DE4227132A1 - Bindemittelsystem auf basis von epoxidharz-phenolharz-kombinationen - Google Patents
Bindemittelsystem auf basis von epoxidharz-phenolharz-kombinationenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Harzgemisch als Bindemittel
mit niedrigem Gehalt an Monomeren und niedermolekularen
Verbindungen zur Herstellung von Filtern für
Fest/Flüssig-Trennungen und zur Luftfiltration zur
Verstärkung von Glasgewebeeinlagen zur Herstellung von
Trenn- und Schruppscheiben, Reibbelägen, technischen
und dekorativen Laminaten, Glasgewebeverstärkungen und
Einbrennlacken.
Da Phenolharze gute Thermostabilitäten und
Chemikalienfestigkeiten aufweisen, haben sie sich im
Laufe der Zeit auf vielen Anwendungsgebieten
durchsetzen können, so auch zur Herstellung
harzgetränkter Filterpapiere. Diese werden
üblicherweise aus voluminösen, weichen saugfähigen
Papieren, deren Porenvolumen 80% und mehr beträgt,
hergestellt. Im Rohzustand nehmen solche Papiere
begierig Wasser auf und verlieren dabei einen großen
Teil ihrer ohnehin nicht hohen Festigkeit.
Darüberhinaus quellen die enthaltenen Cellulosefasern
und verringern dadurch das Porenvolumen.
Durch Tränken mit geeigneten Imprägnierharzen wird den
Filterpapieren daher Festigkeit und eine höhere
Stabilität gegen Feuchtigkeit verliehen.
Gewöhnlich verwendet man zu diesem Zweck hauptsächlich
Phenolharze auf der Basis von
Phenolnovolak-Hexamethylentetramin oder von
Phenolresolen bzw. Mischungen dieser Harze, die in
gelöster Form vorliegen. Als Verdünnungsmittel können
dabei Alkohole, Ketone, Ester oder deren Mischungen
dienen. Gut für diesen Zweck sind z. B. Methanol oder
Ethanol geeignet.
Da die imprägnierten Filter im Gebrauch z. B. als Luft- oder
Ölfilter eine gewisse Flexibilität besitzen
müssen, wurde bisher die Herstellung derart
durchgeführt, daß im einsetzbaren Filter ein gewisser
Anteil niedermolekularer Verbindungen insbesondere
freies Phenol, enthalten blieb.
In neuerer Zeit hat sich jedoch dieser Gehalt an
restlichem Phenol und niedermolekularen Bestandteilen
als Nachteil erwiesen, da für die Verwendung derartiger
Flächengebilde die Geruchsintensität durch Monomere und
niedermolekulare Verbindungen bei der Lagerung,
Konfektionierung und im Gebrauch Bedeutung erlangt
haben, wobei die Form der Entsorgung auf normalen
Deponien oder als Sondermüll ein weiteres wichtiges
Einsatzkriterium darstellt. Bei der Aushärtung
phenolharz-imprägnierter Filter werden zudem
geruchsintensive Spaltprodukte freigesetzt, wodurch
eine zusätzliche Abluftreinigung erforderlich wird.
Es ist weiterhin üblich, mit Hilfe von ähnlichen
Harzkombinationen in geringerer Verdünnung
Glasgewebeprepregs zur Schleifscheibenverstärkung
herzustellen. Um hohe Schleifgeschwindigkeiten und
damit hohe Schleifleistungen mit solchen
phenolharzgebundenen Schleifkörpern zu erzielen, ist
zur Erfüllung der Arbeitssicherheitsanforderungen eine
Verstärkung der Schleifkörper erforderlich. Diese
Verstärkung kann mit unterschiedlichen Materialien wie
z. B. Faserstoffen, Vliesen sowie gewebten
Textilstoffen auf Basis Baumwolle, Glas, Kunstseide
oder Aramid erfolgen. Prepregs unter Verwendung von
Glasseidegeweben und Phenolharzen haben die größte
industrielle Anwendung erfahren, da sie die besonders
hohen mechanischen und thermischen
Festigkeitsanforderungen an den Träger noch am besten
erfüllen.
Dabei ist das auf das Gewebe aufgebrachte Bindemittel
ein wichtiger Bestandteil der Verstärkung. Es soll eine
gute Benetzungsfähigkeit und Haftung gegenüber dem
Glasfilament und der Schleifscheibenmischung aufweisen,
um seiner Funktion als zusätzlicher Haftvermittler bzw.
Kraftüberträger zwischen Schleifscheibenbindung und
Armierung gerecht zu werden.
Das Phenolharz, welches zur Imprägnierung eingesetzt
wird, muß eine starke Adhäsion zum Gewebe haben, hohe
Festigkeiten und eine gewisse Flexibilität auf dem
Gewebe aufweisen. Seine Härtezeit muß auf die
Reaktivität der anderen Harze, die zur Herstellung von
Schleifscheiben eingesetzt werden, abgestimmt sein.
Weiterhin darf nach der Imprägnierung und
anschließenden Trocknung die sogenannte
"Fensterbildung", eine flächige Ausbreitung des
Harzfilms zwischen den Gewebemaschen, nicht auftreten,
um eine einwandfreie Kornverteilung der
Scheibenmischung zu gewährleisten. Der Prepreg sollte
unter Beibehaltung der Klebfreiheit und Elastizität
eine relativ lange Lagerfähigkeit, auch unter
ungünstigen klimatischen Bedingungen, aufweisen, um
einwandfreie Schnittkanten beim Stanzen der Rondelle
ohne Abplatzen von Harzteilen zu gewährleisten.
Klebfreie Prepregs ohne Trennfolienzwischeneinlage
ermöglichen eine rationelle Verarbeitung an
Fertigungsautomaten.
Während in früheren Jahren hierzu vornehmlich
Phenolresole zur Imprägnierung Verwendung fanden,
wurden später, ebenso wie zur Imprägnierung von
Papierfiltern, auch höherkondensierte
Phenolnovolaklösungen, denen man Hexamethylentetramin
als Härter zugesetzt hatte, eingesetzt.
Prepregs auf Basis von Phenolnovolaken wiesen eine
längere Lagerfähigkeit hinsichtlich des Fließgrades des
Harzes auf, blieben unter ungünstigen klimatischen
Verhältnissen klebfrei und waren wirtschaftlicher
herzustellen als Prepregs auf Basis von Phenolresolen.
Als Nachteil ist die mehr oder weniger anfallende
Sprödigkeit des Harzes im Prepreg zu bewerten, die auf
eine geringere Haftung zum Gewebe zurückzuführen ist.
Daher wurde auch für diese Verwendung in den letzten
Jahren versucht, die Vorteile beider Harztypen durch
Mischen miteinander zu verbinden, was aber nur bis zu
einem gewissen Grad gelang.
So konnte dadurch die Umweltverträglichkeit der
imprägnierten Produkte nicht in großem Maße erhöht
werden, da die erwünschte Flexibilität dieser Produkte
nur durch einen gewissen Gehalt an niedermolekularen
Verbindungen und an Monomeren erhalten werden kann.
Aufgabe der Erfindung war es daher, ein preiswertes,
lagerfähiges, umweltverträgliches Harz zu entwickeln,
das zur Imprägnierung von Filterpapieren ebenso wie zur
Glasgewebeverstärkung geeignet ist.
Aufgabe der Erfindung war es daher auch, ein Harz zur
Verfügung zu stellen, das bei einer hohen Reaktivität
zu den verschiedensten Faserstoffen, Vliesen und
gewebten Materialien eine hohe Haft-, Binde- und
Benetzungsfähigkeit aufweist, nach dem Trocknen und
Aushärten eine hohe Flexibilität besitzt und diese auch
bei Beanspruchung durch hohe Temperaturen beibehält.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch Harzgemische, die
Kombinationen von Phenolharzen und Epoxidharzen gemäß
der Ansprüche 1 bis 3 enthalten, wobei als Phenolharze
Novolake, Resole oder deren Gemische mit den besonderen
Eigenarten gemäß der Ansprüche 4 bis 10 und als
Epoxidharze solche gemäß Anspruch 10 enthalten sein
können. Die erfindungsgemäßen Harze können gemäß der
Ansprüche 10 bis 13 in verdünnter Form vorliegen, und
als solche zur Imprägnierung von Papieren, wie z. B.
Filterpapieren oder von Glasgeweben verwendet werden.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch das
Vermischen von Phenolresolen, Phenolnovolaken und
langkettigen Epoxidharzen Harzgemische erhalten werden,
deren Reaktivität um etwa 20% höher liegt als
üblicherweise verwendete Harze. Gleichzeitig weisen die
ausgehärteten Harzfilme bei Verringerung der
Monomeranteile und niedermolekularen flüchtigen
Verbindungen in Form von Phenol und Phenolalkoholen
höhere Flexibilitäten und Festigkeitswerte durch eine
erhöhte Zähelastizität auf.
Durch die Reduzierung der flüchtigen Verbindungen wird
die Feuchtigkeitsempfindlichkeit und die
Geruchsintensität der vorgetrockneten Harzfilme
deutlich verringert.
Erfindungsgemäße Harzsysteme enthalten Phenol- und
Epoxidharze im Gewichtsverhältnis von 95:5 bis 20:80,
vorzugsweise werden solche mit einem Verhältnis von
90:10 bis 30:70 verwendet, wobei als Phenolharze alle
im sauren Medium kondensierten Novolake auf Basis von
Phenolen, Kresolen, Bisphenolen mit einem molaren
Phenol: Formaldehyd-Verhältnis von 1:0,2 bis 1:0,8 und
einem freien Phenolgehalt von < 0,5% oder basisch
kondensierte Resole mit einem molaren
Phenol-Formaldehydverhältnis von 1:1 bis 1:3,
vorzugsweise 1:1,6 bis 1:2,7 und einem freien
Phenolgehalt < 1% eingesetzt werden können. Die beiden
Phenolharztypen können dabei einzeln oder im Gemisch im
Verhältnis von 10 : 90 bis 90 : 10 mit einem geeigneten
Epoxidharz vermischt oder umgesetzt werden.
Als Epoxidharze kommen Umsetzungsprodukte oder Gemische
von Bisphenol A- und Bisphenol F-Diglycidylethern mit
polymeren Fettsäuren in Frage, wobei Bisphenol A und
Bisphenol F mit allen Verbindungen verethert sein
können, die mindestens eine Epoxidgruppe enthalten.
Hierzu zählen auch alle im "Handbook of Epoxy Resins"
(Lee, H.; Neville K.: Mc Graw Hill Book Company, New
York, 1967) genannten Epoxidverbindungen, wie z. B.
Glycidyl-ether, -thioether, -amine, -polyamine oder
-ester.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Harzgemischs
können bevorzugt Epoxidharze verwendet werden, die durch
Vermischen oder Verestern mit polymeren Fettsäuren im
molaren Verhältnis von 3:1 bis 1:3 hergestellt werden
und ein Epoxidäquivalent von 170 bis 1200 g/val
besitzen.
Als polymere Fettsäuren eignen sich ungesättigte
dimere oder trimere Fettsäuren, die durch Reaktion an
der ethylenischen Bindung miteinander verknüpft werden.
Als solche eignen sich aber auch Umsetzungsprodukte von
Diolen oder Polyglykolen mit Dicarbonsäuren oder
Monocarbonsäuren bzw. Fettsäuren, wobei als Diole
aliphatische, verzweigte oder unverzweigte
Dihydroxyverbindungen mit benachbarten oder getrennten
bzw. endständigen OH-Gruppen und einer Kohlenstoffzahl
von 2 bis 20 umgesetzt werden können. Insbesondere
werden Butandiol oder Polybutylglykol mit den
Carbonsäuren zu den polymeren Fettsäuren umgesetzt.
Zur Umsetzung geeignete Dicarbonsäuren sind solche mit
3 bis 18 C-Atomen, insbesondere solche mit 4 bis 16
C-Atomen, wie z. B. Fumarsäure, Adipin- oder
Sebacinsäure. Als Monocarbonsäuren bzw. Fettsäuren
können gesättigte oder ungesättige, verzweigte oder
unverzweigte Carbonsäuren mit einem aliphatischen Rest
mit 3 bis 60 C-Atomen, insbesondere solche mit einer
Kettenlänge von 9 bis 54 C-Atomen, zur Herstellung der
erfindungsgemäßen polymeren Fettsäuren verwendet
werden. Vorzugsweise werden natürliche Fettsäuren, die
durch Esterhydrolyse aus Ölen wie Leinöl, Tallöl oder
Ricinusöl gewonnen werden, oder Ölsäure, Stearinsäure
oder ähnliche mit den oben genannten
Dihydroxyverbindungen umgesetzt. Beispiele für
kurzkettige Monocarbonsäuren sind Propionsäure,
Acrylsäure, Methacrylsäure oder Vinylessigsäure.
Die erfindungsgemäßen Harze können je nach Verwendung
als verdünnte Harzlösungen einen Feststoffgehalt von
etwa 25 bis 80% enthalten. Als Verdünnungsmittel
können Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Butanol, Ketone
als da sind Aceton, Methylethylketon,
Methylisobutylketon oder Ester, wie z. B. Ethylacetat,
Butylacetat dienen. Es können aber auch Mischungen
dieser Verdünnungsmittel verwendet werden.
Vorzugsweise werden die Harzlösungen mit niedrigeren
Alkoholen, wie Methanol und Ethanol, und niedrigeren
Alkanonen, wie Aceton und Methylethylketon verdünnt,
wobei "niedrigere" bedeutet, daß es sich dabei um
solche mit weniger als sieben C-Atomen pro Molekül
handelt. Auch aromatische und aliphatische,
einschließlich cycloaliphatische Lösungs- bzw.
Verdünnungsmittel können, je nach Einsatzgebiet des
Harzgemischs verwendet werden. Dazu gehören Toluol,
Xylol, Methylglykol, Ethylglykol 1-Methoxypropanol-2.
Außerdem können in dem Gemisch maximal 0,5 bis 5%
Wasser enthalten sein.
Zur Imprägnierung von Filterpapieren, die außer
Cellulosefasern einen gewissen Anteil geeigneten
synthetischen Fasermaterials enthalten können, wird das
Harzgemisch derart mit einem geeigneten Lösungsmittel
verdünnt, vorzugsweise mit Methanol, Aceton oder deren
Gemisch, daß ein Imprägnierharz mit einem
Feststoffgehalt von 10 bis 30% entsteht.
Diese Harzlösung kann durch Sprühen, Tauchen oder
Überziehen auf das Filterpapier gebracht werden.
Üblicherweise wird das Filterpapier in Form einer Bahn
über ein Walzenauftragswerk geführt, wo die Bahn mit
der Harzlösung getränkt wird. Die nasse, imprägnierte
Bahn wird durch einen Trockenkanal geführt, wo die
flüchtigen, niedrig siedenden Lösungsmittel verdampfen
und möglichst einer Rückgewinnung zugeführt werden. Die
Trocknung der Bahnen erfolgt bei Temperaturen zwischen
80 und 180°C, und zwar derart, daß noch keine
Aushärtung der Imprägnierharze erfolgt. Bei Verwendung
der erfindungsgemäßen Harzgemische zeigt sich, daß
bereits das noch nicht ausgehärtete Papier eine um
20 bis 30% höhere Festigkeit aufweist, die bei der
Konfektionierung eine höhere Beanspruchung der Papiere
erlaubt, wie sie z. B. beim Plissieren, Rillieren und
Prägen durch Erhöhung der Durchlaufgeschwindigkeit
vorkommen kann.
Auf Grund dieser höheren Festigkeit, die sich auch im
ausgehärteten Zustand fortsetzt, besteht auch die
Möglichkeit, den Gehalt der Harzmischung im Papier um
10 bis 20% zu reduzieren, um übliche Festigkeiten
einzuhalten.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Harze sind, daß
das Aushärten bei niedrigeren Temperaturen als bisher
erfolgen kann, und zwar bei 100 bis 160°C,
vorzugsweise bei 120 bis 140°C, gegenüber sonst
üblichen 160 bis 200°C. Dabei werden Filterpapiere mit
erhöhter Flexibilität erhalten. Diese Flexibilität
bleibt auch erhalten, wenn die Papiere in Gegenwart von
Flüssigkeiten hohen Temperaturen bis zu 160°C
ausgesetzt werden, wie dieses z. B. bei Ölfiltern oder
oft bei Filtrationen chemischer Reaktionslösungen der
Fall ist.
Vorteilhaft ist auch, daß während des Aushärtens so gut
wie keine geruchsintensiven und gesundheitsschädlichen
Spaltprodukte freigesetzt werden.
Da die erfindungsgemäßen Harzgemische eine hohe
Affinität bzw. Haftfähigkeit sowohl zu organischen
Fasern als auch zu anorganischen Fasern und
Materialien, wie z. B. Glasfasern und Sand aufweisen,
können sie aufgrund ihres Eigenschaftsprofils in
hervorragender Weise auch verwendet werden, um
Schleifscheiben, Trenn- und Schruppscheiben,
Reibbeläge, technische und dekorative Laminate,
Glasgewebeverstärkungen und Einbrennlacke daraus
herzustellen.
Je nach Verwendung können hierzu die Anteile der
einzelnen Harzkomponenten variiert werden und durch
Zugabe eines der oben genannten Verdünnungsmittel der
Feststoffgehalt eingestellt werden.
Zur Herstellung von Glasgewebeprepregs, die zur
Verstärkung von Trenn- bzw. Schruppscheiben dienen,
empfiehlt sich ein Harzgemisch mit 30-70 Teilen
Novolak und 70-30 Teilen Resol. 30-70 Teile eines
derartigen Gemisches werden mit 70-30 Teilen eines
Gemisches aus Epoxidharz und polymerer Fettsäure bzw.
70-30 Teilen eines Epoxidharz-Umsetzungsproduktes mit
polymeren Fettsäuren eingesetzt. 50 bis 80 Teile des
erfindungsgemäßen Harzgemisches werden mit 20 bis 50
Teilen Aceton oder Methanol als Verdünnungsmittel
eingesetzt. Mit einem solchen Harzgemisch unter Zusatz
von tertiären Aminen, wie z. B. N,N-Dimethylbenzylamin,
o-(N,N-Dimethylaminomethyl-phenol,
2,4,6-Tris-(N,N-dimethylaminomethyl)-phenol oder
Imidazolen, wie z. B. 2-Methylimidazol, Phenylimidazol,
2-Ethyl-4-Methylimidazol im ersten Schritt hergestellte
Prepregs zeigen eine hohe Elastizität, sind
feuchtigkeitsunempfindlich, klebfrei, sind bis zu 6
Monate lagerfähig und zeigen so gut wie kein
Verspröden. Sie lassen sich daher in einfacher Weise
ohne Trennfolienzwischenlage über längere Zeit lagern,
anschließend gut verarbeiten und ohne Abplatzen von
Harzteilen stanzen.
94 kg Phenol werden mit 940 g Oxalsäure versetzt und
auf ca. 100°C erhitzt. Unter Rühren und Rückfluß
werden über 2 h verteilt 46,70 kg 45%-iges Formalin
zugegeben. Nach Beendigung der Zugabe wird die
Reaktionsmischung unter Rückfluß für 2 weitere Stunden
erhitzt und danach durch Destillation von
leichtsiedenden Bestandteilen (Wasser, Phenol) befreit.
Anschließend wird der verbleibenden klaren Harzschmelze
vorsichtig 58,2 kg Methanol zugefügt und eine klare
Lösung hergestellt. Die Kenndaten der resultierenden
Harzlösung zeigt Tabelle 1.
Es wird eine Harzlösung wie in Beispiel 1 hergestellt,
zu der anschließend noch 1,6 kg Dicyandiamid zugegeben
werden. Danach wird so lange unter Sieden gerührt, bis
eine klare Lösung erhalten wird.
Zur klaren Lösung von Beispiel 2 werden unter Rühren
bei Raumtemperatur 9,7 kg Hexamethylentetramin
zugesetzt und eine klare Lösung hergestellt.
32,9 kg Phenol werden mit 0,9 kg Triethylamin versetzt
und auf 80 bis 85°C erhitzt. Unter Rühren werden bei
dieser Temperatur 60,5 kg Formalin, (45-%-ig), über 3 h
verteilt zugegeben. Nach Beendigung der Zugabe wird die
Reaktion noch 2 h bei einer Temperatur von 85°C
weitergeführt und danach durch Destillation von
leichtsiedenden Bestandteilen (Wasser, Phenol) befreit.
Anschließend werden in das heiße Harz 23,1 kg Methanol
portionsweise unter Rückfluß zugeführt. In die heiße
methanolische Harzlösung werden 1,8 kg Dicyandiamid
zugegeben und bis zur vollständigen Lösung unter Kühlen
gerührt.
181 g eines käuflichen Diglycidylethers des Bisphenol
A, wie z. B. Rütapox® 0164, werden mit 86 g einer
dimeren Fettsäure (Pripol 1013) mit einem
Dimersäuregehalt von 95% mit einer Säurezahl von
196 mg KOH/g und einer Verseifungszahl von 201 mg KOH/g
in einem Reaktionskolben gemischt. Nach Zugabe von 0,7 g
Benzyldimethylamin (BDMA) wird unter Stickstoffatmosphäre
langsam auf 140°C aufgeheizt. Nach Beendigung der
leicht exothermen Reaktion wird bei ca. 150°C bis zu
einem Epoxidäquivalent der Mischung von 500 bis 550 g/Äquiv.
nachreagiert. Anschließend werden ca. 180 g Aceton
unter Rückfluß zugegeben und auf Raumtemperatur
abgekühlt.
Die in Beispiel 5 angegebenen Mischungen aus Epoxidharz
und dimerer Fettsäure (Pripol 1013) werden mit 180 g
Aceton gemischt und so lange gerührt, bis eine klare
Lösung entsteht. Das Epoxidäquivalent der Lösung
beträgt 445 g/Äquiv.
90,5 g des Epoxidharzes (Rütapox® 0164) werden mit 81,4 g
einer dimeren Fettsäure (Pripol 1013) nach dem
Vermischen mit 0,7 g BDMA versetzt und unter Rühren und
Stickstoffatmosphäre langsam auf 160°C erhitzt. Das
Gemisch wird bei dieser Temperatur gehalten bis ein
Epoxidäquivalent von 1070 g/Äquiv. ermittelt wird.
Anschließend wird dem Gemisch unter Rückfluß 115 g
Aceton zugegeben. Es entsteht eine klare Lösung.
Die im Beispiel 7 angegebenen Rohstoffe werden unter
Rühren bei Raumtemperatur gemischt. Die entstandene,
klare Lösung hat ein Epoxidäquivalent von 574 g/Äquiv.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele
erläutert:
Die mechanischen Gebrauchseigenschaften von
imprägnierten Filterpapieren können durch die
Bestimmung des Berstdruckes an imprägnierten und
getrockneten Filterpapieren im vorreagierten und im
ausgehärteten Zustand nach Klimalagerung bei
Raumtemperatur und 50% rel. Luftfeuchtigkeit bestimmt
werden. Die Imprägnierung, Vorreaktion und Trocknung
der Papiere erfolgt gleichbleibend auf einer
Vits-Horizontal-Laborimprägnieranlage. Die Länge des
Trockners beträgt 1,2 m. Die auf einen Harzgehalt (nach
DIN 16 916-02-HI) von 18 ± 2% mit Aceton als
Verdünnungsmittel eingestellten Harzlösungen werden in
eine Imprägnierwanne gegeben. Als Verdünnungsmittel
können zu diesem Zweck auch Aceton/Methanol-Gemische im
Verhältnis 1 : 1 bis 1 : 4 verwendet werden. Neben der
Bestimmung des Berstdruckes nach DIN 53 141 wird ebenso
der Gehalt an freiem Phenol nach DIN 16 916-02-L2
bestimmt. Das zur Imprägnierung verwendete Papier weist
ein Rohgewicht von 100 bis 105 g/cm2 auf. Es wird
gleichmäßig durch das Imprägnierbad und anschließend
durch den Trockner geführt. Die Verweilzeit des
imprägnierten Papiers beträgt 2 min. bei 110°C. Der
Harzgehalt der vorreagierten und getrockneten Papiere
beträgt 20 ± 1%.
Die weitere Aushärtung des Papiers erfolgt an DIN A5
großen Papierabschnitten in einem Trockenschrank bei
160°C für 10 min. Neben der Bestimmung des
Berstdruckes wird von jedem gehärteten Papier der
Gehalt an freiem Phenol nach DIN 16 916-02-L2 bestimmt.
Mit der in Beispiel 3 beschriebenen Harzlösung wird ein
Filterpapier in der zuvor beschriebenen Weise
hergestellt und geprüft. Die Eigenschaften sind in
Tabelle 2 aufgeführt.
Die Herstellung des Imprägnates erfolgt mit der
Harzlösung aus Beispiel 4. Die anschließende
Imprägnierung und Eigenschaftsprüfung wird in der oben
beschriebenen Weise durchgeführt. Die Eigenschaften
sind in Tabelle 2 aufgeführt.
90 g einer Lösung aus Beispiel 3 werden mit 10 g einer
Lösung aus Beispiel 5 innig vermischt. Aus dieser
Mischung wird, wie oben beschrieben, nach Verdünnen mit
Aceton ein Imprägnat hergestellt, dessen Eigenschaften
in Tabelle 2 aufgeführt sind.
Das gleiche wie in Beispiel 11 beschrieben, wird mit
95 g Harzlösung aus Beispiel 3 und 5 g Harzlösung aus
Beispiel 5 wiederholt. Nach dem innigen Vermischen der
Harzlösungen wird in beschriebener Weise mit Methanol
verdünnt. Mit dieser Lösung behandelte Filter weisen
die in Tabelle 2 angegebenen Eigenschaften auf.
90 g Harzlösung aus Beispiel 3 werden mit 10 g des
Gemisches aus Beispiel 8 homogenisiert und nach dem
Verdünnen mit Aceton zur Imprägnierung von
Filterpapieren, wie oben beschrieben, verwendet. Die
Eigenschaften der erhaltenen Produkte sind in Tabelle 2
aufgeführt.
Das gleiche, wie in Beispiel 13 beschrieben, wird mit
95 g Harzlösung aus Beispiel 3 und 5 g Harzlösung aus
Beispiel 7 durchgeführt. Die Eigenschaften der
imprägnierten Filterpapiere sind in Tabelle 2
aufgeführt.
30 g Harzlösung aus Versuchsbeispiel 1 werden mit 70 g
Harzlösung aus Beispiel 5 und einem Zusatz von 1,5 g
einer 10-%-igen methanolischen Lösung 2-Methylimidazol
gemischt und zur Imprägnierung, wie oben beschrieben,
mit Aceton verdünnt. Die Eigenschaftswerte des
Imprägnates sind in Tabelle 2 aufgeführt.
40 g einer Harzlösung aus Beispiel 1 werden mit 60 g
einer Harzlösung aus Beispiel 5 und 1,5 g einer
10-%-igen, methanolischen Lösung von 2-Methylimidazol
vermischt.
Die Messung der B-Zeit bei 130°C nach DIN 16 916-02-C2
für dieses Gemisch ergibt einen Wert von 5 min 5 s.
30 g einer Harzlösung aus Beispiel 2 und 70 g einer
Harzlösung aus Beispiel 5 werden mit 1,5 g einer
10-%-igen, methanolischen Lösung von 2-Methylimidazol
vermischt.
Die Messung der B-Zeit bei 130°C nach DIN 16 916-02-C2
für dieses Gemisch ergibt einen Wert von 4 min 20 s.
40 g einer Harzlösung aus Beispiel 1 und 60 g einer
Harzlösung aus Beispiel 8 werden mit 1,5 g einer
10-%-igen, methanolischen Lösung von 2-Methylimidazol
vermischt.
Die Messung der B-Zeit bei 130°C nach DIN 16 916-02-C2
für dieses Gemisch ergibt einen Wert von 5 min 10 s.
Entgegen den üblichen Aushärtebedingungen wird das mit
dem in Beispiel 16 aufgeführte Imprägnat 10 min bei
140°C gehärtet. Der gemessene Berstdruck nach DIN 53 141
beträgt 350 kPa.
Die Harzmischung aus Beispiel 16 wird in der Weise mit
Aceton verdünnt, daß ein Papier mit einem Harzgehalt
von 15% erhalten wird. Nach einer Vorreaktion
innerhalb von 2 min bei 110°C wird ein Berstdruck von
180 kPa und nach der weiteren Aushärtung innerhalb von
10 min bei 160°C wird ein Berstdruck von 340 kPa
gemessen.
Ein für Schleifscheibenverstärkungen übliches
Glasgewebe (Interglas 93133) wird mit der Harzmischung
aus Beispiel 16 imprägniert und 2 min im
Trockenschrank bei 110°C getrocknet. Das klebfreie
flexible Gewebe weist einen Harzgehalt von 33% auf.
Bei Lagerung des Gewebes bei Raumtemperatur und 90 bis
95% rel. Luftfeuchte bleibt der Prepreg klebfrei. Der
Gehalt an freiem Phenol beträgt 0,1% (DIN 16 916-02-L2).
Der Prepreg ist nach 6monatiger Lagerung bei
Raumtemperatur und 50-%-iger rel. Luftfeuchte noch
flexibel.
Unter gleichen Bedingungen, wie im Beispiel 21
beschrieben, wird ein übliches
Phenolresolnovolakgemisch mit einem Harzgehalt von 65%,
einer Viskosität von 450 mPa·s bei 20°C, einer B-Zeit
bei 130°C von 8 min und einem Gehalt an freiem Phenol
von 8% auf das gleiche Glasgewebe aufgebracht. Nach
dem Trocknen ist das Gewebe trocken und flexibel. Nach
24stündiger Lagerung bei Raumtemperatur und 90 bis
95% rel. Luftfeuchte wird der Prepreg leicht klebrig.
Der Harzgehalt des Prepregs ist 30,9%. Der Gehalt an
freiem Phenol wird mit 1,6% ermittelt. Der Prepreg ist
nach 6monatiger Lagerung bei Raumtemperatur und
50-%-iger Luftfeuchte nicht mehr flexibel sondern
brüchig. Beim Biegen des Gewebes platzen Harzpartikeln
ab.
Claims (15)
1. Harzgemisch zur Imprägnierung und/oder
Beschichtung flächiger Gebilde, dadurch
gekennzeichnet, daß es Kombinationen aus
Phenolharzen und Epoxidharzen enthält.
2. Harzgemisch nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß es Phenolharze und Epoxidharze
im Verhältnis von 95:5-20:80 enthält.
3. Harzgemisch nach den Ansprüchen 1-2, dadurch
gekennzeichnet, daß es Phenolharze und Epoxidharze
im Verhältnis von 90:10-30:70 enthält.
4. Harzgemisch nach den Ansprüchen 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß zu seiner Herstellung als
Phenolharz ein Phenolnovolak mit einem
Molverhältnis von Phenol zu Formaldehyd mit 1:0,2-1:0,8
eingesetzt wird.
5. Harzgemisch nach den Ansprüchen 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß der freie Phenolgehalt des
Phenolnovolaks < 0,5% liegt.
6. Harzgemisch nach den Ansprüchen 1-5, dadurch
gekennzeichnet, daß zu seiner Herstellung als
Phenolharz ein Phenolresol mit einem molaren
Verhältnis Phenol:Formaldehyd von 1:1-1:3
eingesetzt wird.
7. Harzgemisch nach den Ansprüchen 1-6, dadurch
gekennzeichnet, daß der freie Phenolgehalt des
Phenolresols < 1% liegt.
8. Harzgemisch nach den Ansprüchen 1-7, dadurch
gekennzeichnet, daß als Phenolharz ein Gemisch aus
Novolaken und Resolen im Gewichtsverhältnis 95 : 5
bis 5 : 95 eingesetzt wird.
9. Harzgemisch nach den Ansprüchen 1-8, dadurch
gekennzeichnet, daß zu seiner Herstellung als
Phenolharz ein Gemisch aus Novolaken und Resolen
in Gewichtsverhältnissen 70 : 30 bis 30 : 70
eingesetzt wird.
10. Harzgemisch nach den Ansprüchen 1-9, dadurch
gekennzeichnet, daß zu seiner Herstellung als
Epoxidharz Umsetzungsprodukte bzw. -gemische aus
einem Epoxidharz mit einem Epoxidäquivalent von
170-1200 mit polymeren Fettsäuren im Verhältnis
von 3:1-1:3 eingesetzt werden.
11. Harzgemisch nach den Ansprüchen 1-10, dadurch
gekennzeichnet, daß die darin enthaltenen Harze
mit einem
Lösungsmittel der Gruppe Methanol, Ethanol,
Butanol, Aceton, Methylethylketon,
Methylisobutylketon, Ethylacetat und Butylacetat
verdünnt wird.
12. Harzgemisch nach den Ansprüchen 1-11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Harz mit einem
Lösungsmittel gemäß Anspruch 11 bis auf einen
Feststoffgehalt von 10 bis 80% verdünnt wird.
13. Harzgemisch nach den Ansprüchen 1-12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lösung einen
Festkörpergehalt von 25-80% hat.
14. Verwendung eines Harzgemischs gemäß der Ansprüche
1-13 zur Imprägnierung von Papieren z. B.
Filterpapieren.
15. Verwendung eines Harzgemischs gemäß der Ansprüche
1-13 zur Imprägnierung bzw. Beschichtung von
Glasgeweben.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924227132 DE4227132A1 (de) | 1991-11-08 | 1992-08-17 | Bindemittelsystem auf basis von epoxidharz-phenolharz-kombinationen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4136764 | 1991-11-08 | ||
DE19924227132 DE4227132A1 (de) | 1991-11-08 | 1992-08-17 | Bindemittelsystem auf basis von epoxidharz-phenolharz-kombinationen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4227132A1 true DE4227132A1 (de) | 1993-05-13 |
Family
ID=25908909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924227132 Withdrawn DE4227132A1 (de) | 1991-11-08 | 1992-08-17 | Bindemittelsystem auf basis von epoxidharz-phenolharz-kombinationen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4227132A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8778039B2 (en) | 2010-07-21 | 2014-07-15 | Bamberger Kaliko Textile Finishing Gmbh | Composite material for further processing into sheet-like abrasive products and process for the production thereof |
-
1992
- 1992-08-17 DE DE19924227132 patent/DE4227132A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8778039B2 (en) | 2010-07-21 | 2014-07-15 | Bamberger Kaliko Textile Finishing Gmbh | Composite material for further processing into sheet-like abrasive products and process for the production thereof |
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