WO2020193109A1 - Giessharz, formkörper daraus und verwendung des formkörpers - Google Patents

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WO2020193109A1 PCT/EP2020/056188 EP2020056188W WO2020193109A1 WO 2020193109 A1 WO2020193109 A1 WO 2020193109A1 EP 2020056188 W EP2020056188 W EP 2020056188W WO 2020193109 A1 WO2020193109 A1 WO 2020193109A1
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Jürgen Huber
Matthias ÜBLER
Stefan Kern
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites

Definitions

  • the invention relates to a novel composition of a cast resin and the use thereof in hot-curing electrodeposition, as used for example in the manufacture of electrical components such as transformers, insulators, capacitors, coils and assemblies.
  • the invention also relates to a molded body that can be obtained from the casting resin, and to the use of such a molded body.
  • Such casting resins are known in principle, in particular as epoxy resins, for casting electrical or electronic components.
  • Medium and high-fill epoxy resin-based casting resins for hot-curing electrical casting which cure at temperatures in the range from 80 ° C to 200 ° C, usually have a liquid component that is correctly mixed in terms of reaction stoichiometry, which includes diepoxy resin, hardener, flexibilizer, accelerator and additives.
  • Microfillers with a particle diameter of »in the range of 1-800 mm are also preferred. These microfillers are often silicon and / or aluminum oxide (s).
  • the formulations very often contain a not inconsiderable amount of flexibilizer of 4-20 parts by weight per 100 parts of resin, based on the filler-free Resin matrix, mixed in to increase the fracture mechanical properties of the material.
  • the flexibilizers which are often used in electrical potting, are based on polyethylene glycols or polypropylene glycols that are liquid at room temperature and have molecular weights of up to 500 Daltons, which, due to their flexible polyether structure, induce a certain ductility in the high-polymer network after polymerisation and thus initiation and growth of cracks large-volume components.
  • the glass transition temperature often determines the maximum operating temperature of an electrical material, since thermal exceeding due to heating e.g. at hotspots etc. leads to dimensional instability, accelerated electrical and mechanical aging and ultimately to component failure
  • a continuous operating temperature below the glass transition temperature of the epoxy resin molding materials used is partly also determined by standardization for the permissible current rating.
  • a drop in the material-glass transition temperature of the casting resins used for electrical potting is therefore not economically justifiable. Rather, the basic aim is to increase the glass transition temperature while maintaining all other relevant process and material parameters.
  • the invention lies in the area of tension of maintaining the rheological properties of the formulation for processing on the one hand while raising the glass transition temperature of the cured molding on the other hand.
  • a max. dynamic viscosity of 26 Pa-s preferably a maximum of 12 Pa-s at shear rates of 0.1 - 100 1 / s.
  • the object of the present invention is therefore to create a formulation for a casting resin through which these two egg properties, increasing the glass transition temperature or the glass transition area of the finished molded body and at the same time increasing the crack resistance with approximately the same rheological behavior and otherwise approximately the same process and material parameters compared to conventional casting resins with up to 20 parts by weight of flexibleizer.
  • the solution to the problem and the subject matter of the invention is therefore a casting resin comprising at least components A and C, where - in the case of addition polymerization - component A is also present in the casting resin with a hardener component B, and
  • - B is a hardener, the amount of which has a reaction stoichiometric ratio to component A and B comprises at least one compound such as an anhydride, an acid anhydride and / or acid anhydride derivative, in particular a phthalic anhydride and / or a phthalic anhydride derivative
  • a curing catalyst is present in an amount of 0.1 to 20% by weight, based on the amount of liquid casting resin.
  • a casting resin according to the invention and the above definition with components A and C and - depending on the polymerization mechanism - a component B in the liquid resin mixture can, like conventional casting resins, be filled with additives and / or microfiller (s).
  • the microfillers are preferably in spherical and / or splintery-angular particle form with particle diameters in the range from 0.1 mm to 1000 mm.
  • the microfillers are in particular mineral compounds, for example metal oxides, generally nitrides, for example boron nitride in various modifications and / or silicon dioxide.
  • a flexibilizer based on the polyethylene glycols and / or polypropylene glycols which are liquid at room temperature and have molar masses of up to 500 Daltons can be added to the liquid resin component in an amount of less than 20 parts by weight, in particular less than 10 parts by weight, preferably less than 5 parts by weight. However, its amount is particularly preferably little or nothing.
  • the fracture toughness K c which for example in the fracture mechanical tensile / bending load case "I" can be specified with K IC in the unit MPa ⁇ m 1/2 , can be increased by increasing the microfiller content, but at the same time the corresponding increases , critical fracture energy G IC , as this scales inversely proportional to the modulus of elasticity E.
  • G IC critical fracture energy
  • this is achieved by adding cycloaliphatic epoxy resins and simultaneously incorporating "soft" nanoparticles.
  • polymeric nanoparticles are incorporated, in particular polymeric, rubber-like nanoparticles, for example made of styrene-butadiene rubber or polybutadiene rubber and / or -Rubber, which can comprise various copolymers, blends and / or blends.
  • a misery, a polymer blend differs from a copolymer in that the polymer blend is real te mixtures, i.e. there are no covalent chemical bonds between the individual monomers, but at best hydrogen bridge bonds, van der Waals' see forces of attraction etc. exist.
  • the "soft" nanoparticles preferably comprise an elastomer, a rubber and / or a rubber. Such nanoparticles are particularly preferably coated with a coating for use in a resin matrix, which favors incorporation, distribution and thus dilution into this resin matrix.
  • the particles comprise a rubber-like polymer, blend and / or copolymer, such as are obtainable, for example, from the monomers butadiene, styrene, siloxane and / or acrylic.
  • so-called core shell rubber -CSR particles can advantageously be incorporated into the casting resin.
  • nanoparticles with a soft, polymeric rubber-like core that have a shell, for example in the form of a coating.
  • the coating is particularly suitable for preventing the agglomeration of the nanoparticles in a resin matrix.
  • CSR particles are commercially available and are already available, for example, from the Kaneka company under the trade name Kane Ace TM MX as a mixture with various epoxy resins, including cycloaliphatic epoxy resins.
  • Acid anhydride derivative mixtures or acid anhydride-free diglycidyl ether-epoxy resin mixtures can also be achieved without appreciable amounts of flexibilizer if cycloaliphatic epoxy resins and disperse, preferably highly disperse polymeric nanoparticles are admixed with the diglycidyl ether-based epoxy resin.
  • cycloaliphatic diepoxy resins are preferably low-viscosity and, in turn, are preferably halogen-free, in particular chlorine-free.
  • the thinness of the cycloaliphatic epoxy resin reduces the overall viscosity of the liquid component and the casting resin is therefore capable of good copolymerization with hard materials, such as acid anhydrides.
  • a low viscosity prepolymer is obtained which can be thermally cured.
  • the three components then add up to 100% by weight cast resin-resin base component A.
  • the diglycidyl ether epoxy resin in component A includes, for example, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F
  • an acid anhydride for example methyl tetrahydrophthalic anhydride and / or one or more of its continuation isomers, as known under CAS numbers 11070-44-3 and 26590-20-5, for example also hexahydrophthalic acid
  • Component B is added at 80 to 90 parts by mass, in particular 80 to 85 parts by mass.
  • Component C - the hardening accelerator - is, for example, a tertiary amine, preferably one with low vapor pressure at room temperature such as dimethylbenzylamine, di-benzylmethylamine, 1,2-dialkylimidazoles, for example 1-
  • Decyl-2-methylimidazole used.
  • the compound from Huntsman "Accelerator DY062" is used for this.
  • Component C is present in an amount from 0.1 to 10% by weight, in particular from 0.5 to 5% by weight and preferably in an amount from 1 to 2.5% by weight, based on the hardener component B - in the case of addition polymerization.
  • the weight ratio of component A to component C is, for example, 100:20, in particular 100:10 and particularly preferably 100: 5; the lower proportions relate to component C in each case.
  • Both components A and B can be filled with microfiller.
  • the microfiller is present in an amount from 50% by weight to 85% by weight, in particular from 55% by weight to 80% by weight, in particular from 57% by weight to 78% by weight, based on the casting resin.
  • the microfillers are preferably metal oxides and / or silicon dioxide.
  • the microfillers are preferably metal oxides and / or silicon dioxide.
  • crystalline, spherical and / or angular- splintery quartz flours also amorphous quartz goods, spherical and / or angular-splintery aluminum oxides, aluminum trihydroxides (ATH), dolomites and / or spherical boron nitrides, and any mixtures of the aforementioned substances with similar grain size distribution characteristics.
  • ATH aluminum trihydroxides
  • dolomites and / or spherical boron nitrides any mixtures of the aforementioned substances with similar grain size distribution characteristics.
  • the component Kaneka ACE MX-154 as commercially available, can be used as a 40% nanoparticle dispersion in commercially available bisphenol A diglycidyl ether resin - e.g. BADGE - to be used.
  • the cycloaliphatic epoxy resin ECC has a very low viscosity and is distributed in the mixture in a stable manner and without phase separation. Once the epoxy resin component of the three epoxy resins has been mixed homogeneously, it appears slightly opaque-yellowish, translucent-homogeneous and easily mobile at room temperature.
  • This casting resin mixture exemplified here for the invention comprises between 80 and 90 parts by weight of BADGE, between 7 and 15 parts by weight of Kaneka Ace MX-154, which contains the polymeric disperse nanoparticles, and between 2 and 7 parts by weight of cycloaliphatic epoxy resin Araldite CY 179 and can be used in the form as epoxy resin component A in the casting resin.
  • MTHPA methyltetrahydrophthalic anhydride as hardener
  • quartz powder with an average particle diameter of approx. 20 ⁇ m (D 50 value, determined by means of dynamic light scattering DLS in an aqueous dispersion; Malvern Mastersizer 2000).
  • D 50 value determined by means of dynamic light scattering DLS in an aqueous dispersion; Malvern Mastersizer 2000.
  • the glass transition temperature of the prior art casting resin cured for 10 hours at 140 ° C. is approx. 105-107 ° C. according to the DSC method (10 K / min, determination using the half-height method).
  • the microfiller which is in the form of powdered quartz filler, for example, is optimized with regard to its packing density.
  • An increase in the packing coefficient by approx. 2 to 7% by volume, in particular by 3.5 to 5% by volume, is possible.
  • the casting resin "C” is loaded with 71.1% by weight or 52.3% by volume of the Silbond 126 microfiller, with approx.
  • polymeric nanoparticles are added by the resin MX in the microfiller-free casting resin. In total, this corresponds to a filler loading of 73.9% by weight or 54.8% by volume.
  • the polymeric nanoparticles act as a highly effective rheological additive in the casting resin, as these particles also increase the packing density and the fluidity of the casting resin increases significantly again.
  • This formulation shows a maximum viscosity at a shear rate of approx. 1 1 / s of only approx. 11000-12500 mPa.s at 50 ° C., although there is effectively more than eight percent by volume of total filler dispersed.
  • the dynamic viscosity at very low shear rates of 0.01 1 / s at 50 ° C is a particularly low approx. 3000 mPas, which is particularly beneficial for the voluntary closure of the voids when potting in static tools when the mass is at rest after the filling process and for thermal purposes Curing is being prepared. All these factors are reflected in the cured molded body in the form of significantly improved inherent shaft parameters.
  • the mechanical and fracture mechanical parameters were determined according to the three-point bending test or double torsion geometry at room temperature. The glass transition temperatures were determined by means of differential calorimetry shear and thermal-mechanical analysis (TA Instruments DSC, 10 K / min and TMA, 3 K / min).
  • a mixture of 70-90 parts by weight of BADGE and 30-10 parts by weight of 30-40% MX resin from Kaneka e.g. Kaneka Kane ACE TM MX 120, 125, 135, 136, 150, 153, 154, 156, 170, 217, 257,
  • Kaneka e.g. Kaneka Kane ACE TM MX 120, 125, 135, 136, 150, 153, 154, 156, 170, 217, 257
  • the gelation time is also to be regarded as identical and allows the same curing and gelation conditions as with the prior art resin and the known manufacturing processes, e.g. in vacuum potting and the automatic pressure gelation process (ADG).
  • ADG automatic pressure gelation process
  • sample C brought the following changes in property values compared to the conventional product:
  • nanoparticulate masterbatch e.g. Kaneka Kane Ace TM MX-154 and / or all of the others mentioned above.
  • commercially available Kane Ace TM MX types which contain highly dispersed and completely deagglomerated polymeric nanoparticles, in the present case no respirable and therefore dangerous, dry nanoparticle dusts occur. No separated nanoparticles were found in the sawdust of the materials obtained according to sample C, for example, since these are embedded in the epoxy resin matrix and remain embedded, which could be demonstrated by means of Malvern Nanosizer analysis.
  • Shaped bodies prepared from a cast resin according to the invention can be used in electrically stressed components, especially switchgear components, cast resin transformers, coils, etc.
  • a fraction of a surface-treated microfiller can also be present as a microfiller in the casting resin.
  • a surface-silanized microfiller such as Silbond W12EST or Silbond 126EST has proven to be suitable.
  • the invention is the first to present a casting resin for hot-curing electrical encapsulation in which plasticizers and flexibilizers can be dispensed with. This is achieved by mixing the epoxy resin base with cycloaliphatic epoxy resins and adding highly dispersed nanoparticles.
  • the present invention can be verified by identifying the nanoparticulate and cycloaliphatically modified cast resin based on epoxy resin. Where this is not possible, evidence is provided by analyzing the material fes, for example by means of raster electronic recordings of fracture surfaces, on which the finely distributed, i.e. dispersed, nanoparticles can be dissolved.
  • ATR-IR analyzes to detect the cycloaliphatic infrared oscillations in the high wave range, as these are of a non-aromatic nature.
  • the nanoparticles can be dissolved and leached out with methanol on sawed surfaces. Hollow hemispheres then remain in the sawing / breaking surface, since hardened epoxy resin is insoluble in methanol.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine neuartige Zusammensetzung eines Gießharzes und die Verwendung davon beim heißhärtenden Elektroverguss, wie er beispielsweise bei der Herstellung elektrotechnischer Bauteile wie Transformatoren, Isolatoren, Kondensatoren, Spulen und Baugruppen eingesetzt wird. Außerdem betrifft die Erfindung einen Formkörper, der aus dem Gießharz erhältlich ist, sowie die Verwendung eines derartigen Formkörpers. Durch die Erfindung wird erstmals ein Gießharz für den heißhärtenden Elektroverguss vorgestellt, bei dem auf Weichmacher und Flexibilisatoren verzichtet werden kann. Dies wird durch die Abmischung der Epoxidharzbasis mit cycloaliphatischen Epoxidharzen und die Zugabe hochdisperser Nanopartikel erreicht.

Description

Beschreibung
Gießharz, Formkörper daraus und Verwendung des Formkörpers Die Erfindung betrifft eine neuartige Zusammensetzung eines Gießharzes und die Verwendung davon beim heißhärtenden Elek- troverguß, wie er beispielsweise bei der Herstellung elektrotechnischer Bauteile wie Transformatoren, Isolatoren, Kondensatoren, Spulen und Baugruppen eingesetzt wird. Außerdem be- trifft die Erfindung einen Formkörper, der aus dem Gießharz erhältlich ist, sowie die Verwendung eines derartigen Formkörpers .
Derartige Gießharze sind, insbesondere als Epoxidharze, für den Verguss elektrischer oder elektronischer Bauteile grundsätzlich bekannt. Mittel- und hochgefüllte Gießharze auf Epoxidharzbasis für den heißhärtenden Elektroverguss, die bei Temperaturen im Bereich von 80°C bis 200°C aushärten, haben in der Regel eine reaktionsstöchiometrisch korrekt gemischte Flüssigkomponente, die Diepoxidharz, Härter, Flexibilisator, Beschleuniger und Additive umfasst. Hinzu werden bevorzugt Mikrofüllstoffen: mit Partikeldurchmesser» im Bereich von 1- 800 mm eingearbeitet. Diese Mikrofüllstoffe sind oftmals Silizium- und/oder Aluminiumoxid (e) . Da ausgehärtete mittel- und hochgefüllte Harzformkörper als spröde, nicht-duktile Werkstoffe mit nur geringen oder keinen linear-elastischen Eigenschaften gelten, wird den Formulierungen sehr oft ein nicht unerheblicher Anteil an Flexibilisator von 4-20 Gewichtsteilen je 100 Teile Harz, bezogen auf die füllstofffreie Harzmatrix, zugemischt, um die bruchmechanischen Eigenschaften des Werkstoffes zu erhöhen. Die Flexibilisato- ren, die im Elektroverguß oft Anwendung finden, sind auf Basis der bei Raumtemperatur flüssigen Polyethylenglykole bzw. Polypropylenglykole mit Molmassen bis 500 Dalton, die aufgrund ihrer flexiblen PolyetherStruktur nach Einpolymerisation eine gewisse Duktilität im Hochpolymernetzwerk induzieren und damit Rissinitiierung und Risswachstum, gerade bei groß- volumigen Bauteilen, hemmen sollen. Ein gravierender Nachteil des Einbringens der Flexibilisato- ren ist jedoch der simultane Abfall der Glasübergangstempera- tur des resultierenden Werkstoffs . So zeigt schon die Zumischung eines relativ geringen Anteils an Polypropylenglykol- 400 von ca. zwei Gewichtsprozent in einer mikrofüllstofffreien Epoxidharzbasismatrix aus Bisphenoldigly- cidylether, Phthalsäureanhydridderivat und aminisehern Beschleuniger einen Abfall von 10-15°C der Glasübergangstemperatur bei sonst identischer Aushärteendtemperatur.
Die Glasübergangstemperatur („Tg") bestimmt oft die maximale Einsatztemperatur eines Elektrowerkstoffs, da ein thermisches Überschreiten durch Erwärmung z.B. an Hotspots etc. zu Dimensionsinstabilität, beschleunigter elektrischer und mechanischer Alterung und letzten Endes zum Bauteilversagen führt. Insbesondere in Schaltanlagen wird deshalb eine Glasübergangstemperatur, die oberhalb der Temperatur des Dauerbetriebs liegt, gefordert. Eine Dauerbetriebstemperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur der verwendeten Epoxidharzformstoffe wird zum Teil auch durch Normierung für das zulässige Stromrating festgelegt.
Ein Abfall der Werkstoff-Glasübergangstemperatur der eingesetzten Gießharze für den Elektroverguss ist deshalb wirt- schaftlich nicht vertretbar. Vielmehr wird grundsätzlich eine Erhöhung der Glasübergangstemperatur bei Beibehaltung aller sonstigen relevanten Prozess- und Werkstoffparameter angestrebt .
Die Erfindung liegt im Spannungsfeld der Erhaltung der rheo- logischen Eigenschaften der Formulierung für die Verarbeitung einerseits bei gleichzeitiger Anhebung der Glasübergangstemperatur des gehärteten Formkörpers andererseits. Als rheolo- gisch-brauchbares Verhalten des Gießharzes wird dabei beispielsweise eine max. dynamische» Viskosität von 26 Pa-s, be- vorzugt maximal 12 Pa-s bei Scherraten von 0.1 - 100 1/s bezeichnet .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Formulierung für ein Gießharz zu schaffen, durch die diese beiden Ei- genschaften, Erhöhung der Glasübergangstemperatur, respektive des Glasübergangsbereichs des fertigen Formkörpers und gleichzeitig Erhöhung der Rissresistenz bei ungefähr gleichem rheologischen Verhalten und ansonsten ungefähr gleichbleibenden Prozess- und Werkstoffparameter im Vergleich zu den herkömmlichen Gießharzen mit bis zu 20 Gewichtsanteilen Flexibi- lisator, realisierbar sind.
Diese Aufgabe wird vom Gegenstand der vorliegenden Erfindung, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen offenbart ist, gelöst .
1. Lösung der Aufgabe und Gegenstand der Erfindung ist daher ein Gießharz zumindest die Komponenten A und C umfassend, wobei - im Falle von Additionspolymerisation - der Komponente A im Gießharz noch eine Härterkomponente B vorliegt, und
- A eine Epoxidharzmischung ist, die zwischen
-80 und 95 Gew% eines Digylcidyletherepoxidharzes -1 bis 15 Gew% eines cycloaliphatischen Epoxidharzes und
-0.1 bis 10 Gew% polymere Nanopartikel umfasst,
- B ein Härter ist, dessen Menge ein reaktionsstöchiometrisches Verhältnis zur Komponente A aufweist und B wenigstens eine Verbindung wie ein Anhydrid, ein Säureanhydrid und/oder Säureanhydridderivat, insbesondere ein Phthalsäureanhydrid und/oder ein Phthalsäureanhydrid-Derivat, umfasst
und als Komponente
- C ein Härtungskatalysator in einer Menge von 0.1 bis 20 Gew%, bezogen auf die flüssige Gießharzmenge, vorliegt.
Allgemeine Erkenntnis der Erfindung ist, dass eine Verringerung des Flexibilisator-Gewichtsanteils oder gänzliche Flexi- bilisator-Freiheit des füllstofffreien Gießharzes zwar zur Erhöhung der Glasübergangstemperatur bzw. des Glasübergangsbereiches des fertig gehärteten Formkörpers führt, aber die Gießharzviskosität heraufsetzt und dabei die Bruchdehnung des ausgehärteten Werkstoffes verringert. Um diese Nachteile zu kompensieren, hat sich die Verwendung eines Epoxidharzes, in dem polymere Nanopartikel hochdispers und suspensionsstabil verteilt sind, zusammen, also kombiniert mit einer Abmischung des Epoxidharzes mit einem gewissen Anteil an cycloaliphati- schen Epoxidharzen, als geeignet erwiesen.
Zum Nachweis der enthaltenen hochdispers-verteilten Nanopartikel können rasterelektronische Aufnahmen von füllstofffreien und füllstoffhaltigen Bruchflächen dienen, an denen diese erkennbar sind, siehe dazu Dissertation von M. Übler, Universität Erlangen, 2010.
Ein Gießharz gemäß der Erfindung und der oben stehenden Definition mit den Komponenten A und C und - abhängig vom Polymerisationsmechanismus - einer Komponente B in der flüssigen Harzmischung kann, wie die herkömmlichen Gießharze mit Additiven und/oder Mikrofüllstoff (en) , gefüllt vorliegen.
Die Mikrofüllstoffe liegen bevorzugt in sphärischer und/oder splittrig-angularer Partikelform mit Partikeldurchmessern im Bereich von 0.1 mm bis 1000 mm, vor. Die Mikrofüllstoffe sind insbesondere mineralische Verbindungen, beispielsweise Metalloxide, allgemein Nitride, beispielsweise Bornitrid in verschiedenen Modifikationen und/oder Siliziumdioxid.
Beispielsweise kann der flüssigen Harzkomponente auch noch ein Flexibilisator auf Basis der bei Raumtemperatur flüssigen Polyethylenglykole und/oder Polypropylenglykole mit Molmassen bis 500 Dalton in einer Menge kleiner 20 Gewichtsanteilen, insbesondere kleiner 10 Gewichtsanteilen, bevorzugt kleiner 5 Gewichtsanteilen, zugemischt sein. Besonders bevorzugt ist jedoch dessen Menge gering bis gar nichts.
Das Weglassen eines Flexibilisators in der herkömmlichen Formulierung einer reaktionsstöchiometrisch korrekt eingestell- ten Epoxidharz-/Säureanhydrid-Mischung für ein Gießharz führt immer zu einer Erhöhung der Glasübergangstemperatur im Vergleich zu einer Flexibilisator-haltigen Formulierung, aber gleichzeitig nehmen Bruchdehnung, Bruchzähigkeit und/oder die korrespondierende kritische Bruchenergie ab, das Material wird also bruchanfälliger und auch bedeutend spröder. Dies kann an der verringerten Formstoffbruchdehnung und verringerten Bruchzähigkeit der nunmehr Flexibilisator-freien Formulierung erkannt werden, ebenso am Fehlen duktiler Bereiche innerhalb des Polymernetzwerkes, die ein beispielsweise lang- kettiger Flexibilisator induziert.
Die Bruchzähigkeit Kc, die z.B. im bruchmechanischen Zug- /Biege-Belastungsfall „I" mit KIC der Einheit MPa ·m1/2 angege- ben werden kann, kann zwar durch das Anheben des Mikrofüllstoffanteils erhöht werden, gleichzeitig nimmt jedoch die korrespondierende, kritische Bruchenergie GIC ab, da diese invers proportional zum Elastizitätsmodul E skaliert. Dies bedeutet, dass die nötige Spannungsüberhöhung an einer Riss- spitze bis zum Katastrophalbruch durch erhöhten Füllstoffanteil zwar zunimmt, die nötige Energie zur Schaffung neuer Oberflächen im Bruchmoment im rissbehafteten Bauteil jedoch abnimmt. Ein Material ist demnach nur unempfindlicher gegenüber Rissinitiierung und/oder dem Rissfortschritt, wenn gleichzeitig Kc und Gc zunehmen. Eine Erhöhung der Glasübergangstemperatur mit gleichzeitiger Werkstoff-Versprödung, also einer Verringerung der Werkstoffbruchdehnung, ohne Zunahme der bruchmechanischen Kennwerte, führt demnach immer zu einem weniger belastbaren Bauteil, obgleich die Glasübergangstempe- ratur erhöht ist.
Durch Reduktion des Anteils an Flexibilisator oder sogar gänzliche Flexibilisator-Freiheit zur Erhöhung der Glasübergangstemperatur eines Werkstoffes wird demnach zur Erhaltung der Verarbeitbarkeit und bruchmechanischen Eigenschaften des aus dem Gießharz hergestellten Formkörpers mit einem Material überkompensiert, das selbst zu duktilen Polymerbereichen führt, ohne die Glasübergangstemperatur zu erniedrigen.
Gemäß der Erfindung wird das über die Beimischung von cyc- loaliphatischen Epoxidharzen und gleichzeitiger Einarbeitung von „weichen" Nanopartikel erreicht. Bevorzugt werden dabei polymere Nanopartikel eingearbeitet, insbesondere polymere, gummiartige Nanopartikel, beispielsweise aus Styrol-Butadien- Gummi oder Polybutadien-Kautschuk und/oder -Gummi, der verschiedene Copolymere, Elends und/oder Mischungen umfassen kann.
Dabei unterscheidet sich ein Elend, ein Polymerblend, von einem Copolymer dadurch, dass es sich beim Polymerblend um ech- te Mischungen handelt, also keine kovalenten chemischen Bindungen zwischen den einzelnen Monomeren vorliegen, sondern bestenfalls Wasserstoff-Brückenbindungen, van-der Waals' sehe Anziehungskräfte etc. , bestehen.
Die „weichen" Nanopartikel umfassen vorzugsweise ein Elastomer, einen Kautschuk und/oder einen Gummi. Derartige Nanopartikel werden insbesondere bevorzugt zum Einsatz in einer Harzmatrix noch mit einer Beschichtung überzogen, die eine Einarbeitung, Verteilung und damit Verdünnung in diese Harz- matrix begünstigt. Beispielsweise umfassen die Partikel ein gummiartiges Polymer, Elend und/oder Copolymer, wie sie beispielsweise aus den Monomeren Butadien, Styrol, Siloxan und/oder Acryl erhältlich sind.
Beispielsweise können so genannte Core Shell Rubber -CSR- Partikel vorteilhafterweise in das Gießharz eingearbeitet werden.
Dabei handelt es sich um Nanopartikel mit einem weichen, polymeren gummiartigen Kern, die eine Schale, beispielsweise in Form einer Beschichtung haben. Die Beschichtung ist insbeson- dere geeignet, die Agglomeration der Nanopartikel in einer Harzmatrix zu verhindern. Derartige CSR-Partikel sind handelsüblich und beispielsweise von der Firma Kaneka unter dem Handelsnamen Kane Ace™ MX bereits als Abmischung mit verschiedenen Epoxidharzen, darunter auch cycloaliphatischen Epoxidharzen, erhältlich.
Als „Harz auf Epoxidbasis" haben sich insbesondere die bereits für diese Anwendung bekannten Diglycidyletherepoxidhar- ze bewährt.
Überraschend hat sich hier gezeigt, dass eine im Vergleich hohe Glasübergangstemperatur in Epoxidharz-
Säureanhydridderivat-Mischungen oder auch Säureanhydrid-freie Diglycidylether-epoxidharz-Mischungen auch ohne nennenswerte Mengen an Flexibilisator erzielt werden kann, wenn dem Epoxidharz auf Diglycidylether-Basis cycloaliphatischen Epoxid- harze und disperse, bevorzugt hochdisperse polymere Nanopartikel zugemischt sind.
Als für die Vermischung mit Diglycidylether geeignete cyc- loaliphatische Epoxidharze haben sich die des Typs cyc- loaliphatisches Diepoxidharz und insbesondere die vom Typ 3, 4-Epoxycyclohexylalkyl-3 ', 4 '-epoxycyclohexancarboxylat und/oder Bis (3, 4-epoxycyclohexylalkyl) -adipat mit beispielsweise -alkyl = -methyl, -ethyl, herausgestellt.
Diese cycloaliphatischen Diepoxidharze sind bevorzugt dünnflüssig und liegen wiederum bevorzugt Halogen-, insbesondere Chlor-frei, vor.
Durch die Dünnflüssigkeit des cycloaliphatischen Epoxidharzes wird die Gesamtviskosität der Flüssigkomponente verringert und das Gießharz ist damit zu einer guten Copolymerisation mit Hartem, wie beispielsweise Säureanhydriden, fähig.
Durch die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Beimischung von polymeren hoch-dispersen Nanopartikeln in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew%, bezogen auf die Komponente A des Gießharzes, wird ein dünnflüssiges Prepolymer erhalten, das thermisch ausgehärtet werden kann.
Im Folgenden wird die Erfindung noch anhand von Beispielen näher erläutert:
Ein Gießharz gemäß einer Ausführungsform der Erfindung um- fasst in der Gießharz-Komponente A in Mengen von
80 bis 95 Gew%, bevorzugt 87,5 bis 92,5 Gew%, insbesondere bevorzugt 89 bis 91 Gew% ein Diglycidyletherepoxidharz,
1 bis 15 Gew%, bevorzugt 2.5 bis 10 Gew%, insbesondere bevorzugt 4 bis 8 Gew% ein cycloaliphatisches Epoxidharz; und 0,1 bis 10 Gew%, bevorzugt 0,5 bis 7,5 Gew% und insbesondere bevorzugt 1 bis 5 Gew% polymere, disperse Nanopartikel .
Die drei Komponenten addieren sich dann auf 100 Gew% Gieß- harz-Harzbasis-Komponente A auf.
In der Komponente A liegen als Diglycidyletherepoxidharz bei- spielsweise Bisphenol-A-Diglycidylether, Bisphenol-F-
Diglycidylether, Epoxyphenolnovolak und/oder Epoxyphenolno- volak mit Repetiereinheiten n im Bereich von 0 £ n £ 0,2 vor. Dazu wird im Falle einer additiven Polymerisation als Härterkomponente B ein Säureanhydrid, beispielsweise Methyltetra- hydrophthalsäureanhydrid und/oder ein oder mehrere von dessen Kontitutionsisomere, wie unter den CAS-Nummern 11070-44-3 und 26590-20-5 bekannt, -beispielsweise auch Hexahydrophthalsäu- reanhydrid, Methylnadinsäureanhydrid oder jedes andere, bei Raumtemperatur flüssige mono- und/oder bei Raumtemperatur feste bi- oder höherfunktionals Carbonsäureanhydrid, bevorzugt aber das Methylhexahydrophthalsäureanhydrid beispielweise als Produkt der Fa. Huntsman das Aradur HY 918, zugegeben. Die Komponente B wird mit 80 bis 90 Masseteilen, insbesondere mit 80 bis 85 Masseteilen zugegeben.
Die Komponente C - der Härtungsbeschleuiniger - ist beispielsweise ein tertiäres Amin, bevorzugt eines mit niedrigem Dampfdruck bei Raumtemperatur wie Dimethylbenzylamin, Di- benzylmethylamin, 1, 2-Dialkylimidazole, beispielsweise 1-
Decyl-2-Methylimidazol, eingesetzt. Beispielsweise wird dafür die Verbindung der Fa. Huntsman „Accelerator DY062" eingesetzt .
Die Komponente C liegt in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew%, insbesondere von 0.5 bis 5 Gew% und bevorzugt in einer Menge von 1 bis 2.5 Gew%, bezogen auf die Härterkomponente B - im Fall der Additionspolymerisation - vor. Für den Fall der Homopolymerisation beträgt das Gewichtsverhältnis von Komponente A zur Komponente C beispielsweise 100:20, insbesondere 100:10 und insbesondere bevorzugt 100:5, die geringeren Anteile beziehen sich jeweils auf die Komponente C .
Beide Komponenten A und B können mit Mikrofüllstoff gefüllt vorliegen. Der Mikrofüllstoff liegt in einer Menge von 50 Gew% bis 85 Gew% vor, insbesondere von 55 Gew% bis 80 Gew%, insbesondere von 57 Gew% bis 78 Gew%, bezogen auf das Gießharz, vor.
Es hat sich gezeigt, dass die dispersen Nanopartikel mit mittleren Partikel-Durchmessern kleiner 200nm im Gießharz in Abmischung mit Mikrofüllstoff, dessen kleinster Partikel grö- ßer/gleich 150 nm ist, zu einer Gesamtviskositätserniedrigung führen. Dies liegt an der Kugellagerwirkung der polymeren Nanopartikel zwischen den im Vergleich bedeutend größeren Mikrofüllstoffpartikel . Der mittlere Partikeldurchmesser der Mikrofüllstoffpartikel, die in einer oder mehreren Fraktionen vorliegen können, liegt im Bereich von 0.1mm bis 1000mm.
Die Mikrofüllstoffe sind bevorzugt Metalloxide und/oder Siliziumdioxid. Weiterhin denkbar als zielführende Mikrofüllstoffe sind neben kristallinen, sphärischen und/oder angular- splittrigen Quarzmehlen auch amorphe Quarzgute, sphärische und/oder angular-splittrige Aluminiumoxide, Aluminiumtrihyd- roxide (ATH) , Dolomite und/oder sphärische Bornitride, sowie beliebige Mischungen der vorgenannten Stoffe mit ähnlicher Korngrößenverteilungscharakteristik.
Als Beispiel für die Erfindung wurde eine Vormischung der drei Gießharzkomponenten A, B und C mit A = umfassend BADGE (Huntsman Araldite CY 228), ECC (z.B. Huntsman Araldite CY 179) und MX (Kaneka ACE MX-154) durchgeführt. Die Komponente Kaneka ACE MX-154 kann, wie kommerziell verfügbar, als 40%ige Nanopartikel-Dispersion in handelsüblichem Bisphenol-A- Diglycidyletherharz - also z.B. BADGE - eingesetzt werden.
Das cycloaliphatische Epoxidharz ECC ist sehr dünnflüssig und verteilt sich in der Mischung stabil und ohne Phasenseparati- on. Ist die Epoxidharzkomponente aus den drei Epoxidharzen einmal homogen gemischt, erscheint sie leicht opak-gelblich, durchscheinend-homogen sowie gut beweglich bei Raumtemperatur.
Diese hier beispielhaft für die Erfindung angeführte Gieß- harz-Mischung umfasst zwischen 80 und 90 Masseteile BADGE, zwischen 7 und 15 Masseteile Kaneka Ace MX-154, in denen die polymeren dispersen Nanopartikel enthalten sind und zwischen 2 und 7 Masseteile cycloaliphatisches Epoxidharz Araldite CY 179 und kann in der Form als Epoxidharzmischkomponente A im Gießharz verwendet werden.
Als Vergleichsbeispiel für den Stand der Technik dient eine mittels 1.5 Masseteilen tertiären Amins ("ACC", Benzyldimethylamin, Huntsman DY062) heißhärtbare Basis-Gießharzmasse A = reaktivverdünnte 100 Masseteile Bisphenol-A- Diglycidyletherepoxidharz ("BADGE") ,
B = 82.5 Masseteile Methyltetrahydrophthalsäureanhydrid als Härter ("MTHPA") ,
4 Teilen Polypropylenglykol-400 als Flexibilisator ("FLEX") und
368 Teilen einer darin eindispergierten Füllstofffraktion
(=66.2 Gew. ~%) Quarzmehls mittleren Partikeldurchmessers von ca. 20 pm (Dso-Wert, bestimmt mittels dynamischer Lichtstreuung DLS in wässriger Dispersion; Malvern Mastersizer 2000) . Die Glasübergangstemperatur des für 10 Stunden bei 140°C ausgehärteten Gießharzes nach dem Stand der Technik beträgt nach der DSC-Methode (10 K/min, Bestimmung nach der Methode der halben Höhe) ca. 105-107°C.
Dessen füllstofffreie Basisharzmischung nach dem Stand der
Technik, in der Tabelle auch als "Original" bezeichnet, wurde unter Beibehaltung/Verbesserung aller anderen Kennwerte gemäß der Erfindung verändert, indem
1) der Flexibilisator weggelassen und sukzessive mit steigen- den Anteilen von cycloaliphatischem Epoxidharz ("ECC") substituiert wurde und zugleich
2) das Basisepoxidharz aus ursprünglich 100 Teilen sukzessive mit einem 40%ig nanopartikular-angereichertem, hochdispersen Masterbatch (Kaneka Ace MX 154 oder Kaneka Ace MX 150) vers- treckt wurde.
Folgende Ergebnisse wurden von den nachfolgenden Mischungen in Masseteile [MT] jeweils für die Glasübergangstemperatur per o.g. DSC-Methode erhalten:
1) Referenzprobe "Original"
100 MT BADGE: 82.5 MT MTHPA: 4 MT FLEX: 1.5 MT ACC:
Glasübergangstemperatur beträgt: 107 °C
2) Probe A - Ausführungsbeispiel der Erfindung
87 MT BADGE: 82.5 MT MTHPA: 17 MT MX-Harz: 1.5 MT ACC: Glasübergangstemperatur beträgt: 111 °C („A")
3) Probe B - Ausführungsbeispiel der Erfindung
87 MT BADGE: 82.5 MT MTHPA: 13 MT MX-Harz: 4 MT ECC: 1.5 MT ACC:
Glasübergangstemperatur beträgt 117 °C ("B" )
4) Probe C - Ausführungsbeispiel der Erfindung
87 MT BADGE: 82.5 MT MTHPA: 12 MT MX-Harz: 5 MT ECC: 1.5 MT ACC:
Glasübergangstemperatur beträgt 123°C ("C") .
Es zeigt sich, dass schon mit verhältnismäßig geringem Anteil an cycloaliphatischen Epoxidharz (ECC) und dem Weglassen des Flexibilisators (FLEX) eine Glasübergangstemperatur von größer 120°C, verglichen mit der Ausgangsmischung „Original", in Mischung "C" realisiert werden kann. Anzumerken ist, dass das nanopartikulär-angereicherte Harz (MX, z.B. Kaneka Ace MX- Typen) mit 40% dispers-verteilten Nanopartikeln mit Partikeldurchmessern von 80-200nm selbst auch Partikel in die verän- derte Harzmischung einbringt. Dies ist am opaken Erscheinungsbild der mikrofüllstofffreien Mischungen "A" bis "C" erkennbar, bedingt durch die Lichtbrechung durch die Nanoparti- kel. Die füllstofffreie Mischung "C" ist demnach bezüglich des Glasübergangs als Gießharzmischung tauglich.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Mikrofüllstoff, der beispielsweise in Form von QuarzmehlfüllStoff vorliegt, - beispielsweise hinsichtlich seiner Packungsdichte optimiert. Dabei ist eine Erhöhung des Packungskoeffizienten um ca. 2 bis 7 Vol%, insbesondere um 3.5 bis 5 Vol%, möglich. Das Gießharz "C" ist mit 71.1 Gew% bzw. 52.3 Vol% des Mikrofüllstoffes Silbond 126 beladen, wobei zusätzlich noch ca.
2.8 Gew. -% bzw. 2.5 Vol% polymere Nanopartikel durch das Harz MX im Mikrofüllstoff-freien Gießharz hinzukommen. In Summe entspricht dies einer Füllstoffbeladung von 73.9 Gew. -% bzw. 54.8 Vol%. Die polymeren Nanopartikel fungieren im Gießharz als hochwirksames Rheologieadditiv, da auch durch diese Partikel eine zusätzliche Packungsdichteerhöhung erfolgt und die Fluidität des Gießharzes nochmals signifikant zunimmt. So zeigt diese Formulierung ein Viskositätsmaximum bei einer Scherrate von ca. 1 1/s von lediglich ca. 11000—12500 mPa -s bei 50°C, obwohl effektiv ein Mehr von über acht Volumenprozent an Gesamtfüllstoff eindispergiert vorliegt.
Außerdem beträgt die dynamische Viskosität bei sehr geringen Scherraten um 0.01 1/s bei 50°C besonders niedrige ca. 3000 mPa ·s, was dem freiwilligen LunkerSchluss bei Verguss in statischen Werkzeugen besonders förderlich ist, wenn die Masse nach dem Füllvorgang ruht und zur thermischen Aushärtung vorbereitet wird. All diese Faktoren spiegeln sich im ausgehärteten Formkörper in Form von deutlich verbesserten Eigen- Schaftskennwerten wider. Die mechanischen und bruchmechanischen Kennwerte wurden gemäß Dreipunktbiegeprüfung bzw. Double Torsion-Geometrie bei Raumtemperatur bestimmt. Die Glasübergangstemperaturen wurden mittels differenzkalorimetri- scher und thermisch-mechanischer Analyse (TA Instruments DSC, 10 K/min und TMA, 3 K/min) bestimmt. Spezifische Dichten wurden bei Raumtemperatur per Auftriebsmethode und Heliumgaspyk- nometrie ermittelt, die Wärmeleitfähigkeit mittels Laserflashmethode oder Laser Flash Analyse -LFA-. Die Gelzeiten der füllstofffreien Harzmischungen wurden nach Gelnorm bestimmt. Eine Gegenüberstellung der relevanten Kennwerte von „Original" und Probe „C" ist der folgenden Tab. 1 zu entnehmen.
Eine Mischung von 70-90 Masseteile BADGE und 30-10 Masseteilen 30-40%iges MX-Harz der Fa. Kaneka (z.B. Kaneka Kane ACE™ MX 120, 125, 135, 136, 150, 153, 154, 156, 170, 217, 257,
267, 553, 960) — stöchiometrisch korrekt abgemischt mit An- hydrid-Härter und Härtungskatalysator auf Basis eines tertiären Amins — haben sehr gute Eigenschaften sowohl der Vergussmasserheologie als auch des durch Wärmehärtung eines aus dem oben beschriebenen Gießharz C erhaltenen Formkörpers gezeigt. Allesamt am Werkstoff gemessenen mechanischen, bruchmechani- sehen und thermomechanischen Kennwerte sind dem Stand der
Technik überlegen und man erhalt einen für den Elektroverguss sehr tauglichen Werkstoff.
Die Gelierzeit ist ebenso als identisch anzusehen und erlaubt die gleichen Aushärte- und Gelierbedingungen wie beim Stand der Technik-Harz sowie der bekannten Herstellungsprozesse, also z.B. im Vakuumverguss sowie dem automatischen Druckgelierverfahren (ADG) .
Zusammenfassend hat die Probe C gegenüber dem herkömmlichen Produkt folgende Eigenschaftskennwertänderungen gebracht:
1. Verringerung der maximalen, dynamischen Viskosität des Gießharzes um über 30%,
2. keine Verlängerung oder Verkürzung des Gelierverhaltens bei hohen Temperaturen,
3. Erhöhung des Elastizitätsmoduls nur um 11%,
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4. Erhöhung der Biegefestigkeit um 4%,
5. Verringerung der Bruchdehnung nur um 4%,
6. Erhöhung der Bruchzähigkeit KIC um 24% bzw. 38% (kritische Bruchenergie GIC) ,
7. Erhöhung der Glasübergangstemperatur auf über 120°C,
8. Verringerung der thermischen Expansion um 7%,
9. Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit um 12%.
Da das nanopartikuläre Masterbatch, z.B. Kaneka Kane Ace™ MX- 154 und/oder alle anderen o.g . , kommerziell-erhältlichen Kane Ace™ MX-Typen, die polymeren Nanopartikel hochdispers und vollständig deagglomeriert beinhaltet, treten im vorliegenden Fall keine lungengängigen und damit gefährlichen, trockenen Nanopartikelstäube auf. Im Sägestaub der gemäß Probe C beispielweise erhaltenen Werkstoffe wurden keine separierten Nanopartikel gefunden, da diese in die Epoxidharzmatrix eingebettet sind und eingebettet verbleiben, was mittels Malvern Nanosizer-Analyse nachgewiesen werden konnte.
Anwendung können aus einem erfindungsgemäßen Gießharz bereitete Formkörper in elektrisch beanspruchten Bauteilen, vorallem Schaltanlagenkomponenten, Gießharztransformatoren, Spulen etc. finden.
Als Mikrofüllstoff kann im Gießharz auch eine Fraktion eines oberflächenbehandelten Mikrofüllstoffs vorliegen. Beispielsweise hat sich ein oberflächensilanisierter Mikrofüllstoff, wie der Silbond W12EST oder Silbond 126EST als geeignet erwiesen.
Durch die Erfindung wird erstmals ein Gießharz für den heißhärtenden Elektroverguss vorgestellt, bei dem auf Weichmacher und Flexibilisatoren verzichtet werden kann. Dies wird durch die Abmischung der Epoxidharzbasis mit cycloaliphatischen Epoxidharzen und die Zugabe hochdisperser Nanopartikel erreicht .
Ein Nachweis der vorliegenden Erfindung gelingt über die Identifizierung des nanopartikulär- und cycloaliphatisch- modifizierten Gießharzes auf Epoxidharzbasis. Wo dies nicht möglich ist, gelingt der Nachweis durch Analyse des Werkstof- fes, z.B. über rasterelektronische Aufnahmen von Bruchflächen, an denen man die feinst-verteilten, also dispers vorliegenden, Nanopartikeln auflösen kann.
Des Weiteren ist es möglich, durch ATR-IR-Analysen die cyc- loaliphatischen InfrarotSchwingungen im hohen Wellenbereich nachzuweisen, da diese nicht-aromatischer Natur sind. Weiterhin können auf Sägeoberflächen die Nanopartikel mit Methanol aufgelöst und ausgelaugt werden. Es verbleiben sodann Hohlhalbkugeln in der Säge-/Bruchoberfläche, da ausgehärtetes Epoxidharz in Methanol unlöslich ist.

Claims

Patentansprüche
1. Gießharz zumindest die Komponenten A und C umfassend, wobei - im Falle von Additionspolymerisation - der Komponente A im Gießharz noch eine Härterkomponente B vorliegt, und
- A eine Epoxidharzmischung ist, die zwischen
-80 und 95 Gew% eines Digylcidyletherepoxidharzes -1 bis 15 Gew% eines cycloaliphatischen Epoxidharzes und
-0.1 bis 10 Gew% polymere Nanopartikel umfasst,
- B ein Härter ist, dessen Menge ein reaktionsstöchiometrisches Verhältnis zur Komponente A aufweist und B wenigstens ein Verbindung wie ein Anhydrid, ein Säureanhydrid und/oder Säureanhydridderivat, insbesondere ein Phthalsäureanhydrid und/oder ein Phthalsäureanhydrid-Derivat, umfasst
und als Komponente
- C ein Härtungskatalysator in einer Menge von 0.1 bis 20 Gew%, bezogen auf die flüssige Gießharzmenge, vorliegt.
2. Gießharz nach Anspruch 1, wobei wenigstens ein Digly- cidyletherepoxidharz der Komponente A aus der Gruppe folgender Verbindungen ausgewählt ist:
Bisphenol-A-Diglycidylether, Bisphenol-F- Diglycidylether, Epoxyphenolnovolak und/oder Epoxy- phenolnovolak mit Repetiereinheiten n im Bereich von 0 £ n £ 0,2 sowie beliebigen Copolymere oder „Elends" oder Mischungen der vorgenannten Epoxidharze.
3. Gießharz nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 oder 2, bei dem das cycloaliphatische Epoxidharz der Komponente A ausgewählt ist aus der Gruppe folgender Verbindungen: cycloaliphatisches Diepoxidharz und cycloaliphatisches Diepoxidharz vom Typ 3, 4-Epoxycyclohexylalkyl-3 ', 4
epoxycyclohexancarboxylat und/oder Bis (3,4- epoxycyclohexylalkyl) -adipat mit -alkyl = -methyl, und/oder -ethyl, sowie beliebige Copolymere, Elends und/oder Mischungen der vorgenannten cycloaliphatisches Epoxidharze .
4. Gießharz nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, bei dem die polymeren Nanopartikel der Komponente A gummiartig vorliegen.
5. Gießharz nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Nanopartikel einen Kern mit einem gummiartigen Polymer, Elend und/oder Copolymer, insbesondere aus einem Polymer aus den Monomeren Butadien, Styrol, Siloxan und/oder Acryl, umfassen.
6. Gießharz nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Nanopartikel mit einer durchschnittlichen mittleren Partikelgröße im Bereich von 80 bis 200nm vorliegen.
7. Gießharz nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Nanopartikel zumindest zum Teil mit einer Beschichtung, als Core-Shell-Rubber - CSR - Partikel, vorliegen.
8. Gießharz nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Nanopartikel dispers vorliegen.
9. Gießharz nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die dispersen Nanopartikel in einer Epoxidharz- Abmischung vorliegen.
10. Gießharz nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Nanopartikel in einer Menge von 0,5 bis 7,5 Gew%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente A in der Komponente A vorliegen.
11 . Gießharz nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine oder wenigstens zwei Mikrofüllstofffraktionen vorliegen.
12. Gießharz nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Mikrofüllstoff in einer Menge von 50 bis 98 Gew%, bezogen auf das gesamte Gießharz, vorliegt .
13. Gießharz nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Mikrofüllstoff Partikel mit einer mittleren Partikelgröße d50 kleiner/gleich 300nm, insbesondere kleiner/gleich 150nm, nicht oder nicht in nennenswertem Umfang, umfasst.
14. Formkörper, erhältlich durch Härtung eines Gießharzes nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
15. Verwendung eines Formkörpers nach Anspruch 14 in einem elektrischen Bauteil.
16. Verwendung eines Formkörpers nach Anspruch 14 in einem einer Komponente einer Schaltanlage.
17. Verwendung eines Formkörpers nach Anspruch 14 in einem Gießharztransformator und/oder einer Spule.
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