NO753779L - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for'fremstilling av gjenstander støpt i syntetisk plast.

Denne oppfinnelse angår forbedringer ved eller i for-bindelse med støping av varmeherdende støpeblandinger eller -masser.

Et vesentlig trekk ved fremstilling av varmeherdende støpemasser har vært formalingen av det varmeherdende harpiksmateriale (anvendt som herdbar matrise) med fyllstoffet eller -stoffene, slik at sistnevnte blir fullstendig sammenblandet med, impregnert med, og dekket av harpiksmaterialet. Dette kan utfø-res enten ved "tørr" tilstand hvor harpiksmaterialet er Vesentlig fast og smeltet under maleprosessen , eller i nærvær av et oppløs-ningsmiddel eller annet væskeformet medium etterfulgt av tørking om ønskelig. Den resulterende støpemasse omdannes deretter i et adskilt trinn, til herdede gjenstander ved en støpe- eller eks-truderingsprosess.

US patentskrift nr. 3 746 489 viser en fremgangsmåte for fremstilling av glassfiberarmerte støpegjenstander ved blanding av fibrene og et væskeformet varmeherdende harpiksmateriale for dannelse av en viskøs deigliknende blanding som kontinuerlig mates for direkte overføring til en sprøyteinnretning med en dyse gjennom hvilken blandingen sprøytes inn i et formhulrom hvor blandingen reagerer slik at det dannes herdede støpegjenstander. For-målet med denne tidligere kjente fremgangsmåte er å lette håndte-ringen av glassfibrene, for å sikre tilstrekkelig dispersjon av fibrene i harpiksmaterialet, samt for å bibeholde fiberlengden slik at ingen vesentlige egenskaper går tapt. For oppnåelse av disse formål, foreslås en spesiell fremgangsmåte og anordning for sammenblanding av fibrene og harpiksmaterialet. Det deigliknende materiale som mates direkte fra blandeanordningen til sprøyteinn-retningen er i det vesentlige en homogen, intim blanding av fibre i harpiksmaterialet , og som velkjent i faget må sprøyteinnretnin-gens blandevirkning minimaliseres for å hindre fiberdegradering.

Vi har oppdaget at sprøytestøpemaskinene og ekstru-derne kan anvendes for å frembringe endelig sammenblanding av grove blandinger av fyllstoffer i varmeherdende harpiksmaterialer og for fremstilling av herdede gjenstander direkte fra slike materialer uten forutgående dannelse av en homogen, intim disper-

sjon av fyllstoffet i harpiksen og uten anvendelse av spesielt konstruert blandeapparatur.

I en homogen dispersjon er fyllstoffpartiklene

(eller armeringsmaterialpartiklene) intimt sammenblandet med og impregnert eller belagt med harpiksen; i en uhomogen blanding av

den type som benyttes ved vår fremgangsmåte er fyllstoffet ikke belagt eller impregnert med harpiks i vesentlig grad, men blir intimt blandet med denne bare i sprøyte- eller ekstruderingsmas-kinen.

Ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for fremstilling av støpte syntetiske plastgjenstander ved en kontinuerlig støpe- eller ekstruderingssekvens som omfatter:(a) Innføring av en ikke-homogen blanding av et fyllstoff og et fast, partikkelformet , varmeherdende materiale i en skruesprøytestøpemas-

kin eller skrueekstruder,

(b) drift av sprøytestøpemaskinen eller ekstruderen slik at

i den ikke-homogene blanding omdannes i maskinens eller ekstruderens sylinder til en plas-tifisert , intimt blandet, homogen masse og

ii den plastifiserte masse føres direkte til et støpe- eller ekstruderingshode , og

(c) herding av massen som er overført til støpe-

eller ekstruderingshodet.

Det varmeherdende materiale vil omfatte et materiale som kan kondensere for dannelse av en herdet matrise (i det føl-gende betegnet som herdestoff) hvori hvilken som helst vanlig til-setning såsom katalysator, smøremiddel, stabilsator eller mykner kan være dispergert , og materialet kan foreligge i granulert- eller pulverform. Herdestoffet er fortrinnsvis et stort sett fast reak-sjonsprodukt mellom formaldehyd og en forløper valgt fra ureafor-bindelser, amino-s-triasiner og fenoler, f.eks. dimetylolurea, di-metylolmelamin, eller en melamin/formaldehydharpiks; et derivat av dette såsom en alkylert, heksametylolmelamin; eller en blanding eller et ko-kondensat av hvilket som helst av disse stoffer med hverandre eller med andre herdestoffer, såsom et fast melamin umettet polyester ko-kondensat.Herdestoffet er fortrinnsvis en urea-, melamin-, eller fenolformaldehydharpiks, etter ønske blandet med eller ko-kondensert med andre herdematerialer såsom en alkyd , dialyl, ftalat eller" epoksyharpiks .

Herdestoffet er fortrinnsvis en herdeplast som er delvis kondensert men stort sett i fast form ved omgivelsestemperatur i fravær av oppløsningsmengder av vann eller annet løsnings-middel. Dersom en væskeformet mykner, såsom vann eller monokrésyl-glyceryleter, eller annen væskekomponent anvendes, må det være til-stede i en slik mengde at herdematerialet ikke er væskeformet,

(fortrinnsvis) eller ikke synlig, fuktig. Fortrinnsvis ikke mer enn ca. 10 vektprosent (av vekten av herdestoffet) er vann eller annet løsningsmiddel. Enhver flyktig væske som anvendes innled-ningsvis i den ikke-homogene blanding avluftes fortrinnsvis fra sylinderen under blandeprose.ssen. Ettersom de harpikser som benyttes eller produseres i sylinderen er av kondenseringstypen kan vann eller annet flyktig stoff utvikles under enhver kondensasjon som måtte oppstå under varmepåvirkning, når fyllstoffet og herdematerialet fremføres gjennom sylinderen. Fyllstoffet er følgelig-fortrinnsvis istand til å absorbere det flyktige materialet, eller sylinderen kan avluftes.

Det ytterligere men ikke fullstendig kondenserte materiale som strømmer ut fra sylinderens medstrømsende støpes umid-delbart ved direkte innsprøyting i en form (eller ved hjelp av den såkalte sprøytekompresjonsteknikken) eller ved å føres direkte inn i et opphetet ekstruderingshode, for deretter å herdes.

Den ikke-homogene blanding kan frembringes ved flere alternative metoder, f.eks.: (1) ved grov blanding av fyllstoff og herdemateriale i en blandeinnretning og overføring av den grove blanding til sprøytemaskinere eller ekstruderens trakt, eller (2) ved innføring av fyllstoffet og herdematerialet, eller fyllstoffet og herdestoffet og tilsetninger, til trakten og grov sammenblanding av stoffene i trakten, eller (3) innføring av fyllstoffet i én trakt , og herdema teriale i en anne- trakt og adskilt fremføring av disse materialer til sylinderens indre, slik at den ikke-homogene blanding dannes ved sylinderens oppstrømsende.

Selve herdematerialet kan være delvis fylt før den ikke-homogene blanding med ovennevnte fyllstoff finner sted.

Sprøytestøpemaskinen eller ekstrudereh har forttrinns-vis én enkelt skrue.- Det kan være nødvendig å bruke en maskin hvis skruehus (sylinder) innvendig har hensiktsmessig utformede spor eller riller, avhengig av partikkelstørrelsen til fyllstoffet eller av herdematerialets egenskaper, spesielt ved herdematerialer i fin-delt pulverform, for å oppnå de 'ønskede matekarakteristika.

Egnede fyllstoffer innbefatter pulverformet cellulose, tremel, talkum, caco^, pulverformet glass, og liknende, og de herdede partikkelformede aminoplast-materialer som er beskrevet i belgisk patentskrift nr. 796 232' og 799 052.

Herdematerialene kan også være fylt eller armert, ved hjelp av oppfinnelsen, med fibrøse materialer, såsom cellulose, glassfiber, asbestfiber, eller karbonfiber, og kan innbefatte hvilke som helst konvensjonelle tilsetninger eller prosessbeford-rende midler, såsom mykner , f ormsmøremiddel, herdemiddel eller pigment. Pigment kan særlig innblandes ved grov blanding med herdematerialet samtidig som det partikkelformede fyllstoff innføres.

Følgende eksempler illustrerer foretrukne utførings-former av oppfinnelsen.

Eksempel 1 og 2

En BIPEL 155/150 sprøytestøpemaskin (BIPEL er et registrert varemerke) ble benyttet, med to modifikasjoner: (a) Standardsylinderen (skruehuset) ble erstattet av en sylinder med langsgående spor eller riller fordelt rundt omkretsen i sylinderens innvendige vegg og stort sett over hele sylinderns lengde, og (b) matetrakten ble utstyrt med en agitator for å

sikre kontinuerlig agitering av innholdet, i trakten.

Ved begge de følgende formuleringer (tabell l).ble alle ingrediensene innført i en Baker-Perkins Z-bladblandemaskin før blandingen ble påbegynt, og blandingen ble gjennomført fra 10 til 30 minutter for frembringelse av en ikke-homogen blanding av det syntetiske plastmateriale (BL 35 - en sprøytetørket melaminformaldehydharpiks fremstilt ved vår kjemiske avdeling), fyllstoffet, og de andre ingrediensene. Den således fremstilte "grove" blanding ble matet til maskintrakten og maskinen ble satt i drift for agitering av innholdet i trakten, for mating av innholdet til sylinderen, for sammenblanding av den ikke-homogene blanding i sylinderen, og for fremstilling av prøve-støpestykker.

Maskinens driftsbetingelser samt kommentarer til resultatene er angitt i tabell 2.

Eksempel 3

Et fenolisk harpiksbasert støpemateriale ble fremstilt av:

F.enol Novolak-harpiks (smp. ,70°C)

100 deler

HeksametylentetraminHerdemateriale

12 deler

Smøremiddel

2 deler

Brunt pigment

2 deler

Tremel

110 deler (fyllstoff)

ved blanding av ingrediensene i en Baker perkins blandemaskin i 10 minutter ved omgivelsestemperatur,.og fremmating av den grove blanding til omrøringstrakten i en BIPEL 70/31 sprøytestøpemaskin. Maskinen arbeidet under de betingelser som er angitt i tabellen for fremstilling av støpestykker fra et DIN-stav-verktøy som angitt i følgende eksempler.

Anm.

(1) Monokresylglyceroleter

(2) Heksametylentetramin

(3)Ciba Geigy (U.K.) Ltd.

(4) Reckitts Colours Ltd.

(5) Blythe Colours Ltd.

(6) Ti02-Laporte Industries Ltd.

I de følgende eksempler ble herdematerialene fremstilt av herdestoffene°og tilsetningsstoffene som angitt, og formet til ikke-homogene blandinger sammen med fyllstoffene, som angitt,"på samme måte som beskrevet i eksempel 1 til 3. Alle deler er vekt-deler. Sprøytestøpemaskinens driftsbetingelser er angitt i tabell 3, og egenskapene til de ferdige støpestykker er angitt i tabell 4.

Eksempel 4

Eksempel 5

Eksempel 6

Ureaformaldehydharpiksen ble fremstilt ved reaksjon mellom dimetylolurea og urea i vektforholdet 10:1.

Eksempel 7

Melaminureaformaldehydharpiksen ble fremstilt ved blanding: Eksempel 8

BEETLE er et registrert varemerke. Alkydet og melaminformaldehyd-harpikset tverrbindes for fremstilling av et blandet harpikssys-tem i de herdede gjenstander.

Eksempel 9

Eksempel 10

I hvert av eksemplene 4 til 9 ble prøvestykkene fremstilt i form av pinneportstenger (pin-gated bars). Disse oppviste tilfredsstillende overflate, fasthetsegenskaper og fysikalske egenskaper.

Sprøytestøpemaskinens (eller ekstruderens) driftsbetingelser kan lett velges av fagmenn på området. For maskiner av vanlig type brukt som beskrevet ovenfor er de foretrukne be tingelser som følger:

Disse kan varieres etter ønske avhengig av de materialer som brukes og den type støpestykker som fremstilles. En ekstruder vil selvsagt være utstyrt med et ekstruderingshode som kan opphetes til en tilstrekkelig høy temperatur for herding av materialet som strømmer gjennom den.

Hittil har det vært nødvendig for støperiene å be-stille støpeblandinger eller -masser fra fabrikantene, som inne-holder en passende mengde og type av fyllstoff for den spesielle anvendelse som er aktuell for støperiet, og følgelig har det ofte vært nødvendig for støpemassefabrikantene å holde et lager av forskjellige støpemasser, basert på det samme harpiksmateriale, men innbefattende forskjellige mengder og/eller typer av homogent dispergert fyllstoff, og således må ofte lagerrom som kunne benyttes på en bedre måte brukes til lagring av slike stoffer.

Som følge av foreliggende oppfinnelse er det nu mulig for støpemassefabrikantene å fremstille bare ufylte eller delvis fylte syntetiske herdematerialer for levering til støperiene som selv uten stor innsats eller kapitalutlegg kan utføre en grov blanding av herdematerialet med den ønskede mengde og type av fyllstoff for fremstilling av den ikke-homogene blanding beskrevet ovenfor.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av støpte, syntetiske plastgjenstander ved å innføre et fyllstoff og et herdemateriale i en skruesprøytestøpemaskin eller en skrueekstruder, og drive

   maskinen for direkte fremstilling av en herdet støpe- eller eks-truderingsgjenstand, karakterisert ved at:

   (a) herdematerialet vesentlig ér et fast partikkelformet materiale,

   (b) fyllstoffet og herdematerialet tilføres i form av en ikke-homogen blanding ved oppstrømsenden til maskinens sylinder, og

   (c) maskinen drives for omdanning av den ikke-homogene blanding til en homogen, intim blanding i sylinderen.
2. 2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 hvor herdematerialet består av en herdekomponent og tilsetningskomponenter, karakterisert ved at herdekomponentén omfatter et vesentlig fast produkt av reaksjonen mellom formaldehyd og en for-løper valgt fra urea-forbindelser, amino-s-triaziner og fenoler, et derivat av et slikt produkt, eller en blanding eller et ko-kondensat av slikt produkt eller derivat med annet slikt produkt eller med annet herdestoff.
3. 3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den ikke-homogene blanding fremstilles ved grov blanding av fyllstoff og herdemateriale og fremmating av det resulterende grovt blandede materiale til maskinen.
4. 4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den ikke-homogene blanding dannes i en trakt som er festet til maskinen.
5. 5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at fyllstoffet og herdematerialet mates adskilt til maskinen og at den ikke-homogene blanding dannes ved oppstrømsenden av maskinens sylinder.
6. 6. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at fyllstoffet velges fra pulverformet cellulose, tremel, talk, kalsiumkarbonat, pulverformet glass, herdede, partikkelformede aminoplastmaterialer, og fiber-materialer.
7. 7. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at den ikke-homogene blanding er fremstilt ved omgivelsestemperatur.
8. 8. Fremgangsmåte som angitt i et av de•foregående krav, karakterisert ved at et støpe- eller ekstruderingshode ved nedstrømsenden av sprøytestøpemaskinens eller ekstruderens sylinder holdes ved en temperatur som er tilstrekkelig til å innlede herding av den homogene masse.