DE69331759T2 - Epoxydharzzusammensetzungen und ihre verwendungen, insbesondere für verbundwerkstoffe - Google Patents

Epoxydharzzusammensetzungen und ihre verwendungen, insbesondere für verbundwerkstoffe

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Description

  • Die Erfindung betrifft das Gebiet der Verbundstrukturen, die ein Epoxidharz umfassen.
  • In der Technik ist wohlbekannt, dass Epoxidharzzusammensetzungen eine sehr interessante Anwendung im Verbinden oder Imprägnieren verschiedener Materialien finden, wie Faserstrukturen, Schaumstoffe, zum Beispiel harte, halbharte oder weiche Schaumstoffe, sowie andere Verstärkungsmaterialien als Halbfabrikate, wie Wabenstrukturen. Die Techniken der Herstellung von Verbundstrukturen sind ebenfalls bekannt. Man verwendet häufig Materialien, die mit einem Harz desselben Typs wie das Harz, das bei der Herstellung der endgültigen Verbundstruktur eingesetzt wird, vorimprägniert sind. Die praktischen Bedingungen beim Formen sind sehr variabel. Tatsächlich gibt es Harzsysteme für das Formen mit hohem oder niedrigem Druck, zum Beispiel in einem partiellen Vakuum, um das Eindringen des Harzes in die Verstärkungsstruktur zu begünstigen.
  • Andere Systeme funktionieren nach der Technik, die man "Kontaktpressen" nennt. Dabei werden die aufeinanderfolgenden Verstärkungsschichten nach und nach imprägniert, während sie in die Form gelegt werden, und bei der Polymerisation ist kein Druck notwendig. Alle diese Begriffe sind in der Technik wohlbekannt und müssen also nicht weiter ausgeführt werden.
  • Der Fachmann weiß jedoch, dass es schwierig ist, Epoxidharzzusammensetzungen zu formulieren, die alle Eigenschaften besitzen, die für eine Anwendung bei der Herstellung von Verbundstrukturen wünschenswert sind. Von den Parametern, die als wichtig gelten, sei zunächst die Lebensdauer des Harzsystems genannt. Unter Lebensdauer versteht man die maximale, vom Lieferanten des Harzes oder der harzvorimprägnierten Verstärkung garantierte Zeitspanne, während der das Produkt für die Herstellung einer Verbundstruktur geeignet ist, d. h. die Handhabungsmerkmale und die mechanischen Eigenschaften nach der Polymerisation oder Härtung beibehält. Dieser Parameter ist sehr wichtig, insbesondere wenn man Teile mit sehr großen Abmessungen herstellen muss, die lange Handhabungsdauern erfordern, vor allem wenn die Temperatur relativ hoch ist, zum Beispiel 25 bis 30ºC.
  • Ein weiterer Parameter ist das Verhalten der Verbundstruktur in feuchter Umgebung nach der Polymerisation.
  • Es ist gekennzeichnet durch die Wassermenge, die von dem Verbundstoff absorbiert werden kann, sowie durch die thermomechanischen Eigenschaften desselben (wie zum Beispiel die Glasübergangstemperatur), sobald der Sättigungsgrad unter den betrachteten Feuchtigkeitsbedingungen erreicht ist.
  • Für die Herstellung sogenannter "Sandwichstrukturen" ist es außerdem erforderlich, dass die Harzzusammensetzung eine gute Haftfähigkeit auf den Verstärkungen, wie den synthetischen Schaumstoffen und den Wabenstrukturen, die man in solchen Strukturen häufig verwendet, besitzt.
  • Es ist außerdem wünschenswert, dass die Epoxidharzzusammensetzung unter relativ milden Bedingungen, d. h. unter niedrigem Druck und bei mäßiger Temperatur, formgepresst werden kann.
  • Nach Kenntnis der Anmelderin entspricht keines der zur Zeit vorhandenen Harzsysteme auf Epoxidbasis allen oben genannten Bedingungen für die Herstellung von Verbundstrukturen. Die Systeme, die für das Kontaktpressen bekannt sind, haben nur eine sehr geringe Lebensdauer (einige Stunden) und mangelhafte Eigenschaften in feuchtem Milieu. Die "Wet-Pregs" genannten Systeme haben nur eine Lebensdauer von einigen Tagen, und ihre Eigenschaften in feuchtem Milieu sind schlecht. Weitere bekannte Zusammensetzungen auf der Basis von Epoxidharzen haben eine zufriedenstellende Lebensdauer, aber ihre Polymerisation oder Härtung muss bei relativ hohen Temperaturen (zum Beispiel über 85ºC) erfolgen. Sie haften nur schwach auf Verstärkungen wie Schaumstoffen oder Wabenstrukturen, und ihre Eigenschaften in feuchtem Milieu bleiben mangelhaft.
  • Im folgenden werden Dokumente aufgeführt, die den Stand der Technik auf dem Gebiet der Erfindung darstellen.
  • Das Patent US-A-4,423,094 beschreibt eine Epoxidharzzusammensetzung, die auf Werkzeuge aufgebracht werden soll, um ihnen eine verbesserte Oberflächenbeständigkeit zu verleihen. Eine solche Zusammensetzung enthält zu diesem Zweck eine sehr große Menge an Härtefüllstoff. Ihre Härtung erfolgt in herkömmlicher Weise, indem man nacheinander ein aliphatisches Amin bei Umgebungstemperatur und dann ein Imidazol bei erhöhter Temperatur einwirken lässt. Die beiden Härter wirken nacheinander ein, und die Eigenschaften des Harzes erlauben es ihm nicht, alle oben genannten Anforderungen zu erfüllen.
  • Das Patent FR-A-2.041.977 betrifft die Gewinnung von Formkörpern aus Epoxidharz durch ein Verfahren, bei dem nacheinander zwei Härter zum Einsatz kommen, wobei ein erster Formvorgang bei niedriger Temperatur ein flexibles Formteil liefert, das anschließend entformt und einer Wärmebehandlung bei einer höheren Temperatur unterzogen wird, so dass man einen steifen Feststoff erhält. Dieses zweistufige Verfahren führt zu vollständig ausgehärteten Produkten.
  • Das Patent FR-A-2.065.185 betrifft eine Epoxidharzzusammensetzung, die einen einzigen Härter des Polyamintyps umfasst, der zwischen 120 und 160ºC erhitzt werden muss, um aktiv zu sein. Ein solches Härtungssystem erlaubt es nicht, bei Temperaturen von unter 100ºC zu arbeiten, und die mit solchen Harzen erhaltenen Strukturen erfüllen nicht alle oben angegebenen Anforderungen.
  • Das Patent JP-A-76.037.152, das in Chemical Abstracts, Vol. 85, Nr. 6, 9. August 1976, Seite 97, Referenz 85-347.509, zitiert wird, bezieht sich auf pulverförmige Epoxidharzzusammensetzungen. Das Härtungssystem umfasst zwei Verbindungen mit unterschiedlichen Aktivitätstemperaturen, die bei der Herstellung des Harzes nacheinander zum Einsatz kommen. Die endgültige Aushärtung erfolgt bei erhöhter Temperatur (165ºC) mit dem Harzpulver, das elektrostatisch auf Metallsubstraten abgeschieden wird. Die Härtungsbedingungen sind für eine solche Anwendung vorgesehen und erfordern zwingend erhöhte Temperaturen. Außerdem werden die Probleme der Stabilität bei Umgebungstemperatur nicht angegangen, da diese sich für pulverförmige Harze, die als Überzugsfilme verwendet werden, nicht stellen.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Verbundstruktur, die ein Epoxidharz umfasst und die es erlaubt, alle praktischen Anforderungen bei der Herstellung von Verbundstrukturen gleichzeitig zu erfüllen, wobei sie es gleichzeitig erlaubt, mechanische Eigenschaften dieser Strukturen zu erreichen, die wenigstens genauso gut sind wie diejenigen, die man bei zur Zeit bekannten Zusammensetzungen erhält.
  • Die Epoxidharzzusammensetzung, die in der Verbundstruktur verwendet wird, hat in ihrer endgültigen Form eine Lebensdauer von über 21 Tagen.
  • Die verwendete Zusammensetzung hat außerdem nach der Polymerisation eine Glasübergangstemperatur von über 80ºC nach Sättigung in feuchter Atmosphäre.
  • Die verwendete Epoxidharzzusammensetzung hat nach der Polymerisation eine gute Haftfähigkeit auf Verstärkungen wie synthetischen Schaumstoffen und Wabenstrukturen, damit man Sandwichstrukturen herstellen kann.
  • Mit einer solchen Zusammensetzung kann man unter gemäßigten Bedingungen, d. h. unter niedrigem Druck (insbesondere unter einem absoluten Druck von 0,4 bis 0,9 bar) und bei mäßiger Temperatur (in der Größenordnung von 75ºC oder ein wenig darüber, ohne 120ºC zu überschreiten), Verbundstrukturen herstellen.
  • Ziel der Erfindung ist eine Verbundstruktur, die ein Epoxidharz gemäß Anspruch 1 umfasst.
  • Das in der erfindungsgemäßen Verbundstruktur verwendete Epoxidharz kann aus einem oder mehreren Harzen ausgewählt werden, die zur Zeit für die Herstellung von Verbundstrukturen verwendet werden. In dieser Hinsicht kann man in dem Werk Engineered Material Handbook Vol. 1, S. 66-69, Ed ASM International (1987), nachschlagen.
  • Weitere Merkmale sind in den Ansprüchen 2 bis 14 angegeben.
  • Im allgemeinsten Fall macht die Epoxidbasis ungefähr 50 bis 95 Gew.-% der Zusammensetzung aus, vorzugsweise ungefähr zwischen 65 und 90 Gew.-%. Die Epoxidbasis kann aus einem einzigen Harz bestehen, oder es kann sich auch um ein Gemisch untereinander verträglicher Epoxidharze handeln.
  • Das oder die Epoxidharze können auch ein dem Fachmann bekanntes Additiv enthalten, um die Geschmeidigkeit und/oder die Haftfähigkeit auf verschiedenen Materialien zu verbessern. Bei diesen Additiven kann es sich insbesondere um aromatische thermoplastische Polymere (zum Beispiel Polysulfon, Polyethersulfon) oder nichtaromatische thermoplastische Polymere (zum Beispiel Copolymere von Vinylacetat) und/oder Elastomere (zum Beispiel vom Typ Butadiencopolymere) und/oder um andere Verbindungen, die als mit den Epoxidharzen verträglich bekannt sind, handeln.
  • Die vorzugsweise verwendeten Epoxidharze sind insbesondere DGEBA- (Diglycidylether von Bisphenol A) oder Novolakharze (Polyglycidylether von Phenol- Formaldehyd-Novolak).
  • Die Neuartigkeit der Epoxidharzzusammensetzung beruht im wesentlichen auf der Natur ihres Härtungssystems. Bei diesem handelt es sich um die Kombination von zwei Bestandteilen in synergistischen Anteilen.
  • Der erste Bestandteil (i) gehört zur Familie der Imidazole oder der substituierten Derivate derselben. Solche Produkte sind bereits bekannt und werden mit Epoxidharzen verwendet, um Materialien mit guten thermischen Eigenschaften zu erhalten. In dieser Hinsicht kann man in dem oben genannten Werk über Epoxidharze sowie im Japanischen Patent SHO 56-148210 nachschlagen.
  • Der zweite Bestandteil (ii) wird aus Polyaminverbindungen ausgewählt, die die Härtung von Epoxidharzen bei einer Temperatur unterhalb von 75ºC gewährleisten können.
  • Solche Verbindungen sind wohlbekannt: aromatische, cycloaliphatische oder modifizierte Amine, zum Beispiel durch eine Polyethergruppe modifizierte Amine, und vorzugsweise wird man eine Verbindung wählen, deren Lebensdauer im Gemisch mit den Epoxidharzen mit den oben genannten Anforderungen verträglich ist.
  • Eine Verbindung, die sich als zufriedenstellend erwiesen hat, ist das Produkt, das auf dem Markt unter der Bezeichnung ANCAMINE 2014 (Anchor Chemical) erhältlich ist.
  • Wenn man sie allein verwendet, erlaubt es die Aminoverbindung nicht, Verbundstrukturen herzustellen, die alle oben beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften gleichzeitig besitzen.
  • Das Härtungssystem der Zusammensetzung der Erfindung kann außerdem noch andere Härter für Epoxidharze enthalten, die dem Fachmann bekannt sind, wie zum Beispiel aromatische oder aliphatische Amine oder Anhydride (siehe das bereits genannte Engineered Material Handbook).
  • Wenn ein oder mehrere dieser Härter verwendet werden, handelt es sich jedenfalls nur um Additive, und daher sind sie in einer Menge vorhanden, die viel niedriger ist, als es herkömmlicherweise notwendig wäre, um die Härtung des Harzes zu bewirken.
  • Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung ist es das zweikomponentige Härtungssystem, das hauptsächlich die Polymerisation des Epoxidharzes bewirkt.
  • Die relativen Anteile des ersten und des zweiten Bestandteils des Härtungssystems werden so ausgewählt, dass dem Epoxidharz synergistische Eigenschaften verliehen werden. Die beiden Bestandteile zusammen machen den Rest auf 100 Gew.-% der Menge der Epoxidbasis aus. In Anbetracht der obigen Hinweise macht die Menge des Härtungssystems also ungefähr 5 Gew.-% bis 50 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung aus, wobei der Bereich von ungefähr 10 bis 35 Gew.-% bevorzugt wird.
  • Die relativen Anteile des ersten und des zweiten Bestandteils des Härtungssystems können je nach der Natur dieser Bestandteile und des Epoxidharzes variieren. Im allgemeinen verwendet man auf 100 Gewichtsteile des Härtungssystems ungefähr 3 bis 70 Teile des Bestandteils (i), vorzugsweise ungefähr 25 bis 70 Teile, wobei der Rest auf 100 von Bestandteil (ii) gebildet wird.
  • Es hat sich gezeigt, dass allein die Kombination der beiden oben genannten Bestandteile, von denen einer mit den Epoxidharzen eine Härtungstemperatur von oberhalb 75ºC aufweist, während der andere mit dem gleichen Harz eine Härtungstemperatur von unter 75ºC besitzt, einen überraschenden synergistischen Effekt ergibt.
  • Die Lebensdauer der zubereiteten Zusammensetzung beträgt über 21 Tage und im allgemeinen wenigstens einen Monat, was ihr eine lange Verarbeitungszeit verleiht und das Formen sehr großer Strukturen erlaubt ohne die Gefahr, dass sich Viskosität entwickelt.
  • Ihr Verhalten in feuchter Atmosphäre ist ganz bemerkenswert: Wenn die Harzzusammensetzung für die Herstellung von Schichtstoffen verwendet wird, ist ihre Feuchtigkeitsaufnahme nicht größer als 1 Massenprozent (nach Alterung in Wasser bei 70ºC während 14 Tagen, Norm ISO 75), so dass die Eigenschaften der Verbundstruktur nach der Alterung praktisch unverändert sind. Diese Eigenschaft ist besonders interessant für Anwendungen in der Schiffsbauindustrie.
  • Die verwendeten Epoxidharzzusammensetzungen erlauben die Herstellung von Verbundstrukturen durch Formen bei niedrigem Druck (insbesondere bei 0,4 bis 0,9 bar absolut) und bei mäßigen Temperaturen (insbesondere im Bereich von 75 bis 120ºC). Ihre Hafteigenschaften ermöglichen ein direktes Kleben auf die Strukturen des Typs Schaumstoffe oder Wabenstrukturen.
  • Die mechanischen Eigenschaften der Verbundstrukturen, wie der Schichtstoffe, die man gemäß der Erfindung erhält, sind wenigstens genauso gut wie diejenigen, die man mit den Harzen erreichen kann, die zur Zeit für denselben Zweck erhältlich sind.
  • Eine besonders vorteilhafte Anwendung der Erfindung besteht in der Herstellung von Schichtstrukturen, insbesondere auf der Basis von Faserverstärkungen, im Hinblick auf die Herstellung vorimprägnierter Materialien zur Gewinnung von Verbundstrukturen, die insbesondere beim Schiffsbau geschätzt werden.
  • In der vorliegenden Beschreibung bezeichnet der Ausdruck "Faserverstärkungen" alle Typen von gewebten und/oder ungewebten textilen Verstärkungen, die herkömmliche und/oder synthetische und/oder technische Textilmaterialien, wie Glas, Polyester, Polyamid, Aramid, Kohlenstoff, Silicium und andere, umfassen.
  • Die von Fasermaterialien verschiedenen Verstärkungen, die für die Herstellung von Verbundstrukturen mit Epoxidharzen bestimmt sind, werden aus irgendwelchen der Verstärkungen ausgewählt, die der Fachmann für diesen Zweck kennt. Es handelt sich zum Beispiel um Schaumstoffe aus Polyurethan, Polyvinylchlorid sowie Wabenstrukturen auf der Basis von Polyolefinen, Aluminium oder Aramidfasern.
  • Aufgrund seiner erhöhten Lebensdauer kann die Epoxidharzzusammensetzung mit ihren beiden Bestandteilen zubereitet und insgesamt an einen endgültigen Verwender geliefert werden. Diese Eigenschaft ist für vorimprägnierte Produkte oder "Prepregs" besonders vorteilhaft.
  • Für die Herstellung der Verbundstrukturen können die Epoxidharze zur Imprägnierung und/oder als Klebfilm eingesetzt werden.
  • Ohne darauf beschränkt zu sein, wird die Erfindung durch die folgenden Beispiele näher erläutert, in denen die Zahlen und Anteile auf das Gewicht bezogen sind.
  • Beispiel 1 (Vergleich)
  • In 100 Teile DGEBA-Epoxidharz (LY 556, Ciba-Geigy), Epoxidäquivalent 190 g, mischt man 7 Teile Dicyandiamid und 4 Teile 3-(3,4-Dichlorphenyl)-1,1-dimethylharnstoff (oder Diuron).
  • Das erhaltene Gemisch wird auf ein Glasgewebe aufgebracht, so dass man ein Prepreg erhält, das 40 Gew.-% Harz enthält.
  • Diesen Prepreg belässt man bei Umgebungstemperatur, und man stellt die Entwicklung seiner Klebrigkeit (und damit seiner Fähigkeit zur Transformation) mit der Zeit fest.
  • Man stellt fest, dass die Klebrigkeit nach einem Monat bei Umgebungstemperatur noch annehmbar ist.
  • Dafür kann die Polymerisation eines solchen Produkts erst bei einer Temperatur oberhalb 90ºC erfolgen.
  • Beispiel 2 (Vergleich)
  • Ein ähnliches Produkt wie in Beispiel 1 wird hergestellt, wobei man jedoch das Epoxidharz des Typs DGEBA durch einen Novolak (EPN 1938, Ciba-Geigy) ersetzt, dem man 7 Teile Dicyandiamid und 2 Teile Diuron zusetzt.
  • Das erhaltene Prepreg weist im wesentlichen dieselben Merkmale der Lebensdauer und Härtung auf wie in Beispiel 1.
  • Beispiele 3, 4, 5
  • Man arbeitet wie in Beispiel 1 und 2, aber unter Verwendung eines Härtungssystems im Einklang mit der Erfindung gemäß den Angaben, die sich in Tabelle I befinden.
  • Die erhaltenen Prepregs haben eine Lebensdauer von über einem Monat, und ihre Polymerisation ist ab 75ºC möglich.
  • Tabelle II gibt die charakteristischen Merkmale von handelsüblichen Harzsystemen und Prepregs an, die eine Polymerisationstemperatur von unter 75ºC aufweisen, aber mit einer sehr geringen Lebensdauer. Die entsprechenden Werte der Zusammensetzungen der Beispiele sind ebenfalls angegeben.
  • Tabelle III vergleicht die Beispiele 1 und 2 (Kontrollen) mit den Beispielen 3 bis 5, die gemäß der Erfindung durchgeführt wurden.
  • Man sieht, dass die in Beispiel 3 bis 5 erhaltenen Ergebnisse viel besser sind als die mit einem klassischen Härtungssystem erhaltenen:
  • - die Wasseraufnahme ist wenigstens halbiert;
  • - die Glasübergangstemperatur nach Alterung in feuchter Umgebung ist wesentlich höher.
  • Die obigen Beispiele veranschaulichen die Verwendung der Epoxidharzzusammensetzungen zusammen mit Glasgeweben, die insbesondere die Herstellung von Verbundstrukturen durch Kontaktpressen erlauben. Das Härtungssystem der Erfindung wurde auch zusammen mit Kohlenstoffgeweben sowie mit Glas/Kohlenstoff-Geweben angewendet, und es wurden ähnliche Beobachtungen gemacht wie bereits bei den Glasgeweben. Tabelle I Gewichtszusammensetzungen der Beispiele
  • * kommerzielle Bezeichnung von 2-[β-(2'Methylimidazoyl-(1'))]ethyl-4,6-diamino-s-triazin; von Shikoku Chemicals Corporation (Japan) hergestelltes Produkt. Tabelle II Vergleich der Lebensdauern
  • * Harz, vermarktet von Ciba-Geigy Frankreich (Abteilung Kunststoffe)
  • ** Harz, hergestellt von American Cyanamid (USA) und vertrieben von Solution Composite Ltd., Cowes (England)
  • *** Harz, hergestellt von Structural Polymer Systems Ltd., Cowes (England) Tabelle III Vergleich der Wasserbeständigkeit, gemessen an den reinen Harzen
  • *** keine Polymerisation
  • (1): gemäß ISO 75, 14 Tage bei 70ºC
  • (2): Messung mit DMA 983 (DuPont): Beginn des Abfalls des Elastizitätsmoduls
  • Im folgenden ist noch eine Gruppe von Daten angegeben, die für ein Harz gemäß der Erfindung charakteristisch sind, das gemäß den Beispielen 3 bis 5 erhalten werden kann. Lagerung
  • Eigenschaften von Schichtstoffen
  • - Härtungscyclus: 24 h bei 75ºC im Vakuum von 0,9 bar
  • - mechanische Eigenschaften (an äquilibriertem Glasgewebe, 300/mg²) Tabelle IV
  • * C.I.L = Beständigkeit gegenüber interlaminarer Scherfestigkeit gemäß ASTM D 2344-84
  • - Glasübergang (DMA: Abfall des Elastizitätsmoduls) Nach 14 Tagen Eintauchen in Wasser von 70ºC: Tg = 98ºC
  • - Wasseraufnahme: 0,9%
  • Eigenschaften des reinen Harzes
  • - Glasübergangstemperatur Tg (DMA-Verfahren: Abfall des Elastizitätsmoduls)
  • Härtungscyclus: 2 h bei 120ºC
  • Tg neu: 130ºC
  • Tg gealtert (1): 117ºC
  • - Wasseraufnahme (1): 1,6 Massen-%
  • - Dichte: 1,2
  • - Ergebnisse von Biegeversuchen
  • Beanspruchung: 120 MPa
  • Modul: 2800 MPa
  • Dehnung: 4%
  • (1): 14 Tage Eintauchen in Wasser bei 70ºC Tabelle V Gelzeit und Polymerisation als Funktion der Temperatur

Claims (14)

1. Verbundstrukturen, die ein Epoxidharz umfassen, das durch mäßiges Erwärmen einer Epoxidharzzusammensetzung auf zwischen 75ºC und 120ºC in einem Schritt gehärtet oder polymerisiert wurde, wobei das Härtungssystem eine Kombination umfasst von:
(i) wenigstens einem Imidazol, das allein die Polymerisation des Epoxidharzes erst bei einer Temperatur oberhalb ungefähr 75ºC gewährleisten kann;
(ii) wenigstens einer Polyaminverbindung, die allein die Polymerisation des Epoxidharzes bei einer Temperatur unterhalb ungefähr 75ºC gewährleisten kann;
wobei die Menge des Härtungssystems 5 bis 50 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung ausmacht, die Topfzeit der zubereiteten Zusammensetzung bei Raumtemperatur über 21 Tage beträgt und die Wasseraufnahme der Zusammensetzung, die gemäß der Norm ISO 75 nach 14 Tagen bei 70ºC gemessen wird, über 2% beträgt.
2. Verbundstrukturen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Epoxidharzbasis 50 bis 95 Gew.-% der Harzzusammensetzung, vorzugsweise zwischen 65 und 90 Gew.-% der Zusammensetzung, ausmacht.
3. Verbundstrukturen gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Epoxidharzbasis aus einem einzigen Harz oder aus einem Gemisch von untereinander verträglichen Epoxidharzen besteht.
4. Verbundstrukturen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Epoxidharzbasis ein Additiv enthält, das es ermöglicht, die Biegsamkeit und/oder das Haftungsvermögen zu verbessern, wobei diese Additive insbesondere aus aromatischen thermoplastischen Polymeren des Polysulfon- oder Polyethersulfon-Typs oder nichtaromatischen thermoplastischen Polymeren, wie Vinylacetat-Copolymeren, und/oder Elastomeren des Typs der Butadien-Copolymere und/oder anderen Additiven, die als mit den Epoxidharzen verträglich bekannt sind, ausgewählt sein können.
5. Verbundstrukturen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Epoxidharz aus Bisphenol-A-diglycidylether-Harzen (DGEBA) und/oder Novolakharzen (Novolakphenolformaldehydpolyglycidylether) ausgewählt ist.
6. Verbundstrukturen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bestandteil (i) des Härtungssystems zur Gruppe der Imidazole und ihrer substituierten Derivate gehört.
7. Verbundstrukturen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bestandteil (ii) des Härtungssystems aus aromatischen, cycloaliphatischen oder modifizierten Aminen ausgewählt ist.
8. Verbundstrukturen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Härtungssystems ungefähr 10 bis 35 Gew.-% der Harzzusammensetzung ausmacht.
9. Verbundstrukturen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bestandteil (i) ungefähr 3 bis 70 Teile von 100 Gewichtsteilen des Härtungssystems ausmacht, wobei der Rest auf 100 durch den Bestandteil (ii) gebildet wird.
10. Verbundstrukturen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, die durch Niederdruckformen, insbesondere unter 0,4 bis 0,9 bar absolut, erhalten werden.
11. Verbundstrukturen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 in Form von Schichtpressstoffen, deren Feuchtigkeitsaufnahme 1 Massen-% nicht überschreitet, wobei die Messung nach 14 Tagen Alterung in Wasser bei 70ºC gemäß der Norm ISO 75 erfolgt.
12. Schichtpressstoff-Verbundstrukturen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie Faserverstärkungen des Typs der Textilverstärkungen, die in Verbundstoffen verwendet werden, umfassen, und zwar gewebte und/oder ungewebte Textilverstärkungen, die herkömmliche und/oder synthetische und/oder technische Textilstoffe, wie Glas, Polyester, Polyamid, Aramid, Kohlenstoff, Silicium und andere, umfassen.
13. Verbundstrukturen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, die erhalten werden durch Imprägnierung und/oder Verklebung von herkömmlichen Verstärkungen für die Herstellung von Verbundstoffen mit Hilfe der in den genannten Ansprüchen definierten Epoxidharzzusammensetzung, wobei die Verstärkungen insbesondere aus Schaumstoffen, wie Polyurethan- oder Polyvinylchlorid-Schaumstoffen, sowie Wabenstrukturen, insbesondere auf Basis von Polyolefinen, Aluminium oder Aramidfasern, ausgewählt sind.
14. Verbundstrukturen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, die beim Schiffsbau verwendet werden können.
DE69331759T 1992-01-15 1993-01-13 Epoxydharzzusammensetzungen und ihre verwendungen, insbesondere für verbundwerkstoffe Expired - Lifetime DE69331759T2 (de)

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DE69331759D1 DE69331759D1 (de) 2002-05-02
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