NO150842B - Uorganiske oksydpartikler og anvendelse av disse som fyllstoff for en harpiks - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår uorganiske oksyd-partikler som på overflaten inneholder et silan eller dets hydrolysat eller kondensat.

Partiklene finner anvendelse i preparater for beleg-ning, for plastforming og for forsterkning av plastpreparater.

Organosilisiumforbindelser har i noen tid vært anvendt bed behandlingen av uorganiske oksydoverflater så som uorganiske oksydfilmer, partikkelformede fyllstoffer og pigmenter og fibre (så som glassfiber, aluminiumfibre og stålfibre). Aluminium-og stålfibre betraktes som oksydoverflater siden de er oksyderte selv om områdene like under overflaten ikke er det. Den typiske organosilisiumbehandling omfatter belegging av slike overflater med et hydrolysat (og/eller kondensat av hydrolysatet) av et organofunksjonelt hydroly-serbart silan. Slike organofunksjonelle hydrolyserbare silaner benevnes "koplingsmidler" og/eller "adhesjonspro-motorer". De organofunksjonelle grupper inneholder typisk grupper som er reaktive med komplementære reaktive grupper i mediet hvor koplingsmidlet tilføres. Koplingsmiddelet til-føres typisk til overflaten av det uorganiske oksyd hvorved man får en binding gjennom de hydrolyserbare grupper eller silanolgrupper■(=Si-OH) gjennom siloksydeler (=Si-0-).

Typiske hydrolyserbare grupper omfatter alkoksy fra 1 til

ca. 4 karbonatomer, alkoksyalkoksy som inneholder opptil 6 karbonatomer, halogen så som klor, fluor og brom, acyloksy fra 2 til ca. 4 karbonatomer, fenoksy og oksim. De foretrukne hydrolyserbare grupper er alkoksy, alkoksyalkoksy og acyloksy. Vanlige organofunksjonelle grupper er bundet til silisium ved en karbon til silisiumbinding. De typiske kommersielle funksjonelle radikaler som er tilstede i organofunksjonelle grupper er vinyl, metakryloksy, primær amino, beta-aminoetylamino, glycidyl, epoksycykloheksyl, merkapto, polysulfid, ureido og polyazamid. En annen vanlig fremgangsmåte for å tilføre koplingsmiddelet til den uorganiske oksydoverflate er ved en integrert blandingsteknikk. Denne teknikken omfatter tilsats til harpiksmediet av den

ønskede mengde koplingsmiddel og å bringe mediet i kontakt med den uorganiske oksydoverflate ved å tilføre den sistnevnte som et partikkelformet fyllstoff eller fiber til mediet eller å tilføre mediet med koplingsmiddelet til en kontinuerlig overflate i form av en film, stoff, folie eller andre former, hvor koplingsmiddelet går over fra mediet til overflaten eller overflatene, reagerer der og koples med mediet under formingen, herdingen og andre formingsopera-sjoner.

Som regel øker koplingsmidlene den kjemiske binding

mellom mediet og det uorganiske oksydunderlag og gir en forbedret tilknytning mellom dem. Dette kan påvirke styrkeegenskapene hos plasten eller harpiksen sammen med det uorganiske oksydunderlag eller underlagene.

I tillegg til anvendelsen av organofunksjonelle silaner som koplingsmidler er de i enkelte tilfeller anvendt som fiber eller stoffimpregnerende midler og som modifiseren-de midler for pigmenter for å forandre dispergeringsegenskapene i et gitt medium. Illustrerende på disse anvendelser er polyazamidsilaner som beskrevet i US-PS 3 746 748 som er effektive impregneringsmidler for stoffer vevet av glassfiber og metylsilaner som er blitt anvendt for å modifisere dispergeringsegenskapene av silisiumoksydaerogeler i silikon-gummier for å redusere krypingsherdning hos silikongummien som herdes. Metylgruppene i dette tilfelle kan være funksjonelle siden herdningsmekanismen kan angripe dem.

Silan-koplingsmidler har et utstrakt ved overflatebehandling av uorganiske partikkelformede materialer så som fyllstoffer, pigmenter og materialer som også skal forsterke harpiks- eller plastmaterialer hvor de tilføres så som asbestfibre og glassfibre med relativt korte lengder så som stabelglassfiber. Alle disse har med hell vært behandlet med visse organofunksjonelle silan-koplingsmidler. Bare i sjeldne tilfeller tilveiebringer imidlertid disse koplingsmidler fordeler i tillegg til øket adhesjon. En spesiell unntagelse er anvendelsen av vinylsilaner på aluminiumtrihydrat for en begrenset utstrekning og øke dispergeringen i polyesterharpiks-

systemer. Det er tradisjonelt akseptert at organosilaner

stort sett ikke gir forbedrede og stort sett reduserer egen-skapene hos sot når dette anvendes i malinger, fargestoffer, gummi, plast etc, selv om sot inneholder kjemisorbert oksygen .

I foreliggende oppfinnelse beskrives anvendelsen av et organosilan som er relativt ikke-reaktivt i organodelen og som har evnen til å reagere med uorganiske oksydoverflater (deriblant sot) som silanet tilføres. Dette silan kan på grunn av den relativt lave aktivitet i den organiske delen ikke klassisk benevnes som et koplingsmiddel selv om anvendelsen på uorganiske partikkelformede materialer i mange tilfeller fører til forbedrede styrkeegenskaper for det system hvor det tilføres. Den viktigste side ved dette organosilan er imidlertid det forhold at det gir det partikkelformede uorganiske oksyd som det tilføres overlegne egenskaper npr det dreier seg om håndtering når det anvendes for fremstilling av et sammensatt system. Dette organosilan inneholder polyeterdeler som stort sett er ikke-reaktive når det gjelder deres evne til kovalent binding til funksjonelle eller ikke-funksjonelle plast- eller harpiksmaterialer, men det besitter allikevel evnen til assosiert binding og likeledes en viss grad av forenlighet med harpiksen eller plast-systemet som det partikkelformede uorganiske oksyd som inneholder silanet skal tilføres.

Som nevnt finner titandioksydpartikler som er behandlet med et silan ifølge oppfinnelsen anvendelse i pig-menterte og/eller fylte malinger og i plaster og i forsterk-ede plastpreparater.

Videre kan man oppnå en forbedring av de kjente teknikker når det gjelder fremstilling av sammensatte gjenstander av glassfiberforsterket termoherdet polyester (heretter kalt "GRP"). Slike gjenstander oppnås ved anvendelse av en blanding som inneholder en umettet termoherdende polyesterharpiks, glassfibre, en etylenumettet monomer og en fri radikal katalysator for herding av blandingen på kjent måte. Forbedringen omfatter økning av den flammehemmende evne i et slikt stoff ved å tilføre blandingen tilstrekkelig aluminiumoksydtrihydrat som omfatter et utvalgt silanbehandlet aluminiumoksydtrihydrat i partikkelform for å få i stand denne flammehemming. Den forbedrede flammehemming tilveiebringes uten at man behøver benytte seg av kostbare klorerte og/eller bromerte harpikser uten anvendelsen av antimontri-oksyd som er uønsket på grunn av dets fluktuerende tilgjenge-lighet og omkostning, og på grunn av dets ugunstige virkninger på fysiske egenskaper så som strekk- og bøyningsfast-het. Videre kan man ved å anvende organosilanbehandlet hydrert aluminiumoksyd oppnå tilsatsnivåer av fyllstoff for å gi meningsfylt flammehemming uten den uønskede medfølgende økning i systemviskositet som man kan se når ubehandlet hydrert aluminiumoksyd anvendes på sammenlignbare høye nivåer.

Det er underforstått at anvendelsen av organosilan som her beskrevet for å behandle partikkelformet uorganisk oksydmateriale ikke er begrenset bare til behandlingen av titanoksyd eller hydrert aluminiumoksyd. Andre sider og ut-førelser av oppfinnelsen vil komme frem i den etterfølgende beskrivelse.

I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse uorganiske oksydpartikler som på overflaten inneholder et silan eller dets hydrolysat eller kondensat, og disse uorganiske oksydpartikler karakteriseres ved at silan har formelen

hvor R kan være en hvilken som helst divalent organisk gruppe som enten er oksygen- eller karbonbundet til silisiumatomet; R"1" er en eller flere 1 ,2-alkylengrupper som hver inneholder minst 2 og fortrinnsvis ikke mer enn 4 karbonatomer, R11 er hydrogen, alkyl, acyloksy eller en organofunksjonell gruppe, X er en hydrolyserbar gruppe og a er fra 4-150, og fortrinnsvis 4-120.

Oppfinnelsen angår også anvendelse av partikler som nevnt ovenfor som fyllstoff for en harpiks, fortrinnsvis i form av en glassfiberforsterket termoherdende polyester.

R kan som nevnt være en hvilken som helst divalent rest som effektivt knytter resten av molekylet til silisiumatomet. I prinsippet er R en inert del ifølge oppfinnelsen siden oppfinnelsen tjener den hensikt å vurdere to komponenter som er knyttet sammen til ett molekyl. Den første komponent er en hydrolyserbar gruppe karakterisert ved delen - SiX-. og den annen komponent er gruppen karakterisert ved delen fOR f cL. Selv om forholdet mellom de to deler til hverandre i den klassiske betydning for koplingsmidler under an-tagelse av at -fOR1)- 3.-delen blir benevnt organof unks jonell vil det være avhengig av størrelsen og de kjemiske egenskaper hos "R" er ikke dette forhold tilstede når det gjelder den foreliggende oppfinnelse. Gitt en spesielt "R" eksisterer det således en -fOR Y a og en =SiXj-.-kombinasjon som gir for-delene ifølge oppfinnelsen.

Vanligvis er det slik at når R er en meget stor og voluminøs del, kan dens påvirkning på anvendeligheten av organosilanet med formel (I) kompenseres ved å øke størrel-sen på a og/eller ved å anvende et oppløsningsmiddel så som etanol når silan tilføres aluminiumoksydtrihydrat.

Selv om andre ønskelige R vil bli illustrert i det etterfølgende, er den foretrukne R en alkylengruppe som inneholder fra 1 til ca. 8 karbonatomer, fortrinnsvis fra 2 til ca. 6 karbonatomer. R er som nevnt en eller flere 1,2-alkylengrupper som hver inneholder minst 2 karbonatomer og typisk ikke mer enn ca. 4 karbonatomer, og fortrinnsvis er R etylen. R<11> er som nevnt hydrogen, en alkylgruppe som inneholder fra

1 til ca. 8 karbonatomer, fortrinnsvis fra 1 til ca. 4 karbonatomer, acyloksy (fra 2 til ca. 4 karbonatomer) eller en organofunksjonell gruppe som definert nedenunder for R^, X

er en hydrolyserbar gruppe så som alkoksy som inneholder f.eks. 1 til ca. 4 karbonatomer, alkoksyalkoksy hvor ende-alkylen inneholder fra 1 til ca. 4 karbonatomer og den indre alkyl er alkylen som inneholder fra 2 til ca. 4 karbonatomer

og er fortrinnsvis etylen; acyloksy så som acetoksy, propion-oksy og lignende; aryloksy så som fenoksy, para-metylfenoksy; oksymer; kalsiumoksyd, natriumoksyd eller kaliumoksyd og lignende. I formel (I) er a et tall som har en gjennomsnitts-

verdi på fra 4 til ca. 150, og fortrinnsvis fra ca. 4 til ca. 120.

Silanet med formel (I) som en foretrukket utførelse

er beskrevet i US-PS 2 846 458 av 5. august 1958. En spesiell illustrasjon på dette silan er nevnt i kolonne 3, linje 20 og etterfølgende i det forannevnte patent. Denne oppfinnelse må imidlertid ikke anses å være begrenset til de spesielle silaner som er beskrevet i patentet. For eksempel er patentet unødvendig restriktivt i uttrykkene når det gjelder beskri-velsen av de divalente organiske grupper som knytter poly-eteren til silisiumatomet. I overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse omfatter den divalente organiske gruppe en mye større klasse av molekyldeler.

Illustrerende på omfanget av molekyldeler som omfattes av R ovenfor er følgende: - CH2CH2CH2 - ;

- CH2CH2

- CHCH- - ;

i ^

CH3

■f CH-CH - 0)- , hvor c er 1

2 x c —

■

(CH)

y

til ca. 20, x er 1 når v er 1 og 2 når Y er 0,

og y_ er 0 eller 1 ;

-CH2CH2CH2SCH2CH2CH2 - ;

Som man ser fra det ovennevnte er de karakteristiske trekk ved R meget forskjellige og de endelige grenser er ikke fastlagt bortsett fra at all eksperimentell erfaring har antydet at R utgjøres av en i grunntrekkene inert komponent sammenlignet med funksjonen hos den hydrolyserbare silikon-delen og den adskilte polyeterdelen som karakterisert ovenfor.

Illustrerende for -fOR1)- adelen i silaner med formel (I) er følgende

hvor R<111> og RIV er forskjellige 1,2-alkylenradikaler, hvor R111 er etylen og RIV er 1,2-propylen eller 1,2-butylen, p_ er et tall større enn g og summen av £ og g tilsvarer verdien av a. Silanene med formel (I) kan anvendes alene eller sammen med et annet og forskjellig silan så som et som omfattes av formelen eller kohydrolysatet eller kokondensatet av et slikt silan med silanet med formel (I) ovenfor. I formelen (II) er n 0 eller 1 og R 3 er en organisk radikal hvis fri valens tilsvarer verdien av b og kan være alkylgruppe med fra 1 til ca. 18 karbonatomer, fortrinnsvis fra ca. 3 til ca. 14 karbonatomer, eller en organofunksjonell gruppe bundet til silisium ved en karbon til silisiumbinding. Denne organofunksjonelle gruppe kan være en eller flere av følgende illustrerende grupper; vinyl metakryloksymetyl, y-metakryloksypropyl, aminometyl, 6-aminopropyl, y-aminopropyl, 6-aminobutyl, 6-merkaptoetyl, y-merkaptopropyl, y-glycidoksypropyl, 6-(3,4-epoksycykloheksyl)etyl, y-klorisobutyl, polyazamider så som beskrevet i US-PS 3 74 6 34 8, y-(g-aminoetyl)-aminopropyl, (etylen-g<->aminoetyl)-metakrylammoniumhydrohalogenid, 8-(4-vinylbenzyl) (etylen-B-aminoetyl) ammoniumhydrohalogenid og lignende. Et hvilket som helst organofunksjonelt hydrolyser-bart silan som passer for anvendelse som et koplingsmiddel kan anvendes sammen med silanet med formel (I). I formel (II) er b et positivt tall, vanligvis 1 og typisk ikke større enn ca. 5, og X er det samme som beskrevet for formelen (I).

Når det anvendes en kombinasjon eller samreaksjons-produkter av silanene med formel (I) og (II) , bør mengden silan med formel (I) som anvendes være slik at mengden gir en viskositetsreduksjon og fordeler som er definert. En hvilken som helst mengde av silan med formel (II) kan anvendes så lenge dette ikke hindrer rollen til silan med formel (I).

Silanet med formel (I) kan anvendes alene med silan med formel (II). For eksempel kan begge tilføres i ren form eller fra en vandig oppløsning til underlaget samtidig eller etter hverandre, eller de kan forblandes og tilføres den behandlede overflate sammen som en blanding eller et sam-reaks jonsprodukt . Den maksimale mengde av reaksjon av silanene er mindre enn mengden kondensasjon fra hydrolyseproduk-tene som gjør kondensasjonsproduktet uoppløselig i en vandig oppløsning som eventuelt kan inneholde et vannoppløselig oppløsningsmiddel så som etanol.

Illustrerende på bredden av organosilaner som dekkes ved formelen (I) er følgende:

Passende silaner med formel II som kan anvendes i den foreliggende oppfinnelse omfatter f.eks. følgende:

polyazamid /CH2CH2CH2Si(OCH3)3_71_5 (se US-PS 3 746 748 av 17. juli 1973 for en fullstendig beskrivelse av silylerte polyazamider),

og lignende.

For den foreliggende oppfinnelses formål bør et antall uttrykk defineres her og i de etterfølgende krav. Uttrykket "partikkelformet uorganisk oksyd" skal bety et hvilket som helst uorganisk fast materiale som inneholder enten oksygen (kjemisorbert eller bundet kovalent) eller hydroksyl (bundet eller fritt) på den eksponerte overflate. I tillegg er det partikkelformede uorganiske oksyd et materiale som passer for anvendelse i forskjellige formings- eller beleg-gingsprosesser, deriblant sprøytefprming, laminering, trans-press-støping, trykkstøping, belegging så som påføring med børste, med kniv, valse, silketrykk, trykking og lignende), støping og lignende. Av dénne grunn er dét helst et materiale med begrenset lengde eller bredde og som i typiske tilfeller ikke har en lengde som hvis. det ér kuleformet overgår 20 cm og i de fleste tilfeller overgår ikke lengden 2,5 cm. På grunn av det store antall materialer som skal omfattes av uttrykket partikkelformet uorganisk oksyd, er det vanskelig å få en nøyaktig definisjon. Når det partikkelformede uorganiske oksydmateriale er et som klassifiseres som et fyllstoff eller pigment slik som uttrykk vanligvis benyttes, kan det eventuelt være et forsterkningsmateriale. I de fleste tilfeller er slike fyllstoffer ujevne når det gjelder dimensjoner idet noen er forlenget slik at de har en lengde som overgår en definert bredde. Stort sett kan slike uorganiske oksyder betraktes som partikler og deres gjennomsnittlige partikkel-størrelse varierer alt etter som hvorledes de anvendes. Noen fyllstoffer så som brente silisiumoksyder og sot har gjennomsnittlig partikkelstørrelse på mindre enn ca. 0,1 mikron. Andre fyllstoffer som kan enten gi en slipende eller ujevn overflate til det sammensatte stoff som det tilføres, vil ha en mye større partikkelstørrelse og f.eks. være i stand til å passere gjennom en 10 mesh sikt (US standard).

Det uorganiske oksydunderlag kan effektivt behandles ifølge oppfinnelsen med silanet med formel (I) alene eller sammen med silanet med formel (II) og omfatter de som normalt behandles med koplingsmidler. Spesielt omfatter oppfinnelsen behandling av potensielt et hvilket som helst partikkelformet uorganisk oksydmateriale som karakterisert ovenfor, som anvendes sammen med termoherdende og/eller termoplastiske harpiksmaterialer. Begrepet harpiksmateriale slik som det brukes i den foreliggende oppfinnelse, enten det nå dreier seg om en termoherdende eller en termoplastisk harpiks, utelukker ikke muligheten for at materialet er formet in situ og derfor skriver seg fra et monomermateriale mens det er i kontakt med et uorganisk oksydmateriale som inneholder eller som på sin overflate er tilført silanet med formel (I) (eller sammen med silanet med formel (II)) , dets hydrolysat eller kondensat av dette hydrolysat. Spesifikke illustrasjoner på passende an-vendbare uorganiske oksydmaterialer er f.eks. messing (med en oksydert overflate), kobbermetall (oksydert på overflaten), aluminiummetall (oksydert på overflaten), jern eller stål (oksydert på overflaten), aluminiumoksyd, aluminiumoksydtrihydrat, silisiumholdige materialer så som brent silisiumoksyd, hydrert silisiumoksyd (utfelt silisiumoksyd), silisiumoksydaerogeler, silisiumoksydxerogeler, aluminiumsilikater, kalsi-ummagnesiumsilikat, asbest, glassfibre, leire, molekylsikter, Wallostonitt, kalsiumkarbonat, kull, (deriblant sot), titandioksyd (deriblant titandioksyd som inneholder HCl-oppløse-lig aluminiumoksyd og/eller silisiumoksyd) kalsiumsulfat, magnesiumsulfat, kalsiumkarbonat som inneholder et silisium-oksydbelegg eller som er agglomerert til silisiumoksyd og lignende.

Siden de forannevnte silaner ikke tjener en funksjon som tilsvarer funksjonen til et koplingsmiddel, vil det være uriktig å karakterisere dem som et medlem av denne klasse materialer, og således er deres rolle når det gjelder å til-veiebringe styrke ikke en slik faktor som gjør størrelsen på det partikkelformede uorganiske oksyd av betydning for den foreliggende oppfinnelse. Av denne grunn benevnes silaner med formel (I) heretter som en "dispersjonspromotor", dvs. et materiale som gjør det uorganiske oksyd og annet partikkelformet materiale mer forenlig eller dispergerbart i plast eller harpikssystemet som det tilføres. På en måte tjener silanene anvendt i den foreliggende oppfinnelse som et over-flateaktivt middel og på en annen måte besitter de evnen til å øke bindingen mellom det uorganiske oksyd og harpiksen eller plasten som det tilføres. Slik binding oppstår på grunn av forenlighet på grenseflaten og/eller på grunn av assosia-tiv eller hydrogenbinding eller gjennom kovalent binding i den utstrekning (vanligvis en minimal faktor) at silan besitter organofunksjonelle deler av den klassiske type som man finner i koplingsmidler.

En side ved dispersjonspromotorene ifølge oppfinnelsen er at de forandrer overflateegenskapene hos det uorganiske oksyd slik at de lettere og mer fullstendig dispergeres i harpiksen eller plasten som de tilføres, og dette tjener til å forbedre utseende hos det resulterende sammensatte stoff og å øke gjennomsnittsstyrken på stoffet når det partikkelformede materialet tilføres for å forsterke plasten eller harpiksen. Oppfinnelsen vedrører overflatebehandlet partikkelformet materiale hvor overflatebehandlingen enten er en tilsats av de forannevnte dispersjonspromotorer eller deres hydrolysat eller partielle kondensat av hydrolysatet (eller kohydrolysater eller kokondensater av disse) til overflaten av det uorganiske oksyd.

Mengden dispersjonspromotor som tilføres de uorganiske oksydpartikler som karakterisert i den foreliggende oppfinnelse, er den mengde som forandrer overflateegenskapene på partiklene slik at de lettere dispergeres i harpiksen eller plasten eller annet medium hvor de tilføres. Typisk er den mengde dispersjonspromotor som tilføres (eller dens hydrolysat eller partielle kondensat av hydrolysat (eller kohydro-lysat eller kondensater av dette som karakterisert ovenfor med hensyn til anvendelsen av silanene med formel (II)) - heretter kollektivt benevnt "dets derivater") til det uorganiske oksyd så lite som 0,25 vekt-% og opptil 90 vekt-% beregnet på grunnlag av den totale vekt sammen med de uorganiske oksydpartikler. Som regel er fra 0,5 til ca. 5 vekt-% av dispersjonspromotor og/eller dets derivater tilstrekkelig for på en passende måte å forandre overflateegenskapene på

de uorganiske oksydpartikler. Større konsentrasjoner kan imidlertid anvendes for formål som utelukker den enkle anvendelse av de behandlede uorganiske oksydpartikler i plast eller harpikser. Det er påvist at uorganiske oksydpartikler behandlet på denne måte og som inneholder overskuddsmengder av dispersjonspromotor og dets derivater kan anvendes som "tørre og halv-tørre konsentrater". I disse tilfeller er partiklene bærere for dispersjonspromotor. Ved en slik utfør-else kan partiklene som inneholder dette overskudd av dispersjonspromotor ("konsentratene") blandes med passende mengder ubehandlet uorganiske oksydpartikler ved enkel tørrblandings-teknikk, slik at overskudd av dispersjonspromotor og/eller dets derivater overføres til de ubehandlede partikler og man derved får en jevn behandling av partiklene med dispersjonspromotor og/eller dets derivater. På denne måten mister konsentratet sin overskuddsmengde dispersjonspromotor og/eller dets derivater og den totale masse uorganiske oksydpartikler viser seg å være belagt med en relativt jevn konsentrasjon

av dispersjonspromotor og/eller dets derivater.

I noen tilfeller kan konsentratet tilsettes direkte til plasten, harpiksen eller annet bærestoff som inneholder ubehandlede uorganiske oksydpartikler og ved "integrert blanding" overføres overskuddet av dispersjonspromotor og/ eller dets derivater til ubehandlede uorganiske oksydpartikler .

Dispersjonspromotoren og/eller dets derivater kan tilføres de uorganiske oksydpartikler ved hvilken som helst av de kjente fremgangsmåter som anvendes når koplingsmidler på tilsvarende måte overføres til partikkeloverflater. Sprøytning ved dispersjonspromotor samtidig som partiklene får anledning til å rotere i en trommel eller en blanding av partiklene i et fortynnet flytende preparat som inneholder dispersjonspromotor og/eller dets derivat representerer passende behandlingsmåter.

Plast og/eller harpiks hvor uorganiske oksydpartikler behandlet med dispersjonspromotor og/eller dets derivater omfatter stort sett enhver plast eller harpiks. Innbefattet i definisjonen av plast er gummiforbindeIser. De behandlede uorganiske oksydpartikler kan tilføres til plasten og/eller harpiksen mens denne er i en hvilken som helst flytende eller blandbar form, så som en oppløsning, suspensjon, latex, dis-pers jon og lignende. Det spiller ingen rolle med hensyn til oppfinnelsen om plasten inneholder et oppløsningsmiddel eller ikke oppløsningsmiddel, eller om oppløsningsmiddelet er organisk eller uorganisk bortsett fra selvsagt at det ikke ville være ønskelig for en plast eller harpiks eller det behandlede uorganiske oksyd å anvende et oppløsnings- eller disperge-ringsmedium som på en negativ måte påvirker komponentene som blandes.

Passende plaster og harpikser omfatter f.eks. termoplastiske og termoherdende harpikser og gummiforbindelser (deriblant termoplastiske elastomere). Plastene og harpiksene som inneholder de behandlede partikler ifølge oppfinnelsen kan f.eks. anvendes for støpning (deriblant ekstrudering, sprøyting, kalandering, trykkstøpning, laminering og/eller transpress-støpning), belegging (deriblant lakk, belegg med filmbinding og maling), trykkfarver, farver, impregnering, bindemidler, tetningsmidler, forseglingsmidler, gummivarer og porøse produkter. Valget og anvendelsen av plast og harpiks med de behandlede partikler ifølge oppfinnelsen er stort sett ubegrenset. For illustrasjonsformål kan harpiksene og plasten være alkydharpikser, oljemodifiserte alkydharpikser, umettede polyestere som anvendt i GRP-anvendelser, naturlig olje (f. eks. linolje, soyaolje), epoksyder, nyloner, termoplastiske polyestere (f.eks. polyetylentereftalat, polybutylenterefta-lat), polykarbonater, polyetylener, polybutylener, polystyre-ner, styrenbutadienkopolymere, polypropylener, etylenpropy-lenko- og terpolymere, silikonharpikser og gummier, SBR-gummier, nitrilgummier, naturlige gummier, akrylplast (homopolymere og kopolymere av akrylsyre, akrylater, metakrylater, akrylamider, deres salter, hydrohalogenider etc), fenol-harpikser, polyoksymetylen (homopolymere og kopolymere), polyuretaner, polysulfoner, polysulfidgummier, nitrocellulose, vinylbutyrater, vinyler (vinylklorid og/eller vinylacetat som inneholder polymere), etylcellulose, celluloseacetater og butyrater, viskose rayon, shellac, voks, etylenkopolymere (f.eks. etylen-vinyl-acetatkopolymere, etylen-akrylsyrekopo-lymere, etylen-akrylat-kopolymere) og lignende.

De uorganiske oksydpartikler som er behandlet med dispersjonspromotor har større affinitet overfor vann og de er følgelig letter dispergerbare i vann-systemer. De behandlede partikler tilføres lettere og forblir dispergert lengre og jevnere i systemer som inneholder vann så som latexer, vann-oppløsninger, og vanndispersjoner uavhengig av om vannet er den kontinuerlige eller diskontinuerlige fase. I tillegg øker dispersjonspromotoren dispergerbarheten av de behandlede uorganiske oksyder i organiske oppløsningsmidler som går fra hydrokarbonvæsker til meget polare organiske væsker. Som et resultat av dette kan behandlede uorganiske oksyder som har katalytiske ektiviteter, så som molekylsikter og bentonitt, kieselgur og kaolin-leirer, mere effektivt anvendes ved katalytiske kjemiske reaksjoner og man anvender flytende suspensjoner. Videre gir uorganiske oksydpartikler som er behandlet med dispersjonspromotor og som anvendes i farmasøytiske preparater mere stabile suspensjoner i væsker med mindre hard utfelling av partiklene. For eksempel har kaolinleirer som er behandlet med dispersjonspromotor øket dispergerbarhet i vann og den har mindre tendens til hard utfelling i en beholder som får stå.

Titandioksyd er et etablert pigmentmateriale som også kan anvendes som forsterkende fyllstoff, selv om dette er kostbart. Det fremstilles vanligvis ved to prosesser, kloridprosessen og sulfatprosessen. Kloridprosessen er en tørr prosess hvor TiCl4 oksyderes til Ti02 partikler. I sulfatprosessen omdannes titansulfat i oppløsning ved en metatese-reaksjon til uoppløselig og partikkelformet titandioksyd. I begge tilfeller kan partikkeldannelsen påbegynnes ved til-førsel av aluminiumforbindelser. Deretter er prosessene stort sett de samme. Ti02 partiklene i en vannoppslemming føres gjennom flere hydroseparasjonstrinn for å skille ut de store partiklene og det ytterligere raffinerte pigment i en oppslemming føres til en behandlingstank hvor partiklene kan behandles med en aluminiumforbindelse og/eller en silisiumfor-bindelse så som aluminiumtrietoksyd, natriumaluminat, alumi-niumtriklorid, aluminiumsulfat, etylsilikat, natriumsilikat, silisiumtetraklorid, triklorsilan og lignende. Ved pH-juste-ring utfnokkes pigmentet og utfelles med sitt belegg av aluminiumoksyd og/eller silisiumoksyd eller uten belegg. Det overføres deretter til en filterkake ved vakuumtørking og tørkes ytterligere i en ovn, vanligvis av vibrasjonstypen. Det tørkede pigment mikroniseres i luft for å bryte ned aggre-gater av partikler. Den optimale gjennomsnittlige partikkel-størrelse kan variere fra ca. 0,05 til ca. 0,35 ym med et område på fra ca. 0,1 til ca. 0,25 som er foretrukket.

Man antar at behandling av titanoksyd med dispersjonspromotor under fremstillingen av pigmentet er meget ønskelig. Behandlingen kan finne sted i behandlingstanken før utfnok-kingen, eller på filterkaken eller i mikroniseringen. Man antar at behandling før mikroniseringen vil tjene til å redusere aggregeringen av partiklene som finner sted mens filterkaken fremstilles og/eller mens den tørkes. Dette gir den fordel at man reduserer energien i mikroniseringen eller eli-minerer dette som et trinn og/eller reduserer tapet av fin-fordelt materiale under mikroniseringen.

Aluminiumoksydtrihydrat opptrer naturlig som mineralet gibbsitt eller hydrargyllitt eller tilveiebringes direkte fra bauxitt ved Bayer-prosessen som omfatter behandling av bauxitt med alkali under trykk. I noen tid har det vært anvendt som et flammehemmende middel siden det under oppvarming frigjør tre molekyler vann. Vannet utgjør 35% av vekten av aluminiumoksydtrihydrat .

Dette vanntapet begynner ved 250°C og tapper seg meget skarpt til over 300°C (se J.F. Brown et al., J.Chem.Soc, 1953, s. 85-88). Et annet karakteristisk trekk ved aluminiumoksydtrihydrat er at når det anvendes i store mengder i harpikssystemet som fyllstoff, gir det lavere økenfvåer når for-brenning finner sted. Selv om aluminiumoksydtrihydrat er et relativt billig brannhemmende middel på enhetsbasis er store mengder nødvendig for å fremstille et selvslukkende (SE) produkt. Når man av hensyn til de negative viskositetsøk-ninger som .bemerket ovenfor i GRP-systemer mot en ytterligere ulempe at så.store mengder aluminiumoksydtrihydrat resulterer i en negativ påvirkning av de fysiske egenskaper i GRP-preparater, anvendes aluminiumoksydtrihydrat sjelden alene i GRP-systemer for å frembringe den ønskede flammehemming. Som regel har man når man har anvendt aluminiumoksydtrihydrat i de foreliggende teknikker (som antydet ovenfor) også forsøkt å bruke' umettede klorerte eller bromerte polyestere, antimon-trioksyd og/eller fosforforbindelser sammen for å gi den ønskede flammehemming.

Det er påvist at ved belegging av overflaten av partikler av aluminiumoksydtrihydrat med de foran nevnte silaner med formel I alene eller sammen med silaner med formel II, deres hydrolysater og/eller kondensater og/eller kokondensater, vil det resulterende aluminiumoksydtrihydrat fyllstoff lettere kunne tilblandes slike blandinger. To ting To ting opptrer. De behandlede partikler fuktes raskere av blandingen eller polyesterharpiksen i blandingen. Derved får man en jevnere dispergering eller raskere dispergering i blandingen og/eller polyesterharpiksen, og - som en ytterligere fordel - man oppnår å redusere viskositeten i blandingen eller harpiksen sammenlignet med den viskositet man får med den samme mengde ubehandlet aluminiumoksydtrihydrat i det samme system. Den siste virkningen gjør det mulig å tilføre større mengder aluminiumoksydtrihydrat til blandingen med derpå følgende forbedring av flammehemmingen.

De ovennevnte faktorer ville, selv om de er betyde-lige fra et kommersielt synspunkt, være meningsløse hvis de økede mengder aluminiumoksydtrihydrat tilført blandingen på en negativ måte og i betydelig grad påvirket de fysiske egenskaper i GRP-produktet. Slike negative virkninger av tilsatsen av fyllstoff er ikke en uventet mulighet.

Den ekstra styrke et fyllstoff (av ikke fibrøs type) tilfører et polyesterharpikssystem er betydelig mindre enn virkningen ved anvendelsen av glassfibre uavhengig av fiber-eller stoff-form. Følgelig skulle tilsatsen av et fyllstoff til en blanding ikke bare være ventet ikke å forbedre styrkeegenskapene i den resulterende sammensatte artikkel siden dette er maskert ved styrkebidragene fra glassfibrene.

Det er imidlertid påvist at aluminiumoksydtrihydrat fyllstoff tilført silan med formel I med eller uten silan med formel II, hydrolysatene og/eller kondensatene av disse i virkeligheten og overraskende i de fleste tilfeller øker de fysiske styrkeegenskaper i de resulterende glassfiberfor-sterkede polyesterpreparater.

Denne forbedring i styrkeegenskapene antar man skriver seg fra en forbedret dispergering av glassfibrene i polyesterharpiksoppløsningene ved reduksjonen i viskositeten av blandingen ved tilførsel av silanbehandlet aluminiumoksydtrihydrat. I en <p>assende pigmentert blanding omdannet til formede plater kan man visuelt skille mellom en plate som inneholder silanbehandlet aluminiumoksydtrihydrat ifølge oppfinnelsen og en annen plate som inneholder en tilsvarende mengde ubehandlet aluminiumoksydtrihydrat.

Aluminiumoksydtrihydrat fyllstoffer som er nyttige ifølge den foreliggende op<p>finnelse, har den partikkelstør-relse som er typisk ved bruk av fyllstoffer i GRP-systemer. Den gjennomsnittlige partikkelstørrelse (Fisher) kan være så lav som 0,5 ym eller lavere til ca. 40 ym eller høyere. Fortrinnsvis er den gjennomsnittlige partikkelstørrelse ca. 1

ym til ca. 20 ym og det mest ønskelige er at den gjennomsnittlige partikkelstørrelse er fra ca. 5 ym til ca. 15 ym. Par-tikkelf ordelingen er ikke kritisk. Minst 90 vekt-% av fyllstoffet bør passere en 325 mesh sikt, (US standard). Helst bør alt fyllstoffet passere gjennom en 325 mesh sikt. Uten å begrense det ovennevnte, henvises til nummeret (8) ovenfor hvor der er gitt vesentlig informasjon om aluminiumoksydtrihydrat partikkelstørrelse.

De umettede polyestere som tidligere beskrevet er typiske kondensasjonsreaksjonsprodukter av en umettet polykarboksylsyre og en polyol og har vanligvis en gjennomsnittlig molekylvekt på ca. 500 til ca. 10 000 og fortrinnsvis fra ca. 1000 til over 6000 og som basert på syretall har et syretallimindre enn 100.

Illustrerende for passende umettede polykarboksylsyrer som er kondenserte med polyoler for å frembringe umettede polyestere ifølge oppfinnelsen, er de som har den generelle formel:

hvor n er et helt tall med en verdi fra 2 til 20 disse tall innbefattet og fortrinnsvis fra 2 til 10 disse to tall innbefattet. Blant slike syrer kan man merke seg fumarsyre, maleinsyre, glutakonsyre, citrakonsyre, itakonsyre, etiden-malonsyre, mesakonsyre, allylmalonsyre, propylidenmalonsyre, hydromukonsyre, pyrokinonsyre, allylravsyre, karbokaprolak-tonsyre, tetrakonsyre, zeronsyre, etylmalonsyre og andre som etylen umettede syrer.

Andre passende umettede syrer omfatter 4-amyl-2,5-heptadiendionsyre, 3-heksyndionsyre, tetrahydroftalsyre, 3-

karboksykanelsyre og lignende.

Om man ønsker det kan syreanhydridene av de forannevnte syrer anvendes per se eller i blandinger med syrer for å fremstille de umettede polyestere ifølge oppfinnelsen.

I tillegg til anhydridene av syrene som er nevnt ovenfor, kan følgende syreanhydrider også anvendes: pentenyl-ravsyreanhydrid, oktenylravsyreanhydrid, nonenylravsyrean-hydrid, klormaleinsyreanhydrid, diklormaleinsyreanhydrid, heksaklorendometylentetrahydroftalsyreanhydrid, som vanligvis benevnes kloreninsyreanhydrid, Diels-Alderadduktene av maleinsyre og alicykliske forbindelser som har konjugerte dobbelt-bindinger så som metylbicyklo-/2,2,17~hepten-2,3-dikarboksyl-syreanhydrid og lignende.

Om man ønsker dette kan aromatiske polykarboksylsyrer, mettede polykarboksylsyrer, anhydrider av disse eller monokarboksylsyrer anvendes sammen med de umettede polykarboksylsyrer eller anhydrider av disse for å fremstille de umettede polyestere.

Illustrerende for mettede polykarboksylsyrer eller aromatiske polykarboksylsyrer omfatter blant annet ftalsyre, heksahydroftalsyre, tetraklorftalsyre, ravsyre, adipinsyre, suberinsyre, azelainsyre, sebacinsyre, dimetylravsyre og lignende, og likeledes derivater av disse, f.eks. klorerte derivater.

Blant passende monokarboksylsyrer som vanligvis inneholder maksimalt 22 karbonatomer, er benzosyre, heksanosyre, karboksylsyre, laurinsyre, kaproinsyre, myristinsyre, palmi-tinsyre, stearinsyre, arakidinsyre, palmitolinsyre, oljesyre, linoljesyre, linolensyre, eleostearinsyre, licaninsyre, ricinusoljesyre, heksenoinsyre, heksadiensyre, oktenoinsyre og lignende. Av økonomiske grunner er det fordelaktig å anvende blandinger av syrer og spesielt syrer som skriver seg fra naturlige kilder så som ricinusolje, dehydrert ricinus-ol je, kokosnøttolje, bomullsfrøolje, linolje, oiticica-olje, perillaolje, olivenolje, safflorolje, sardinolje, soyaolje, tallolje, kinatreolje og lignende.

Illustrerende på passende polyoler for oppfinnelsen er dihydriske alkoholer med formelen:

hvor summen m+p er minst 1, og fortrinnsvis fra 1 til 20 in-klusive og R 1 og R 2, som kan være forskjellige eller like, er hydrogen eller alkyl og når de er alkyl så inneholder de fra 1 til 20 karbonatomer, disse tall innbefattet. Spesifikk forbindelser omfatter bl.a. etylenglykol, propylenglykol, butandiol-1,2, butandiol-1,3, butandiol-1,4, heksandiol-1,6, dikandiol-1,10, neopentylglykol og lignende. Også passende er andre dioler med den generelle formel:

hvor a har en verdi på minst 1, og fortrinnsvis fra 2 til 6, disse tall innbefattet, og x har en verdi på minst 2, og fortrinnsvis 2 til 10, disse tall innbefattet. Blant forbindelser som faller innenfor rammen for denne formen er dietylen-glykol, dipropylenglykol, trietylenglykol, tetraetylenglykol, og lignende.

Andre passende polyoler er tetrahydriske forbindelser så som pentaerytritol, dipentaerytritol, diglycerol, penta-glycerol, polyvinylalkohol og lignende.

Fremstilling av umettede polyestere kan utføres ved kjente fremgangsmåter. Som regel utføres kondensasjonsreak-sjonen ved å omsette en blanding som inneholder en umettet polykarboksylsyre og en polyol i en mengde på fra 2 til ca. 15% i molart overskudd med hensyn på polykarboksylsyren ved temperaturer i størrelsesorden fra ca. 160 til ca. 250°C, og fortrinnsvis fra ca. 175 til ca. 225°C, til polyestere som har et syretall på mindre enn ca. 100, og vanligvis fra ca.

10 til ca. 60 og fortrinnsvis fra ca. 25 til ca. 50. Polyesterne kan inneholde lavprofile tilsatsstoffer så som beskrevet i US-PS 2 528 235; 3 261 886; 2 757 160; 3 701 748; 3 549 586; 3 668 178 og 3 718 714. Beskrivelsene i disse patenter innføres her som referanse.

Polyesteren kan herdes ved vanlige polyesterherdings-midler.

Blant passende peroksyder som kan anvendes er de som har en funksjon som fri-radikal polymerisasjonsinitiatorer. Eksempler på slike peroksyder er hydroperoksyder så som tert.-butylhydroperoksyd, cumenhydroperoksyd, paramentanhydroper-oksyd, og lignende; peroksydestere så som di-tert.-butyldi-peroksyftalat, tert.-butylperoksyacetat og lignende; alkyl-peroksyder så som di-tert.-butylperoksyd, dibenzylperoksyd og lignende; ketonperoksyder så som metyletylketonperoksyd, cykloheksanonperoksyd og lignende; acylperoksyder så som benzoylperoksyd, paraklorbenzoylperoksyd, 2,4-diklorbenzoyl-peroksyd, lauroylperoksyd og lignende.

Mengden peroksyd som anvendes er tilstrekkelig til å få en fornetning eller termoherding av preparatet i løpet av relativt kort tid. Som regel er mengden som anvendes ca. 0,1 til ca. 5% og fortrinnsvis ca. 0,5 til ca. 2 vekt-% beregnet på grunnlag av vekten av den umettede polyester.

Blant passende fortykningsmidler som kan anvendes ved massestøpning eller platestøpning er oksyder og hydroksyder av metaller av gruppen I, II og IV i det periodiske system (Handbook of Chemistry and Physics, 50. opplag). Illustrerende for spesifikke oksyder og hydroksyder av metaller som er nevnt er følgende: Magnesiumoksyd, kalsiumoksyd, zinkoksyd, bariumoksyd, kaliumoksyd, magnesiumhydroksyd, kalsiumhydrok-syd, titanoksyd og lignende.

Tykningsmidlene anvendes i mengder på fra ca. 0,5

til ca. 75 og fortrinnsvis i mengder på fra ca. 1 til ca. 5 vekt-% beregnet på grunnlag av vekten av den umettede polyester .

Fyllstoffer som vanligvis anvendes i polyesterpreparater omfatter bl.a. glassfibre, leire, kalsiumkarbonat, silisiumoksyd, hydrert aluminiumoksyd og lignende. Disse materialer anvendes vanligvis i mengder på fra ca. 20 til ca.

80 vekt-% beregnet på grunnlag av vekten av polyesterharpik-

sen.

Preparatene ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved å blande komponentene i et passende apparat så som en Cowles dissolver ved temperaturer i området fra ca. 23 til ca. 50°C.

Når preparatene er fremstilt kan preparatene formes

i plater under anvendelse av passende apparater og deretter støpes til termoherdede artikler av ønsket form, spesielt, termoherdede artikler så som støtfangere for biler, instru-mentpaneler i biler osv. Den støpningssyklus som anvendes avhenger selvsagt på det preparat som formes. Passende støp-ningssykluser utføres ved temperaturer på fra ca. 120 til ca. 175°C i tidsperioder som går fra ca. 0,5 minutter til ca. 5 minutter.

De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen.

Eksemp_el_1_

1135 g av utfelt aluminiumoksydtrihydrat, Al(OH)3 med en partikkelstørrelse på 1,0 pm så som "Hydral" 710

ble tilsatt til en 8 liters "Patterson Kelly" dobbeltskalls blander. Når skallet roterer og forsterkerstangen virker, tilførtes 393,3 g av hvert silan som er nevnt i tabell 1 nedenunder gjennom inngangsåpningen for væske i løpet av 15 minutter. Silantilsatsen tilsvarte til ca. 25 vekt-% av det ferdige silankonsen-trat. En ekstra 15 g silan ble tilført chargen for å kompensere for væskeopphopningen i systemet. Etter at all silan var tilsatt ble blandingen fortsatt i ytterligere 15 minutter mens forsterkerstangen fikk virke.

Silan A. Fremstilling av CH30(C2H40)7 ^HgSi (OCH3) 3

I en 3-halset kolbe på 1 1 utstyrt med en elektrisk varmekappe, mekaniske rørere, termometer, dråpetrakt og en vannkjølt kondensator tilføres 398 g, 1,0 mol, CH30(C2H40)7 5CH2CH=CH2 fremstilt ved omsetning av "Carbowax" Methoxy PolyethyleneGlycol 350 med støkiometrisk natriummetoksyd og allylklorid i toluenoppløsning og 30 ppm pla-tina tilsatt som en 5%'s oppløsning av H2PtClg-nH20 (40% Pt) i isopropanol. Ved hjelp av dråpetrakten tilsettes 149,0 g, 1,1 mol, HSiCl3 langsomt i løpet av 1 time med en begynnelsestemperatur på 30°C. Oppvarmingen fortsetter fra 50 til 60°C i 1 time for å gjøre reaksjonen fullstendig og overskudd av ureagert HSiCl3 gjenvinnes ved destillasjon til en endelig temperatur i kolben på 100 C. Dette resulterer i ca. 533 g, 1,0 mol, CH30(C2H40)7 5C3HgSiCl3 ved nær kvantitativt utbytte som analyseres til 5,5 meg/g silylkloridsurhet målt ved tit-rering med 0,1 N oppløsning av natriumhydroksyd. Det sistnevnte klorsilanaddukt behandles i løpet av 2 timer med overskudd av metanol under oppvarming til 70-80°C mens man opp-rettholder kontinuerlig evakuering av biproduktet hydrogen-klorid ved hjelp av en vannaspirator. Dette fører til 520 g, 1,0 mol, CH30(C2H40)7 5C3HgSi (OCH-j) 3 i kvantitativt utbytte som inneholder mindre enn 0,1 mg/g titrerbar surhet.

Silan B. Fremstilling av CH"30 (C^O) 11 ^HgSi (0CH3> 3

Med utgangspunkt i 250 g, 0,05 mol, toluenfortynnet "Carbowax" Methoxy Polyethylene Glycol 5000 i 1 1 3-halset kolbe utstyrt med termometer, mekaniske rørere, elektrisk varmekappe og destillasjonskolonne gir etterfølgende behandling på kjent måte ved 0,065 mol natriummetoksyd og 5 g,

0,65 mol allylklorid en 50 vekt-%'s toluenoppløsning av det korresponderende derivat CH3<0>(<C>2<H>4<0>)113<C>H2CH=CH2, påført allyleter. Etterfølgende omsetning av 44 7 g av det sistnevnte med 5,4 g, 0,0438 mol HSi(OCH3)3 i nærvær av 0,057 g H^PtClg fortynnet til 1,09 ml isopropanol og 0,4 g iseddiksyre fort-

settes ved ca. 55°C i 2 timer inntil reaksjonen er avsluttet. Toluen og andre flyktige stoffer fjernes ved vakuumstripping til en endelig temperatur på 60°C. Det resulterende produkt CH30(C2H40)l13<C>3<Hg>Si(OCH3)3 fortynnes til 40 vekt-% faste stoffer i toluen.

Silan C.

Fremstilling av

I en 3-halset kolbe på 1 1 utstyrt med termometer, mekanisk rører, elektrisk varmekappe og destillasjonskolonne tilføres 150 g toluen og 262,5 g, 0,75 mol "Carbowax" Methoxy Polyethylene Glycol 350. Destillasjon av 40 g toluen anvendes for å fjerne spor av medført fuktighet og deretter tilsettes 130,6 g, 0,75 mol av en 80/20 isomer blanding av 2,4 og 2,6-toluendiisocyanat i løpet av 1 time med en begynneIsestempe-ratur på ca. 0°C. Omrøring fortsetter i 1 time idet reaksjonen under langsom eksoterm varmeutvikling oppvarmes til ca. 15°C og endelig oppvarmes til ca. 28°C. Ved hjelp av en skilletrakt tilsettes 165,9 g, 0,75 mol NH2 (CH2> 3Si (OC^) 3 og ytre kjøling tilveiebringes for å opprettholde en maksimal reaksjonstemperatur på 25°C. Ytterligere toluen, 100 ml, tilsettes for å oppløse resulterende faste stoffer som dannes. Etter omrøring i 1 time for å avslutte reaksjonen fjernes toluenet ved vakuumstripping til en endelig tilstand på 1 mm kvikksølvstrykk ved 50°C og det resulterende 559 g, 0,75 mol kan observeres som et voksaktig faststoff som fortynnes med 50 vekt-% vannfri absolutt etanol. Silan D. Fremstilling av

I en 3-halset kolbe på 1 1 utstyrt som foran beskrevet for silan C tilføres 297,5 g, 0,85 mol "Carbowax" Methoxy Polyethylene Glycol 350 og 130 g toluen. Etter oppvarming til 120°C og destillering av 40 g toluen for å sikre fjerning av spor av fuktighet, tilsettes langsomt 210 g, 0,85 mol 0=C=N(CN2)3Si(OC2H5)3 som inneholder 1 g oppløst dibutyltinn-dilaurat i løpet av 1 time med begynnelsestemperatur på 0°C og ved en temperatur som endelig når 25°C. Vakuumstripping til 1 mm kvikksølvtrykk ved 80°C gir 507 g

som deretter fortynnes til 75 vekt-% faststoff i vannfri absolutt etanol.

Silan E. Fremstilling av CHo0(C_H.0)_ CC,H,SC-H-Si(OC_Hc),

3 2 4 7,5 3 6 3 6 2 5 3

I en 3-halset kolbe på 1 1 utstyrt som foran beskrevet i eksempel C tilføres 380 g, 0,95 mol allyleter av "Carbowax" Methoxy Polyethylene Glycol 350, 186,4 g, 0,95 mol HS(CH2)3Si(OCH3)3 og 2,3 g N,N-bis-azo-isobutyronitril. Ved å oppvarme den-omrørte oppløsning til ca. 85°C, får man en eksoterm varmeøkning til 120°C og denne opprettholdes i ca. 1 time. Etter avkjøling til 25°C får man 566 g, 0,95 mol CHo0 (C„H.O)cC,H,SC-,H^Si (OCH-.) som fortynnes til 80 vekt-%

3247,536 36 33 1

faste stoffer med vannfri absolutt etanol.

Silan F. Fremstilling av

Med utgangspunkt i 315 g, 0,9 mol "Carbowax" Methoxy Polyethylene Glycol 350 og 100 ml toluen i det samme utstyr som er beskrevet foran for silan B, gir omsetning med 0,9 mol natriummetoksyd ved å fjerne metanol natriumsaltderivatet, CH30(C2H40)7 5Na. Langsom tilsats av 247,4 g, 0,9 mol av

i løpet av 1 time gir en eksoterm

varmeøkning på fra 50 til 90 C og en økende mengde av findis-

pergert NaCl. Når reaksjonen er avsluttet, avkjøles blandingen til 25°C saltet frafiltreres, toluen fjernes under vakuum

og man får 527 g

som fortynnes til 80 vekt-% faste stoffer med vannfri absolutt etanol. Silan G. Fremstilling av CH„ =C (CH,) C0CoH,Si/T0C„H .) _ r0CHo 7-, £ i ob— 2 4 /,b J— -i I en 3-halset kolbe på 1 1 utstyrt med termometer, mekanisk rører, elektrisk varmekappe, destillasjonskolonne og tilførselsinnretninger tilføres 333 g, 0,95 mol "Carbowax" Methoxy Polyethylene Glycol 350, 236 g, 0,95 mol CH2=C(CH3)COC3HgSi(OCH3)3, 5,7 g tetra-isopropyltitanat og 0,22 g monometyleter av hydrokinon. Varme tilføres for å holde en (maksimal) reaksjonstemperatur på 100°C i 6 timer mens man holder tilbake 19 g metanol som destillat. Det meste av de gjenværende (30,4 g teoretisk) metanol fjernes ved vakuumstripping ved 25°C til 50°C den endelige tilstand på under 1 mm kvikksølvtrykk. Dette fører til 538,6 g

som fortynnes med vann-

fri absolutt etanol til 80 vekt-% faste stoffer.

Eksemp_el_2

Adskilte mengder av 3456 g aluminiumoksydtrihydrat med en partikkelstørrelse på 6 til 9 ym så som Alcoa C-331 eller Great Lakes Foundry Sand GHA-331, ble slått sammen med 144 g av hver av de tørre silankonsentrater beskrevet i eksempel 1 ovenfor. Blandingen ble hver blandet i 2 timer i en dobbeltskallsblander og lagret for etterfølgende prøving. Den gjennomsnittlige silankonsentrasjon i hver av blandingene var 1,0 vekt-%.

For sammenligningens skyld ble 5, 15 og 25% av 1 ym aluminiumoksydtrihydrat ("Hydral" 710) uten silan blandet med 6 til 9 ym aluminiumoksydtrihydrat (GHA-331).

Eksemgel_3

Adskilte mengder av 200 g "Marco" GR 13021 Polyester harpiks<*> ble veiet over i en halvliter fortinnet boks. 350 g (175 g/time) av hver av aluminiumoksydtrihydratfyllstoffene, som karakteriseres i tabell 2 nedenunder, ble langsomt tilsatt til harpiksen under forsiktig omrøring ved hånd for å fremme fyktingen av fyllstoffet med harpiks. Når alt fyllstoff var tilsatt ble boksen dekket og blandet med en elektrisk drevet "Jiffy" Mixer Blade (modell LM) i 15 minutter.

Boksen med harpiks og fyllstoffblanding ble kondisjonert i konstant temperatur i et vannbad som ble kontrollert til 90°F + 1°F i 2 timer. Viskositeten i blandingen ble deretter bestemt med et "Brookfield" "Synchro-Electric Viscometer" Model HBT, ved anvendelse av spindel nr. 4 som også

på tilsvarende måte var kondisjonert i 2 timer ved 32°C.

<*> Basert på infrarød og kjernemagnetisk oppholdsanalyse er en idealisert og segmentert kjemisk representasjon av dette harpiks gjengitt på grunnlag av beregnede molforhold av ftalat, fumarat, 1,3 butandiol og etylenglycol (som ester-grupper)

hvor ORO diolenhetene = 1,8/1,0 molforhold av 1,3 butan diol/etylenglykol. Harpiksen inneholder styren monomer.

Disse data viser den velkjente viskositetssenkning som skyldes fyllstofftilførselen og at den minimale viskositet med ubehandlet "Hydral" 710 tilveiebringes ved 15% i en blanding med GHA-331.

Men nærvær av silan A på "Hydral" 710 bærestoffet reduserer viskositeten med en faktor på 2.

Eksemp_el_4

Aluminiumoksydtrihydratfyllstoffene fra eksempel 3 ble sammenlignet i det følgende massestøpningspreparat (BMC):

Fremgangsmåten for å fremstille preparat er følgende: Harpiksen, lavprofile tilsatsstoffer, zinkstearat og t.-butylperbenzoat ble forblandet i en vidhalset krukke på en halv liter med en luftdrevet "Lightnin" mikser og et "Jiffy" røreblad som besto av en horisontal tobladet propeller med en styrering og to vertikale blader. Man sørget for å få en fullstendig dispergering av zinkstearatet i den gjensidig oppløse-lige harpiks og lavprofile tilsatsstoffer.

Den flytende forblanding ble overført til bollen på ca. 4,5 1 i en "Hobart" N-50 blander utstyrt med en deigkrok.

687,5 g A1(0H)3 ble tilsatt i hvert tilfelle i en charge med blanderen stoppet. Blanderen ble deretter kjørt på hastighet nr. 1 i nøyaktig 6 minutter. Under denne perioden ble tiden som trengtes for det ubehandlede og behandlede A1(0H)3 fyllstoff til å bli fullstendig fuktet og dispergert i den flytende fase registrert og gjengitt i tabell 3.

Med blanderen stoppet ble den fylte harpiks skrapet fra sidene i bollen og inn i sentrum og den første tilsats av glass ble tilsatt rundt veggen av bollen for å hindre harpiksen igjen å knytte seg til denne. Blanderen ble deretter kjørt på hastighet nr. 1 og hele glasstilførselen på 109,7 g ble tilsatt i løpet av nøyaktig 2 minutter. Blandingen ble fortsatt i ytterligere 2 minutter slik at man fikk en total blandetid på 4 minutter. Kommersiell praksis er å minimalisere blandingen for å unngå fibernedbrytning. Preparatet ble deretter formet til prøveplater.

Prøveplatene ble fremstilt ved å tilføre 400 g av de ovennevnte preparater til en forkrommet form med et enkelt hulrom med dimensjoner på 20 x 20 x 0,3 cm. Topp- og bunn-flatene ble belagt med en 0,075 mm tykk "MYLAR" film. Presse-syklusen var 2 minutter ved 150°C og 40 tonns trykk.

De resulterende plater ble undersøkt visuelt med hensyn til jevnhet på glassdispergeringen. Det uttalte mørke grå hvirvelmønster med ubehandlet aluminiumoksydtrihydrat er glass. De lysere områder er harpiksrike og resulterer fra ufullstendig dispergering av glasset under blandingen i Hobart-blanderen og/eller "vasking" av harpiksen fra glasset når forbindelsen strømmer ned i formen. Således betyr mindre visuell kontrast i platen bedre jevnhet i glassdispergeringen.

En visuell kvalitativ bedømning av glassdispergeringen er gjengitt i tabell 4 som er knyttet til eksperiment-nummerne i tabell 3.

Platene ble saget over i prøvestykker på 7,5 x 1,25 x 0,4 - 0,6 cm (avhengig av platetykkelse). Fem prøver pr. plate ble valgt tilfeldig for bøyningsprøving ved "ASTMD"-790-71 og resultatene er gitt nedenunder:

Den reduserte standard feil er ytterligere bevis på forbedret platejevnhet med silanbehandlet aluminiumoksydtrihydrat. Definisjonen for "standard feil" kan finnes i Rick-mers et al., Statistics, An Introduction, side 22 (1967) ut-gitt av McGraw-Hill Book Company, New York, N.Y.USA.

Eksemp_el_5

Adskilte mengder på 1816 g GHA-331 ble tilført en

8 1 "Patterson Kelly" Liquid-Solid ("dobbeltskall") blander. Når blanderen og forsterkeren roterer ble 150 ml behandlet oppløsning av preparatet beskrevet nedenunder tilført ved hjelp av tyngdekraften gjennom en skilletrakt til innførsels-åpningen i løpet av ca. 15 minutter. Blanderen og forsterkeren fikk løpe i ytterligere 15 minutter for å få en fullstendig væske-faststoffdispergering og å redusere dannelsen av agglomerater.

Det behandlede innhold av blanderen ble spredd over

i en dybde på 2,5 cm på et brett som målte 35 x 45 cm og ble tørket i 1 time ved 100°C.

Hver behandlet oppløsning ble fremstilt ved å for-tynne 18,16 g av en av silanene beskrevet i eksempel 1 til 150 ml med 10 volum-% vann - 90 volum-% metanoloppløsning som ble blandet i ca. 10 minutter før den ble tilført blanderen.

Eksemp_el_6

Harpiks-aluminiumoksydtrihydrat-blandinger og visko-sitetsmålinger ble gjort som i eksempel 3, bortsett fra at et "Brookfield" Model RVT Viscometer med nr. 6 spindel ble anvendt. De følgende viskositetsdata med silanbehandlet fyllstoff fra eksempel 5 viser effektiviteten hos silylerte poly-etere i viskositetsreduksjonen. Sammenligning av silan A-virkning med virkningen hos polyeter-mellomstoffene viser bidraget fra silandelen.

Eksemp_el_7

De forbehandlede aluminiumoksydtrihydratfyllstoffer fra eksempel 5 ble tilført massestøpningspreparatene fra eksempel 4. Effektiviteten hos silanene A-F og effektiviteten av silan A i forhold til polyeter-utgangsmaterialet er vist nedenunder.

Silan C reduserer fuktningstiden og forbedrer bøy-ningsstyrken. Når det dreier seg om silan C ville størrelsen på reduksjonen av fuktningstiden være større og glassdispergeringen vil være bedre hvis etylenoksydkjedelengden ble øket for å kompensere for den hydrofobe effekt i tolyluretandelen.

Eksempel_8

Det tørre silankonsentrat (DSC) besto av 25 vekt-% av silanpreparatet av en (1) mol av H2C = C (CH3)C00(CH2)3Si-(OC<H>3)3 og to (2) mol (H3CO)3Si(CH2)3(OC2H4)7 5OCH3, molforhold 1:2 på "Hydral" 710. Dette ble oppnådd ved først å "riste" "Hydral" 710 i en dobbeltskallsblander slik at man fikk brutt opp eventuelle klumper med forsterkerstangen på høy hastighet og derved øke overflaten. "Hydral" 710 ble derettet overført til Hobart-blandeskålen (4,5 1) hvor en passende mengde (25 vekt-%) av silanpreparatet ble tilført rent ved hjelp av håndsprøyting og blanding. Etter fullstendig tilførsel av silanpreparatet ble aluminiumtrihydrat ført tilbake til dobbeltskallsblanderen for å bryte opp eventuelle klumper som måtte være dannet. En blanding ble fremstilt ved å plassere den passende mengde DLC og ubehandlet GHA-331 som skulle tilsvare 1,0 vekt-% av silanpreparatet basert på den totale vekt av aluminiumoksydtrihydrat i en dobbeltskallsblander. Blanderen ble deretter kjørt i 10 minutter og aluminiumtrihydrat fjernet.

Eksemp_el_9

Følgende sammensetning ble anvendt for å fremstille et massesprøytningspreparat (BMC):

Fremstilling: Polyesterharpiksen, lavprofile til-satsstof f er, zinkstearat og t.-butylperbenzoat ble forblandet i en vidhalset krukke på en halv liter ved hjelp av en luftdrevet "Lightnin" blander utstyrt med et "Jiffy" røre-blad som besto av en horisontal tobladet propeller med styrering og to vertikale blader. Ved den integrerte blanding ble silanpreparatet fra eksempel 8 tilsatt på dette tidspunkt. Fullstendig fuktning og dispergering av zinkstearatet var hovedformålet ved blandingen av disse komponenter.

Forblandingen ble overført til blandebollen i en Hobart N-50-blander utstyrt med en deigkrok. I separate prøver ble ubehandlet aluminiumoksydtrihydrat, forbehandlet aluminiumoksydtrihydrat og blanding av DSC og ubehandlet aluminiumoksydtrihydrat fra eksempel 8 tilsatt i hvert tilfelle i en charge (687,5 g) til blandebollen med blanderen stoppet. DSC og ubehandlet aluminiumoksydtrihydrat som ikke var tørrblandet sammen ble tilsatt til den flytende fase hver for seg. DSC ble tilsatt først og blandet inntil den var fullstendig fuktet hvoretter blanderen ble stoppet og ubehandlet aluminiumoksydtrihydrat tilsatt. Blandingen fortsatte inntil den totale kjøretid for blanderen var 6 minutter. Blanderen ble kjørt på hastighet 1 og 6 minutter var standard blandetid for alle fyllstoff. I denne perioden ble tiden det tok for fyllstoffet å fuktes og dispergeres i den flytende fase registrert og gjengitt i tabell 5 nedenfor.

Etter blanding av harpiks og fyllstoff ble sidene

i bollen skrapt og materialet samlet opp i sentrum. En del av glasstilførselen ble spredd langs sidene av bollen for å hindre at harpiks og fyllstoffblandingen igjen knyttet seg til disse. Blanderen ble skrudd på og kjørt med hastighet 1

i 4 minutter. Resten av glasstilførselen ble tilsatt i løpet av de 2 første minutter av blandetiden. Man fremstilte artikler fra det ferdige preparat.

Prøveplatene ble fremstilt ved å plassere 400 g massestøpningspreparat (BMC) i en forkrommet form med ett rom på 20 x 20 x 0,3 cm. Formoverflåtene ble skilt fra preparatet med 0,075 mm tykk "Mylar" film. Platene ble presset under 40 tonns trykk i 2 minutter ved 150°C.

Platene ble redusert til 15 x 15 cm ved å fjerne 2,5 cm av materialet fra alle sidene. Ti prøvestykker med dimensjoner på 7,5 x 1,25 x 0,4 - 0,6 cm (avhengig av tykkel-sen på platen) ble skåret ut av hver plate.

Fem prøvestykker ble valgt tilfeldig for bøynings-prøving. De gjenværende fem stykker ble nedsenket i kokende vann i 8 timer. Prøven ble utført i overensstemmelse med ASTM 790-71. Resultatene er gitt i tabell 7 nedenfor.

Eksempel _1_0

Silan A vises i det følgende å være effektiv i belegg som inneholder vann:

Vannreduserbar polyester ( vannfri maling)

1. En oljefri polyester med et faststoffinnhold på

80 vekt-% i normal.butåno.l, visk. (25°C) Z2~Z4 (Gardner Scale), syretallet i oppløsningen er 40-48 mg KOH/g prøve. 2. Rutil som inneholder A^O^ og Si02 overflatebehand-linger. <*> (CH3)3Si/TCH3)2Sio7l3/CH3SiO((OCH2CH2)17 5OCH3£7-...

Den resulterende maling påføres et nr. 24 kaldvalset stål "Bonderite" 1000 panel i en tykkelse på 0,0150 ml (våt) og 0,0025 ml (tørr)-og panelet lufttørkes i 5 minutter og bakes ved 175°C i 15 minutter i en ovn med tvungen sirkula-sjon. Glansen i det bakede panel var

3. Heksametoksymetylmelamin.

4. Bedriftens apparat.

Dekkevnen - 0,0150 mm (våt) av nr. 2 tilsvarer dekkevnen til 0,0200 ml (våt) av nr. 1 når den trekkes ned på "Morest" kart for dekkevne (form 05).

Ved å øke maletiden fra 5 minutter til 15 minutter fikk man følgende resultater:

Anvendelsen av silan A er effektivt ved å tilveie-bringe høy glans i vannreduserbare emaljer. Det reduserer også malingstiden for å få høy glans og gir forbedret dekkevne eller øket pigmenteffektivitet samtidig.

Man la merke til at konvensjonelt fremstilte aldrede vannreduserbare emaljer har en tendens til å gi en redusert glans ved påføring på paneler.

Vannreduserbar polyester ( vannbasert maling)

1. Rutil som inneholder Al,,03 overflatebehandling.

2. En vannreduserbar oljefri polyester; 70 vekt-% faste stoffer i I^O - monobutylester av etylenglykolblan-ding. Deretter ble følgende tilsatt malingsblandingen;

Påfør 1000 "Bonderite" i en tykkelse på 0,0125 mm (våt og lufttørkes i 5 minutter og bakes deretter ved 175°C i 20 minutter.

<*>R-900 direkte behandlet med en blanding av 0,75 vekt-% silan A og 0,25 vekt-% 8-(3,4-epoksycykloheksyl)etyltri-metoksysilan.

3. Heksametoksymetylmelamin.

4. (CH3) 3Si/TCH3)2Sig713/CH3SiO( (OCH2CH2) 17 5OCH3)_7-5f5<Si>(<CH>3)3.

0,0125 mm av system 2 og 3 tilsvarer 0,0150 mm i system 1 i dekkevne ved anvendelse av "Morest" kart.

Både integrert blanding av silan A og direkte påfør-ing av silan til tørr pigment er effektiv når det gjelder å forbedre glansen og dekkevnen av denne type vannreduserbar polyester.

Malingen fra nr. 3 system og nr. 4 system ble justert på henholdsvis den alkaliske og den sure side for å fremme hydrolyse av silan. Alle endelige blandinger ble justert til en pH på 8,6-8,7 med ammoniakk.

Prøver med dekkevnekart viste at 0,0125 mm (våt) ned-trekking i systemet nr. 2, nr. 3 og nr. 4 tilsvarer 0,0150 mm (våt) av nr. 1 uten silan A, noe som viser forbedring i glans og dekkevne i latex-systemer som inneholder silan A.

Oppløsningsbaserte malinger.

Silan A viste seg å gi fordeler med hensyn til glans og dekkevne i oppløsningsbaserte systemer. Følgende systemer ble fremstilt ved kulemølle.

Dekkevnekartet viste at 0,0150 mm av system nr. 2 tilsvarte 0,0175 mm av system nr. 1, og derfor ga silan A forbedring i glans og dekkevne i oppløsningssystemer. Titandioksyd oppslemmingsbehandling.

Simulert prosessbehandling av TiC^ oppslemminger med silan A førte til et tørrprodukt som ga forbedret glans og dekkevne i vannreduserbare polyesteremaljer.

R-900 og TiC^ som inneholdt 0,3% aluminiumoksyd ble vurdert ved silan A behandling i en oppslemming for å simu-lere driftsprosedyrer ved fremstilling av TiC^ pigment hvor pigmentet behandles i en oppslemming etter hydroseparering av store partikler, ved belegging i oppslemmingen, utfnokking av pigmentet og fremstilling av en filterkake som tørkes og mikroniseres.

Den trinnvise silan A prosedyre som ble anvendt for oppslemmingsbehandling av titandioksyd var følgende: Til 283 g destillert vann tilsettes 6 ml 25 vekt-% svovelsyre og 200 g TiO_ tilsettes ved omrøring til pH 3,2, hvoretter den nødvendige mengde silan A tilsettes. Det blandes i 30 minutter. pH justeres til 5,5 med kaliumhydroksydoppløsning og blandingen fil-treres på vakuumfilter.

Kaken vaskes med vann for å fjerne salter og ovn-tørkes ved 105°C i 1-2 timer.

Tørrproduktet siktes gjennom en 60 mesh sikt og tilsettes følgende system:

Vannreduserbar polyester ( vannbasert maling)

"Morest" dekkevnekart viser at 0,0125 mm av nr. 4 tilsvarer 0,0150 mm av nr. 1, 2 og 3. Nr. 4 fremstilt med 3% oppslemmingsbehandlet TiC^ gir derfor belegg med høyere glans og dekkevne. Mangelen på positive resultater med hensyn til nr. 3 antyder at oppslemmingsprosedyren må optimaliseres med hensyn på kvantitativ påføring av silan på pigmentet siden 1% var effektiv ved forangående arbeide hvor silan ble tilsatt direkte til pigmentet eller "in-situ" som malingstil-satsstoff. 99,7% TiO2(0,3% aluminiumoksyd) ble behandlet på tilsvarende måte bortsett fra at kontrollen ble anvendt som mottatt og blanding nr. 2 ble fremstilt med 1% direkte behandling for sammenligning med oppslemmingsbehandlet titandioksyd. Følgende resultater ble tilveiebragt:

Malingen tilføres 1000 "Bonderite" i en tykkelse på 0,0125 mm (våt). Den bakes ved 175°C i 20 minutter.

Dekkevne - 0,0125 mm av nr. 4 (3% silan) tilsvarte 0,0150 mm av nr. 1, 2 og 3.

Ovenstående ble gjentatt ved maling i 20 timer for å forbedre dispergeringen som ga følgende resultater

Viskositeten av de ferdige malinger ble også målt for å bestemme virkningen av silanbehandlingen.

Som man kan se reduserer silanbehandlingene effektivt malingens viskositet og/eller tiksotropien (viskositetsfor-holdet). Dette gir fordelen å være i stand til å øke spray-bare mengder faste stoffer og likeledes forbedre glansen.

<*> Se ovenfor.

Eksemp_el_1_1_

CaC03 ("Camelwite": gjennomsnittlige partikkelstør-relse 99% finere enn 10 ym, (våtmalt), område 0,3 til 14 ym, våtmalt) ble behandlet med 1,0 vekt-% silan A under anvendelse av fremgangsmåten fra eksempel 5. Viskositeten i polyesterharpiksen som inneholdt ubehandlet "Camelwite" og det ovenfor behandlede "Camelwite" ble målt som i eksempel 3 bortsett fra at fyllstoffkonsentrasjonen var 225 deler pr. 100 vektdeler harpiks. "Camelwite" ble deretter behandlet med 1% av silanpreparatet fra eksempel 8, igjen under anvendelse av fremgangsmåten fra eksempel 5. Massesprøytepreparater (BMC) - Bulk Molding Compounds - ble fremstilt og vurdert som i eksempel 4, bortsett fra at fyllstoffkonsentrasjonen i BMC var 350 deler pr. 100 vektdeler harpiks! Resultatene var:

Eksemp_el_1_2

"Huber" 35 leire (vannfraksjonert kaolin fra Georgia; 99,7% passerer gjennom en sikt på 325 mesh; 30-40% finere enn 2 ym) ble behandlet med 1% av silanpreparatet fra eksempel 11 ved fremgangsmåten fra eksempel 5, bortsett fra at 18 kg av

fyllstoffet ble behandlet i en større blander. Viskositeten av polyesterharpiksen som inneholder 100 vektdeler "Huber" 35 leire, ubehandlet og behandlet ble bestemt ved den generelle fremaanasmåten i eksenroel 3:

Den samme behandlede og ubehandlede "Huber" 35 leire ble anvendt for å fremstille massesprøytningspreparatet fra eksempel 4 bortsett fra at 175 vektdeler leire pr. 100 vektdeler harpiks ble anvendt.'

Eksemp_el_23

"Suzorite" glimmer (flogopitt-malm, krystallflak,

1 ym til 1,8 cm 75/1 aspektforhold) ble behandlet med 1% silan A ved fremgangsmåten fra eksempel 5, bortsett fra at 0,7 kg glimmer ble behandlet. Viskositeten i polyesterharpiksen som inneholder 100 vektdeler av behandlet og ubehandlet glimmer ble sammenlignet ved fremgangsmåten fra eksempel

Mer "Suzorite" glimmer ble deretter behandlet med 1,0 vekt-% silanpreparat fra eksempel 11 ved fremgangsmåten fra eksempel 5. Massesprøytningspreparater ble fremstilt og vurdert som i eksempel 4, bortsett fra at 69 vektdeler av behandlet og ubehandlet glimmer pr. 100 vektdeler harpiks og 100 vektdeler glass pr. 100 vektdeler harpiks ble anvendt.

Eksemgel_1_4

"Furnace Creek" talkum (gjennomsnittlig partikkel-størrelse på 8 ym, platestruktur, lavt innhold av jern) ble behandlet med 1,0 og 0,5 vekt-% silan A ved fremgangsmåten fra eksempel 5. Viskositetsvirkninger ble bestemt som i eksempel 3 bortsett fra at 100 deler fyllstoff pr. 100 vektdeler harpiks ble anvendt.

Eksemp_el_25

"Wollastonite" F-1 (CaSiO^» 22 ym gjennomsnittlig partikkelstørrelse 15/1 aspektforhold) ble behandlet med 0,5 vekt-% silan A som i eksempel 5, bortsett fra at 0,9 kg fyllstoff ble tilført blanderen. Viskositetssenkende virkninger i polyesterharpiksen ble målt som i eksempel 3 bortsett fra at 62,5 deler fyllstoff pr. 100 vektdeler harpiks ble anvendt.

"Wollastonite" P-1 (gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 9 ym og 8/1 aspekt-forhold) ble behandlet med 1,0 vekt-% silanpreparat fra eksempel 11 som i eksempel 5 og sammenlignet med ubehandlet "Wollastonite" P-1 i polyestermassestøp-ningspreparatet fra eksempel 4 bortsett fra at 200 deler fyllstoff ble anvendt.

Eksemgel_1_6

Dette eksempelet viser fordeler med hensyn til behandling og fysiske egenskaper ved å behandle aluminiumoksydtrihydrat for bruk i stive preparater som inneholder poly-vinylkloridharpiks av den type som brukes for rørfremstilling.

Separate prøver av "Hydral" 710 (1,0 ym utfelt aluminiumoksydtrihydrat) ble behandlet med silan A og følgende silanblanding som i eksempel 3:

Behandlet og ubehandlet "Hydral" 710 forblandet med de andre bestanddeler vist nedenfor ble tilført en Braebender "Plasticorder" utstyrt med et nr. 5 blandehode. Hjulrommet ble holdt på 200°C og blanderen gikk med en konstant hastighet på 60 omdr/min. Vridningsmomentet ble registrert på en skala fra 0 til 6000 m-g/sek. Flytetiden var 4 minutter fra det tidspunkt hvor vridningsmomentet begynte å øke. Maksimalt vridningsmoment som oppstår er en indikasjon på prosesserbarheten. Desto lavere vridningsmomentets topp er desto bedre er prosesserbarheten.

Prøveplater ble fremstilt ved å plassere preparatet

i en forkrommet form med dimensjonene 15 x 15 x 0,18 cm for-varmet til 175°C. Kontakttrykk ble påført i ett minutt for å mykne preparatet. Kraften ble deretter øket til 75 tonn pr. minutt mens platen ble holdt på 175°C. Pressen ble deretter avkjølt i 5 minutter ved å føre kaldt vann til platen og trykket øket til 125 tonn. Preparatet ble fjernet og formen

avkjølt til værelsestemperatur.

Preparatene ble prøvet med hensyn på strekkbelast-ning ved bøyning og brudd, modul og endelig forlengelse og modifisert Gardners slagstyrke ved standard metoder.

Prosesseringsegenskaper under fremstillingen i Braebender "Plasticorder" og fysiske egenskaper i de fremstilte plater som inneholdt de tre fyllstoffer er vist nedenfor-:

Disse data viser at silan A får bedre prosessering, har en mykgjørende virkning og i vesentlig grad forbedrer slagstyrken. Nærvær av den reaktive silan A-1160, overvinner de mykgjørende virkninger av silan A uten å ofre forbedring

med hensyn til prosessering eller slagstyrke.

Eksemgel_1_2

0,9 kg pelletisert sot ("Sterling" V-3853) ble malt til et pulver med morter og pestel og tilført en krukke på 4,5 liter som ble rotert på en krukkemølle i 15 minutter for å få en fritt flytende pulvermasse. For å få et 1 vekt-% silankonsentrat basert på vekten av sot, ble 9,08 g silan A fortynnet med 10 g metanol. Ca. 1/4 av denne oppløsning ble tilsatt til krukken som fikk rotere i 5 minutter og resten av oppløsningen ble tilsatt i fjerdedeler med 5 minutters blanding mellom tilsatsen. Når all oppløsning var tilsatt, fikk krukken rotere i ytterligere 20 til 30 minutter. Det behandlede sot ble deretter tørket i 2 timer ved 100°C.

Virkningen av silan A behandling er vist i viskositeten av polyesterharpiks som inneholder behandlet og ubehandlet sot. Viskositetsprøven fra eksempel 3 (brev av 2. juni 1976) ble anvendt bortsett fra 30 deler sot pr. 100 vektdeler harpiks var den maksimale tilførsel.

Claims (6)

1. Uorganiske oksyd-partikler som på overflaten inneholder et silan eller dets hydrolysat eller kondensat, karakterisert ved at silanet har formelen hvor R kan være en hvilken som helst divalent organisk gruppe som enten er oksygen- eller karbonbundet til silisiumatomet; R<1> er en eller flere 1,2-alkylengrupper som hver inneholder minst 2 og fortrinnsvis ikke mer enn 4 karbonatomer, R<11> er hydrogen, alkyl, acyloksy eller en organofunksjonell gruppe, X er en hydrolyserbar gruppe og a er fra 4-150, og fortrinnsvis 4-120.

2. Partikler ifølge krav 1, karakterisert ved at mengden silan er fra 0,25 til 90 vekt-%, beregnet på behandlede partikler.

3. Partikler ifølge krav 2, karakterisert ved at mengden silan er fra 0,5 til 5 vekt-%, beregnet på behandlede partikler.

4. Partikler ifølge krav 1, karakterisert ved at de er behandlet med et silan med formel (I) som på forhånd er omsatt med eller blandet med et annet silan med formelen eller kohydrolysatet eller kokondensatet av et slikt annet silan (II) med silan (I), hvor er en organisk rest hvis frie valens tilsvarer verdien av b, X er som definert ovenfor, n er 0 eller 1 og b er et positivt tall.

5. Partikler ifølge kravene 1-4, karakterisert ved at de er titandioksydpartikler.

6. Anvendelse av partiklene ifølge krav 1 som fyllstoff for en harpiks, fortrinnsvis i form av en glassfiberforsterket termoherdende polyester.