CH152260A - Verfahren zur Herstellung von Formstücken aus härtbaren Kunstharzbindemitteln und Füllstoffen. - Google Patents

Description

      Verfahren        zur        --Herstellung    von Formstücken aus     härtbaren        Nunstharzbindemitieln     und     Füllstoffen.       In der     Isolierstoff-Industrie,        Radio-          technik,    beim Schleifen oder     Polieren,    und im  allgemeinen Gebrauch werden in     immer    stei  gender     Vervollkommnung        Pressstoffe    und       Pressstücke    verwendet,     die;

      überwiegend aus       Kunstharzen    und damit imprägnierten an  organischen und organischen Füllstoffen ge  fertigt sind. Derartige geformte     Gegenstände     werden     zum    Beispiel in der     Weise    herge  stellt, dass man das hartbare Kunstharz im       sogenannten-    A-Zustand, zum -Beispiel einen       Novolack,        dem,    die     nötigen        Härtungsmittel     einverleibt worden     sind,    oder     ein        Resol    in  flüssiger,

   fester oder gelöster     Form    mit dem  Füllstoff, nach bekanntem Verfahren ver  mischt     bezw.        die    Füllstoffe mit den Harzen  imprägniert. Aus diesen     Mischungen        werden     dann geformte     Gegenstände    durch Pressen  und     daraüffolgende        Erwärmung    oder     durch          Heisspressen    hergestellt.

   Bei der Herstellung  von Schleif- oder Polierwerkzeugen -wird    zum Beispiel das     Schleifmaterial    mit dem  hartbaren Phenolharz     bezw.    der Phenolharz  komposition vermischt und     darauffolgend     durch     gleichzeitige    Anwendung von Druck  und Hitze in die gewünschte Form, zum  Beispiel zu Schleifscheiben,     verpresst.    Man  kann aber hierbei auch so arbeiten,

   dass man  das geschmolzene oder mit     Verdünnungs-          oder        Plastizierungsmitteln        versetzte    Phenol  harz nach dem     Vermischen    mit dem Schleif  material bei gewöhnlicher oder bei mässig er  höhter Temperatur nach dem sogenannten       Kaltformungsverfahren        verpresst    und die       Überführung    der in den gepressten Gegen  ständen enthaltenen     Phenolharz-Bindemittel     erst     darauffol:gend        durch    Erhitzen vornimmt.

         11I    an hat auch schon vorgeschlagen, hartbare  Kunstharze in     angehärtetem    Zustand mit  Füllstoffen zu     vermischen    und diese Mischun  gen zu     geformten        Gegenständen    zu     verpres-          sen.    Diese Versuche haben indessen nicht      zu einem befriedigenden Ergebnis geführt,  da die     Gleichmässigkeit    und mechanische Be  schaffenheit der so     hergestellten        Erzeugnisse          hinter    den Eigenschaften.

   der mit A-Harzen       hergestellten    Produkte     wesentlich    zurück  bleiben.  



  Es wurde nun gefunden,     dass    man zu  wertvollen     Formstücken:        gelangt,    wenn man  ein solches     füllstoffhaltiges    Gemisch verar  beitet, das     eine-    Lösung eines. Bindemittels  enthält, .die durch     Überführen    von     härt-          baren        Phenolharzen    in     B-Harze    durch Er  hitzen der     letzteren        in.        gelöstem        Zustande     hergestellt- wurde.

   Die     Überführung    in-     ge=     formte Gegenstände kann     zum        Bdispiel    durch  Pressen und darauffolgendes Erhitzen oder  durch .gleichzeitige Anwendung von Druck  'und Hitze erfolgen.

   Man geht dabei zum  Beispiel in der Weise vor,     dä3    man     -die-härt-          baren    Harze in Form von     Anfangskonden-          sationsprodukten,    zum Beispiel     Resole    oder  das Gemisch eines     Novoläks    mit     Härtungs-          mitteln,    in einer Flüssigkeit -löst, die die Fä  higkeit hat, die Harze auch im     B-Zustand     zu lösen, die Füllstoffe mit dieser     Lösung     imprägniert     bezw.    vermischt und das Ge  misch von     Füllstoffen:

      und Lösung bis zur       Überführung    der     Kondensationsprodukte-    in  den     B-Zustand    erhitzt. Dieser Zustand ist  erreicht, wenn .die     Kondensation-    des     härt-          lbaren        Phenolharzes    so weit     vorgeschritten     ist,     dass    das Harz in ,der Hitze erweicht, aber  nicht mehr schmilzt.

   Der Eintritt     dieses    Zu  standes macht sich dadurch bemerkbar, dass  bei dem Erhitzen des gelösten Harzes keine       Wasserbildung    mehr     stattfindet.    Man kann  auch so vorgehen,     däss.    man die harzbilden  den Bestandteile (zum Beispiel Phenol, Al  dehyd und     Katalysator).    mit dem Füllstoff  und einem     Lösungsmittel        vermischt,    das im  stande ist, die     hartbaren:

      Harze sowohl im  A-Zustand, als auch im     B-Zustand    zu lösen  und dann die     Kondensation        der    Harzkom  ponenten, gegebenenfalls unter Zusatz von       Härtungsmitteln,    bis zur Bildung der B  Harze durchführt. Als     Lösungsmittel    kom  men unter     anderem:        hydrierte        Phenole,    wie       Cycloheganol,        Methylcyclohexanol,    Hega-         hydro-ss-Naphtol    oder     Furfurol,    in Frage.

    Den Lösungsmitteln kann man auch solche  Flüssigkeiten, zum Beispiel     Tetralin    oder  Brombenzol, zusetzen, die bei gewöhnlichem  Druck leine     Lösungsfähigkeit    für hartbare  Harze im     B-Zustand    haben, in denen. sich  aber die     B-Harze    bei dem     Erwärmen    unter  erhöhtem Druck     lösen.,    wie zum Beispiel eine  Mischung von gleichen Teilen Benzol und       Spiritus.    Neben den Harzen.

   im     B-Zustand          bezw.    im Gemisch mit denselben können in  allen Fällen noch andere hartbare oder nicht  hartbare, natürliche oder künstliche     Harze     verwendet werden. Mai! kann ferner die Lö  sungen der     B-Harze        bezw.    .die dieselben ent  haltenden Mischungen unter Zusatz von Ka  talysatoren,     Plastizierungsmitteln.        Härtungs-          mitteln;        Flammenschutzmitteln    oder derglei  chen verarbeiten. Diese Stoffe können der  Massein einem beliebigen Stadium der Auf  bereitung zugesetzt werden.

   Man     kann    auch  ein Gemisch von mehreren     B-Harzen    ver  wenden     bezw.    Lösungen, die     mehrere        B-          Harze        nebeneinander    .gelöst enthalten.  



  Die Füllstoffe können beliebiger Natur  sein.     Man    kann solche verwenden, die mit  der     Resitolharzlösung    imprägniert werden,  das     heisst    allgemein Faserstoffe, oder auch  solche, die     nur    miteinander verkittet werden,  das heisst in erster Linie mineralische Stoffe,  insbesondere     Schleifmaterialien:

      Man kann  ferner auch Mischungen mehrerer zum Bei  spiel faseriger und     mineralischer    Füllstoffe       verwenden.    Die Herstellung von geformten  Gegenständen erfolgt dann in üblicher Weise,  wobei das Lösungsmittel aus der Mischung  zum Beispiel vordem     Hältungsprozess    ganz  oder     teilweise    entfernt werden kann.

   Die     Mi-          c        n(ren        zeigen-eine    gute     Fliessbarkeit.    Sie  <B>s</B>     'hu     lassen sich     sehr    schnell härten     und    ergeben       geruchlose    Erzeugnisse mit ausgezeichneten  mechanischen und elektrischen Eigenschaf  ten.  



       Beispiel        .:          Man    löst 80 kg,     Phenolallehydharz    (im       Resolzustand)    oder     Resorcinaldehydharz    (im       Res.olzustand)    in 20 kg     Cyklohegänol        und         erhitzt 1/4 bis 1 Stunde auf 110   C. Es  findet dabei eine sichtbare Wasserabspaltung  unter Zunahme der Viskosität statt.

   Diese  Lösung     vermischt    man dann mit beispiels  weise 100 kg Holzmehl und     verpresst    diese       Mischung    in an sich bekannter Weise     unter     gleichzeitiger oder nachfolgender     Einwir-          kung    von     Wärme.       <I>Beispiel 2.:

  </I>    90 kg Schmirgel werden mit 10 kg     Kre-          sol,    3 kg     Paraformaldehyd,    0,2 kg     Hexa-          methylentetramin    und 2 kg     Methylcyclo-          hexanol    unter     Erwärmen    auf<B>100'</B> C ver  mischt. Es bildet sich dann     unter    Wasser  abspaltung das     Rasol    und bei weiterem Er  hitzen das     B-Harz,    was ebenfalls. durch Was  serabspaltung erkennbar isst.

   Das Erhitzen  wird .so lange     fortgesetzt,    bis die Mischung  so weit trocken ist, dass sie sich gerade noch  mit der Hand zusammenballen lässt. Die Ver  arbeitung dieser Mischung erfolgt, dann in  an sich bekannter Weise durch     einen.        Press-          prozess    unter     .gleichzeitiger    öder nachfol  gender Einwirkung von Wärme.

      <I>Beispiel 3:</I>    8 kg     Pheno-laldehydharz    im     Resolzustand     werden in pulverisierter Form in einer Knet  maschine mit 2 kg     M.ethylcyclohexanol    und  90 kg     Siliziumkarbid    unter     Erwärmen;    auf  <B>110'</B> C 1 Stunde vermischt. Unter geringer       Wasserdampfentwicklungwird    das Mischgut  immer     zälier    und es wird so lange unter       Erwärmen    .gemischt, bis sich das. Mischgut  mit der Hand gerade noch zusammenballen  lässt.  



  Diese Mischung wird     unter    Druck ge  formt.     Der    Druck     richtet    sich nach dem  Trockengrad des     Mischgutes:    und beträgt       normalerweise        3.00        bis,    600 kg pro     cm@        -For-          menstempelfläche.    Man kann aber auch mit  wesentlich     niedrigeren    und     höheren.    Drucken  arbeiten. Findet die - Formgebung unter  gleichzeitiger     Einwirkung    von Wärme statt,  so ist vorteilhaft bei einer Temperatur von  zirka<B>180'</B> C zu arbeiten.

   Man kann aber    auch niedrigere und höhere Temperaturen  anwenden.     Wenn    man ohne     gleichzeitige     Einwirkung von     Wärme    presst, so sind die  geformten. Gegenstände nachträglich mit  oder ohne Form einem     Härteprozess    bei 60  bis<B>180'</B> C auszusetzen. Man kann dabei  so verfahren, dass man den     Härteprozess    zu  nächst bei niedrigen Temperaturen beginnt  und die Wärme dann allmählich steigert,  oder man     kann,    den geformten     Gegenstand     sofort einer Temperatur über<B>100'</B> aussetzen.

      <I>Beispiel</I>    10 kg nicht     härtbares        Phenolaldehydharz          (Novolak)    werden mit 0,8 kg     Hexamethylen-          tetramin,    2,5 kg     Furfurol    und 90 kg     Carbo-          rundum    in der Knetmaschine wie unter 3  vermischt und weiter verarbeitet.  



  <I>Beispiel 5:</I>  10 kg     Kresol,    2,8 kg     Hexamethylentetra-          min,    3, kg     Hexalin    und 85 kg     Corund    wer  den in der     Knetmaschine    wie unter 3     ver-          miseht    und weiter verarbeitet.  



  Der Vorteil des vorliegenden     Verfahrens     besteht vor allem     .darin,    dass die geformten       Gegenstände,    also zum Beispiel die Schleif  oder     Polierwerkzeuge,    wesentlich grössere     Fe-          stigkeiten    als die nach den bekannten Ver  fahren     hergestellten    Produkte aufweisen.

   Die  Erklärung für diesen Fortschritt liegt wohl  darin, dass die restlose     Überführung    des Phe  nolharzes in den     C-Zustand    durch die An  wendung des Harzes in dem bereits polymeri  sierten     B-Zustand    erleichtert wird und dass  anderseits die Lösungen die Teilchen der  Füllstoffe, zum Beispiel die Teilchen des       gekörnten    Schleifmaterials, gleichmässig be  netzen, so dass eine gleichmässige     Verteilung     des Bindemittels und eine. ebenso     gleiclimässige          Verkittung    der einzelnen Teilchen gewähr  leistet ist.

   Hierdurch erklärt sich., dass man  mit Hilfe des vorliegenden Verfahrens Pro  dukte herstellen kann, deren Festigkeit bei  Anwendung gleicher     Bindemittelmengen    die  jenige der nach dem     bekannten    Verfahren  hergestellten Produkte wesentlich übersteigt.

    Werden     anderseits    in einzelnen Fällen ge-           formte    Gegenstände     mit        geringeren.    Fertig  keiten verlangt, so kann man     diese    bei An  wendung des     vorliegenden    Verfahrens unter  Benutzung von     ;geringeren    Harzmengen,  als -nach dem     bekannten        Verfahren    erzielen.  



  Unter=     "B-Harzen"        und    unter     "Resitolen"     versteht man     allgemein    in der vorliegenden  Anmeldung hartbare     Phenolharze,        deren:          Polymerisa,tion        soweit        vorgeschritten        ist,        daB     sie -beim Erhitzen nicht mehr schmelzen, son  dern nur erweichen. -     Man    hat diese Produkte  früher für unlöslich ,gehalten.

   In Wirklich  keit sind     ,sie    zwar- in den üblichen     Lösungs-          mitteln    für hartbare     Kunstharze        in    schmelz  barem Zustand unlöslich; .doch können: sie,       wie    festgestellt     wurde,    in     gewissen    Flüssig  keiten     bezw.        Flüs.sigkeits.gemischen    bei ge  wöhnlichem oder erhöhtem- Druck gelöst und.

    zu     Gegenständen;    mit     besonders.        wertvollen          Eigenschaften        verarbeitet    werden.  



  Zur Herstellung der     B-Harze        enthalten.-          den    Lösungen     bezw.    deren Mischungen mit  Füllstoffen     -kann    , man bei     Ausführung    der       värliegen-den        Erfindung    zum Beispiel die  in den     .deutschen        Patentanmeldungen    B.    141553 und B.     1471787    der     Klasse    22b be  schriebenen Verfahren benützen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Form stücken aus hartbaren Kunstharzbindemitteln und Füllstoffen; durch Formen- und Härten des Bindemittel-Füllstoff-Gemisches, da durch gekennzeichnet, daB man ein solches Gemisch verarbeitet, das eine Lösung eines Bindemittels enthält, die -durch Überführen von hartbaren Phenolharzen in B-Harze durch Erhitzen:

   in gelöstem Zustande hergestellt wurde. UNTERANSPRUCH: Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, daB man die verwendeten Lösungsmittel aus den Mischungen- der Füll stoffe mit den harzartigen Bindemitteln in einem geeigneten Stadium der Fabrikation mindestens zum Teil entfernt.