NL8700618A

NL8700618A - Mal.

Info

Publication number: NL8700618A
Application number: NL8700618A
Authority: NL
Original assignee: Stamicarbon
Priority date: 1987-03-16
Filing date: 1987-03-16
Publication date: 1988-10-17

Description

> /

JdH/WP/ag > STAMICARBON B.V.

Uitvinder: Hans H.H. Hornman te Geleen -1- (6) PN 5713

«AL

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze ter vervaar-diging van een mal of een deel hiervan, waarbij een bismaleimide groepen bevattende hars in een gewenste vorm wordt uitgehard.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit DE-A-2457747.

5 DE-A-2457747 beschrijft een werkwijze voor de vervaardiging van een raai uitgaande van 35 gew. delen prepolymeer van N,N,,4/4,-difenyl“ methaan-bis-maleinezuurimide en bis(4-aminofenyl)methaan en 65 gew, delen glasvezels. De hars wordt uitgehard gedurende 1 uur bij 250nC en bij een druk van 200 bar.

10 Een dergelijke werkwijze is minder goed geschikt voor het vervaardigen van grote mallen, b.v. mallen met een oppervlak van 1-2 m^ omdat de apparatuur die nodig is voor de hoge druk buitengewoon groot en dus duur is. Voorts moeten de originele voorwerpen, waarvan een afdruk wordt gemaakt ook bestand zijn tegen deze hoge temperatuur 15 en druk. Dit is een groot nadeel, omdat deze originele voorwerpen meestal gemaakt worden van een relatief zacht, makkelijk vormbaar materiaal zoals hout of gips.

De uitvinding verschaft een oplossing voor dit probleem.

Dit wordt volgens de uitvinding verkregen doordat de werk-20 wijze ter vervaardiging van een mal of een deel hiervan waarbij een bismaleimide groepen bevattende hars in een gewenste vorm wordt uitgehard wordt gekenmerkt doordat de hars bij een temperatuur tussen OnC en 70nc wordt voorgehard, en de voorgeharde hars bij een temperatuur tussen 70«C en 250nC wordt nagehard.

25 Omdat de hars verwerkbaar moet zijn tussen 0 en 70nc, bij voorkeur tussen 10 en 40ac, meer in het bijzonder rond kamertemperatuur, wordt een hars toegepast die zonder vulstoffen een viscositeit heeft van 40-20.000 mPa.s bij 20nc.

De hars wordt bij voorkeur bij atmosferische druk uitgehard, 30 omdat dan geen bijzondere maatregelen nodig zijn, maar kan ook bij ' t ? ö 0 5> t ·,, t -2- (6) PN 5713 hogere drukken, b.v. 1-5 bar, worden uitgehard. Lagere drukken zijn ook mogelijk, maar dan Is er een risico, dat eventuele vluchtige componenten vrijkomen.

Na uitharding vertoont de mal een bijzonder strak oppervlak 5 en is een nauwkeurige reproductie verkregen van het oppervlak van het model. Bijzonder voordelig is dat de glasovergangstemperatuur van de meeste uitgeharde bismaleimidegroepen bevattende harsen boven de 200nc ligt. Hierdoor is de verkregen mal voor alle normale spuit, giet en persprocédé’s van thermoharders en thermoplasten te gebruiken.

• 10 Vanwege de goede oppervlaktequaliteit die verkrijgbaar is met de werkwijze volgens de uitvinding, is de werkwijze zeer goed toepasbaar bij het vervaardigen van een oppervlaktelaag voor een mal. Bij voorbeeld kan een mal vervaardigd worden van een dragermateriaal zoals bijvoorbeeld hooggevulde kunstharssystemen waarbij de kunsthars bij— 15 voorbeeld gekozen kan worden uit de groep epoxyhars, bismaleimidehars, acrylaathars of fenolhars, of waarbij als dragermateriaals gips of beton wordt toegepast, waarop een 0,1-0,5 mm dikke coating wordt aangebracht, bijvoorbeeld met een bismaleimide bevattende hars zonder vulstoffen.

20 Ook is de uitvinding goed toepasbaar voor het maken van 0,3-4 cm dikke delen van een mal door een hars/vulstof mengsel te gebruiken in een gewichtsverhouding 5-20 hars en 95-80 vulstof. Door het hoge percentage vulstoffen, die door de relatief laag visceuze hars gebonden wordt, wordt op eenvoudige en relatief goedkope wijze een mal 25 verkregen met een verrassend goed oppervlak.

Ook is de uitvinding goed toepasbaar indien de bismaleimidegroepen bevattende hars met een vezelvormig materiaal wordt toegepast. Dan wordt bij voorkeur een samenstelling toegepast van 30-80 vol.% hars en 70-20 vol.% vezels.

30 Tevens is het verrassend dat eventuele beschadigingen aan het oppervlak bijzonder eenvoudig te repareren zijn. Hiervoor kan of hetzelfde hars/vulstof mengsel worden gebruikt als bij de vervaardiging of men kan een mengsel toepassen met andere verhoudingen vulstof/hars.

35 Als hars wordt bij voorkeur een bismaleimideqroepen bevat- £ *? Λ f\ f. «* c-V f y v V j * -3- (6) PN 5713 tende hars gekozen, die bij kamertemperatuur via radicaa(.polymerisatie uit kan harden, al dan niet onder toepassing van een katalysator. De bismaleimidegroepen bevattende harsen moeten indien vulstoffen worden toegepast een dusdanig lage viscositeit hebben, dat de hars de 5 vulstoffen goed kan benatten, aangezien anders geen sterk produkt verkregen kan worden. Hiertoe kan het hars/vulstof mengsel, of alleen de hars eventueel worden verwarmd.

Als bismaleimidegroepen bevattende hars wordt bij voorkeur een hars gekozen met 35-80 gew.% van een hars met maleimide groepen, 10 en 20-65 qew.% van monomeren die vloeibaar zijn bij 20nc.

Als maleimidegroepen bevattende hars kan een mengsel van bismaleimide en monomaleimide-amide verbindingen worden toegepast, zoals beschreven in EP-A-135964 of kunnen zuivere of gemengde bis- en monomaleimideverbindingen toegepast worden.

15 Als bij kamertemperatuur vloeibaar monomeer worden bij voorkeur vinylaromatische verbindingen en/of CC=C-C=03 onverzadigde verbindingen toegepast, zoals bijvoorbeeld styreen, oc-methylstyreen, orto-, meta- of paramethylstyreen, broomstyreen, ethylacrylaat, hydroxymethylmetacrylaat, maleinezuur, maleinezuuranhydride, fumaar-20 zuur, butylacrylaat en divinylbenzeen.

Indien noodzakelijk kunnen verbindingen worden toegevoegd die de oplosbaarheid van de bismaleimide in de mononeren verhogen, zoals bijvoorbeeld beschreven in EP-B-108461.

ALs katalysatoren komen alle bekende katalysatoren in aan-25 merking, die in het qewenste tempëratuurtraject werkzaam zijn. Zeer bekende zijn tertiair butylperbenzoaat en methylisobutylketon-peroxide.

Als vulstoffen komen alle gebruikelijke vulstoffen in aanmerking, zoals bijvoorbeeld roet, grafiet, zand, kalk, metaalpoeder en 30 metaaloxiden. Bij voorkeur wordt ten minste voor een gedeelte metaalpoeder toegepast, omdat deze warmte goed geleidt. De deeltjesgrootte van deze vulstoffen ligt over het algemeen tussen 0,1 micrometer en 5 mm, bij voorkeur tussen 0,01 en 1 mm.

In plaats van vulstoffen, of in combinatie met vulstoffen 35 worden bij voorkeur tevens versterkingsvezels toegepast, als zodanig * -4- (6) PN 5713 zijn bijvoorbeeld glasvezels, koolstofvezels en staalvezels zeer geschikt. De vezels worden bij voorkeur in 2-70 gew.% toegepast, als vezelstukken van 0,5-5 cm lang, vezelweefsels, of vezelbundels.

De werkwijze volgens de uitvinding is bijzonder goed bruik-5 baar om mallen te vervaardigen voor kleine series kunststofprodukten of voor proefserie matrijzen. De uitvinding heeft dan tevens nog als groot voordeel, dat geen moeilijk verplaatsbare apparatuur benodigd is. Hierdoor kan een afdruk van onderdelen bij een fabrikant zelf gemaakt worden.

10 De uitvinding zat worden toegelicht aan de hand van de navolgende voorbeelden, zonder daartoe beperkt te zijn.

Voorbeeld I

Een bismaleimide/mateimide-amide hars werd vervaardigd zoals beschreven in EP-A-135964. De hars (45 gew. delen) werd gemengd met 35 15 gew. delen styreen en 20 gew. delen hydroxyethylmethacrylaat. Dit mengsel had een viscositeit van 200 Pa.s. Na het toevoegen van ter-tiairbutylperbenzoaat werd een mal, die vervaardigd was van beton aan de binnenzijde geverfd. De laag was 0,2 mm dik en werd onder licht verwarmen met een föhn uitgehard. De mal werd verwarmd tot 180öC, 20 waardoor de coating werd nagehard. Het verkregen produkt had een glad oppervlak, de glasovergangstemperatuur van de coating was ongeveer 200ac.

Voorbeeld II

Een model werd op een helft met een 1 mm dik laagje van 19 25 gew.% bismaleimide/styreen/hydroxyethylmethacrylaat mengsel zoals beschreven in voorbeeld I met 81 gew.% fijn ijzerpoeder voorzien. Na uitharding bij 25**c werd een tweede laag (6 mm dik), voorzien van glasvezels en grof ijzerpoeder (15 gew.% harsmengsel), aangebracht. Na uitharding werd het voorwerp weggenomen, en het malgedeelte in een 30 oven bij 200nc nagehard. Dit schaaldeel was als zodanig bruikbaar, maar het werd tevens beproefd na het aanbrengen van een basismateriaal bestaande uit een fenol/formaldehyde hars met zand gevuld. De verkregen mal was bijzonder sterk.

£; ? 7 f ·' % ^

Claims

1. Werkwijze voor de vervaardiging van een mal of een deel hiervan door een bismaleimide groepen bevattende hars in een gewenste vorm te laten uitharden, met het kenmerk, dat de bismaleimide groepen bevattende hars bij een temperatuur tussen 0-70«C wordt voorge- 5 hard, en de voorgeharde hars bij een temoeratuur tussen 70 en 250nc wordt nagehard.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de viscositeit van de bismaleimide bevattende hars 40-20.000 mPa.s is bij 20nC.

3. Werkwijze volgens een der conslusies 1-2, met het kenmerk, dat de 10 bismaleimide groepen bevattende hars met eventueel vulstoffen als 0,1-0,5 mm dikke coating op een mal wordt toegepast.

4. Werkwijze volgens een der conclusies 1-2, met het kenmerk, dat een hars/vulstof-mengsel wordt toegepast in een verhouding 5-20 gew.% hars en 95-80 gew.% vulstof.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat 0,3-4 cm dikke delen van een mal worden vervaardigd.

6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-2, met het kenmerk, dat een hars/vezelmengsel wordt toegepast in een verhouding 30-80 vol.% hars en 20-70 vol.% vezelvormig materiaal.

7. Werkwijze volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat tussen 10 en 4QöC wordt voorgehard.

8. Werkwijze volgens een der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de bismaleimide bevattende hars 35-80 gew.% maleimide groepen bevattende hars omvat en 65-20 gew.% van een bij kamertemperatuur 25 vloeibaar monomeer.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het monomeer een vinylaromatisch of α,β-onverzadigde verbinding is.

10. Hal verkrijgbaar met een werkwijze volgens een der conclusies 1-9.

11. Werkwijze of mal zoals in hoofdzaak is heschreven in de 30 beschrijving en/of in de voorbeelden. .€ 7 '· '* ", /