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Polyester-Preßmassen Erfindungsgegenstand sind Polyester-Pre#massen,
die übliche ungesättigt Polyester, an diese anpolymerisierbare, monomere, organische
Verbindungen, Katalysatoren und verstärkende Füllstoffe, wie Glasfasern, Glasfasermatten
oder -gewebe oder pulverförmige anorganische und organische Füllstoffe, Pigmente
und andere übliche Zusätze enthalten.
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Die bekannten Polyester-Preßmassen sind meist nicht genügend riesel-und
schüttfähig. Rieselfähige Polyester-Preßmassen wurden bisher durch Verwendung von
reinen Polyesterharzen und festen Vernetzern anstelle des normalerweise verwendeten
Monostyrols hergestellt.
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Die festen Vernetzer, wie z.B. Triallylcyanurat, Diallylisophthalat,
Methaerylamid und Diinethyiitaconat sind aber relativ teuer. Deshalb und aus verschiedenen
anderen Gründen haben solche Polyester-Preßmassen nur eine beschrankte Verbreitung
gefunden, obwohl rieselfähige Polyester
-Preßmassen gerade in jüngster
Zeit für die Verarbeitung in.
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Preßautomaten besonders erwünscht sind, da sie einfach dosierbar sind.
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Überraschenderweise wurde gefunden, daß Polyester-Preßmassen die geschilderten
Nachteile nicht besitzen, wenn sie mindestens ein styrollösliches Polymeres im monomerenhaltigen
ungesättigten Polyester enthalten.
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Gegenstand der Erfindung sind Polyester-Preßmas3en, die ungesättigte
Polyester, anpolymerisierbare ungesättigte Monomeres organische Peroxyde, Pigmente
und andere übliche Zusätze sowie pulverförmige oder faserige Stoffe enthalten.
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Die erfindungsgemä3en Preßmassen sind dadurch gekennzeichnet, daß
sie im monomerenhaltigen ungesättigten Polyester mindestens ein styrollösliches
Polymeres enthalten. Geeignete Polymere sind z.B.
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Polymethacrylate, Polyacrylate, Polycarbonate, Styrol-Acrylnitril-Copolymerisate
und Styrolkauschuk. Als besonders gunstig hat sich im Hinblick auf die Preisgestaltung
Polystyrol erwiesen.
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Die erfindungsgemä#en Polyester-Pre#massen sind trocken, riesel- und
schüttfäh g. Sie besitzen eine ausgezeichnete Flie#fähigkeit und sind gut in Automaten
verarbeitbar. Sie können bei erhöhtem Druck und höheren Temperaturan nach herkömmlichen
Verfahren zu PreSteilen ausgehärtet werden. Neben der verarbeitungstechnischen Vereinfachung
zeigen aus den erfindungsgemäßen Preßmassen hergestellte Formteile in manchen Fällen
bessere mechanische Eigenschaften und eine ausgezeichnete Kriechstromfestigkeit.
Deshalb sind solche Massen für den Einsatz in der Elektrotechnik beispielsweise
zul Herstellen von Gehäusen, Klemmleisten, Steckverbindungen und Halterungen in
Serienfabrikation
besonders geeignet.
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Es wurde weiterhin gefunden, daß es vorteilhaft sein kann, wenn ein
Teil des Füllstoffes oberflächenbehandeltes Holzmehl ist, beispielsweise ein Holzmehl,
das mit einer Melaminharzlösung behandelt worden war. Solche Formteile haben elektrisch
hochwertige Eigenschaften. Sie scheiden auch bei verschärfter Klimabeanspruchung
keine korrosionsfördernden Stoffe aus.
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Unter ungesättigten Polyestern im Sinne der Erfindung sind die üblichen
zu verstehen. Als anpolymerisierbare monomere Verbindungen eignen sich ebenfalls
die in der Polyestertechnik üblichen ungesätti-gten Verbindungen mit gegebenenfalls
in t?( -Stellung substituierten Vinyl oder in 5-Stellung substituierten Allyl-Gruppen,
so z.B.
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Styrol, Vinyltoluol, Divinylbenzol, Vinylacetat, Acrylsäure und deren
Ester, Acrylnitril, Methacrylsäure und ihre entsprechenden Derivate sowie Allylester,
wie Allylacetat, Allylacrylat, Phthalsäurediallylester und Triallylcyanurat.
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Die Polyester-Preßmassen können weiterhin die üblichen aus der Polyestertechnik
bekannten Zusätze enthalten, so z.I3. pulverförmige anorganische und organische
Füllstoffe, Gleitmittel und Verdicker, außerdem Fasern oder Gewebe aus Glas, Kunststoff
oder Textilprodukte sowie Farbstoffe und Verbindungen, die Schutz gegen Licht, Wärme
oder Verbrennen gewähren.
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Geeignete Füllstoffe sind-beispielsweise Kaolin, Asbestmehl, Talkum,
Quarzmehl, Aluminiumoxyd, Schiefermehl, Kalkspat, Dolomit, Gips, Glimmer, Schwerspat,
Kieselgur, Metallpulver, Graphit, Glasmehl und vor allem Kreide sowie organische
Füllstoffe wie z. B. Kokosnußschalenmehl und Korkinehl. Als besonders günstig erwies
sich Holzmehl, insbesondere
dann, wenn es in geeigneter Weise vorbehandelt
worden war. Gewöhnlich wird eine Mischung von Füllstoffen benutzt. Als faserige
Verstärkungsmaterialien werden vor allem kurzgeschnittene Glasfasern eingesetzt.
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Die Füllstoffe werden gut vorgetrocknet eingesetzt.
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Als peroxydische Katalysatoren für die Warmhärtung bei Temperaturen
oberhalb 140 0C kommen z.B. in Frage Benzoylperoxyd, tert.-Butylperbenzoat, tert.-Butylperacetat,
tert.-Butylhydroperoxyd, Di-tert.-butylcumylperoxyd, Dicumylperoxyd.
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Für die Herstellung gefärbter Preßmassen kann eine große Anzahl bekannter
anorganischer oder organischer Pigmente und Farbstoffe eingesetzt werden. Als Gleitmittel
dienen z.B. Polyäthylenpulver, Metall starate, vorzugsweise Caleiumstearat und als
Verdicker kann z.B.
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Magneoiumoxyd oder ein Aerosllpulver verwendet werden.
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Zur Herstellang der erfindungsgemäßen Polyester-Preßmassen werden
in einem ungesättigten Polyester, beispielsweise in einem Polyester aus einer ungesättigten
Dicarbonsäure und Glykolen, der vorzugsweise eine Säurezahl unter 30 und eine Viskosität
von 1500 bis 2500 cP bei 20 0C hat, und einem anpolymerisierbaren Monomeren, wie
z.B. Styrol, 5 bis 15 % eines styrollöslichen Polymeren, vorzugswise Polystyrol,
bezogen auf das Gewicht des ungesättigten Polyesters mittels eines schnellaufenden
Dispersionsrührers gelöst. Die Lösung wird mit ca. 2 Ges.-% eines Peroxydkatalysators,
ca. 5 Gew.-% eines difunktionellen Vernetzers, ca. 2 Gew.-Gleitmittel und ca. 3
Gew.-% Verdicker jeweils bezogen auf das Gewicht des Polyes-ters bei ca. 50°C versetzt
und innig gerührt.
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Aus dieser Mischung wird die Preßmasse hergestellt. Hierzu werden
in einem Knetwerk zunächst die gut vorgetrockneten Füllstoffe vorgemischt
und
danach mit der obigen Harzmischung versetzt. Die Mischungsdauer richtet sich nach
der Durchmischungsgeschwindigkeit. Sie darf aber nicht übermäßig lang sein, da sich
bei zu langen Mischungszeiten eine feuchtere Masse bildet, die nur noch bedingt
rieselfähig ist.
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In diesem Fall muß die Masse kurze Zeit erwärmt werden. Man erhält
dadurch ebenfalls eine trockene rieselfähige Masse.
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Die erhaltenen Preßmassen sind gut verarbeitbar. Sie besitzen ausgezeichnete
Fließeigenschaften und können bei folgenden Preßbedingungen verarbeitet werden:
Weirkzeugtemperatur 150-160°C Preßdruck 250-450 kp/cm2 Pre#zeit 45 sec/mm Wanddicke.
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Die erhaltenen Formteile besitzen gute mechanische und elektrische
Eigenschaften und zeichnen sich durch eine ausgezeichnete Kriechatromfestigkeit
aus.
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Beipiel 1 In 100 g eines handelsüblichen ungesättigten Polyesters
mit einer Säurezahl unter 30, einer Vis-kosität von 1500 bis. 2500 cP bei 200C und
einem Styrolgehalt von ca. 30 % 0 werden 10 g Standard-Polystyrol unter Zuhilfenahme
eines schnellaufenden DispersionsrUhrers gelöst.
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100 g der erhaltenen Lösung werden mit 2 g Dicumylperoxyd, 5 g 1,4-Butandiol-dimethacrylat,
2 g Calciumstearat und 2 g Aerosilpulver vermischt und bei 50 bis 60 0C innig gerührt.
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45 g dieser Harzmischung werden in einem Knetwerk mit 17,5 g gut vorgetrockneter
Kreide und 37,5 g eines gut vor getrockneten
und mit Melaminharzlösung
vorbehandelten Holzmehls vermischt. Dies. darf nicht zu lange dauern, da sonst die
Masse leicht feucht wird und nicht mehr gut rieselfähig ist. In diesem Falle wird
sie dann ca. 20 Minuten bei einer Temperatur von ca. 1000 behandelt. Sie ist dann
trocken und rieselfähig. Die in ein Granulat übergeführte Masse. eignet sich gut
zur Herstellung von verschiedenen Pre#körpern wie z. B. Schalterkappen, Klemmleisten
bei einer Werkzeugtemperatur von 150 bis 1600C, einem Preßdruck von 250 bis 450
kp/cm2 und einer Preßzeit von ca. 45 sec/mm Wandstärke.
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Die erhaltenen Formteile besitzen gute mechanische und elektrische
Eigenschaften und eine KriechstromfestigKeit der Stufe A3c.
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Beispiel 2 In 165 g eines ungesättigten Polyesters mit einer Säurezahl
unter 30 und einem Styrolgehalt von 10 % wurden 35 g einer Lösung von Polymethacrylat
in Monostyrol im Verhältnis von 1:2 bis 2:3 durch mäßiges Erwärmen gelöst und mit
4 g tert.-Butylperbenzoat, 10 g Divinylbenzol, 4 g Zinkstearat und 4 g Aerosilpulver
innig verrührt.
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Zur Herstellung einer Preßmasse wurden zunächst in einem Knetwerk
160 g eines gut vorgetrockneten mit Melaminharzlösung oberflächenvorbehandelten
üblichen Holzmehls, 10 g Polyäthylenpulver und 50 g ebenfalls gut vorgetrocknete
Kreide und 4 g &agnesiumoxyd vermischt und anschließend mit 180 g der obenbeschriebenen
Harzmischung versetzt.
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Die Mischungsdauer ist von der DurchmischuFgageschwindlgkeit abhängig.
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Sie darf aber nicht zu lang sein, da bei langen Mischungszeiten eine
feuchtere Masse entsteht, die nicht mehr gut rieselfähig'ist.
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Diese Masse muß dann ca. 20 Minuten auf 1000C erwärmt werden.
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Die erhaltene Preßmasse, die in eine beliebige Form gebracht werden
kann1 ist guteverarb-eitbar.-Sie besitzt ausgezeichnete Fließeigenschaften und kann
bei einer Werkzeugtemperatur von 150 bis 160°C, einem Pre#druck von 250 bis 450
kp/cm2 und einer Pre#zeit von 45 sec/mm Wandstärke verarbeitet werden.
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Die erhaltenen Formteile können aufgrund ihrer guten mechanischen
und elektrischen Eigenschaften ebenfalls als Schalterkappen. und Klemmleisten verarbeitet
werden. Sie haben eine Kriechstromfestigkeit der Stufe A3c.
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Beispiel 3 In 200 g eines ungesättigten handelsüblichen Polyesters
mit einer Säurezahl unter 30 und ca. 30 Gew.-Styrolgehalt wurden 20 g Polystyrol
mittels eines schnellaufenden Dispersionsrührers gelöst. Die Lösung wurde mit 4
g Dicumylperoxyd, 10 g Divinylbenzol, 4 g Calciumstearat und 4 g Aerosilpulver bei
50 bis 600C durch intemsives Rühren gut vermischt.
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Durch eine Tränkmischung aus der obenangeführten Harzmischung und
gut vorgetrockneter Kreide im Verhältnis 1:1 wurde nach bekannten Verfahren ein
Glasroving mit solcher Geschwindigkeit hindurchgezogen, daß der Glasgehalt ca. 40
% beträgt. Nach Durchlaufen einer Trockenzone wurde der nunmehr trockene imprägnierte
Roving auf die gewünschte Länge geschnittenW Man erhält so ein schütt- und rieselfähiges
Granulat.
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Es besaß ausgezeichnete Fließeigenschaften und kann bei einer Werkzeugtemperatur
von 150 bis 1600C, einem Preßdruck von 250 bis 2 450 kp/cm2 und einer Preßzeit von
45 sec/mm Wandstärke gut verarbeitet
werden.
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Die erhaltenen Formteile zeichnen sich insbesondere durch sehr gute
mechanische und gute elektrische Eigenschaften aus. Die Kriechstromfestigkeit entspricht
der Stufe A3c.
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3 Patentansprüche 0 Figuren