DE3634084C2

DE3634084C2 -

Info

Publication number: DE3634084C2
Application number: DE3634084A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Chem. 2127 Echem De Block
Original assignee: Hanse Chemie AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1986-10-07
Filing date: 1986-10-07
Publication date: 1990-07-26
Also published as: EP0266513A2; DE3634084A1; EP0266513A3; CA1284846C; DE3775004D1; US4853434A; ATE70077T1; EP0266513B1

Description

Die Erfindung betrifft ein modifiziertes, zu Duroplasten verarbeitbares Reaktionsharz, ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung zur Herstellung gegebenenfalls geformter duroplastischer Kunststoffe mit verbesserter Bruchzähigkeit, insbesondere Schlagzähigkeit.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung werden unter Reaktionsharzen Vorprodukte oder Prepolymere verstanden, die vor und während des Verarbeitungs- bzw. Formgebungsprozesses flüssig bzw. plastisch sind und nach der normalerweise formgebenden Verarbeitung durch Polyreaktion (Polymerisation, Polykondensation, Polyaddition) duroplastische Kunststoffe ergeben. Durch die Polyreaktion erhält man ein dreidimensional vernetztes, hartes, nicht schmelzbares Harz, den Duroplasten, das sich damit grundlegend von thermoplastischen Kunststoffen unterscheidet, die bekanntlich durch erneutes Erhitzen immer wieder verflüssigt bzw. plastifiziert werden können.

Infolge der meist sehr hohen Vernetzungsdichte weisen die vernetzten Reaktionsharze eine Reihe wertvoller Eigenschaften auf, die der Grund dafür sind, daß sie neben den Thermoplasten zu den am meisten verwendeten Polymeren gehören. Zu diesen wertvollen Eigenschaften zählen insbesondere Härte, Festigkeit, Chemikalienresistenz und Temperaturbeständigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften werden diese Reaktionsharze auf den verschiedensten Gebieten angewendet, beispielsweise für die Herstellung von faserverstärkten Kunststoffen, für Isolierstoffe in der Elektrotechnik, zur Herstellung von Konstruktionsklebstoffen, Schichtpreßstoffen, Einbrennlacken u. dgl.

Neben diesen vorteilhaften Eigenschaften weisen die Duroplaste einen gravierenden Nachteil auf, der in vielen Fällen einer Anwendung entgegensteht. Als Folge des hochvernetzten Zustandes sind sie nämlich sehr spröde und haben eine geringe Schlagzähigkeit. Dies trifft insbesondere auf den Bereich tiefer Temperaturen, d. h. auf Temperaturen unter 0°C, zu, so daß man für Anwendungen, bei denen der polymere Stoff hohen mechanischen Belastungen, insbesondere Schlagbeanspruchungen, bei niedrigen Temperaturen ausgesetzt werden soll, normalerweise den thermoplastischen Polymeren den Vorzug gibt, wobei damit verbundene Nachteile, wie geringere Wärmeformbeständigkeit und Chemikalienresistenz, in Kauf genommen werden müssen.

Da dieser Zustand nicht zufriedenstellend ist, hat es in der Vergangenheit nicht an Versuchen gefehlt, die Schlagzähigkeit oder Flexibilität von Duroplasten zu verbessern.

So ist es z. B. bekannt, Reaktionsharzen faserige Füllstoffe beizumischen, um die Schlagzähigkeit zu erhöhen. Die damit erzielbaren Verbesserungen halten sich jedoch in engen Grenzen. Bekannt ist auch die Zugabe pulverförmiger, weicher Füllstoffe, wie Gummimehl oder weichelastische Kunststoffpulver, zu Reaktionsharzen. Die Teilchengröße derartiger pulverförmiger Zusätze liegt im Bereich von etwa 0,04 bis 1 mm, was offensichtlich nicht ausreicht, um solche Reaktionsharze in der gewünschten Weise zu verbessern, und was darüber hinaus mit Nachteilen für andere wichtige anwendungstechnische Eigenschaften derartig modifizierter Duroplaste verbunden ist.

Durch Zusatz von Weichmachern versuchte man, die Schlagzähigkeit von vernetzten Reaktionsharzen zu verbessern. Die zugesetzten Weichmacher reagieren nicht mit dem Reatkionsharz, sondern bewirken durch Einlagerung eine Aufweitung des Netzwerkes des Duroplasten und damit eine gewisse Materialerweichung. Dadurch kann in der Tat eine beträchtliche Verbesserung der Schlagzähigkeit erreicht werden, die aber leider auf Kosten einer Verschlechterung anderer wesentlicher Eigenschaften der Duroplaste erfolgt. Darüber hinaus steht bei der Verwendung von Weichmachern eine latente Gefahr des Auswanderns nach der Vernetzung des Reaktionsharzes oder bei längerer Alterung mit den damit verbundenen negativen Folgen für die Oberflächeneigenschaften des Materials, wie der Haftung, Überstreichbarkeit, dem Glanz u. dgl.

Ferner hat man bereits versucht, die Elastizität von Duroplasten dadurch zu erhöhen, daß man Kettenverlängerer zusetzt, die beim Härtungsprozeß in das Netzwerk eingebaut werden und die Vernetzungsdichte herabsetzen. Beispielsweise können Epoxidharze nach diesem Prinzip durch Zusatz von epoxidiertem Sojaöl, dimeren Fettsäuren oder epoxyfunktionellen Polyglykolethern elastifiziert werden. Da die Elastizitätsverbesserung aber durch eine Verringerung der Netzwerksdichte erreicht wird, ist damit zwangsläufig eine Verschlechterung aller mit der Vernetzungsdichte zusammenhängenden Eigenschaften verbunden, wie Härte, Chemikalienresistenz oder Temperaturbeständigkeit. Auch dieser Lösungsweg führte daher zu keinem voll befriedigenden Ergebnis.

Es ist auch bekannt, flüssige oder feste, jedoch unvernetzte Butadien-Acrylnitril-Kautschuke (Nitrilkautschuk, NBR) als zähigkeitsverbessernde Zusätze in Reaktionsharzen zu verwenden. Diese Nitrilkautschuke enthalten funktionelle Gruppen, die mit dem Reaktionsharz beim Vernetzungsprozeß oder auch in einer vorgelagerten Reaktion umgesetzt werden können. Die Besonderheit dieser Modifikatoren gegenüber den bisher genannten besteht darin, daß sie zwar mit dem unvernetzten Reaktionsharz mischbar sind, während der Vernetzung des Reaktionsharzes jedoch eine Phasentrennung stattfindet, bei der die Kautschukphase in Form feiner Tröpfchen ausfällt. Durch Umsetzung der an der Oberfläche der Nitrilkautschukteilchen befindlichen funktionellen Gruppen mit dem Reaktionsharz entsteht eine feste Verbindung der Kautschukphase mit der Duroplastmatrix.

Diese Art der Modifizierung von Reaktionsharzen ist zwar vorteilhafter, weil die Wirkung nicht durch einfache Herabsetzung der Netzwerksdichte, sondern durch Bildung einer separaten Weichphase erreicht wird mit der Folge, daß die weiteren vorteilhaften Eigenschaften des Duroplasten durch den Modifikator nicht in dem Maße beeinträchtigt werden, wie dies bei den vorher erwähnten Maßnahmen der Fall ist. Leider weisen aber auch derartige mit Nitrilkautschuk modifizierte Duroplaste wesentliche Mängel auf. So wird z. B. die thermische Beständigkeit von mit Nitrilkautschuk modifizierten Duroplasten verschlechtert und damit deren Verwendbarkeit bei hohen Temperaturen in Frage gestellt. Das gleiche gilt für viele elektrische Eigenschaften, wie z. B. die Durchschlagfestigkeit. Aufgrund der relativ guten Verträglichkeit des Nitrilkautschuks mit den meisten Reaktionsharzen, insbesondere mit Epoxidharzen, nimmt ein gewisser Anteil des Kautschuks an der Phasentrennung beim Vernetzen nicht teil und wird in die Harzmatrix eingebaut. Dadurch wird die Vernetzungsdichte des vernetzten Reaktionsharzes herabgesetzt mit den bereits geschilderten negativen Folgen für das Eigenschaftsbild des fertigen Duroplasten. Ein weiterer Nachteil ist die sehr hohe Viskosität der Nitrilkautschuk- Modifikatoren, die zu Verarbeitungsproblemen führt und die Fließeigenschaften des modifizierten Reaktionsharzes beeinträchtigt.

Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Reaktionsharze in der Weise zu modifizieren, daß nach dem Formgebungs- und Härtungsprozeß Duroplaste mit verbesserter Bruchzähigkeit, insbesondere Schlagzähigkeit, erhalten werden, wobei die den Duroplasten eigenen vorteilhaften Eigenschaften, insbesondere ihre Wärmeformbeständigkeit, Festigkeit und Chemikalienresistenz, auch bei den derart modifizierten Duroplasten praktisch vollständig erhalten bleiben sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein modifiziertes, zu Duroplasten verarbeitbares Reaktionsharz, das gekennzeichnet ist durch einen Gehalt an

(a) 50-98 Gew.-% eines bei Temperaturen im Bereich von 18 bis 120°C flüssigen Reaktionsharzes oder Reaktionsharzgemisches mit einem mittleren Molekulargewicht von 200 bis 500 000 und mit einer für den Härtungsprozeß ausreichenden Zahl geeigneter reaktiver Gruppen und
(b) 2-50 Gew.-% eines oder mehrerer dreidimensional vernetzter Polyorganosiloxankautschuke, die in dem Reaktionsharz oder Reaktionsharzgemisch in feinverteilter Form als Polyorganosiloxankautschuk- Teilchen mit einem Durchmesser von 0,01 bis 50 µm enthalten sind, wobei die Kautschukteilchen an ihrer Oberfläche reaktive Gruppen aufweisen, die, gegebenenfalls in Gegenwart von als Reaktionsvermittler dienenden Hilfsmitteln, vor oder bei der weiteren Verarbeitung des modifizierten Reaktionsharzes, z. B. während des formgebenden Verarbeitungs- und Härtungsprozesses, mit dem Reaktionsharz chemisch reagieren, gegebenenfalls zusammen mit geringen Mengen an Hilfsstoffen, insbesondere an Vernetzungsmitteln, Katalysatoren, Dispergiermitteln und/oder Härtungsmitteln.

Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäße modifizierte Reaktionsharz 5 bis 30 Gew.-% eines oder mehrerer dreidimensional vernetzter Polyorganosiloxankautschuke.

Mit Polysiloxanen modifizierte Reaktionsharze, die sich jedoch von den erfindungsgemäß modifizierten Reaktionsharzen grundlegend unterscheiden, sind bereits bekannt. So werden in der DE-AS 11 78 540 in organischen Lösungsmitteln lösliche Mischkondensationsprodukte aus siliciumgebundene Hydroxylgruppen enthaltenden Organopolysiloxanen und nicht ölmodifizierten Polyestern beschrieben, die als wärmebeständige Einbrennlacke verwendbar sein sollen. In diesem Fall werden demnach homo- oder copolymere Siloxanharze und nicht, wie beim erfindungsgemäß modifizierten Reaktionsharz, Polyorganosiloxankautschuke angewendet. Auch die Zielsetzung ist eine andere, da für die Einbrennlacke nicht eine Verbesserung der Schlagzähigkeit, sondern die Verbesserung ihrer Beständigkeit bei höheren Temperaturen angestrebt wird. Weitere Beispiele, bei denen durch Zusatz von Siloxanharzen zu Reaktionsharzen andere Eigenschaften, z. B. die Alterungsbeständigkeit oder elektrische Eigenschaften, verbessert werden sollen, finden sich in der Monographie von W. Noll, "Chemie und Technologie der Silicone", Weinheim 1968, insbesondere Kapitel 7,4.

Aus DE-OS 27 17 227, DE-OS 32 05 993 und DE-OS 33 44 911 sind Polysiloxanmodifizierungen von thermoplastischen Vinylpolymerisaten, Polyestern, Polycarbonaten, Polyphenylensulfiden und einer Reihe weiterer thermoplastischer Materialien bekannt. Bei den hierbei verwendeten Polysiloxanen handelt es sich jedoch meist nicht um dreidimensional vernetzte Polyorganosiloxankautschuke, und außerdem sind die in den genannten Druckschriften beschriebenen Mischungen ausdrücklich auf thermoplastische Polymere beschränkt, betreffen also keine Reaktionsharze des in der vorliegenden Erfindung behandelten Typs.

Ferner werden in der DE-OS 29 00 185 siloxanmodifizierte Novolake beschrieben. Hierbei handelt es sich um lineare Polysiloxan-Novolak-Copolymere, die als solche gehärtet werden, ohne daß eine separate Phase aus feinverteiltem Polyorganosiloxankautschuk entsteht oder deren Entstehung nahegelegt würde.

Schließlich ist aus Adv. Polym. Sci. 72 (1985), Seiten 80 bis 108 bekannt, Epoxidharze mit Polyorganosiloxanen zu modifizieren, die beim Härtungsvorgang des Epoxidharzes in ähnlicher Weise, wie dies vorstehend bei den Nitrilkautschuk- Modifikatoren beschrieben wurde, in Form feinverteilter Tröpfchen koaleszieren. Es handelt sich hierbei um eine Emulsion von flüssigen, unvernetzten Polyorganosiloxanen in dem Reaktionsharz und nicht um feste, dreidimensional vernetzte Polyorganosiloxankautschuke, die sich in feiner Verteilung in dem Reaktionsharz befinden.

Keine der hier genannten Druckschriften zeigt demnach einen Weg auf, der zu den erfindungsgemäßen Produkten führt oder der die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe und ihre Lösung einem Fachmann nahelegen könnte.

Es wurde vielmehr überraschend gefunden, daß durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Zusammensetzung ein modifiziertes Reaktionsharz erhalten wird, das bei der anschließenden, an sich bekannten formgebenden Verarbeitung und Aushärtung einen duroplastischen Kunststoff ergibt, der gegenüber nicht oder nicht in der gleichen Weise modifizierten Duroplasten eine erheblich verbesserte Materialzähigkeit oder Bruchzähigkeit, insbesondere Schlagzähigkeit, aufweist, während die übrigen, für Duroplaste vorteilhaften Eigenschaften, wie Temperaturbeständigkeit, Festigkeit und Chemikalienresistenz, nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt werden.

Als Reaktionsharze sind erfindungsgemäß alle polymeren oder oligomeren organischen Verbindungen geeignet, die mit einer für eine Härtungsreaktion ausreichenden Zahl geeigneter reaktiver Gruppen versehen sind. Dabei ist es für den erfindungsgemäßen Zweck unerheblich, welcher Vernetzungs- oder Härtungsmechanismus im konkreten Fall abläuft. Daher sind als Ausgangsprodukte für die Herstellung der erfindungsgemäß modifizierten Reaktionsharze allgemein alle Reaktionsharze geeignet, die sich zu Duroplasten verarbeiten lassen, unabhängig vom jeweiligen Vernetzungsmechanismus, der bei der Härtung des jeweiligen Reaktionsharzes abläuft.

Grundsätzlich lassen sich die erfindungsgemäß als Ausgangsprodukte verwendbaren Reaktionsharze entsprechend der Art der Vernetzung durch Addition, Kondensation oder Polymerisation in drei Gruppen einteilen.

Aus der ersten Gruppe der durch Polyaddition vernetzten Reaktionsharze werden Urethanharze, lufttrocknende Alkydharze und bevorzugt ein oder mehrere Epoxidharze als Ausgangsmaterial ausgewählt. Epoxid- und Urethanharze werden in der Regel durch Zusatz stöchiometrischer Mengen eines Hydroxyl-, Amino-, Carboxyl- oder Carbonsäureanhydridgruppen enthaltenden Härters vernetzt, wobei die Härtungsreaktion durch Addition der Oxiran- bzw. Isocyanatgruppen des Harzes an die entsprechenden Gruppen des Härters erfolgt. Bei Epoxidharzen ist auch die sog. katalytische Härtung durch Polyaddition der Oxirangruppen selbst möglich.

Beispiele für die zweite Gruppe der durch Polykondensation vernetzten Reaktionsharze sind Kondensationsprodukte von Aldehyden, z. B. Formaldehyd, mit amingruppenhaltigen aliphatischen oder aromatischen Verbindungen, z. B. Harnstoff oder Melamin, oder mit aromatischen Verbindungen wie Phenol, Resorcin, Kresol, Xylol usw. Die Härtung erfolgt hierbei meist durch Temperaturerhöhung unter Abspaltung von Wasser, niedermolekularen Alkoholen oder anderen niedermolekularen Verbindungen. Bevorzugt werden als Ausgangsmaterial für die erfindungsgemäß modifizierten Reaktionsharze ein oder mehrere Phenolharze sowie Harnstoff-Formaldehyd- und Melamin-Formaldehyd- Vorkondensate ausgewählt.

Aus der dritten Gruppe der durch Polymerisation vernetzten Reaktionsharze sind ein oder mehrere Homo- oder Copolymerisate der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure oder ihrer Ester, ferner ungesättigte Polyesterharze und/oder Vinylesterharze als Ausgangsharze für die erfindungsgemäß modifizierten Reaktionsharze bevorzugt. Diese Harze weisen polymerisationsfähige Doppelbindungen auf, durch deren Polymerisation oder Copolymerisation die dreidimensionale Vernetzung bewirkt wird. Als Starter dienen zur Bildung freier Radikale befähigte Verbindungen, z. B. Peroxide, Peroxoverbindungen oder Azogruppen enthaltende Verbindungen. Auch eine Initiierung der Vernetzungsreaktion durch energiereiche Strahlung, wie UV- oder Elektronenstrahlung, ist möglich.

Nicht nur die vorstehend genannten Reaktionsharze, sondern auch alle anderen, die zur Herstellung von duroplastischen Kunststoffen geeignet sind, lassen sich in der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Weise modifizieren und ergeben nach der Vernetzung und Härtung Duroplaste mit erheblich verbesserter Bruch- und Schlagzähigkeit, wobei andere wesentliche, für die Duroplasten charakteristische Eigenschaften, wie Festigkeit, Wärmeformbeständigkeit und Chemikalienresistenz, im wesentlichen unbeeinflußt erhalten bleiben. Hierbei spielt es keine Rolle, ob die Reaktionsharze bei Raumtemperatur fest oder flüssig sind. Auch das Molekulargewicht der Reaktionsharze ist praktisch ohne Belang; allgemein können die Reaktionsharze mit einem mittleren Molekulargewicht im Bereich von 200 bis 500 000 ohne weiteres eingesetzt werden; vorzugsweise weist das Reaktionsharz oder Reaktionsharzgemisch ein mittleres Molekulargewicht von 300 bis 20 000 auf.

Bei der Auswahl geeigneter Polyorganosiloxankautschuke für den erfindungsgemäßen Zweck ist wesentlich, daß es sich hierbei um dreidimensional vernetzte Kautschuke mit ausreichend guter Elastizität handelt, die mit einem Teilchendurchmesser von 0,01 bis 50 µm, bevorzugt mit einem Teilchendurchmesser im Bereich von 0,05 bis 20 µm und besonders bevorzugt von 0,1 bis 5 µm, in dem flüssigen Reaktionsharz verteilt sind und die an der Oberfläche der Teilchen reaktive Gruppen aufweisen, über die sie an das Reaktionsharz chemisch gebunden werden können. Polyorganosiloxane, die diese Bedingungen erfüllen und nach der Vernetzung kautschukelastische Polymere bilden, sind allgemein für den erfindungsgemäßen Zweck geeignet.

Unter der Vielzahl von verschiedenen dreidimensional vernetzten Polyorganosiloxankautschuken werden solche bevorzugt angewendet, die sich von Siloxaneinheiten der allgemeinen Formel

-(R₂SiO)- (1)

ableiten, in der die beiden einwertigen Reste R, die gleich oder verschieden sein können, lineare oder verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 18 C-Atomen, cycloaliphatischen Gruppen mit 4 bis 8 C-Atomen, lineare oder verzweigte Alkenylgruppen mit 2 bis 4 C-Atomen, Phenyl- oder Alkylphenylgruppen mit 1 bis 12 C-Atomen im aliphatischen Rest, wobei die Kohlenwasserstoffreste auch durch Halogene oder Hydroxyl-, Carboxyl-, Carbonsäureanhydrid-, Amino-, Epoxy-, Alkoxy- oder Alkenyloxygruppen substituiert sein können, ferner Polyether- oder Polyolefingruppen sowie Wasserstoff darstellen, wobei die Gruppen direkt oder über ein Sauerstoff- oder Stickstoffatom mit einem Siliciumatom der Polysiloxankette verbunden sind.

Beispiele für solche Reste R sind Methyl-, Ethyl-, Isopropyl-, Isobutyl-, Dodecyl- und Octadecylgruppen, Cyclopentyl-, Cyclohexyl- und Cyclooctylgruppen, Vinyl-, Allyl-, Isopropenyl- und 3-Butenylgruppen, Ethylphenyl-, Dodecylgruppen, ferner Gruppen mit Kohlenwasserstoffresten, die zum Teil substituiert sind, beispielsweise durch Halogene, wie Fluor oder Chlor, wie z. B. beim Chlorpropyl- oder beim 1,1,1-Trifluorpropylrest. Zumindest ein Teil der Reste R kann auch aus polymeren Gruppen bestehen, wobei hier insbesondere Polyether, wie Polyethylen-, Polypropylen-, Polybutylen- oder Polyhexamethylenglykol oder Polytetrahydrofuran sowie Mischpolymere aus diesen Ethern, ferner Polyolefine, z. B. Polybutadien, Polyisopren, Polybuten, Polyisobuten u. dgl., in Frage kommen. Schließlich kann ein Teil der Reste R auch Wasserstoff sein.

Selbstverständlich ist es auch möglich, Mischungen der vorgenannten Polyorganosiloxane zu verwenden.

Ferner ist es auch ohne weiteres möglich, erfindungsgemäß solche Polyorganoslioxane einzusetzen, bei denen verschiedene Reste R im Polymermolekül vorhanden sind. Diese verschiedenen Reste können sich entlang der Siloxanhauptkette statistisch verteilen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erfindungsgemäß angewandte Polyorganosiloxankautschuk ein Blockcopolymeres, bei dem einwertige Reste R′ und R′′ entlang der Siloxanhauptkette in Blöcken angeordnet sind, die sich von Polymereinheiten der allgemeinen Formel

-(R′₂SiO)_x-(R′′₂SiO)_y- (2)

ableiten, wobei die Reste R′ und R′′, die die gleiche Bedeutung wie R haben, in den einzelnen Blöcken voneinander verschieden sind, während am gleich Si-Atom die Reste R′ bzw. R′′ unter sich gleich oder verschieden sein können, und x und y gleich 1 oder ganzzahlige Vielfache davon sind.

Wegen der leichten Verfügbarkeit bei gleichzeitig guter Wirkung sind solche Polyorganosiloxane bevorzugt, bei denen mindestens 50% der Reste R, R′ bzw. R′′ Methyl- und/oder Phenylgruppen darstellen.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von modifizierten, zu Duroplasten verarbeitbaren Reaktionsharzen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß

(a) eine Dispersion von 2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 30 Gew.-%, eines oder mehrerer dreidimensional vernetzbarer, flüssiger Polyorganosiloxane mit einem mittleren Molekulargewicht von 800 bis 500 000, die in den zu modifizierenden Reaktionsharzen nicht oder nur wenig löslich sind, gegebenenfalls zusammen mit geringen Mengen an Hilfsstoffen, insbesondere an Vernetzungsmitteln, Katalysatoren, Dispergiermitteln und/oder Härtungsmitteln, in 50 bis 98 Gew.-% eines bei Temperaturen von 18 bis 120°C flüssigen Reaktionsharzes oder Reaktionsharzgemisches mit einem mittleren Molekulargewicht von 200 bis 500 000 hergestellt wird, in der die Polyorganosiloxantröpfchen mit einem Durchmesser im Bereich von 0,01 bis 50 µm vorliegen,
(b) eine Vernetzung in den Polysiloxantröpfchen unter geeigneten Reaktionsbedingungen durchgeführt wird, bei denen keine oder nur eine unwesentliche Härtungsreaktion im Reaktionsharz selbst stattfindet, und
(c) eine chemische Umsetzung zwischen den Polyorganosiloxanteilchen und dem Reaktionsharz oder Reaktionsharzgemisch durchgeführt wird, durch die eine chemische Bindung zwischen den Polyorganosiloxanteilchen und dem Reaktionsharz bzw. dem Reaktionsharzgemisch bewirkt wird unter Beteiligung von reaktiven Gruppen, die in den Polyorganosiloxanteilchen selbst oder gegebenenfalls darin enthaltenen Zusätze vorhanden sind.

Aus Gründen einer besseren Handhabbarkeit und leichteren Verfügbarkeit werden in Stufe (a) vorteilhaft solche vernetzbare Polyorganosiloxane oder Polyorganosiloxangemische eingesetzt, die ein mittleres Molekulargewicht von 1000 bis bis 100 000, besonders vorteilhaft von 1200 bis 30 000, aufweisen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die eingesetzten vernetzbaren flüssigen Polysiloxane in den Reaktionsharzen so fein verteilt, daß sie als Tröpfchen mit einem mittleren Durchmesser im Bereich von 0,01 bis 50 µm, vorzugsweise von 0,05 bis 20 µm und besonders bevorzugt von 0,01 bis 5 µm, in der Reaktionsharzmatrix vorliegen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in verschiedenen Ausführungsformen durchgeführt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß die flüssigen Polyorganosiloxane zunächst in einem nicht oder nur wenig mit den Polyorganosiloxanen mischbaren Medium dispergiert und anschließend in an sich bekannter Weise vernetzt werden, bevor sie mit dem zu modifizierenden Reaktionsharz oder Reaktionsharzgemisch vermischt werden, wobei gegebenenfalls nach dem Vermischen das Dispergiermedium in geeigneter Weise entfernt wird. Vorzugsweise wird als Dispergiermedium Wasser eingesetzt.

Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird demnach zunächst eine Dispersion der unvernetzten, flüssigen Polyorganosiloxane in einem speziellen Dispergiermedium hergestellt, dann die Vernetzung in den Polyorganosiloxantröpfchen, z. B. durch geeignete Temperaturerhöhung, bewirkt, wobei die gebildeten vernetzten Polyorganosiloxankautschuk- Teilchen in dem Dispergiermedium in der gewünschten Weise dispergiert bleiben. In einem weiteren Verfahrensschritt wird diese Dispersion mit dem zu modifizierenden Reaktionsharz vermischt, wobei auf die Erhaltung der feinen Verteilung geachtet werden muß. Wenn das Dispergiermedium in der modifizierten Reaktionsharzmischung unerwünscht ist, kann es z. B. durch Verdampfen oder Dekantieren abgetrennt werden.

Die chemische Umsetzung in Stufe (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt vorteilhaft vor oder bei der weiteren Verarbeitung des modifizierten Reaktionsharzes.

In einer anderen, besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die unvernetzten flüssigen Polyorganosiloxane in einem Verfahrensschritt direkt in dem flüssigen Reaktionsharz oder Reaktionsharzgemisch dispergiert und vernetzt. Ebenso kann in einer weiterne bevorzugten Ausführungsform die chemische Umsetzung in Stufe (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens zusammen mit dem Dispergieren und Vernetzen der flüssigen Polyorganosiloxane in dem Reaktionsharz oder Reaktionsharzgemisch in einem Verfahrensschritt durchgeführt werden.

Diese besonders einfach durchzuführenden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind zwar prinzipiell für sämtliche vorstehend beschriebenen Polyorganosiloxane geeignet. Die Ergebnisse sind aber besonders günstig, wenn die eingesetzten unvernetzten, flüssigen Polyorganosiloxane in dem Reaktionsharz bzw. Reaktionsharzgemisch nicht oder nur wenig löslich sind. Diese Voraussetzung ist bei praktisch allen Reaktionsharzen gegeben, wenn zumindest ein größerer Teil, vorzugsweise mehr als 50%, aller Organogruppen der Siloxanhauptkette Methylgruppen sind, weshalb solche Polyorganosiloxane für diese Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt eingesetzt werden.

Die feine Verteilung der flüssigen Polyorganosiloxane in den flüssigen Reaktionsharzen kann mit allen für die Herstellung von Emulsionen bekannten Maßnahmen und Hilfsmitteln bewirkt werden. Hierzu zählen insbesondere mechanische Aggregate, die eine hinreichend hohe Scherwirkung in dem zu diespergierenden Medium entfalten, wie z. B. Rührer, Dissolver, Kneter, Walzenstühle, Hochdruckhomogenisatoren, Ultraschallhomogenisatoren u. dgl. Besonders geeignet zur Erzielung einer feinen Verteilung sind Dispergiergeräte vom Typ "Ultra-Turrax". Es versteht sich, daß die zur Erzielung einer bestimmten Verteilung aufzubringenden Scherkräfte von den Viskositäten des Polysiloxans und des Reaktionsharzes bzw. Reaktionsharzgemisches abhängig sind. Bei sehr hohen Viskositäten, insbesondere des Reaktionsharzes, müssen daher unter Umstänsden so hohe Scherkräfte aufgebracht werden, daß entweder entsprechend starke Dispergiermaschinen eingesetzt werden oder aber Viskositätserniedrigungen durch entsprechende Temperaturerhöhung bewirkt werden müssen. Dies gilt insbesondere für Reaktionsharze, die bei Raumtemperatur fest sind und durch Temperaturerhöhung erst in einen plastischen bzw. flüssigen Zustand gebracht werden müssen. Die angewandten erhöhten Temperaturen dürfen jedoch nicht dazu führen, daß eine merkliche Vernetzung der Polyorganosiloxane bzw. der Reaktionsharze während der Dispergierphase auftritt. Dies läßt sich in an sich bekannter Weise durch geeignete Wahl der Vernetzungssysteme kontrollieren.

Um beim Dispergieren der Polyorganosiloxane die gewünschten Teilchengrößen zu erreichen und/oder die erhaltene Polyorganosiloxandispersion zu stabilisieren, kann es erforderlich oder wünschenswert sein, bestimmte dispergierend wirkende Zusätze einzusetzen. In den Fällen, in denen die Siloxankomponente durch geeignete Wahl eines Teils der Reste R, R′ oder R′′ selbst eine hinreichende Dispergierfähigkeit aufweist, wobei diese Reste zweckmäßigerweise eine chemische Konstitution besitzen, die mit dem jeweiligenReaktionsharz gut verträglich ist, erübrigen sich Dispergiermittelzusätze. In allen anderen Fällen aber, in denen derartige Substituierte Polysiloxane entweder nicht verfügbar oder nur aufwendig herzustellen sind, kann die Verwendung eines separaten Dispergiermittels erforderlich sein. Vorzugsweise werden daher in Stufe (a) als Dispergiermittel Verbindungen mit amphiphiler Struktur eingesetzt, wobei ein Teil der Gruppen solcher amphiphiler Moleküle so ausgewählt ist, daß er mit den eingesetzten Polyorganosiloxanen verträglich ist, während ein anderer Teil der Gruppen so ausgewählt ist, daß er mit dem Reaktionsharz bzw. Reaktionsharzgemisch verträglich ist.

Die geeigneten Dispergiermittel besitzen demnach eine bestimmten Emulgatoren analoge amphiphile Struktur. Besonders bewährt und daher bevorzugt werden als Dispergiermittel Copolymere mit einem Polyorganosiloxanteil und einem kohlenstofforganischen Teil, der mit dem Reaktionsharz bzw. Reaktionsharzgemisch verträglich ist, eingesetzt. Ist beispielsweise das Reaktionsharz ein Epoxidharz, dann ist ein Copolymeres aus Polydimethylsiloxan und Epoxidharz ein geeignetes Dispergiermittel. Die Herstellung derartiger Copolymere ist im Prinzip bekannt und z. B. in W. Noll, "Chemie und Technologie der Silikone", Weinheim 1968, ausführlich beschrieben.

Die für den erfindungsgemäßen Zweck geeigneten Dispergiermittel sind bezüglich ihres Molekulargewichts unkritisch, d. h. das Molekulargewicht kann in weiten Grenzen variieren. Beispielsweise werden Dispergiermittel eingesetzt, die ein mittleres Molekulargewicht von 300 bis 50 000 aufweisen. Wesentlich ist in jedem Falle, daß das gewählte Dispergiermittel sich unter den Bedingungen des Dispergiervorganges tatsächlich an der Phasengrenzgläche zwischen Polyorganosiloxan und Reaktionsharz befindet.

Die erforderliche Konzentration an Dispergiermittel hängt weitgehend von seiner Wirksamkeit, der chemischen Konstitution der Polysiloxane und Reaktionsharze und den Dispergierbedingungen ab. In der Praxis werden mit Konzentrationen von 1 bis 30%, bezogen auf den Polysiloxananteil, gute Wirkungen erzielt.

Das mittlere Molekulargewicht der im erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren flüssigen, unvernetzten Polyorganosiloxane kann in weiten Grenzen variieren und liegt im allgemeinen im Bereich von 800 bis 500 000. Die untere Grenze wird dadurch bestimmt, daß mit abnehmendem Molekulargewicht die Vernetzungsdichte des Polyorganosiloxankautschuks größer wird und dadurch dessen Elastizität abnimmt. Dieser Effekt kann allerdings durch Zusatz bifunktioneller Vernetzungsmittel in gewissen Grenzen abgeschwächt werden. Die obere Grenze ist durch die mit steigendem Molekulargewicht zunehmende Viskosität der Polyorganosiloxane gegeben, die die erwünschte feine Verteilung der Siloxane in den flüssigen Reaktionsharzen erschwert. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das in Verfahrensstufe (a) eingesetzte unvernetzte Polyorganosiloxan oder Polyorganosiloxangemisch beispielsweise ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 1000 bis 100 000, insbesondere von 1200 bis 30 000, auf. Hierbei ist natürlich zu berücksichtigen, daß die Polyorganosiloxane ebenso wie die meisten anderen Polymeren keine einheitlichen Molekulargewichte, sondern eine mehr oder weniger breite Molekulargewichtsverteilung haben.

Auch die Art der Vernetzung, durch die die flüssigen Polyorganosiloxane zu elastischen Silikonkautschukpartikeln umgewandelt werden, ist für das Wesen der Erfindung ohne Belang, solange gewährleistet ist, daß durch die Vernetzungsreaktion die feine Verteilung der Polysiloxanteilchen nicht wesentlich gestört wird und daß in der Reaktionsharzphase keine oder nur unwesentliche Vernetzungsreaktionen stattfinden. Sofern diese Voraussetzungen erfüllt sind, können alle üblicherweise zur Vernetzung von Polysiloxanelastomeren verwendeten Härtungsverfahren angewendet werden, insbesondere die bekannten Additions- und Kondensationsverfahren.

Für die Durchführung der Additionsvernetzung müssen in der Polyorganosiloxanmischung in ausreichender Zahl Gruppen vorhanden sein, die direkt an Silicium gebundenen Wasserstoff aufweisen, also SiH-Gruppen, sowie olefinisch ungesättigte Reste, die an die SiH-Gruppen addiert werden können (sog. Hydrosilylierungsreaktion). Im einfachsten Fall handelt es sich bei dem vernetzbaren Polyorganosiloxan um ein Polydimethylsiloxan mit Vinylendgruppen, dem 1 bis 10% eines Polymethylhydrogensiloxans als Vernetzer zugesetzt sind. Die Additionsvernetzung findet meist bei erhöhten Temperaturen, z. B. zwischen 60 und 140°C, in Gegenwart eines Edelmetallkatalysators statt. Hierfür werden normalerweise Verbindungen der Elemente der Platingruppe des Periodischen Systems verwendet, z. B. Platin, Palladium oder Rhodium. Ein häufig verwendeter Katalysator ist z. B. Hexachlorplatinsäure, gelöst in geeigneten Lösungsmitteln, z. B. in Glykolether oder Isopropanol. Geeignete Katalysatoren sind auch die Umsetzungsprodukte von Edelmetallchloriden mit Vinylgruppen enthaltenden organischen oder siliciumorganischen Verbindungen oder die Edelmetalle selbst in feinster Verteilung auf geeigneten Trägern wie Aktivkohle oder Aluminiumoxid.

Kondensationsvernetzende Siloxane weisen direkt an Silicium gebundene leicht abspaltbare Reste auf, z. B. Hydroxyl-, Alkoxy-, Acyloxy-, Ketoximino-, Amin-, Aminoxy- oder Alkylamidgruppen oder Wasserstoff. Diese abspaltbaren Reste können in den Polyorganosiloxanen selbst angeordnet sein und/oder in speziell als Vernetzer zugesetzten Silanen. Häufig verwendete kondensationsvernetzende Polysiloxaneleastomere bestehen aus Polydimethylsiloxanen mit Hydroxylendgruppen und als Vernetzer zugesetzten Tri- oder Tetraorganooxysilanen, wie Methyltriacetoxysilan, Tetraethoxysilan, Methyltris(methylethylketoximino)silan oder Polymethylhydrogensiloxan. Die Verwendung von Kondensationskatalysatoren ist hierbei nicht unbedingt erforderlich, kann aber dann empfehlenswert sein, wenn die Dauer der Vernetzungsreaktion verkürzt oder die für die Vernetzung erforderliche Temperatur erniedrigt werden soll. Als geeignete Katalysatoren kommen in erster Linie organische Schwermetallsalze in Frage, wie z. B. die bekannten Octoate, Laurate, Naphthenate oder Acetate von Zinn, Zirkonium, Blei und Titan.

Diese für die Herstellung von Siloxanelastomeren bekannten Vernetzungsmethoden lassen sich durch solche Verknüpfungsreaktionen erweitertn, die die dreidimensionale Vernetzung der linearen Polyorganosiloxanmoleküle bewirken können. Die für solche Verknüpfungsreaktionen erforderlichen reaktiven Gruppen können nicht nur, wie für die bekannten Fälle der Additions- und Kondensationsvernetzung vorstehend beschrieben wurde, direkt an der Polysiloxanhauptkette sitzen, sondern auch mit den organischen Resten R, R′ oder R′′ der oben angegebenen Formeln (1) und (2) verbunden sein bzw. mit den weiter oben beschriebenen funktionellen Gruppen, mit denen diese Reste substituiert sein können, identisch sein. Beispiele hierfür sind die Verknüpfungsreaktionen zwischen epoxyfunktionellen Resten einerseits und amin-, carboxy- oder carbonsäureanhydridfunktionellen Resten andererseits.

Es soll hier nochmals betont werden, daß zur Erreichung des erfindungsgemäßen Zwecks nicht die Art der Verknüpfung an sich entscheidend ist, sondern daß jede Art der Verknüpfung geeignet ist, bei der im wesentlichen nur dreidimensional vernetzte Polyorganosiloxane gebildet werden, deren Vernetzungsdichte einerseits niedrig genug ist, um dem Vernetzungsprodukt elastomere und nicht harzartige Eigenschaften zu verleihen, andererseits aber ausreichend hoch genug ist, damit das Vernetzungsprodukt ein Mindestmaß an kautschukelastischen Eigenschaften aufweist.

Die durchschnittliche Teilchengröße der Polyorganosiloxankautschukteilchen und deren Größenverteilung üben einen Einfluß auf die wesentlichen Eigenschaften des ausgehärteten modifizierten Reaktionsharzes aus, insbesondere auf dessen Bruch- und Schlagzähigkeit. Es ist daher wesentlich zur Erreichung des erfindungsgemäß angestrebten Erfolgs, daß die Teilchengrößen in dem vorgegebenen Größenbereich liegen, wobei eine bessere Wirkung erhalten wird, wenn statt einer sehr schmalen ("unimodalen") eine breite Verteilung der Teilchengrößen, z. B. über den Bereich von 0,1 bis 5 µm, vorliegt. Die Teilchengrößenverteilung kann beispielsweise durch eine kontinuierliche Durchmesserverteilungskurve in der Art einer Gaußschen Verteilungskurve charakterisiert sein, sie kann aber auch aus zwei oder drei Größenklassen mit jeweils engerer Größenverteilung ("bi- oder trimodal") zusammengesetzt sein.

Die gewünschte Teilchengrößenverteilung der vernetzten Polyorganosiloxankautschuk- Teilchen, die sich in der Reaktionsharzmatrix befinden, kann bereits während des Dispergiervorganges bei der Bildung der unvernetzten Polyorganosiloxantröpfchen durch die Auswahl der Scherkräfte und gegebenenfalls des Dispergiermittels vorbestimmt und in weiten Grenzen gesteuert werden, was dem auf dem Gebiet der Dispersionsherstellung bewanderten Fachmann geläufig ist. Natürlich sollte darauf geachtet werden, daß die beim Dispergieren erhaltene Teilchengrößenverteilung bei den nachfolgenden Verfahrensschritten, insbesondere beim Vernetzen der Polyorganosiloxane und beim Härten der Reaktionsharze, im wesentlichen unverändert bleibt. Es ist aber auch möglich und beeinträchtigt den erfindungsgemäß angestrebten Erfolg kaum, wenn ein Teil der beim Dispergieren gebildeten Teilchen in den darauffolgenden Verfahrensschritten koaguliert bzw. agglomeriert, d. h. sich zu Partikeln mit größerem Durchmesser verbindet. Dadurch entstehen normalerweise Teilchen unterschiedlicher Größenklassen, wodurch es beispielsweise zu der vorstehend erwähnten bi- oder trimodalen Größenverteilung kommen kann.

Wie bereits oben erwähnt, ist es zur Erreichung einer verbesserten Bruch- und Schlagzähigkeit bei den erfindungsgemäßen ausgehärteten modifizierten Reaktionsharzen wesentlich, daß die feinverteilten Polysiloxankautschukteilchen eine chemische Bindung mit dem Reaktionsharz eingehen. Die Bindung wird vorteilhafterweise durch eine chemische Reaktion zwischen an der Oberfläche der Kautschukteilchen befindlichen reaktiven Gruppen und entsprechenden im Reaktionsharz vorhandenen reaktiven Gruppen bewirkt, wobei die an der Oberfläche der Polysiloxanteilchen befindlichen reaktiven Gruppen selbstverständlich auf die reaktiven Gruppen des jeweiligen Reaktionsharzes abgestimmt sein müssen. Wenn das Reaktionsharz ein nach dem Polymerisationsprinzip härtendes Harz ist, z. B. ein ungesättigtes Polyesterharz, wird man als reaktive Gruppen im Polyorganosiloxankautschuk zweckmäßigerweise polymerisationsfähige C=C-Doppelbindungen wählen. Bei einem additionsvernetztenden Harz, z. B. einem Epoxidharz, können die reaktiven Gruppen des Polysiloxanteilchens ebenfalls Epoxidgruppen sein, die dann beim Härtungsprozeß des Reaktionsharzes mit dem jeweils verwendeten Härter reagieren, oder aber epoxyreaktive Gruppen, wie die bereits erwähnten Amino-, Carboxy- oder Carbonsäureanhydrid-Gruppen. Bei kondensationsvernetzenden Harzen, z. B. Phenolharzen, können die reaktiven Gruppen beispielsweise phenolische OH-Gruppen sein.

Damit die Polyorganosiloxankautschuk-Teilchen mit dem Reaktionsharz chemisch reagieren können, müssen sich die reaktiven Gruppen an der Oberfläche der Polyorganosiloxankautschuk-Teilchen befinden. Das kann beispielsweise dadurch realisiert werden, daß die im Polyorganosiloxan enthaltenen Reste R, R′ oder R′′ entsprechend reaktive Stubstituenten tragen, wie bereits vorstehend beispielhaft ausgeführt wurde. Voraussetzung hierfür ist, daß diese Substituenten die Vernetzungsreaktion der Polyorganosiloxane nicht in unerwünschter Weise beeinflussen. Eine weitere Möglichkeit besteht in der entsprechenden, zumindest teilweisen Substituierung der gegebenenfalls beim Dispergierungsvorgang der Polyorganosiloxane verwendeten Dispergiermittel mit den gewünschten bzw. erforderlichen reaktiven Gruppen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich dies besonders einfach dadurch realisieren, daß bei der Auswahl eines geeigneten amphiphil aufgebauten Dispergiermittels darauf geachtet wird, daß dessen kohlenstofforganischer Bestandteil geeignete reaktive Gruppen aufweist. In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher ein Dispergiermittel mit einem kohlenstofforganischen Teil eingesetzt, der reaktive Gruppen aufweist, die in Verfahrensstufe (c) als Reaktionsvermittler chemische Bindungen zwischen den Polyorganosiloxanteilchen und dem Reaktionsharz bzw. Reaktionsharzgemisch bewirken können.

Eine weitere Möglichkeit ergibt sich durch den Einsatz von als Reaktionsvermittler dienenden Zusätzen in der Stufe (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens. Um die angestrebte chemische Verankerung der Silikonkautschukteilchen an die Harzmatrix zu gewährleisten, muß ein solcher Reaktionsvermittler zusätzlich auch chemische Gruppierungen aufweisen, die ihn an die Silikonkautschukteilchen binden. Als solche Reaktionsvermittler zwischen Polyorganosiloxankautschuk-Teilchen und Reaktionsharz werden erfindungsgemäß in der Verfahrensstufe (c) vorzugsweise Organoalkyloxysilane und/oder Organo-Silikon-Copolymere mit an die Polyorganosiloxane und Reaktionsharze angepaßten reaktiven Gruppen eingesetzt. Geeignete Organoalkyloxysilane sind z. B. Vinyltrimethoxysilan, Glycidyloxypropyltrimethoxysilan, Aminopropyltriethoxysilan, Methacryloyloxypropyltrimethoxysilan u. dgl. Organo-Silikon-Copolymere, die für diesen Zweck geeignet sind, können im Prinzip ähnlich aufgebaut sein wie die vorstehend beschriebenen Dispergiermittel, so daß sich eine eingehendere Beschreibung erübrigt. Beispiele für geeignete Organo-Silikon-Copolymere sind Kondensationsprodukte aus niedrigmolekularen silanolterminierten Polydimethylsiloxanen mit Diglycidylethern, Hydroxycarbonsäuren bzw. hydroxyl- und carbonsäuregruppenhaltigen Polyestern, aromatischen Polyhydroxyverbindungen usw. Weitere Möglichkeiten ergeben sich durch die Hydrosilylierung von Polymethylhydrogensiloxanen mit Verbindungen, die zusätzlich zur gewünschten reaktiven Gruppe noch eine olefinische Doppelbindung aufweisen, wie Allylglycidylether, Allylalkohol, Methacrylsäureallylester, 2-Hydroxyethylacrylat, Maleinsäureanhydrid u. dgl. Die Herstellung dieser Copolymeren ist im Prinzip bekannt und dem Fachmann geläufig.

Die Reaktion, mit der die Polyorganosiloxankautschuk-Teilchen an die Reaktionsharzmatrix chemisch gebunden werden sollen, wird zweckmäßigerweise vor oder bei der weiteren Verarbeitung des modifizierten Reaktionsharzes durchgeführt, wobei Art und Bedingungen der Durchführung weitgehend von der Art der beteiligten Reaktionspartner abhängen. Im einfachsten Falle genügt eine entsprechende Temperaturerhöhung, um die gewünschte Reaktion zu bewirken. Eine andere Möglichkeit besteht in der Zugabe einer zur Reaktion mit den reaktiven Gruppen der Polysiloxanteilchen befähigten Komponente, z. B. der oben erwähnten Reaktionsvermittler, oder diese Reaktion katalysierenden Komponente in das Reaktionsharz. Hierbei kann die zuzugebende Reaktionskomponente bzw. die katalytisch wirkende Komponente identisch sein mit den entsprechenden Komponenten, die die Härtungsreaktion des Reaktionsharzes bewirken. In diesem Falle wird die chemische Bindungsreaktion vorzugsweise erst dann durchgeführt, wenn das Reaktionsharz nach dem Formgebungsprozeß gehärtet werden soll, gegebenenfalls gleichzeitig mit dieser Härtung.

Die modifizierten Reaktionsharze gemäß vorliegender Erfindung weisen eine Reihe von Vorteilen gegenüber vergleichbaren bekannten Produkten auf und können daher auf zahlreichen Gebieten vorteilhaft eingesetzt werden. Zu diesen Vorteilen gehören in erster Linie die Verbesserung der Bruch- und Schlagzähigkeit von duroplastischen Kunststoffen, und zwar sowohl bei sehr tiefen Temperaturen - je nach verwendetem Polyorganosiloxan bis zu -50°C - als auch bei sehr hohen Temperaturen, d. h. bis zur Erweichungstemperatur des jeweiligen Duroplasten. Wichtig ist ferner, daß durch die Modifizierung kein negativer Einfluß auf Härte, Festigkeit und Erweichungstemperatur des vernetzten Reaktionsharzes ausgeübt wird. Durch die Elastomerkomponente besitzt das erfindungsgemäße ausgehärtete Reaktionsharz eine hohe Alterungs-, Witterungs-, Licht- und Temperaturbeständigkeit, ohne daß dadurch die charakteristischen Eigenschaften des Duroplasten selbst beeinträchtigt werden. Auch die elektrischen Eigenschaften, insbesondere die Isolatoreigenschaften des Reaktionsharzes, werden vor allem bei höheren Temperaturen nicht beeinträchtigt.

Die Verarbeitung der erfindungsgemäßen schlagzäh-modifizierten Reaktionsharze kann in herkömmlicher Art und Weise erfolgen, wobei es besonders vorteilhaft ist, daß die Viskosität der unvernetzten modifizierten Reaktionsharze bei den bevorzugt angewendeten Kautschukkonzentrationen von 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das modifizierte gehärtete Harz, kaum höher ist als die der unmodifizierten Harze. Es findet auch normalerweise keine negative Beeinflussung der Härtungsreaktion durch die Anwesenheit der Polysiloxanteilchen statt, was eine wesentliche Erleichterung bei der Rezeptur- und Verfahrensausarbeitung ist. Aufgrund des nur geringen Einflusses der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Modifizierung auf die Verarbeitungs- und Härtungseigenschaften sind die erfindungsgemäß modifizierten Reaktionsharze für alle Einsatzgebiete geeignet, in denen Duroplaste üblicherweise verwendet werden. Zusätzlich sind sie insbesondere für solche Anwendungen geeignet, bei denen reine Duroplaste wegen ihrer unbefriedigenden Bruch- und Schlagzähigkeit bisher nicht eingesetzt werden konnten. Geeignete Verwendungen der erfindungsgemäß modifizierten Reaktionsharze sind insbesondere solche zur Herstellung von bruch- und schlagzähen, gegebenenfalls ausgeformten duroplastischen Kunststoffen, faserverstärkten Kunststoffen, Isolierstoffen in der Elektrotechnik und Schichtpreßstoffen.

Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele weiter erläutert, ohne daß ihr Umfang dadurch in irgendeiner Weise eingeschränkt werden soll. Alle angegebenen Teile und Prozentangaben sind auf das Gewicht bezogen, wenn nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1 Herstellung eines modifizierten ungesättigten Polyesterharzes

100 Teile eines handelsüblichen ungesättigten Polyesterharzes mit einem Styrolgehalt von 35% und einer Viskosität bei 20°C von 650 mPa · s (Palatal 4P, Fa. BASF) werden bei 20°C mit einer Mischung vernetzbarer Polyorganosiloxane folgender Zusammensetzung vermischt:

14 Teile α,ω-Dihydroxypolydimethylsiloxan, Viskosität bei 20°C 200 mPa · s,
1 Teil α,ω-Di(trimethylsilyl)polymethylhydrogensiloxan, Viskosität bei 20°C 27 mPa · s (im folgenden als H-Siloxan bezeichnet),
0,1 Teil Dibutylzinndilaurat
3 Teile eines Kondensationsproduktes aus
70% α,ω-Dihydroxypolymethylphenylsiloxan, Viskosität bei 20°C 80 mPa · s und
30% Bisphenol-A-Monoacrylsäureester.

Die Mischung wurde 30 Minuten mit einem Dispergiergerät der Marke "Ultra-Turrax" dispergiert, wobei die Temperatur von 25 auf 50°C anstieg. Die so erhaltene weiße Emulsion wurde dann weitere 120 Minuten bei ca. 80°C leicht gerührt.

Die auf diese Weise erhaltene weiße, glatte Dispersion von vernetztem Polyorganosilikonkautschuk in ungesättigtem Polyesterharz wurde durch Zusatz von 2 Teilen handelsüblicher Cyclohexanonperoxid-Paste mit 0,2 Teilen Kobaltbeschleuniger (Luchem CS, Fa. Luperox) auf 100 Teile modifiziertes Polyesterharz bei Raumtemperatur gehärtet.

Eine rasterelektronenmikroskopische Untersuchung an einer Bruchfläche des Härtungsproduktes ergab, daß die Größe der Silikonkautschukteilchen sich kontinuierlich zwischen etwa 0,5 und 1,5 µm verteilte. Außerdem war an denjenigen Stellen, wo die Bruchoberfläche durch ein Kautschukteilchen lief, deutlich zu erkennen, daß ein fester Verbund zwischen Teilchen und Harzmatrix vorlag.

An dem erfindungsgemäß gehärteten Polyesterharz wurden verschiedene Messungen zur Charakterisierung der Verwendbarkeit als duroplastischer Werkstoff durchgeführt. Die gleichen Messungen wurden auch an einer Probe des auf gleiche Art und Weise gehärteten, aber unmodifizierten Polyesterharzes vorgenommen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt.

Tabelle 1

Die Versuchsergebnisse zeigen, daß die Schlagzähigkeit des erfindungsgemäß modifizierten Harzes um mehr als das Dreifache besser als die des unmodifizierten Harzes (Vergleichsbeispiel) ist bei nur geringfügigen Änderungen der übrigen untersuchten wesentlichen Eigenschaften.

Um die Eigenschaftsverbesserungen des modifizierten Harzes auch bei Anwendung als Glasfaserlaminat zu zeigen, wurde mit dem katalysierten Harz eine Glasfasermatte getränkt, derart, daß der Glasfaseranteil im Verbundwerkstoff 25% betrug. An diesem Material wurden folgende mechanische Eigenschaften gemessen, wieder im Vergleich zum unmodifizierten Harz:

Tabelle 2

Auch hierbei wurden Verbesserungen der Schlagzähigkeit ohne Preisgabe anderer wichtiger Materialeigenschaften erreicht.

Beispiel 2 Herstellung eines modifizierten Vinylesterharzes

100 Teile eines handelsüblichen Vinylesterharzes mit einer Viskosität bei 20°C von 430 mPa · s und einem Styrolgehalt von 40% (Palatal A 430, BASF) wurden bei 20°C mit einer Mischung vernetzbarer Polyorganosiloxane folgender Zusammensetzung vermischt:

14 Teile α,ω-Dihydroxypolydimethylsiloxan, Viskosität bei 20°C 1700 mPa ·s.
1 Teil H-Siloxan (wie in Beispiel 1),
0,1 Teil Dibutylzinndilaurat,
2 Teile eines Hydrosilylierungsproduktes aus
80% Bisphenol-A-Monoacrylsäureester und
20% H-Siloxan (wie in Beispiel 1).

Die Mischung wurde 30 Minuten mit einem Ultra-Turrax-Dispergiergerät dispergiert, wobei die Temperatur von 25 auf 50°C anstieg. Danach wurde weiter unter langsamem Rühren auf 80°C erwärmt und bei dieser Temperatur 3 Stunden gehalten. Etwa 30 Minuten nach Beginn dieser Halteperiode wurden 3 Teile Vinyltrimethoxysilan zugegeben. Es wurde eine weiße, glatte Dispersion erhalten. Die Härtung erfolgte bei Raumtemperatur mit 1 Teil Methylethylketonperoxid und 0,5 Teilen des Kobaltbeschleunigers aus Beispiel 1.

Die auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ermittelte Teilchengrößenverteilung lag zwischen 0,3 und 1,2 µm.

Die Messungen der mechanischen Eigenschaften ergaben die in Tabelle 3 zusammengestellten Ergebnisse, wieder im Vergleich zu auf identische Weise hergestellten unmodifizierten Probekörpern:

Tabelle 3

Die Ergebnisse zeigen, daß die Schlagzähigkeit des erfindungsgemäß modifizierten gehärteten Harzes um das Zweieinhalbfache besser ist als die des unmodifizierten Harzes (Vergleichsbeispiel) bei sonst im wesentlichen unveränderten Eigenschaften des Duroplasten.

Beispiel 3 Herstellung eines modifizierten Bismaleinimid-Harzes

100 Teile eines bei Raumtemperatur festen, handelsüblichen Bismaleinimid-Harzes (Compimide 183, Fa. Technochemie) und 50 Teile Methylglykolacetat wurden unter Rühren auf eine Temperatur von 80°C erwärmt und vermischt, wobei sich eine Lösung mit einer Viskosität von ca. 800 mPa · s bildete. Diese Lösung wurde mit einer Mischung vernetzbarer Polyorganosiloxane folgender Zusammensetzung vermischt:

19 Teile α,ω-Divinylpolydimethylsiloxan, Viskosität bei 20°C 700 mPa · s,
1 Teil H-Siloxan (wie in Beispiel 1)
0,1 Teil einer 1%igen Lösung von Hexachlorplatinsäure in 2-Propanol,
4 Teile eines Kondensationsproduktes aus
50% α,ω-Dihydroxypolydimethylsiloxan mit einem viskosimetrisch ermittelten Molekulargewicht von 1450, bei dem 3 Mol-% der Methylgruppen durch Vinylgruppen ersetzt sind, und
50% eines α-Allyloxy-ω-hydroxypolyethers, bestehend aus 75 Mol-% Propylenglykol- und 25 Mol-% Ethylenglykoleinheiten, mit einem mittleren Molekulargewicht von 1300.

Diese Mischung wurde 10 Minuten mit einem Ultra-Turrax- Dispergiergerät dispergiert, wobei die Temperatur von 80 auf 110°C anstieg. Diese Temperatur wurde anschließend noch über 120 Minuten bei leichtem Rühren gehalten.

Es wurde eine gelbliche, glatte Dispersion erhalten, die mit 0,5 Teilen Diazabicyclooctan als Härtungskatalysator versetzt wurde.

Anschließend wurde bei 80°C das Lösungsmittel unter Vakuum weitgehend abdestilliert. Das Resultat war ein bei Raumtemperatur festes, zähelastisch modifiziertes vorreagiertes Bismaleinimid-Harz, das bei Temperaturen oberhalb von 150°C zu einem harten, zähen und sehr temperaturstabilen Duromeren härtete. Die Teilchengrößenverteilung der Kautschukteilchen lag bei 0,5 bis 3,3 µm.

Zur Charakterisierung der Zähelastifizierung wurde an diesem relativ spröden Harz aufgrund der größeren Genauigkeit nicht die Schlagzähigkeit, sondern die im Zugversuch an einem einseitig gekerbten Stab von 76×13×6,5 mm gemessene Bruchenergie ermittelt. Ferner wurden drei wesentliche Eigenschaften der Duroplasten gemessen; die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengestellt.

Tabelle 4

Danach ist die Bruchenergie des erfindungsgemäß modifizierten, gehärteten Reaktionsharzes um mehr als das 6½fache größer als bei dem entsprechenden unmodifizierten Reaktionsharz, während die übrigen, für Duroplaste charakteristischen Eigenschaften nur unwesentlich differieren.

Beispiel 4 Herstellung eines modifizierten Epoxid-Harzes

100 Teile eines handelsüblichen Epoxid-Harzes mit einer Viskosität bei 20°C von 10 500 mPa · s und einem Epoxid-Äquivalentgewicht von 182 (Epicote 828, Fa. Shell) wurden bei einer Temperatur von 50°C mit einer Mischung vernetzbarer Polyorganosiloxane folgender Zusammensetzung vermischt:

57 Teile α,ω-Divinylpolydimethylsiloxan, Viskosität bei 20°C 700 mPa · s,
3 Teile H-Siloxan (wie in Beispiel 1),
0,3 Teile einer 1%igen Lösung von Hexachlorplatinsäure in 2-Propanol,
6 Teile eines Hydrosilylierungsproduktes aus
40% eines Silikoncopolymeren aus 75% Dimethylsiloxan- und 25% Methylhydrogensiloxaneinheiten mit Trimethylsilylendgruppen, Viskosität bei 20°C 120 mPa · s, und
60% eines epoxidierten Allylalkohols mit 10 Mol Ethylenoxid,
6 Teile eines Hydrosilylierungsproduktes aus
50% H-Siloxan (wie in Beispiel 1) und
50% Allylglycidylether.

Diese Mischung wurde 15 Minuten mit einem Ultra-Turrax- Dispergiergerät dispergiert, wobei die Temperatur von 50 auf 80°C anstieg. Danach wurde weiter auf 110°C erwärmt und bei dieser Temperatur unter leichtem Rühren 120 Minuten gehalten. Es wurde eine glatte, weiße Dispersion von Silikonkautschuk in Epoxid-Harz erhalten mit einer Viskosität bei 20°C von 45 000 mPs · s und einer nach der Härtung auf zuvor beschriebene Weise ermittelten Teilchengrößenverteilung von 0,25 bis 2,4 µm.

Vergleichsbeispiel 4a Herstellung eines nach dem Stand der Technik kautschukmodifizierten Epoxid-Harzes

100 Teile des Epoxid-Harzes aus Beispiel 4 wurden mit 67 Teilen eines handelsüblichen carboxylgruppenterminierten flüssigen Acrylnitril-Butadienkautschuks (Hycar 1300×8, Fa. B. F. Goodrich) vermischt, 0,25 Teile Triphenylphosphin zugegeben und die Gesamtmischung 3 Stunden bei 100°C gehalten. Danach war die Säurezahl auf unter 0,1 abgesunken, was bedeutet, daß die vorgesehene Umsetzung der Carboxylgruppen mit dem Epoxid-Harz praktisch vollständig abgelaufen war. Erhalten wurde eine klare, hochviskose Flüssigkeit mit einer Viskosität bei 20°C von 185 000 mPa · s.

Mit den modifizierten Epoxidharzen aus den Beispielen 4 und 4a wurden zwei Versuchsreihen mit jeweils variierenden Kautschukmengen im Epoxid-Harz durchgeführt. Hierzu wurden die modifizierten Harze durch Zusatz von unmodifiziertem Harz auf den gewünschten Kautschukgehalt eingestellt. Die Härtung erfolgte mittels eines für die Erzeugung von temperaturbeständigen Epoxid-Harzen gebräuchlichen Säureanhydrid-Härters (Lindride 22, Fa. Shell) unter Zusatz von 1 phr 2,4,6-Tri(dimethylaminomethyl)phenol als Katalysator bei 120°C. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 5 zusammengefaßt.

Tabelle 5

Die Ergebnisse zeigen deutlich, daß die erfindungsgemäße Modifizierung dem Stand der Technik bezüglich der Verbesserung der Bruchenergie überlegen ist, ohne dessen Nachteile bezüglich der Verschlechterung anderer vorteilhafter Eigenschaften aufzuweisen.

Beispiel 5 Herstellung eines modifizierten Epoxid-Harzes und seine Verwendung in einem Glasfaserlaminat

50 Teile des unmodifizierten Epoxidharzes aus Beispiel 4 wurden mit 50 Teilen eines handelsüblichen, bei Raumtemperatur halbfesten Epoxy-Novolak-Harzes (Epikote 155, Fa. Shell) bei 70°C vermischt. Sodann wurde bei dieser Temperatur eine Mischung vernetzbarer Polyorganosiloxane folgender Zusammensetzung zugegeben:

9,5 Teile α,ω-Dihydroxypolydimethylsiloxan, Viskosität bei 20°C 2400 mPa · s,
0,5 Teile Tetraethoxysilan,
0,01 Teil Dibutylzinnlaurat,
1 Teil eines Additionsproduktes aus
75% α,ω-Dihydroxypolymethylphenylsiloxan, Viskosität bei 20°C 80 mPa · s, und
25% Bisphenol-A-Diglycidylether.

Diese Mischung wurde anschließend 10 Minuten mit einem Ultra-Turrax-Dispergiergerät homogenisiert, wobei die Temperatur von 70 auf 95°C anstieg. Danach wurden 1,5 Teile Glycidyloxypropyltrimethoxysilan als Reaktionsvermittler zugegeben und die Gesamtmischung ca. 120 Minuten bei 100°C unter leichtem Rühren gehalten. Es wurde eine hochviskose, weiße Emulsion erhalten, die bei Raumtemperatur halbfest war.

Die an einer gehärteten Probe ermittelte Teilchengrößenverteilung wies eine bimodale Charakteristik auf mit Maxima bei 0,45 und bei 2 µm.

Vergleichsbeispiel 5a

Beispiel 5 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, daß kein Glycidyloxypropyltrimethoxysilan zugesetzt wurde. Das erhaltene Produkt unterschied sich äußerlich nicht vom erfindungsgemäßen Produkt des Beispiels 5.

Beim Vergleich rasterelektronenmikroskopischer Aufnahmen der Bruchflächen der gehärteten Harze zeigte sich jedoch, daß die Silikonkautschukteilchen in dem Harz aus Vergleichsbeispiel 5a im Unterschied zu denen des erfindungsgemäßen Harzes des Beispiels 5 keinerlei Bindung zu der Harzmatrix aufwiesen und zum Teil aus der Oberfläche der Bruchteile einfach herausgefallen waren, was an den verbliebenen Löchern im Harzmaterial gut zu erkennen war.

Die nach den Beispielen 5 und 5a hergestellten modifizierten Harze wurden einer vergleichenden Prüfung unterzogen zur Feststellung ihres Einflusses auf die Eigenschaften von daraus hergestellten Glasfaserlaminaten.

Dazu wurden die modifizierten Harze mit der jeweils äquivalenten Menge Methylenbisanilin als Härter versetzt und damit bei 60°C Glasfaservliese getränkt, die anschließend bei 100°C 2 Stunden gehärtet wurden. Der Harzgehalt im Laminat betrug 35%.

Die in nachstehender Tabelle 6 aufgeführten Meßwerte zeigen, daß die als Kriterium gemessene interlaminare Bruchenergie durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Reaktionsvermittlers wesentlich verbessert wird.

Tabelle 6

Claims

1. Modifiziertes, zu Duroplasten verarbeitbares Reaktionsharz, gekennzeichnet durch einen Gehalt an

(a) 50-98 Gew.-% eines bei Temperaturen im Bereich von 18 bis 120°C flüssigen Reaktionsharzes oder Reaktionsharzgemisches mit einem mittleren Molekulargewicht von 200 bis 500 000 und mit einer für den Härtungsprozeß ausreichenden Zahl geeigneter reaktiver Gruppen und
(b) 2-50 Gew.-% eines oder mehrerer dreidimensional vernetzter Polyorganosiloxankautschuke, die in dem Reaktionsharz oder Reaktionsharzgemisch in feinverteilter Form als Polyorganosiloxankautschuk- Teilchen mit einem Durchmesser von 0,01 bis 50 µm enthalten sind, wobei die Kautschukteilchen an ihrer Oberfläche reaktive Gruppen aufweisen, die, gegebenenfalls in Gegenwart von als Reaktionsvermittler dienenden Hilfsmitteln, vor oder bei der weiteren Verarbeitung des modifizierten Reaktionsharzes mit dem Reaktionsharz chemisch reagieren, gegebenenfalls zusammen mit geringen Mengen an Hilfsstoffen, insbesondere an Vernetzungsmitteln, Katalysatoren, Dispergiermitteln und/oder Härtungsmitteln.

2. Modifiziertes Reaktionsharz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu modifizierende Reaktionsharz aus ein oder mehreren Epoxidharzen besteht.

3. Modifiziertes Reaktionsharz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu modifizierende Reaktionsharz aus ein oder mehreren Phenolharzen, Harnstoff-Formaldehyd- und/oder Melamin-Formaldehyd-Vorkondensaten oder aus ein oder mehreren Homo- oder Copolymerisaten der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure oder ihrer Ester besteht.

4. Modifiziertes Reaktionsharz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu modifizierende Reaktionsharz aus ein oder mehreren ungesättigten Polyesterharzen und/oder Vinylesterharzen besteht.

5. Modifiziertes Reaktionsharz nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zu modifizierende Reaktionsharz oder Reaktionsharzgemisch ein mittleres Molekulargewicht von 300 bis 20 000 aufweist.

6. Modifiziertes Reaktionsharz nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dreidimensional vernetzten Polyorganosiloxankautschuke sich von Siloxaneinheiten der allgemeinen Formel -(R₂SiO)- (1)ableiten, in der die beiden einwertigen Reste R, die gleich oder verschieden sein können, lineare oder verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 18 C-Atomen, cycloaliphatische Gruppen mit 4 bis 8 C-Atomen, lineare oder verzweigte Alkenylgruppen mit 2 bis 4 C-Atomen, Phenyl- oder Alkylphenylgruppen mit 1 bis 12 C-Atomen im aliphatischen Rest, wobei die Kohlenwasserstoffreste auch durch Halogene oder Hydroxyl-, Carboxyl-, Carbonsäureanhydrid-, Amino-, Epoxy-, Alkoxy- oder Alkenyloxygruppen substituiert sein können, ferner Polyether- oder Polyolefingruppen sowie Wasserstoff darstellen, wobei die Gruppen direkt oder über ein Sauerstoff- oder Stickstoffatom mit einem Siliciumatom der Polysiloxankette verbunden sind.

7. Modifiziertes Reaktionsharz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyorganosiloxankautschuk ein Blockcopolymeres ist, bei dem einwertige Reste R′ und R′′ entlang der Siloxanhauptkette in Blöcken angeordnet sind, die sich von Polymereinheiten der allgemeinen Formel -(R′₂SiO)_x-(R′′₂SiO)_y- (2)ableiten, wobei die Reste R′ und R′′, die die gleiche Bedeutung wie R haben, in den einzelnen Blöcken voneinander verschieden sind, während am gleichen Si-Atom die Reste R′ bzw. R′′ unter sich gleich oder verschieden sein können, und x und y gleich 1 oder ganzzahlige Vielfache davon sind.

8. Modifiziertes Reaktionsharz nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 50% der Reste R, R′ bzw. R′′ Methyl- und/oder Phenylgruppen sind.

9. Verfahren zur Herstellung von modifizierten zu Duroplasten verarbeitbaren Reaktionsharzen gemäß den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) eine Dispersion von 2-50 Gew.-% eines oder mehrerer dreidimensional vernetzbarer, flüssiger Polyorganosiloxane mit einem mittleren Molekulargewicht von 800 bis 500 000, die in den zu modifizierenden Reaktionsharzen nicht oder nur wenig löslich sind, gegebenenfalls zusammen mit geringen Mengen an Hilfsstoffen, insbesondere an Vernetzungsmitteln, Katalysatoren, Dispergiermitteln und/oder Härtungsmitteln, in 50-98 Gew.-% eines bei Temperaturen von 18 bis 120°C flüssigen Reaktionsharzes oder Reaktionsharzgemisches mit einem mittleren Molekulargewicht von 200 bis 500 000 hergestellt wird, in der die Polyorganosiloxantröpfchen mit einem Durchmesser im Bereich von 0,01 bis 50 µm vorliegen,
(b) eine Vernetzung in den Polyorganosiloxantröpfchen unter geeigneten Reaktionsbedingungen durchgeführt wird, bei denen keine oder nur eine unwesentliche Härtungsreaktion im Reaktionsharz selbst stattfindet, und
(c) eine chemische Umsetzung zwischen den Polyorganosiloxanteilchen und dem Reaktionsharz oder Reaktionsharzgemisch durchgeführt wird, durch die eine chemische Bindung zwischen den Polyorganosiloxanteilchen und dem Reaktionsharz bzw. dem Reaktionsharzgemisch bewirkt wird unter Beteiligung von reaktiven Gruppen, die in den Polyorganosiloxanteilchen selbst oder gegebenenfalls darin enthaltenen Zusätzen vorhanden sind.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in Verfahrensstufe (a) 5 bis 30 Gew.-% eines oder mehrerer dreidimensional versetzbarer, flüssiger Polyorganosiloxane eingesetzt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die chemische Umsetzung in Stufe (c) vor oder bei der weiteren Verarbeitung des modifizierten Reaktionsharzes durchgeführt wird.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigen Polyorganosiloxane zunächst in einem nicht oder nur wenig mit den Polyorganosiloxanen mischbaren Medium dispergiert und anschließend in an sich bekannter Weise vernetzt werden, bevor sie mit dem zu modifizierenden Reaktionsharz oder Reaktionsharzgemisch vermischt werden, wobei gegebenenfalls nach dem Vermischen das Dispergiermedium in geeigneter Weise entfernt wird.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die unvernetzten flüssigen Polyorganosiloxane in einem Verfahrensschritt direkt in dem flüssigen Reaktionsharz oder Reaktionsharzgemisch dispergiert und vernetzt werden.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die chemische Umsetzung in Stufe (c) zusammen mit dem Dispergieren und Vernetzen der flüssigen Polyorganosiloxane in dem Reaktionsharz oder Reaktionsharzgemisch in einem Verfahrensschritt durchgeführt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß Polyorganosiloxane eingesetzt werden, bei denen mehr als 50% aller Organogruppen der Siloxanhauptkette Methylgruppen sind.

16. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in Stufe (a) als Dispergiermittel Verbindungen mit amphiphiler Struktur eingesetzt werden, wobei ein Teil der Gruppen solcher amphiphiler Moleküle so ausgewählt ist, daß er mit den eingesetzten Polyorganosiloxanen verträglich ist, während ein anderer Teil der Gruppen so ausgewählt ist, daß er mit dem Reaktionsharz bzw. Reaktionsharzgemisch verträglich ist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Dispergiermittel Copolymere mit einem Polyorganosiloxanteil und einem kohlenstofforganischen Teil, der mit dem Reaktionsharz bzw. Reaktionsharzgemisch verträglich ist, eingesetzt werden.

18. Verfahren nach den Ansprüchen 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dispergiermittel mit einem kohlenstofforganischen Teil eingesetzt wird, der reaktive Gruppen aufweist, die in Verfahrensstufe (c) als Reaktionsvermittler chemische Bindungen zwischen den Polyorganosiloxanteilchen und dem Reaktionsharz bzw. Reaktionsharzgemisch bewirken.

19. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in Verfahrensstufe (c) als Reaktionsvermittler Organoalkyloxysilane und/oder Organo-Silikon-Copolymere mit an die Polyorganosiloxane und Reaktionsharze angepaßten reaktiven Gruppen eingesetzt werden.

20. Verwendung der modifizierten Reaktionsharze gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 zur Herstellung von bruch- und schlagzähen, gegebenenfalls ausgeformten duroplastischen Kunststoffen, faserverstärkten Kunststoffen, Isolierstoffen in der Elektrotechnik und Schichtpreßstoffen.