DE2064268C3 - Herstellung hitzehärtbarer Novolak-Formmassen mit erhöhter thermischer Beständigkeit

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DE2064268C3

Publication number: DE2064268C3
Application number: DE19702064268
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl -Chem Dr 5205 St Augustin Klein Gerd 5210 Troisdorf Schmoll
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Filing date: 1970-12-29
Publication date: 1977-09-15

Darüber hinaus verdienen solche Formmassen bevorzugtes Interesse, bei denen auf Grund ihrer eras wähnten thermischen Beständigkeit im plastizierten Zustand eine erhöhte Vorwärmbarkeit gegeben ist.

Die verstärkte Massenvorwärmung, die sowohl durch

Anwendung erhöhter Piastiziertemperaturen als auch

durch Erzeugung von gesteigerter Reibungswärme

30 beim Fließen der plastizierten Massen durch ent-

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Ver- sprechend eng dimensionierte Angußstege innerhalb wendung von Metaborsäure und/oder Boroxid zur von Spritzpreß- und Spritzgießwerkzeugen erreicht Herstellung von hitzehärtbaren Novolak-Formmassen wird, führt bekanntlich zu einer wesentlichen Verkürmit erhöhter thermischer Beständigkeit unter Plasti- zung des Vererbeitungszyklus und zu Formteilen von zierbedingungen. 35 bester Beschaffenheit. Duroplastische Formmassen,

Bekanntlich gehören Formmassen auf der Basis von die einerseits eine erhöhte thermische Stabilität und Novolaken zu den duroplastischen Werkstoffen. Unter gute Fließeigenschaften in ihrem plastizierten Zustand Novolaken werden dabei Phenol-Formaldehyd-Kon- unter Vorwärmebedingungen zeigen und andererseits densationsprodukte verstanden, die in Gegenwart von bei Werkzeugtemperaturen schnellhärtend sind, erformaldehydabspaltenden Verbindungen, vorzugsweise 40 bringen erfahrungsgemäß eine wesentliche Leistungs-Hexamethylentetramin, hitzehärtbar sind. steigerung in der Fertigung von Formteilen hoher

Die Verarbeitung duroplastischer Massen zu festen Qualität.

Formteilen geschieht bekanntlich in der Weise, daß Es ist bereits bekannt, daß den genannten Verarbei-

die Massen unter dem Einfluß von Wärme zunächst tungseigenschaften solche duroplastischen Novolakin einen plastischen, zähflüssigen Zustand übergeführt, 45 Formmassen gerecht werden, die das zur Novolakanschließend unter der Mitwirkung von Druck in einer härtung eingesetzte Hexamethylentetramin nicht in geeigneten Werkzeugform verformt und verdichtet freier Form, sondern als Metaborsäure-Verbindung werden und dort unter den im Werkzeug herrschenden enthalten, bei der die beiden Komponenten im Molerhöhten Temperaturen zu einem gestaltsfesten Kunst- verhältnis 1:1 stehen. In diesem Fall wird die Erstoffartikel irreversibel aushärten. 50 höhung der thermischen Stabilität der Formmassen Zu den modernen Duroplast-Verarbeitungsmaschi- auf Novolakbasis unter Vorwärm- und Plastiziernen gehören die Preß- und Spritzpreßautomaten, bei bedingungen dadurch erreicht, daß das Hexamethylendenen die Massen vor ihrem Eintritt ins heiße Werk- tetramin in Form einer ausreichend thermisch bestänzeug entweder in kontinuierlich arbeitenden Kolben- digen Verbindung vorliegt, die erst unter der Einwiroder Schneckenplastizieraggregaten vortemperiert oder 55 kung der üblichen Werkzeugtemperaturen von 160 bis in tablettierter Form einer automatisch gesteuerten 190⁰C das Hexamethylentetramin zur Massenhärtung Hochfrequenz-Vorwärmung unterzogen werden. Fer- vollständig freigibt. Bei diesen Massen sind selbst bei ner sind Kolben- und Schneckenspritzgußmaschinen den erhöhten Vorwärm- bzw. Plästiziertemperaturen bekannt, bei denen die Massen kontinuierlich im von 110 bis 12O⁰C die Abnahme der Fließfähigkeit Plastizierraum gleichmäßig vorgewärmt und anschlie- 60 sowie das Einsetzen einer vorzeitigen Härtungsreakßend in das höher beheizte Werkzeug unter Druck tion verzögert gegenüber den üblichen hexamethyleneingespritzt werden und dort aushärten. tetraminhaltigen Novolak-Formmassen. deren Fließ-Die Härturigsdauer, die sich auf dem Gesamtzyklus vermögen im allgemeinen schon bei 90 bis 100⁰C der Massenverarbeitung maßgeblich auswirkt, wird infolge beginnender Härtung merkbar abnimmt,
bekanntlich entscheidend von der eingesetzten Massen- 65 Der Nachteil dieses Verfahrens ist die Notwendigart hinsichtlich ihres Fließ-Härtungsverhaltens in keit der gesonderten Herstellung von Hexamethylen-Abhängigkeit von der Temperatur bestimmt. tetramin-Monometaborat, welches bekanntlich durch Erfahrungsgemäß sind für die genannten Verarbei- Trockenumsetzung von Hexamethylentetramin und

³ 4

Orthoborsäure entsteht. Die quantitative Umsetzung den gegenseitig wirkenden Kräften Fließfähigkeit—

der Ausgangssubstanzen, das einwandfreie Trocknen Aushärtung bei 160 bis 180⁰C wird am besten durch

des Reaktionsproduktes zur Entfernung des Reak- die Orthoborsäure erreicht.

tionswassers sowie der hohe Feinheitsgrad des herge- Wenn man dagegen, wie es im vorliegenden Fall

stellten Salzes sind fur dessen Verwendung und opti- ₅ gewünscht wird, eine Preßmasse erhalten will, die

male Wirkung als Rohstoff in Novolak-Formmassen nicht nur die Eigenschaften der Preßmassen der bri-

eine unbedingte Voraussetzung für die Verwendung tischen Patentschrift 622 332 besitzt, sondern gleich-

des Reaktionsproduktes fur den gewünschten Einsatz- zeitig auch noch im Plastizierzustand (110 bis 135⁰C)

zweck. thermisch stabil ist, dann kann man von den vielen

In Umgehung der gesonderten Herstellung von io Verbindungen, die in dieser Patentschrift genannt sind, trockenem und feinpulvngem Hexamethylentetramin- nur zwei Verbindungen einsetzen. Diese beiden Ver-Monometaborat ist ferner ein Verfahren bekannt, nach bindungen sind noch nicht einmal die bevorzugt gewelchem dieses Salz wahrend der Fertigung von nannten Verbindungen, da gemäß der genannten bri-Novolak-Formmassen gebildet wird. Bei diesem Ver- tischen Patentschrift Orthoborsäure bevorzugt einfahren werden die Rohstoffe Hexamethylentetramin 15 gesetzt werden kann. Bei Verwendung von Ortho- und Orthoborsäure den Novolak-Formmassenansätzen borsäure alleine erhält man nämlich keine Preßmassen, im äquimolaren Mengenverhältnis hinzugefügt und die die im Plastizierzustand thermisch stabil sind.
Ansätze unter bestimmten Verfahrensbedingungen Die erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen aufbereitet, so daß sich während des Hersteüungs- fallen aus der Reihe der in der britischen Patentschrift prozesses das Hexamethylentetramin-Monometaborat ao 622 332 genannten Verbindungen insofern heraus, als bildet. sie j_m Plastizierzustand gewissermaßen als Härtungs-

Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die ortho- verzögerer wirken. Die anderen, in dieser Patentschrift

borsäurehaltigen Massenansätze bei dem Prozeß ihrer genannten Verbindungen haben diese Wirkung nicht,

Aufbereitung zum Formmassen-Enderzeugnis erfah- und sie ergibt sich auch nicht aus den Angaben in

rungsgemäß verlängerte Fertigungszeiten erfordern, 25 dieser Patentschrift, da dort besonders erwähnt wird,

die zur weitgehenden Bildung von Hexamethylen- daß die dort genannten Formmassen schnell aushärten.

tetramin-Monometaborat und zur Entfernung des frei Die vorliegenden Preßmassen sollen dagegen im Plasti-

werdenden Reaktionswassers notwendig sind. Ferner zierzustand nicht schnell aushärten, so daß hier ein

ist bei dieser Verfahrensweise die Umsetzung von bedeutender Unterschied gegenüber den dort genann-

Hexamethylentetramin und Orthoborsäure im allge- 30 ten Preßmassen vorliegt.

meinen nicht quantitativ zu erreichen, so daß diese Erfindungsgemäß wird Metaborsäure den Form-Massenerzeugnisse unter Piastizierbedingungen ge- massen in Mengen von 0,5 bis 20 Gewichtsprozent, ringere thermische Beständigkeit zeigen als jene Form- vorzugsweise 1 bis 12 Gewichtsprozent, bezogen auf massen, die in ihrem Ansatzgemisch von vornherein den Festharzanteil, hinzugefügt. Der Anteil von Bordie definierte Hexamethylentetramin-Metaborsäure- 35 trioxid liegt zwischen 0,5 und 15 Gewichtsprozent, Verbindung als Rohstoff enthalten. vorzugsweise zwischen 1 und 10 Gewichtsprozent, be-

Den genannten beiden Verfahren ist ferner anzu- zogen auf den Festharzanteil.

lasten, daß bei der Aufbereitung der Massenansätze in Novolak-Formmassen bestehen im allgemeinen aus

üblicher Weise mit Friktion laufenden Walzaggregaten 35 bis 55 Gewichtsprozent Harz (Konderisationspro-

die Temperaturen der Walzenrollen unterhalb etwa 40 dukt aas Phenolen und Formaldehyd), 60 bis 40 Ge-

120° C liegen müssen, da andernfalls infolge erhöhter wichtsprozent Füllstoffen organischer und/oder an-

Walzfell-Temperaturen das eingesetzte oder sich bil- organischer Art sowie aus Hexamethylentetramin und

dende Hexamethylentetramin-Metabcrat sich unter geringen Anteilen von Gleitmitteln, Farbstoffen, Pig-

Freigabe des Hexamethylentetramins zu zersetzen be- menten und 1 bis 2,5 Gewichtsprozent Erdalkalioxide,

ginnt. Wegen der notwendigen Einhaltung verhältnis- 45 Das Gewichtsverhältnis von Novoläk zu Hexa-

mäßig niederer Walztemperaturen zeigen diese beiden methylentetramin in der Formmasse kann zwischen

Verfahren den Nachteil einer verminderten Fertigungs- 100:12 und 18 schwanken; vorzugsweise liegt es

leistung von Novolak-Formmassen. zwischen 100; 15 und 100:17. An Stelle von Hexa-

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß methylentetramin können auch andere, formaldehyd-

rhan Metaborsäure und/oder Bortrioxid zur Herstel- 50 abspaltend? Verbindungen eingesetzt Werden,

lüng hitzehärtbarer Novolak-Formmassen verwenden Zu den Füllstoffen zählen unter anderem Holzmehl,

kann, bei denen die Härtung unter Plastizierbedin- Cellulose, Fasern und Schnitzel organischer Gewebe,

guhgen stark verzögert, unter Werkzeugbedingungen Papierfasern, Asbest, Glimmer, Flußspat und Ge-

jedoch beschleunigt wird. Unter Verwendung dieser steinsmehl.

Verbindungen hergestellte Novolak-Formmassen zei- 55 Die Gleitmittel werden dem Novolak in Mengen von

gen die Nachteile der bisher bekannten Novolak- 0,5 bis 2,0 Gewichtsprozent hinzugefügt. Sie umfassen

Fbrmrnassen nicht mehr. _: alle bei der Herstellung Von Novolak-Formmassen

Aus der britischen Patentschrift 622 332 ist es be- bekannten Gleitmittel, wie z. B. Zink-, Calcium- odei kannt, Boroxid neben Borsäure in Novolak-Form- Magnesiumstearat oder Stearinsäure,
massen einzusetzen. Der Zusatz erfolgt zu dem Zweck, 60 Bekannterweise werden zur Herstellung der Novodaß die Massen unter Werkzeugbedingungen (160 bis lak-Formmassen die Zuschlagstoffe mit dem Harz ge-180°C) eine schnelle Härtung zeigen und trotzdem mischt und heiß verdichtet, vorzugsweise mittels noch eine gute Fließfähigkeit in diesem Temperatür- Walzaggregaten. Das sich hierbei bildende Walzfell bereich besitzen, Diese Wirkung zeigt aber gemäß den wird nach einer bestimmten Walzdauer von der Wal-Ausführungen in dieser Patentschrift nicht nur Bor- 65 zenrolle abgetrennt und nach dem Abkühlen zu einen: oxid und, Borsäuren, sondern auch hoch Aluminium- Granulat gemahlen.

oxid oder -hydroxid oder Kieselsäure bzw. Salze dieser Gemäß der Erfindung werden zu den vorgenannten

Verbindungen. Das optimale Gleichgewicht zwischen Ansatzmischungen auf Novolakbasis vor dem Heiß-

<f

verdichten die Metaborsäure oder das Bortrioxid in schnell zu einem gestaltsfesten und blasenfreien Form-

den angegebenen Mengen zugesetzt. Es ist jedoch auch teil aus.

möglich, die genannten Borverbindungen als Vor- Die als Rohstoff in Novolak-Formmassen empfoh-

gemisch mit einem Teil der Zuschlagstoffe zur Haupt- lene Metaborsäure entsteht bekanntlich durch Er-

mischungzu geben und anschließend heiß zu verdichten. S hitzen der Orthoborsäure innerhalb des Temperatur-

Diese Massenansätze führen bei ihrer HeilJverdich- bereiches von etwa 70 bis 150⁰C unter Wasserabspal·

tung mittels Walzen zu hochplastischen Walzfellen. tüng. Bei Temperaturen oberhalb 150°C geht die

Die gute thermische Stabilität der verdichteten Massen Metaborsäure in das Bortrioxid über,

zeigt sich darin, daß die Walzfclle nach ihrem Ab- . i

kühlen und Mahlen ein Granulat ergeben, welches im to B e ι s ρ ι e I 1

plastischen Zustand eine verbesserte Wärmebeständig- Es wurden acht Mischungsansätze von Novolak-

keit unter den üblichen Vorwärm- und Piastizier- Formmassen in der üblichen Zusammensetzung mit

temperatures aufweist und von einem erhöhten Fließ- ansteigenden Zusatzmengen von Metaborsäure ent-

und Spritzvermögen gekennzeichnet ist. sprechend den Angaben der Tabelle 1 hergestellt. Die

Die Verwendung von Metäborsäure und/oder Bor- 15 Borsäure wurde als Vorgemisch mit einem Teil der trioxid gegenüber Orthoborsäure hat den Vorteil, daß Zuschlagstoffe den übrigen Bestandteilen des Ansatzes die Massehansätze leichter und schneller zu Novolak- zugegeben und eingemischt. Diese Ansatzmischuhgen Formmassen aufzuarbeiten sind. Bei der Heißverdich- wurden in bekannter Weise über ein Walzaggregat, bei tung von orthoborsäurehättigen Massenansätzen sind, dem mit einer Friktion von 19/23 die eine Walzenrolle wie oben beschrieben, verlängerte Walzzeiien er/order- ao auf 90°C, die anderen Waizerirölie auf 70⁰C beheizt lieh, um die erwähnte Umsetzung von Orthoborsäure war, mit einer Walzzeit von 2,5 Minuten verdichtet, und Hexamethylentetramin zu Metaborät ablaufen zu Die Walzfelle zeigten ein gut plastisches Verhalten und lassen und das hierbei frei werdende Reaktionswasser wurden nach ihrem Abkühlen zu einem Granulat aufweitgehend aus dem Massengut zu entfernen. Dem- gemahlen.

gegenüber bildet sich dieses Reaktionswasser beim as Zur Prüfung der Fließfähigkeit bei Werkzeugtempe-

Einsätz von Metaborsäure oder Bortrioxid nicht, so raturen wurden die erhaltenen Granülatmassen in

daß die Heißverdichtung der metaborsäure- oder Form von Tabletten von 9,6 nun Durchmesser und

bortrioxidhältigeri Massenansätze in kürzeren Zeiten 11,5 mm Höhe bei einer Temperatur von 165⁰C und

auszuführen ist. einem Druck von 48 kp/cm² in einen Fließkanal von

Als weiterer Vorteil wurde überraschenderweise ge- 30 3,2 mm Durchmesser gedrückt; die Länge des bei funden, daß die Massenansätze mit Metaborsäure oder Masseaushärtung entstandenen Fließstäbchens (in mm) Bortrioxid gegenüber jenen niit Orthoborsäure selbst wurde als Maß für das Fließvermögeri der Masserifaei den erhöhten Temperaturen von etwa 120 bis proben bestimmt. Zur Durchführung dieser Messungen 140° C heiß verdichtet werden können und dennoch wurde das Fließprüfgerät der Fa, Zwick benutzt,
zu Formmassen führen, die bei ihrer Verarbeitung die 35 Zur Prüfung der thermischen Beständigkeit der genannten Vorzüge im thermischen und fließtech- Massen unter Piastizierbedingungen wurden die einnischen Verhalten uneingeschränkt zeigen. Diese er- zelnen Massenproben auf eine Temperatur von 110⁰C höhten Verdiclitürigsiemperäturen sind bei der Auf- gebracht und in Abhängigkeit von der Dauer der bereitung von örthobörsäurehaltigen Massenansätzen, Temperatureinwirkung abermals der vorgenannten wie bereits beschrieben, nicht'anwendbar, da unter 40 Fließprüfung im Zwick-Gerät unter Anwendung eines dieser Temperätürbelastung das primär aus Orthobor- Druckes von 72 kp/cm² unterzogen. Die Untersäure und Hexamethylentetramin unter Wasserabspal- suchungsergebnisse werden in Tabelle 1 wiedergegeben, tung gebildete Metaborät sich zu zersetzen beginnt niit Ferner wurden zur Charakterisierung ihres Fließder Folge, daß die resultierenden Novoläk-Form- verhaltene die einzelnen Massenproben in Piüfmengen massen bei ihrer Verarbeitung die angestrebte Wärme- 45 von 20 g im Brabender-Plastögraphen untersucht. Stabilität im plastischen Zustand nicht mehr auf weisen. Hierzu wurde die benutzte Knetkammer »Plasti-Die'.■.überraschende. Feststellung, daß die Wärme- Corder MB 30« auf 115°C temperiert. Die Umstabilität von tiietabofsäure- oder bortrioxidhaltigen drehungsgeschwindigkeit der angetriebenen Knetwalze Novoläk-Förmmassen...auch bei 'Anwendung der er- betrug 30Upm. Gemessen wurden erstens das minihöhten yerdichtungsternperatüreri bestehenbleibt, läßt 50 male Drehmoment als eine der Viskosität der plastiden Schluß zu, daß die gesteigertethermische Bbstän- zierten Masse proportionale Größe und zweitens die digkeit der ernnduhgs|ernäfclen Formmassen nicht auf Verweilzeit der Masse im plastischen Zustand als Maß der Bildung von Hexämethyjehteträmin-Metaborat be- ihrer thermischen Stabilität.

ruht, sondern auf einen anderen Chemismus zurück- Wie aus den in Tabelle 1 zusammengestellten Prüfzuführen ist. 55 ergebnissen zu entnehmen ist, zeigen Novolak-Form-

Bei ihrer Verarbeitung lassen sich die Novolak- massen mit dem Zusatz von Metaborsäure eine erhöhte

Formmassen mit den Zusätzen von Metaborsäure oder Beständigkeit ihrer Fließfähigkeit im plastischen Zu-

Bortrioxid gemäß der vorliegenden Erfindung unter stand gegenüber metaborsäurefreien Massenähsätzen,

den üblichen Vorwärmebedingungen leicht in den Dies äußerst sich darin, daß die metaborsäurehaltigen

plastischen Zustand von relativ niederer Viskosität 60 Formmassen erstens — nach den Messungen im Fließ-

überfuhren. Bei den Piastiziertemperaturen behalten prüfgerät — ihr gutes Fließvermögen bei längerer

die Massen auf Grund ihrer erhöhten thermischen Einwirkungsdauer der erhöhten Piastiziertemperatur

Beständigkeit ihre gute Fließ- und Spritzfähigkeit über von 110°C beibehalten und zweitens — nach den

eirien längeren Zeitraum bei, so daß eine größere Be- Prüfergebnissen des Brabender-Plastögraphen — nie-

triebssicherheit in der Verarbeitung von vorplastizicr- 65 dere Minimälwerle .des Drehmoments erreichen und

ten hitzehärtbaren Novolak-Formmassen gewährleistet in ihrem niederviskosen, plastischen. Zustand ver-

ist. Bei den für Phenolmassen üblichen Härturigs- iängerte Verweilzeite'n gegenüber den herkömmlichen,

temperaturen oberhalb etwa 155°C härten die Massen metaborsaiirpfrpipn islmmi;i1r-FAriYim!ic<:i»n '-»»ία»»»

Bei spiel 2

Unter Verwendung von Bortrioxid wurden acht Mischungsansätze von Novolak-Formmassen in der Zusammensetzung! gemäßr Tabelle 2 analog ; Beispiel 1 hergestellt, über Walzaggregate, wie im Beispiel 1 beschrieben, verdichtet und die abgekühlten Walzfelle zu einem Granulat vermählen. _t

Unter den im Beispiel 1 angegebenen Prüf bedingungen wurden diese Masseproben in Abhängigkeit von ihrer Lagerungszeit unter der Plastiziertemperatur im Zwick-Prüfgerät fließtechnisch untersucht und die Drehmoment-Zeit-Funktion im Brabender-Plastographen bestimmt.

Ahnlich den im Beispiel 11 wiedergegebenen Prüfergebnissen von metaborsäurehaltigen Noyqlak-Form-: massen verbessert auch das Bortrioxid an SteUe der Metaborsäure innerhalb eines ;.^timintey.;Meiigenanteiles das fließtechnische Verhalten der Novolak-Formmassen unter Plastizierbedingungeni wie aus den in Tabelle 2 zusammengestellten Meßwjerten zu ersehen ist. ^: ; M

Bei spiel 3

Der im Beispiel 1 genannte Mischungsarisatz mit 2,1 Gewichtsprozent Metaborsäure und der im Beispiel 2 genannte Mischungsansatz mit 1,7 Gewichtsprozent Bortrioxid wurden mit den erhöhten Walztemperaturen von 135°C/85°C verdichtet. Nach einer Walzzeit von 2,5 Minuten wurden gut plastische Felle von der Walzenrolle abgezogen und nach ihrem Abkühlen zu Granulat vermählen.

Trotz der angewandten erhöhten Walzentemperaturen behalten die beiden Granulatmassen ihre gute :·., thermische ,Beständigkeit während der untersuchten Einwirkungsdauer der Plastiziertemperatur von HO⁰C bei, wahrend diejenigen Novolak-Formmassen, die diese erfindungsgemäßen Zusätze nicht oder statt dessen Orthpbo^säure im —,.die,..besten Ergebnisse liefernden — äquimolaren Mengenverhältnis zum Hexamethylenteträmiriähteil enthalten, bei 'Anwendung der erhöhten Walztemperatüreri starke Einbüßen in ihrer Fließfähigkeit unter der-PlastiZierteinperatur

ίο erleiden. Tabelle 3 zeigt die Gegenüberstellung der Meßwerte. :

Bei spiel 4

333 Teile Novolak wurden mit 540 Teilen Asbest-15; mehl, 57 Teilen^|jexamethy}entetramin,4^eίlen>M(ί*' taborsäure, 15 Teilen Magnesiumoxid,!Ϊ5 Teilen Zinkstearat und 27 Teilen Farbzusätze innig vermischt. ^ Der MischurigS|nSatz wurde auf 120°C/80°C beheizten Walzen 2,5 Minuten gewalzt. Das erhaltene Walzfell wurde nach seinem Abkühlen zu einem Granulat aufgemahlen.

In der gleichen Weise wurde aufbereitet ein Mischungsansatz^ bestehend aus 333 Teilen Novolak, 543iTeilen Asbestmehl, 57Teilen _; Hexainejhylentetramin, 10 Teilen Bortrioxid, 15 Teilen Magnesiumoxid, 15 Teilen Zinkstearat und 27 Teilen Farbzusätze. Unter »Teile« sind Gewichtsteile zu verstehen._:i. _r : Beide asbestgefüllten Massen zeigten ein ausgezeichnet stabiles fiießtechnisches Verhalten unter Plastizierbedingungen. Selbst nach 4stundiger. Einwirkungsdauer der Plastiziertemperatur von 110°C wurden.yon beiden Massen im Zwick-Fließprüfgerät unter den im Beispiel 1 genannten Prüf bedingungen hohe Fließweglängen gemessen, die im Bereich von 60 bis 65 mm lagen.

Tabelle

Die Verbesserung der fließtechnischen Beständigkeit von Novolak-Formmassen bei Plastiziertemperaturen

durch Zusatz von Metaborsäure

Mischungsansätze von Novolak-Formmassen

Festharz (%)	—	0,2	0,6	40,0	2,1	2,6	3,2	4,3
Hexamethylentetramin^ %)	41,5	41,3	40,9	6,8	39,4	38,9	38,2	37,2
Metaborsäure (%)				1,1
Holzmehl (%)				40,4
Magnesiumoxid (%)				2,0
Zinkstearat (%)				1,0
Asbestmehl (%)			6,0
Farbe (%)			2,7

Warm- lagerungs-	72	Fließweglänge (mm) der Novolak-Formmasser	72	1 in Abhängigkeit	73	73	71	70	63	62
zeit	56		60	von deren Lagerungszcit bei 110" C	62	65	69	71	66	65
(Std.)	47		49		53	56	65	64	62	57
0	40	41	46	54	58	59	59	53
1	36	37	43	49	51	44	44	43
2
3
4

709 637/147

2Ö%4 268 4

9 ίο

Fließverhalten der Massen im Brabender-Plastographen (Kammertemperatur 115°C)

Minimales Drehmoment (mp)

Verweilzeit (Min.) der Masse im plastischen Zustand bis zu einem Drehmoment von 2500 mp

750

11,8

750

700

11,8 13,8 15,3 18,5 19,5 21,0 18,5

650

500

Tabelle 2

Die Verbesserung der iließtechnischen Beständigkeit von Novolak-Formmassen bei Piastiziertemperaturen ^;·' ' ' durch Zusatz von Bortrioxid

Mischungsansätze von Novolak-Formmassen

SI"» f

Festharz (%) Hexamethylentetramin (%)

Bortrioxid (%)

Holzmehl (%)

Magnesiumoxid (%)

Zinkstearat (%)

Asbestmehl (%)

Farbe (%)

3,4 38,1

Warm-	72	73	Fließweglänge	(mm) der Novolak-Formmassen in Abhäneiekeit	74	73	72	64
lagerungs-	56	64		von deren Lagerungszeit bei HO⁰C	71	70	71	60
zeit	47	55			68	67	66	53
(Std.)	40	49			62	60	53	48
0	36	42			54	52	45	38
1
2
3
4		72	71
	67	68
	58	61
	54	56
	46	52

Fließverhalten der Massen im Brabender-Plastographen (Kammertemperatur 115⁰C)

Minimales Drehmoment (mp)	750	700	650	650	650	650	650	800
Verweilzeit (Min.) der Masse im
plastischen Zustand bis zu einem
Drehmoment von 2500 mp	11,8	13,4	14,8	17,2	19,6	20,5	21,0	18,3

Festharz

Hexamethylentetramin (%) Metaborsäure

Bortrioxid

Orthoborsäure

Holzmehl

Magnesiumoxid

Zinkstearat

Asbestmehl

Farbe

Tabelle 3

Einfluß der Walztemperaturen Mischungsansätze von Novolak-Formmassen

2,1 39,4

1,7 39,8

40,0 6,8

41,5 2,0 1,0 6,0 2,7

2,1 39,4

1.7 39,8

3,0 38,5

41,5

12

Walztemperaturen, °C/°C

90/70

135/85

Warm-	71	FlieBweglänge (mm) der Novolak-Formmassen in Abhängigkeit	74	71	von deren Lagerungszeit bei	70	110⁰C	72	66	63
lagerungs·	69		71	68		68		67	54	49
zeit	65		68	59		62		63	36	32
(Std.)	58	62	51		56		54	23	—
0	51	54	43		48		45	—	—
1
2
3		72
4		56
		47
	40
	36

40,0
6,8
1,3
40,2
2,0
1.0
6,0
2,7 .

"J I 2 tungsverfahren solche duroplastischen Formmassen Patentansprüche: besonders geeignet, die sich unter den üblichen Vor wärmebedingungen leicht in einen relativ nieder-

1. Verwendung von Metaborsäure und/oder viskosen Zustand überführen lassen, mit verhältnis-Bortrioxid zur Herstellung von hitzehärtbaren, 5 mäßig niederen Spritzdrücken und geringen Emspritz-Hexamethylentetramin und Füllstoffe enthalten- zeiten in das Werkzeug einspritzbar sind und bei den den Novolak-Formmassen, bei denen die Härtung für Phenolmassen angewandten Werkzeugtemperaim Temperaturbereich zwischen 110 und 135° C türen schnelle Härtung zeigen.

stark verzögert, unter Werkzeugbediogungen je- An diese hitzehärtbaren Formmassen wird im we-

doch beschleunigt wird. io sentlichen also die Forderung gestellt, daß sie in ihrem

2. Verwendung von Metaborsäure zur Herstel- vorplastizierten Zustand unter Vorwärmbedingungen lung von hitzehärtbaren Novolak-Formmassen infolge, einer ausreichenden thermischen Beständigkeit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre niedere Viskosität und damit ihre gute Fließ- und man die Metaborsäure in Mengen von 0,5 bis Spritzfähigkeit während des Piastiziervorganges bei-20 Gew.-^fl/o, vorzugsweise 1 bis 12 Gew.-%, be- 15 gehalten, ohne daß vorzeitige Härtungserscheinungen zogen auf den Festharzanteil, verwendet. auftreten. Ein solches Masseverhalten schützt weit-

3. Verwendung von Bortrioxid zur Herstellung gehend die Verarbeitungsmaschine samt ihrem Werkbitzehärtbarer Novolak-Formmassen gemäß An- zeug vor Verschleiß und gewährleistet eine hohe Besprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das triebssicherheit im Ablauf des Verarbeitungsvorganges. Bortrioxid in Mengen von 0,5 bis 15 Gew.-°/o, 20 Es wird ferner an diese Formmassen die Forderung vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf den gestellt, daß sie nach Erreichen der Werkzeugtempe-Festharzanteil, verwendet. raturen schnell härten.