DE202015100825U1

DE202015100825U1 - Compacted porous body

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Publication number: DE202015100825U1
Application number: DE201520100825
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-02-20
Filing date: 2015-02-20
Publication date: 2015-03-02
Anticipated expiration: 2025-02-21

Abstract

Poröser Formkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper 85 bis 92 Gew.% Aluminiumpartikel, und 8 bis 15 Gew.% ausgehärtetes Epoxid-Isocyanat-Harz enthält, wobei die Dichte des Formkörpers in einem Bereich von 1,6 bis 2,2 kg/Liter liegt.Porous molding, characterized in that the molding contains 85 to 92% by weight of aluminum particles, and 8 to 15% by weight of cured epoxy-isocyanate resin, the density of the molding being in a range of 1.6 to 2.2 kg / Liters lies.

Description

Die Erfindung betrifft eine Harzzusammensetzung und den porösen Formkörper selbst. The invention relates to a resin composition and the porous shaped body itself.

Viele Formkörper, die aus Harzzusammensetzungen entstehen, haben das Problem, dass sie nicht hinreichend temperaturbeständig und porös sind. Many molded articles formed from resin compositions have the problem that they are not sufficiently temperature resistant and porous.

DE 39 38 061 A1 beschreibt einen hochtemperaturbeständigen Hartschaum, der aus 100 Gewichtsteilen EPIC-Harz und 100 Gewichtsteilen Glasmehl besteht. DE 39 38 061 A1 describes a high-temperature-resistant rigid foam, which consists of 100 parts by weight of EPIC resin and 100 parts by weight of glass flour.

EP 1 101 783 A2 offenbart ein EPIC-Reaktionsharz mit pulverisiertem Aluminium. EP 1 101 783 A2 discloses an EPIC reaction resin with powdered aluminum.

DE 44 16 323 A1 beschreibt ebenfalls ein EPIC-Reaktionsharz mit pulverisiertem Aluminium. DE 44 16 323 A1 also describes an EPIC reaction resin with powdered aluminum.

DE 41 41 963 A1 beschreibt eine Harzzusammensetzung. DE 41 41 963 A1 describes a resin composition.

Nach Ansicht des europäischen Patentamts in der innerhalb der Neuheitsschonfrist veröffentlichten Stellungnahme zur europäischen Recherche der Patentanmeldung EP 2 801 585 A1 beschreibt keines der vorgenannten Patentdokumente eine Zusammensetzung oder einen porösen Formkörper mit einem sehr hohen Metallanteil. In the view of the European Patent Office in the opinion published within the period of novelty to the European search of the patent application EP 2 801 585 A1 does not describe any of the aforementioned patent documents a composition or a porous molding having a very high metal content.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. The object of the present invention is to overcome the disadvantages of the prior art.

In einer ersten Ausführungsform wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe durch einen porösen Formkörper gelöst, dadurch gekennzeichnet, dass er
85 bis 92 Gew.% Aluminiumpartikel, und
8 bis 15 Gew.% ausgehärtetes Epoxid-Isocyanat-Harz enthält,
wobei die Dichte des Formkörpers in einem Bereich von 1,6 bis 2,2 kg/Liter liegt. In a first embodiment, the object underlying the invention is achieved by a porous molded body, characterized in that it
85 to 92 wt.% Aluminum particles, and
Contains 8 to 15% by weight of cured epoxy-isocyanate resin,
wherein the density of the molded body is in a range of 1.6 to 2.2 kg / liter.

Im Unterschied zum Stand der Technik weist der erfindungsgemäße Formkörper einen sehr hohen Gewichtsanteil an metallischem Füllstoff auf. Dies hat verschiedene Vorteile. So hat der Formkörper durch den hohen Metallanteil eine hohe Wärmeleitfähigkeit und kann so wesentlich besser für Hochtemperaturanwendungen eingesetzt werden, da die Wärme schnell abgeleitet werden kann und die Oberfläche durch heiße Gießmassen beispielsweise im Modellbau nicht beschädigt wird. Weiterhin hat sich herausgestellt, dass der hohe Aluminiumanteil dazu beiträgt, dass eine hohe Porosität des Formkörpers erreicht wird. Eine so hohe Porosität konnte bei bisherigen metallgefüllten Formkörpern auf Basis von EPIC-Harz (also Epoxid-Isocyanat-Harz) nicht erreicht werden. In contrast to the prior art, the shaped body according to the invention has a very high proportion by weight of metallic filler. This has several advantages. Thus, the molded body has a high thermal conductivity due to the high metal content and can thus be used much better for high temperature applications, since the heat can be dissipated quickly and the surface is not damaged by hot casting compounds, for example in model making. Furthermore, it has been found that the high aluminum content contributes to a high porosity of the molded body is achieved. Such a high porosity could not be achieved with previous metal-filled moldings based on EPIC resin (ie epoxy-isocyanate resin).

Der Formkörper kann auch weitere Bestandteile enthalten. The molded article may also contain other ingredients.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Formkörper um eine poröse Platte oder einen porösen Block. Preferably, the shaped body according to the invention is a porous plate or a porous block.

Vorzugsweise liegt der arithmetische durchschnittliche Porendurchmesser in einem Bereich von 5 bis 50 µm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 8 bis 17 µm. Der Porendurchmesser kann im Querschnitt mit einem Lichtmikroskop durch Auszählung bestimmt werden. Preferably, the arithmetic average pore diameter is in a range of 5 to 50 μm, more preferably in a range of 8 to 17 μm. The pore diameter can be determined in cross section with a light microscope by counting.

Das Porenvolumen des Formkörpers liegt vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis 28 Vol.%. Das Porenvolumen kann durch direkte Messung am Luftpyknometer nach LANGER ermittelt werden ( DIN 19683 Bl. 13). The pore volume of the shaped body is preferably in a range of 5 to 28 vol.%. The pore volume can be determined by direct measurement on the air pycnometer according to LANGER ( DIN 19683 P. 13).

Die Glasübergangstemperatur des porösen Formkörpers liegt vorzugsweise in einem Bereich von 260 °C bis 320 °C. The glass transition temperature of the porous shaped body is preferably in a range of 260 ° C to 320 ° C.

Die Shore-D Härte des porösen Formkörpers liegt vorzugsweise in einem Bereich von 85 bis 95 (Nadelhärte). The Shore-D hardness of the porous molded body is preferably in a range of 85 to 95 (needle hardness).

Die Dauertemperaturbeständigkeit des porösen Formkörpers liegt vorzugsweise in einem Bereich von 170 °C bis 220 °C. The long-term temperature resistance of the porous molded body is preferably in a range of 170 ° C to 220 ° C.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird in einer weiteren Ausführungsform gelöst durch eine Harzzusammensetzung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Formkörpers enthaltend

a. 85 bis 95 Gewichtsteile Aluminiumpartikel,
b. 5 bis 15 Gewichtsteile Epoxid-Isocyanat-Harz

The object underlying the invention is achieved in a further embodiment by a resin composition for producing the molding according to the invention comprising

a. 85 to 95 parts by weight of aluminum particles,
b. 5 to 15 parts by weight epoxy-isocyanate resin

Epoxid-Isocyanat-Harz im Sinne der Erfindung kann ein Harz sein, das in den Patenten EP 0 272 563 B1 , EP 0 383 089 B1 oder EP 0 331 996 B1 beschrieben ist. Epoxy-isocyanate resin in the context of the invention may be a resin that is described in the patents EP 0 272 563 B1 . EP 0 383 089 B1 or EP 0 331 996 B1 is described.

In dieser Harzzusammensetzung können auch weitere Bestandteile enthalten sein. In this resin composition, other ingredients may also be included.

Vorzugsweise ist ein Härter insbesondere in einer Menge von 0,05 bis 5 Gewichtsteilen enthalten. Vorzugsweise ist der Härter Dimethylbenzylamin. Vorzugsweise liegt der Anteil an Härter in einem Bereich von 2 bis 3 Gewichtsteilen. Preferably, a curing agent is contained in particular in an amount of 0.05 to 5 parts by weight. Preferably, the curing agent is dimethylbenzylamine. Preferably, the proportion of hardener is in a range of 2 to 3 parts by weight.

Vorzugsweise liegt die durchschnittliche Partikelgröße der Füllstoffe in einem Bereich von 1 bis 2000 µm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 1 bis 150 µm. Die durchschnittliche Partikelgröße beträgt vorzugsweise bis zu 65 µm und unabhängig davon wenigstens 1 µm. Die Partikelgröße kann mit einem optischen Mikroskop, beispielsweise durch Auszählung, als arithmetisches Mittel bestimmt werden. Preferably, the average particle size of the fillers is in a range of 1 to 2000 microns, more preferably in a range of 1 to 150 microns. The average particle size is preferably up to 65 microns and independently at least 1 micron. The particle size can be determined with an optical microscope, for example by counting, as an arithmetic mean.

Vorzugsweise handelt es sich bei den Füllstoffen wie Aluminiumpartikel um Aluminiumsprühgrieß. The fillers, such as aluminum particles, are preferably aluminum spray semolina.

Vorzugsweise sind höchstens 5 Gewichtsteile, besonders bevorzugt höchstens 1 Gewichtsteil als weitere Bestandteile enthalten. Preferably, at most 5 parts by weight, more preferably at most 1 part by weight are contained as further constituents.

Das Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers kann so ausgestaltet sein, dass die erfindungsgemäße Harzzusammensetzung vermischt wird, in eine Gießform gegeben wird und anschließend in eine Form geschüttet und dort verdichtet wird. The method for producing a molded article may be such that the resin composition of the present invention is mixed, placed in a mold and then poured into a mold and compacted there.

Beispielsweise werden zunächst der Härter und das Epoxid-Isocyanat-Harz vermischt und erst anschließend die Füllstoffe zugegeben. Beispielsweise werden die Füllstoffe in einem Zwangsmischer zugegeben und anschließend mit den übrigen Bestandteilen vermischt, bis eine homogene Mischung entsteht. Die Zeitdauer der Mischung im Zwangsmischer liegt beispielsweise in einem Bereich von 2 bis 20 Minuten. For example, first the hardener and the epoxy-isocyanate resin are mixed and only then the fillers are added. For example, the fillers are added in a forced mixer and then mixed with the other ingredients until a homogeneous mixture is formed. The duration of the mixing in the compulsory mixer is, for example, in a range of 2 to 20 minutes.

Die Form ist beispielsweise ausgewählt aus einem Behälter aus Kunststoff, Holz oder Metall. The mold is for example selected from a container made of plastic, wood or metal.

Die Verdichtung geschieht beispielsweise durch Verpressen oder Stampfen. The compression is done for example by pressing or stamping.

Der Druck bei der Verdichtung, der auf die Zusammensetzung ausgeübt wird, liegt beispielsweise bei wenigstens 100 kg/cm², insbesondere wenigstens 250 kg/cm². The compression pressure exerted on the composition is, for example, at least 100 kg / cm ² , especially at least 250 kg / cm ² .

Beispielsweise härtet die Zusammensetzung nach der Verdichtung zunächst bei Raumtemperatur aus. Die Zeit dieser Aushärtung kann beispielsweise in einem Bereich von 1 bis 5 Stunden liegen. For example, after compaction, the composition first cures at room temperature. The time of this curing may be, for example, in a range of 1 to 5 hours.

Anschließend kann die Aushärtung beispielsweise im Ofen abgeschlossen werden. Dies kann beispielsweise stufenweise geschehen. So kann die Temperatur des Ofens stufenweise beispielsweise in 10°C-Schritten erhöht werden. Der Temperaturverlauf kann beispielsweise bei 80°C beginnen und kann beispielsweise bei 180°C aufhören. Anschließend kann der Formkörper beispielsweise langsam im Ofen abgekühlt werden. Beispielsweise wird der Formkörper vor der endgültigen Aushärtung im Ofen aus der Gießform entnommen. Subsequently, the curing can be completed, for example, in the oven. This can be done, for example step by step. Thus, the temperature of the furnace can be increased gradually, for example, in 10 ° C increments. The temperature profile can begin, for example, at 80 ° C and can stop, for example, at 180 ° C. Subsequently, the shaped body can be cooled, for example, slowly in the oven. For example, the shaped body is removed from the mold before final curing in the oven.

Beispielsweise können die Formkörper anschließend mechanisch bearbeitet werden, z.B. geschliffen, gefräst, gesägt, poliert und/oder gehobelt. For example, the moldings may then be mechanically processed, e.g. ground, milled, sawn, polished and / or planed.

Ausführungsbeispiel: Embodiment:

Es wurde eine Harzmenge zusammengestellt:
12 Gewichtsteile Epoxid-Isocyanat-Harz aus Beispiel 1 der EP 0331996 B1
3 Gewichtsteile Dimethylbenzylamin A quantity of resin was put together:
12 parts by weight of epoxy-isocyanate resin from Example 1 of EP 0331996 B1
3 parts by weight of dimethylbenzylamine

Die Harzmenge wurde mit Dimethylbenzylamin gemischt und sorgfältig verrührt. 88 Gewichtsteile Aluminiumsprühgrieß (durchschnittliche Partikelgröße 110 µm) wurden in einen Zwangsmischer gegeben und das vorgemischte Harz zugegeben und ca. 5 Minuten verrührt bis eine homogene Mischung entstanden ist. Das Gesamtgewicht der Zusammensetzung betrug dann 5 kg. Die Mischung wurde dann in eine Kiste aus Kunststoff geschüttet und verdichtet. Das Material härtete nach 3 Stunden aus und konnte der Kiste entnommen werden. The amount of resin was mixed with dimethylbenzylamine and stirred thoroughly. 88 parts by weight of aluminum spray meal (average particle size 110 μm) were placed in a compulsory mixer and the premixed resin was added and stirred for about 5 minutes until a homogeneous mixture was obtained. The total weight of the composition was then 5 kg. The mixture was then poured into a plastic box and compacted. The material hardened after 3 hours and could be removed from the box.

Danach wurde die endgültige Aushärtung im Ofen stufenweise von 80°C bis 180°C in Schritten von je 10°C pro Stunde vorgenommen. Die Höchsttemperatur wurde dann über 2 Stunden gehalten. Danach erfolgte die langsame Abkühlung im Ofen. Die Platten oder Blöcke wurden dann geschliffen und gehobelt. Thereafter, the final curing in the oven was carried out in stages from 80 ° C to 180 ° C in increments of 10 ° C per hour. The maximum temperature was then held for 2 hours. Thereafter, the slow cooling took place in the oven. The plates or blocks were then ground and planed.

Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims may be essential both individually and in any desired combinations for the realization of the invention in its various embodiments.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3938061 A1 [0003]
EP 1101783 A2 [0004]
DE 4416323 A1 [0005]
DE 4141963 A1 [0006]
EP 2801585 A1 [0007]
EP 0272563 B1 [0019]
EP 0383089 B1 [0019]
EP 0331996 B1 [0019, 0033]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

DIN 19683 [0014]

Claims

Porous molding, characterized in that the molding contains 85 to 92% by weight of aluminum particles, and 8 to 15% by weight of cured epoxy-isocyanate resin, the density of the molding being in a range of 1.6 to 2.2 kg / Liters lies.

Porous shaped body according to claim 1, characterized in that it is a porous plate or a porous block.

Resin composition for producing the shaped body containing a. 85 to 95 parts by weight of aluminum particles, b. 5 to 15 parts by weight epoxy-isocyanate resin.

Resin composition according to claim 3, characterized in that the composition contains a hardener, the hardener is in particular dimethylbenzylamine.