05 Gew.- Teile, so zeigt dieses keine praktische Wirkung, obwohl die Verfestigung des anorganischen Füllstoffes zu einem kleinen Grad verhindert wird. Beträgt die Menge des anionischen Tensids 1,0-5,0 Gew.-Teile, so sind die schaumzerstörenden und schaumverhindernden Eigenschaften so stark vermindert, daß der Silan-Haftvermittler seine Wirkung nicht zeigt oder der Silan-Haftvermittler in einer großen Menge eingesetzt werden muß, um eine Wirkung zu zeigen, was die Glasübergangstemperatur des gehärteten Produkt herabsetzt und die Kosten der Harzzusammensetzung auf eine unpraktikable Höhe anhebt. Daher beträgt die bevorzugte Einsatzmenge des anionischen Tensids 0,05-1,0 Gew.-Teile.The amount of the anionic surfactant can also depend on the amount of the inorganic depending on the filler. However, the amount of anionic is Surfactants less than 0.01 parts by weight based on 100 parts by weight of epoxy resin, so this has no effect. If the amount of anionic Surfactant is greater than 5.0 parts by weight, so is the foam-destroying Property of the composition largely reduced, so that the silane coupling agent does not show its preventive effect. Therefore the appropriate amount of the anionic surfactant is 0.01-5.0% by weight Parts. If the amount of the anionic surfactant is less than 0.05% by weight Parts, this shows no practical effect, although the solidification of the inorganic filler is prevented to a small degree. If the amount of the anionic surfactant is 1.0-5.0 parts by weight, that is foam-destroying and foam-preventing properties so strong reduced that the silane coupling agent does not show its effect or the silane coupling agent must be used in a large amount, to show an effect what the glass transition temperature of the hardened Product lowers and the cost of the resin composition to one impractical height. Therefore, the preferred amount used is anionic surfactant 0.05-1.0 parts by weight.
Die Einsatzmenge des Silan-Haftvermittlers kann von der Menge des anionischen Tensids abhängen. Beträgt jedoch die Menge des Silan-Haft vermittlers weniger als 0,001 Gew.-Teile bezogen auf 100 Gew.-Teile des Expoxidharzes, so zeigt dieser keine Wirkung. Wenn die Einsatzmenge 10,0 Gew.-Teile übersteigt, bewirkt diese große Menge des Silan-Haft vermittlers eine Erniedrigung der Glasübergangstemperatur (Tg-Wert). Daher sollte der Silan-Haftvermittler zweckmäßigerweise in einer Menge von 0,001-10,0 Gew.-Teilen verwendet werden. Beträgt die Menge des Silan-Haftvermittlers weniger als 0,01 Gew.-Teile, so erfordert der schaumzerstörende Prozeß zuviel Zeit und die Verarbeitbarkeit wird herabgesetzt, obschon eine gewisse Verbesserung der schaumzerstörenden und schaumverhindernden Eigenschaften erreicht wird. Beträgt die Menge des Silan-Haftvermittlers 1,0-10,0 Gew.-Teile bewirkt diese große Menge eine Erniedrigung der Glasübergangstemperatur und der Wärmebeständigkeit des gehärteten Produkts und erhöht zudem die Kosten der Zusammensetzung, so daß die Verwendung einer so großen Menge an Silan Haftvermittler nicht mehr von praktischer Bedeutung ist. Daher beträgt die bevorzugte Einsatzmenge des Silan-Haftvermittlers 0,01-1,0 Gew.-Teile.The amount of silane coupling agent used can vary from the amount of depend on anionic surfactant. However, the amount of silane sticking is mediator less than 0.001 parts by weight based on 100 parts by weight of Epoxy resin, this has no effect. If the amount used Exceeding 10.0 parts by weight causes this large amount of silane sticking mediator a lowering of the glass transition temperature (Tg value). Therefore, the silane coupling agent should be used in an amount of 0.001-10.0 parts by weight can be used. Is the amount of Silane coupling agent less than 0.01 parts by weight, so requires Foam-destroying process takes too much time and processability reduced, although some improvement in foam-destroying and foam-preventing properties is achieved. Amount of the silane coupling agent 1.0-10.0 parts by weight causes this large amount a lowering of the glass transition temperature and the heat resistance of the hardened product and also increases the cost of the composition, so the use of such a large amount of silane coupling agent is no longer of practical importance. Therefore, the preferred one is Amount of use of the silane coupling agent 0.01-1.0 parts by weight.
Als Epoxidharze gemäß der vorliegenden Erfindung sind alle Polyepoxide geeignet, die im Durchschnitt zwei oder mehrere 1,2-Epoxidgruppen in einem Molekül besitzen. Dabei kann es sich um gesättigte, ungesättigte, aliphatische, alicyclische, aromatische oder heterocyclische Epoxide handeln. Diese können auch einen nicht hindernden Substituenten wie z. B. ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Ethergruppe, eine Estergruppe oder dergleichen aufweisen. Beispiele für solche Polyepoxide sind Novolake, Polyglycidylether von zweiwertigen Phenolen wie z. B. 2,2-Bis- (4-hydroxyphenyl)-propan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-ethan, Bis-(4- hydroxyphenyl)-methan, Bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfon, Resorcin oder Hydrochinon, Polyglycidylether von dreiwertigen Alkoholen wie z. B. Glycerin, Polyglycidylester wie z. B. Diglycidylphthalat oder Diglycidyl isophthalat, epoxidierte Ester von polyehtylenisch ungesättigten Fett säuren wie z. B. epoxidiertes Leinöl, epoxidierte Ester von ungesättigten Alkoholen mit ungesättigten Carbonsäuren wie z. B. 3,4-Epoxycyclohexyl- methyl-3,4-epoxicyclohexylcarboxylat; weiter epoxidierte polyethylenisch ungesättigte Kohlenwasserstoffe wie z. B. epoxidiertes 2,2-Bis-(2-cyclo hexenyl)-propan, epoxidiertes Vinylcyclohexan, epoxidiertes Cyclopenta diendimer und dergleichen.As epoxy resins according to the present invention are all polyepoxides suitable, the average of two or more 1,2-epoxy groups in own a molecule. It can be saturated, unsaturated, aliphatic, alicyclic, aromatic or heterocyclic epoxides act. These can also be a non-interfering substituent such. B. a halogen atom, a hydroxyl group, an ether group, an ester group or the like. Examples of such polyepoxides are Novolaks, polyglycidyl ethers of dihydric phenols such as. B. 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, bis- (4- hydroxyphenyl) methane, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, resorcinol or Hydroquinone, polyglycidyl ether of trihydric alcohols such. B. Glycerol, polyglycidyl esters such as e.g. B. diglycidyl phthalate or diglycidyl isophthalate, epoxidized esters of polyethylenically unsaturated fat acids such as B. epoxidized linseed oil, epoxidized esters of unsaturated Alcohols with unsaturated carboxylic acids such as. B. 3,4-epoxycyclohexyl methyl 3,4-epoxicyclohexyl carboxylate; further epoxidized polyethylene unsaturated hydrocarbons such as B. epoxidized 2,2-bis (2-cyclo hexenyl) propane, epoxidized vinylcyclohexane, epoxidized cyclopenta diendimer and the like.
Bevorzugt als Epoxidharze sind Polyglycidylether von mehrwertigen Phenolen und Epoxidester von ungesättigten Alkoholen mit ungesättigten Carbonsäuren. Polyglycidyl ethers of polyvalent are preferred as epoxy resins Phenols and epoxy esters of unsaturated alcohols with unsaturated Carboxylic acids.
Tenside umfassen kationische, nichtionische und anionische Tenside, sowie solche vom Blockcopolymer-Typ. Bezüglich der schaumbildenden Eigenschaf ten von Tensiden vom kationischen nichtionischen oder Blockcopolymer-Typ können diese nicht in Richtung schaumzerstörende Eigenschaften verbessert werden, auch nicht durch Zugabe eines Silan-Haftvermittlers, sondern nur diejenigen von anionischen Tensiden werden durch Zugabe eines Silan-Haft vermittlers in Richtung Schaumzerstörung verbessert. Deshalb betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von anionischen Tensiden.Surfactants include cationic, nonionic and anionic surfactants, as well those of the block copolymer type. Regarding the foam-forming property cationic non-ionic or block copolymer type surfactants these can not be improved in the direction of foam-destroying properties not even by adding a silane coupling agent, but only those of anionic surfactants are adhered by adding a silane Improved intermediary towards foam destruction. Therefore concerns the present invention the use of anionic surfactants.
Anionische Tenside umfassen Carboxylate, Sulfonate, wie z. B. Alkylbenzol sulfonate, Alkylnaphthalinsulfonate, Alkalsulfonate, α-Olefinsulfonate, α-Sulfofettsäureester, Sulfobernsteinsäureester; Alkoxy-, Acyloxy- oder Acylaminoalkan-Sulfonate, Sulfate wie z. B. Alkylsulfate oder Ether sulfate, Phosphonate oder Phosphate.Anionic surfactants include carboxylates, sulfonates, such as. B. alkylbenzene sulfonates, alkylnaphthalenesulfonates, alkali sulfonates, α- olefin sulfonates, α- sulfofatty acid esters, sulfosuccinic acid esters; Alkoxy, acyloxy or acylaminoalkane sulfonates, sulfates such as. B. alkyl sulfates or ether sulfates, phosphonates or phosphates.
Zur erfindungsgemäßen Verwendung besonders geeignete anionische Tenside sind Ethersulfate, wie z. B. Natriumpolyoxyethylenlaurylether-sulfat, Triethanolaminpolyoxyethylenlaurylethersulfat, Natriumpolyoxyethylen alkylethersulfat, Natriumalkylsulfat, Triethanolaminalkylsulfat, welche insbesondere bevorzugt sind.Anionic surfactants particularly suitable for use in accordance with the invention are ether sulfates, such as. B. sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate, Triethanolamine polyoxyethylene lauryl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium alkyl sulfate, triethanolamine alkyl sulfate, which are particularly preferred.
Silan-Haftvermittler umfassen Epoxyorganosilane, Aminoorganosilane, Carboxyorganosilane, Mercaptoorganosilane, Methacryloxyorganosilane, Chlororganosilane, Vinylorganosilane sowie Cyanoorganosilane.Silane coupling agents include epoxy organosilanes, aminoorganosilanes, Carboxyorganosilanes, mercaptoorganosilanes, methacryloxyorganosilanes, Chlororganosilanes, vinylorganosilanes and cyanoorganosilanes.
Besonders geeignete Silan-Haftvermittler sind die Epoxyorganosilane wie z. B.Particularly suitable silane coupling agents are the epoxyorganosilanes such as e.g. B.
Glycidoxymethyltrimethoxysilan
Glycidoxymethyltriethoxysilan
β-Glycidoxyethyltrimethoxysilan
β-Glycidoxyethyltriethoxysilan
γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
γ-Glycidoxypropyltriethoxysilan
γ-Glycidoxypropyltri(methoxyethoxy)silan
γ-Glycidoxypropyltriacetoxysilan
δ-Glycidoxybutyltrimethoxysilan
δ-Glycidoxybutyltriethoxysilan
Glycidoxymethyldimethoxysilan
Glycidoxymethyl(methyl)dimethoxysilan
Glycidoxymethyl(ethyl)dimethoxysilan
Glycidoxymethyl(phenyl)dimethoxysilan
Glycidoxymethyl(vinyl)dimethoxysilan
Glycidoxymethyl(dimethyl)methoxysilan
β-Glycidoxyethyl(methyl)dimethoxysilan
β-Glycidoxymethyl(ethyl)dimethoxysilan
β-Glycidoxymethyl(dimethyl)methoxysilan
γ-Glycidoxypropyl(methyl)dimethoxysilan
γ-Glycidoxypropyl(ethyl)dimethoxysilan
γ-Glycidoxypropyl(dimethyl)methoxysilan
δ-Glycidoxybutyl(methyl)dimethoxysilan
δ-Glycidoxybutyl(ethyl)dimethoxysilan
δ-Glycidoxybutyl(dimethyl)methoxysilan
Bis-(glycidoxymethyl)dimethoxysilan
Bis-(glycidoxymethyl)diethoxysilan
Bis-(glycidoxyethyl)dimethoxysilan
Bis-(glycidoxyethyl)diethoxysilan
Bis-(glycidoxypropyl)dimethoxysilan
Bis-(glycidoxypropyl)diethoxysilan
Tris-(glycidoxymethyl)methoxysilan
Tris-(glycidoxymethyl)ethoxysilan
Tris-(glycidoxyethyl)methoxysilan
Tris-(glycidoxyethyl)ethoxysilan
Tris-(glycidoxypropyl)methoxysilan
Tris-(glycidoxypropyl)ethoxysilan
Glycidylmethyltrimethoxysilan
Glycidylmethyltriethoxysilan
b-Glycidylethyltrimethoxysilan
β-Glycidylethyltriethoxysilan
β-Glycidylpropyltrimethoxysilan
γ-Glycidylpropyltriethoxysilan
γ-Glycidylpropyltri(methoxyethoxy)silan
γ-Glycidylpropyltriacetoxysilan
3,4-Epoxycyclohexylmethyltrimethoxysilan
3,4-Epoxycyclohexylmethyltriethoxysilan
3,4-Epoxycyclohexylethyltrimethoxysilan
3,4-Epoxycyclohexylpropyltrimethoxysilan
3,4-Epoxycyclohexylbutyltrimethoxysilan.Glycidoxymethyltrimethoxysilane
Glycidoxymethyltriethoxysilane
β- glycidoxyethyltrimethoxysilane
β- glycidoxyethyltriethoxysilane
γ- glycidoxypropyltrimethoxysilane
γ- glycidoxypropyltriethoxysilane
γ- glycidoxypropyltri (methoxyethoxy) silane
γ- glycidoxypropyltriacetoxysilane
δ- glycidoxybutyltrimethoxysilane
δ- glycidoxybutyltriethoxysilane
Glycidoxymethyldimethoxysilane
Glycidoxymethyl (methyl) dimethoxysilane
Glycidoxymethyl (ethyl) dimethoxysilane
Glycidoxymethyl (phenyl) dimethoxysilane
Glycidoxymethyl (vinyl) dimethoxysilane
Glycidoxymethyl (dimethyl) methoxysilane
β- glycidoxyethyl (methyl) dimethoxysilane
β- glycidoxymethyl (ethyl) dimethoxysilane
β- glycidoxymethyl (dimethyl) methoxysilane
γ- glycidoxypropyl (methyl) dimethoxysilane
γ- glycidoxypropyl (ethyl) dimethoxysilane
γ- glycidoxypropyl (dimethyl) methoxysilane
δ- glycidoxybutyl (methyl) dimethoxysilane
δ- glycidoxybutyl (ethyl) dimethoxysilane
δ- glycidoxybutyl (dimethyl) methoxysilane
Bis (glycidoxymethyl) dimethoxysilane
Bis (glycidoxymethyl) diethoxysilane
Bis (glycidoxyethyl) dimethoxysilane
Bis (glycidoxyethyl) diethoxysilane
Bis (glycidoxypropyl) dimethoxysilane
Bis (glycidoxypropyl) diethoxysilane
Tris (glycidoxymethyl) methoxysilane
Tris (glycidoxymethyl) ethoxysilane
Tris (glycidoxyethyl) methoxysilane
Tris (glycidoxyethyl) ethoxysilane
Tris (glycidoxypropyl) methoxysilane
Tris (glycidoxypropyl) ethoxysilane
Glycidylmethyltrimethoxysilane
Glycidylmethyltriethoxysilane
b -Glycidylethyltrimethoxysilane
β- glycidylethyltriethoxysilane
β- glycidylpropyltrimethoxysilane
γ- glycidylpropyltriethoxysilane
γ- glycidylpropyltri (methoxyethoxy) silane
γ- glycidylpropyltriacetoxysilane
3,4-epoxycyclohexylmethyltrimethoxysilane
3,4-epoxycyclohexylmethyltriethoxysilane
3,4-epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane
3,4-epoxycyclohexylpropyltrimethoxysilane
3,4-epoxycyclohexylbutyltrimethoxysilane.
Insbesondere bevorzugt sind γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und β-(3,4-Epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilan. Γ- Glycidoxypropyltrimethoxysilane and β - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane are particularly preferred.
Da die erfindungsgemäße Epoxidharzzusammensetzung ein Tensid enthält, bewirkt dieses eine verbesserte Dispergierbarkeit des anorganischen Füllstoffs und verhindert dessen Verfestigung und Sedimentierung. Da die Zusammensetzung weiter einen Silan-Haftvermittler enthält, wird die Verschlechterung der schaumzerstörenden Eigenschaften aus dem Tensid gehalt überwunden.Since the epoxy resin composition according to the invention contains a surfactant, this causes an improved dispersibility of the inorganic Filler and prevents its solidification and sedimentation. Since the Composition further contains a silane coupling agent, the Deterioration of the foam-destroying properties from the surfactant salary overcome.
So treten in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung weder eine Verfesti gung noch eine Sedimentierung des anorganischen Füllstoffs auf, und diese besitzt hervorragende schaumzerstörende Eigenschaften, so daß bei Verwendung solcher Epoxidharzzusammensetzungen als Gieß- oder Preßmasse gehärtete Produkte von hoher Qualität erhalten werden.Thus, no solidification occurs in the composition according to the invention sedimentation of the inorganic filler, and this has excellent foam-destroying properties, so that at Use of such epoxy resin compositions as a casting or molding compound high quality hardened products can be obtained.
Im weiteren können die Epoxidharzzusammensetzungen auch zusätzliche Komponenten, die für die erfindungsgemäße Wirkung nicht von Belang sind, enthalten, wie z. B. Farbstoffe oder Stabilisatoren.In addition, the epoxy resin compositions can also additional Components which are not important for the effect according to the invention, included, such as B. dyes or stabilizers.
Eine Harzzusammensetzung wird durch Mischen von 100 Gew.- Teilen eines flüssigen Epoxidharzes auf Bisphenol-A-Basis mit einem Epoxidequivalent von 189 (Araldit® GY 260, Ciba-Geigy) mit 0,1 Gew.- Teilen Triethanolaminpolyoxyethylenlaurylethersulfat, 0,02 Gew.-Teilen γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und 50 Gew.-Teilen kristallinem Quarzpulver (erhältlich unter dem Handelsnamen 3H, Nagase & Co., Japan) hergestellt.A resin composition is prepared by mixing 100 parts by weight of a liquid bisphenol A-based epoxy resin with an epoxide equivalent of 189 (Araldit® GY 260, Ciba-Geigy) with 0.1 part by weight of triethanolamine polyoxyethylene lauryl ether sulfate, 0.02 part by weight. Parts γ- glycidoxypropyltrimethoxysilane and 50 parts by weight of crystalline quartz powder (available under the trade name 3H, Nagase & Co., Japan).
Eine Harzzusammensetzung wird durch Mischen von 100 Gew.-Teilen eines flüssigen Epoxidharzes auf Bisphenol-F-Basis (Epiclon® 830-S, DIC Co., Japan) mit 0,1 Gew.-Teilen Triethanolsaminpoly oxyethylenlaurylethersulfat, 0,02 Gew.-Teilen γ-Glycidyloxypropyltri methoxysilan und 50 Gew.-Teilen kristallinem Quarzpulver (wie in Bei spiel 1) hergestellt.A resin composition is prepared by mixing 100 parts by weight of a liquid bisphenol F-based epoxy resin (Epiclon® 830-S, DIC Co., Japan) with 0.1 part by weight of triethanolsamine poly oxyethylene lauryl ether sulfate, 0.02 part by weight. Parts γ- glycidyloxypropyltri methoxysilane and 50 parts by weight of crystalline quartz powder (as in Example 1).
Eine Harzzusammensetzung wird durch Mischen von 100 Gew.-Teilen eines flüssigen Epoxidharzes auf Bisphenol-A-Basis (Araldit® GY 260, Ciba-Geigy) mit 50 Gew.-Teilen Quarzpulver (wie in Beispiel 1) herge stellt.A resin composition is prepared by mixing 100 parts by weight of one liquid epoxy resin based on bisphenol A (Araldit® GY 260, Ciba-Geigy) with 50 parts by weight of quartz powder (as in Example 1) poses.
Eine Harzzusammensetzung wird durch Mischen von 100 Gew.-Teilen eines flüssigen Epoxidharzes auf Bisphenol-G-Basis (Epiclon® 830-S, DIC Co., Japan) mit 50 Gew.-Teilen Quarzpulver (wie in Beispiel 1) hergestellt.A resin composition is prepared by mixing 100 parts by weight of one liquid bisphenol G-based epoxy resin (Epiclon® 830-S, DIC Co., Japan) with 50 parts by weight of quartz powder (as in Example 1).
Je 300 g der Epoxidharzzusammensetzungen aus den Beispielen 1, 2, Vergleichsbeispiel 1 und 2 werden in je eine 300 ml Flasche eingefüllt. Diese werden 12 Tage lang (ca. 6000 km) in einem Lastwagen einem Straßen-Transporttest unterworfen. Danach wird der Verfestigungsgrad geprüft. Die Resultate sind in Tabelle 1 wiedergegeben.300 g each of the epoxy resin compositions from Examples 1, 2, Comparative examples 1 and 2 are filled into a 300 ml bottle. These are stored in a truck for 12 days (approx. 6000 km) Road transport test subjected. Then the degree of solidification checked. The results are shown in Table 1.
In Tabelle 1 und den folgenden Tabellen bedeuten die Zeichen ○, ∆ und × die folgenden Verfestigungsgrade.In Table 1 and the following tables, the characters ○, ∆ and × mean the following degrees of solidification.
○Wird ein Stab in die Proben gedrückt, so erreicht dieser auf Finger druck hin den Boden der Proben mit Leichtigkeit. ∆Wird ein Stab in die Probe gedrückt, so erreicht dieser den Boden der Probe nur auf starken Druck hin. ×Der Stab kann überhaupt nicht in die Probe gedrückt werden. ○ If a stick is pressed into the samples, it reaches the finger push the bottom of the samples with ease. ∆If a rod is pressed into the sample, it will reach the bottom of the Test only under strong pressure. × The rod cannot be pressed into the sample at all.
In den Epoxidharzzusammensetzungen der Beispiele 1 und 2, gemäß der vorliegenden Erfindung, verfestigt sich das Quarzpulver nicht und kann leicht aufgerührt werden auch wenn eine Sedimentierung stattfindet.In the epoxy resin compositions of Examples 1 and 2, according to the In the present invention, the quartz powder does not solidify and can can be easily stirred even if sedimentation takes place.
In den Epoxidharzzusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 1 und 2 fehlen das anionische Tensid und der Silan-Haftvermittler, was zu einer Verfe stigung des Quarzpulvers führt.The epoxy resin compositions of Comparative Examples 1 and 2 are absent the anionic surfactant and the silane coupling agent, resulting in a compound leads to the quartz powder.
Je eine Probeflasche (30 cm Ø × 200 mm) wird mit Epoxidharzzusammenset zungen aus den Beispielen 1 und 2 sowie den Vergleichsbeispielen 1 und 2 bis zu einer Höhe von 180 mm gefüllt und in vertikaler Position in einem Heißluftzirkulationsofen bei 80°C während 24 Std. resp. bei 120°C während 8 Std. einem Wärmealterungstest unterworfen. In diesem Test trennt sich der Inhalt der Probeflasche in eine klare Schicht A, in eine Füllstoffdispersionsschicht B und in eine Schicht C, die überschüssigen Füllstoff enthält. Die Höhen der Schichten werden gemessen (Schicht A: a mm; Schicht B: b mm; Schicht C: c mm) und der Sedimentie rungsgrad gemäß der folgenden Gleichung berechnet. Ein größerer Sedimentierungsgrad bedeutet, daß der Füllstoff im Harz gleichmäßiger dispergiert ist und der Verfestigungsgrad kleiner ist.One sample bottle each (30 cm Ø × 200 mm) is filled with epoxy resin compositions from Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 up to a height of 180 mm and in a vertical position in a hot air circulation oven at 80 ° C for 24 hours. resp. subjected to a heat aging test at 120 ° C for 8 hours. In this test, the contents of the sample bottle are separated into a clear layer A, a filler dispersion layer B and a layer C which contains excess filler. The heights of the layers are measured (layer A: a mm; layer B: b mm; layer C: c mm) and the degree of sedimentation is calculated according to the following equation. A larger degree of sedimentation means that the filler is more uniformly dispersed in the resin and the degree of solidification is smaller.
Zusätzlich wird der Verfestigungsgrad gemäß Anwendungsbeispiel 1 bestimmt.In addition, the degree of solidification according to application example 1 certainly.
Die Resultate sind in der Tabelle 2 wiedergegeben. The results are shown in Table 2.
Die Resultate der Tabelle 2 zeigen, daß die Epoxidharzzusammensetzungen der Beispiele 1 und 2 keine Verfestigung des Quarzpulvers im Hitze alterungstest aufweisen; selbst wenn eine gewisse Sedimentierung statt findet, kann diese sedimentierte Quarzpulverschicht leicht aufgerührt werden. Andererseits zeigen die Epoxidharzzusammensetzungen der Ver gleichsbeispiele 1 und 2 deutliche Sedimentierung und deutliche Verfesti gung des anorganischen Füllstoffs.The results of Table 2 show that the epoxy resin compositions of Examples 1 and 2 no solidification of the quartz powder in the heat show aging test; even if some sedimentation takes place finds, this sedimented quartz powder layer can be easily stirred will. On the other hand, the epoxy resin compositions of Ver same examples 1 and 2 clear sedimentation and clear hardening supply of the inorganic filler.
Epoxidharzzusammensetzungen, gemäß Beispiel 1, jedoch ohne Silan-Haft vermittler und mit wechselndem Gehalt an anionischem Tensid werden hergestellt und dem Hitzalterungstest bei 80°C/24 Std. wie im Anwendungs beispiel 2 unterworfen.Epoxy resin compositions, according to Example 1, but without silane adhesion mediator and with changing content of anionic surfactant manufactured and the heat aging test at 80 ° C / 24 hours as in use subjected to example 2.
Die jeweils eingesetzten Mengen an anionischen Tensid und die Resultate sind in Tabelle 3 wiedergegeben.The amounts of anionic surfactant used and the results are shown in Table 3.
Die Resultate in Tabelle 3 zeigen, daß ohne Verwendung eines Silan-Haft vermittlers die Zugabe eines anionischen Tensids die schaumzerstörenden Eigenschaften der Zusammensetzung verschlechtert werden. Die schaumzer störenden Eigenschaften verschlechtern sich mit zunehmender Menge an anionischem Tensid und beim Ansteigen der Tensidmenge über 0,5 Gew.-Teile wird überhaupt keine Schaumzerstörung mehr erreicht.The results in Table 3 show that without using a silane coupling mediator the addition of an anionic surfactant the foam-destroying Properties of the composition deteriorate. The foam disruptive properties deteriorate with increasing amount anionic surfactant and if the amount of surfactant increases by more than 0.5 part by weight no foam destruction is achieved at all.
Bezüglich des Sedimentierungsgrades zeigen alle Zusammensetzungen gute Resultate.Regarding the degree of sedimentation, all compositions show good results Results.
Epoxidharzzusammensetzungen, gemäß Beispiel 1, jedoch mit wechselndem Gehalt an Silan-Haftvermittler werden hergestellt und dem Hitzealterungstest bei 80°C/24 Std. analog zum Anwendungsbeispiel 2 unterworfen.Epoxy resin compositions, according to Example 1, but with changing Silane coupling agent content is produced and the Heat aging test at 80 ° C / 24 hours analogous to application example 2 subject.
Die jeweils eingesetzten Mengen an Silan-Haftvermittler und die Resultate sind in Tabelle 4 wiedergegeben. The amounts of silane coupling agent used and the results are shown in Table 4.
Die Resultate in Tabelle 4 zeigen, daß die Wirkung des Silan-Haftver mittlers bei einer Menge von 0,015 Gew.-Teilen einsetzt.The results in Table 4 show that the effect of the silane adhesive is used in an amount of 0.015 parts by weight.
Alle Zusammensetzungen zeigen zwar ungeachtet der Silan-Haftvermittler menge gute Resultate bezüglich des Sedimentierungsgrades. Nur die Zusammensetzung ohne Tensid jedoch mit Silan-Haftvermittler zeigt einen niedrigen Sedimentierungsgrad, was bedeutet, daß sie in einem festen Zustand ist.All compositions show regardless of the silane coupling agent lots of good results regarding the degree of sedimentation. Only that Composition without surfactant but with silane coupling agent shows one low level of sedimentation, which means that they are in a solid Condition is.
Epoxidharzzusammensetzungen werden gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei das anionische Tensid durch kationische nichtionische oder Blockcopoly mer-Tenside ersetzt wird und die Mengen an Silan-Haftvermittlern variiert werden. Die schaumzerstörenden Eigenschaften, der Sedimentierungsgrad und der Verfestigungsgrad dieser Zusammensetzungen werden nach den in den Anwendungbeispielen 1-3 beschriebenen Verfahren bestimmt, wobei der Sedimentierungsgrad nur nach der Hitzealterung bei 80°C/24 Std. bestimmt wird. Die Resultate sind in der Tabelle 5 wiedergegeben. Epoxy resin compositions are prepared according to Example 1, wherein the anionic surfactant by cationic nonionic or block copoly mer surfactants is replaced and the amount of silane coupling agents varies will. The foam-destroying properties, the degree of sedimentation and the degree of solidification of these compositions are according to the in the Application examples 1-3 described method, the Degree of sedimentation determined only after heat aging at 80 ° C / 24 hours becomes. The results are shown in Table 5.
Die Resultate dieses Anwendungsbeispiels zeigen, daß bei Verwendung von kationischen oder nichtionischen Tensiden die schaumzerstörenden Eigen schaften und der Verfestigungsgrad nicht verbessert werden.The results of this application example show that when using cationic or non-ionic surfactants are the foam-destroying properties and the degree of solidification cannot be improved.
Wird ein Blockcopolymer-Tensid verwendet, so werden die schaumzerstören den Eigenschaften nicht verbessert, auch nicht durch Zugabe eines Silan-Haftvermittlers. Der Verfestigungsgrad und der Sedimentierungsgrad jedoch werden verbessert.If a block copolymer surfactant is used, it will destroy the foam the properties not improved, not even by adding one Silane coupling agent. The degree of solidification and the degree of sedimentation however will be improved.
In den erfindungsgemäßen Epoxidharzzusammensetzungen treten beim Transport oder bei der Lagerung bei erhöhter Temperatur kaum Ablagerung und Verfestigung des anorganischen Füllstoffs auf. Sogar wenn dieser sich ablagert oder verfestigt, genügt bloßes Rühren zur Auflösung. Weiter tritt weder ein Anstieg in der Viskosität der Epoxidharzzusammensetzung noch ein Anstieg in der Neigung zur Schaumbildung auf, welche daraus hergestellte gehärtete Produkte brüchig macht.In the epoxy resin compositions according to the invention Hardly any deposits or transport during storage at elevated temperatures and solidification of the inorganic filler. Even if this is deposits or solidifies, just stirring to dissolve. Continue there is no increase in the viscosity of the epoxy resin composition still an increase in the tendency to foam, which results from it makes hardened products brittle.
Daher weisen die erfindungsgemäßen Epoxidharzzusammensetzungen eine gute Verarbeitbarkeit und eine gute Arbeitsproduktivität auf und ergeben als Gieß- und Preßmassen gehärtete Produkte von hoher Qualität.Therefore, the epoxy resin compositions of the invention have a good one Workability and good labor productivity on and result as Casting and molding compounds hardened products of high quality.
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