DE2539606A1

DE2539606A1 - Phenolharze und formzusammensetzungen zur verwendung beim spritzgussverfahren mit warmem hauptkanal

Info

Publication number: DE2539606A1
Application number: DE19752539606
Authority: DE
Inventors: Marvin Edward Sauers
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1974-09-06
Filing date: 1975-09-05
Publication date: 1976-03-25
Also published as: GB1526305A; JPS5152490A; DE2539606C3; DE2539606B2; SE7509920L; FR2283929A1; SE427845B; JPS5745768B2; IT1054906B; CA1076290A; FR2283929B1; AU8448675A; BE842447Q; US3959433A

Description

PATENTANWÄLTE

DipL-lng. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK DipWng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL

281134 β FRANKFURT AM MAIN

TELEFON (0611)

287014 GR- ESCHENHEIMER STHASSE 38

Case C-9688-G-

5. Sept. 1975
Gu/Ar

Union Carbide Corporation

270 Park Avenue

Few York, N.Y. 10017, USA

Phenolharze und Formzusammensetzungen zur Verwendung beim Spritzgussverfahren mit warmem Hauptkanal

Die Erfindung bezieht sich auf Phenolharze und Formzusammensetzungen zur Verwendung beim Spritzgussverfahren mit warmem Hauptkanal oder Angussverteiler. Sie betrifft somit Formzusammensetzungen, die derartige Harze zur Verwendung beim Spritzgussverfahren mit warmem Hauptkanal enthalten. Auch bezieht sich die Erfindung auf ein Spritzgussverfahren mit warmem Hauptkanal unter Verwendung derartiger Harze,

Eines der neuesten Verfahren zur Herstellung von Teilen aus Phenol-Formmassen ist das Spritzgussverfahren. Diese Technik bietet den Vorteil schneller Verfahrenszyklen und einer besseren Kontrolle der Formparameter, verglichen mit den herkömmlicheren Techniken des Formpressens und des Preßspritzens. Der Haupt-

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nachteil des Spritzgussverfahrens, insbesondere wenn Formen mit vielen Hohlräumen verwendet werden, liegt darin, dass im Kanalsystem viel Ausschuss erzeugt wird. Bei Verwendung eines hitzehärtbaren Materials kann dieser Ausschuss nicht wieder verwendet werden. Kürzlich wurde eine neue Technik entwickelt, die als Spritzgussverfahren mit warmem Hauptkanal oder Angussverteiler ("warm runner molding") bekannt wurde. Bei diesem Spritzgiessen mit warmem Hauptkanal bleibt das geschmolzene Material im Hauptkanal der Spritzgussvorrichtung geschmolzen. Unter normalen Bedingungen härtet es im Hauptkanal nicht aus. Es wird dann in den warmen Formraum durch die nächste Charge des Materials eingespritzt. Der dabei erfolgte Ausschuss ist sehr gering, weil das Material im Hauptkanal nicht verloren geht.

Um erfolgreich im warmen Hauptkana!system verwendet werden zu können, sollten die hitzehärtbaren Zusammensetzungen eine Anzahl von Eigenschaften haben. Zunächst sollte die ^'ormzusammen-• Setzung bei den im Hauptkanal herrschenden Temperaturen fliessfähig mit ausreichend niedriger Viskosität sein, um im Hauptkanalsystem verarbeitet werden zu können; sie sollte jedoch nicht so schnell bei der dort vorherrschenden Temperatur aushärten, dass die Zusammensetzung dort schon hitzegehärtet wird. Die· Formzusammensetzung sollte jedoch nach dem Einspritzen in .den Formhohlraum schnell aushärten. Des weiteren sollten die Endeigenschaften des geformten Artikels, der aus diesen Zusammensetzungen besteht, nicht fühlbar schlechter sein als die Artikel, die aus herkömmlichen Formzusammensetzungen gespritzt werden.

Srfindungsgemäss wird eine hitzehärtbare Phenolharzzusammensetzung vorgeschlagen, die zur Verwendung beim Spritzgussverfahren mit warmem Hauptkanal geeignet ist. Die Harzzusammensetzung ist ein Pressphenolharz, welches einen wirksamen Betrag einer reaktiven Zusammensetzung enthält, die imstande ist, die · Viskosität der Formzusammensetzungen, die die Harzzusammen-

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Setzung enthalten, auf eine behandelbare Viskosität bei der Temperatur zu reduzieren, bei der die Zeitdauer, innerhalb der die Formzusammensetzung aushärtet, grosser ist als die Zeitdauer, während der sich die Formzusammensetzung im Hauptkanal während eines normalen Spritzgussbetriebes befindet. Die Erfindung schlägt auch ^ormzusammensetzungen vor, die diese Phenolharz zusammensetzung enthalten, sowie ein Spritzgussverfahren, welches diese Phenolharzzusainmensetsung verwendet.

Im folgenden werden die wichtigsten technischen Ausdrücke erläutert .

Spritzgussverfahren:

Dies ist ein Formverfahren, bei dem das -Formmaterial in geschmolzenem oder plastifiziertem Zustand in einen Formhohlraum eingespritzt wird. Typischerweise wird eine kalte Formzusammensetzung aus einem Einfülltrichter in einen beheizten Zylinder gefördert, der eine Schnecke enthält. Die Formzusammensetzung •wird geheizt, geschmolzen und in den Schneckenflügeln plastifiziert. Die als Kolben oder Stempel v/irkende Schnecke spritzt anschliessend das geschmolzene und plastifizierte Material in den Formhohlraum.

Pressphenolharz;

Dies ist ein Phenolharz, entweder ein Resol oder ein Uovolak, welches bei Zimmertemperatur fest ist, und welches bei erhöhten Temperaturen hitzehärtet. (Es kann per se hitzehärtend sein, wie dies bei Resol der Fall ist, oder auch wenn es mit einem reaktiven Verkettungsmittel gemischt wird, beispielsweise Hexamethylentetramin, v/ie dies Novolak ist). Dieses Phenolharz ist geeignet für das Spritzgussverfahren. Die einzelnen Eigenschaften des Pressphenolharzes v/erden weiter unten beschrieben.

Formmasse:

Dies ist ein Material, welches herkömmlicherweise zerkleinert ist und welches ein Pressphenolharz enthält, ferner ein Vernetzungsmittel, beispielsweise Hexamethylentetramin, sofern dies

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erwünscht ist, Füllmittel und dgl. und welches zum Spritzgiessen verwendet wird. Formmassen werden weiter unten noch erläutert.

.Verarbeitbare Viskosität:

Eine wie vorstehend definierte Formzusammensetzung hat eine verarbeitbare Viskosität, wenn das Pliönolharz und andere schmelzbare Bestandteile, sofern diese vorhanden sind, verschmolzen sind und eine ausreichend niedrige Viskosität haben, so dass die Formzusammensetzung im Hauptkanalsystem einer Spritzgussmaschine fliessen und den Formhohlraum füllen kann, und zwar unter den in der Spritzgussmaschine herrschenden Temperatur- und Druckverhältnissen.

Hauptkanal oder Angussverteiler;

Darunter wird das gesamte Leitungssystem verstanden, welches die Formzusammensetzung zwischen der Misch- und/oder Schmelzzone (beispielsweise der beheizten Schnecke eines Extruders) einer Spritzgussmaschine einerseits und dem heissen Formabschnitt andererseits durchströmt.

Hitzehärtbarer Zustand:

Eine Formzusammensetzung hat den hitzehärtbaren Zustand erreicht, wenn eine ausreichende Vernetzung stattgefunden hat, so dass die Zusammensetzung nicht länger mehr wirksam formbar ist. In den meisten Fällen ist die Formzusammensetzung nicht länger wirksam formbar, wenn sie unter den in der Form herrschenden Temperatur- und Druckbedingungen nicht länger schmelzbar ist.

^ie Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere wichtige Merkmale ergeben, üs zeigt:

ORIGINAL IHSPSCTED

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Fig. 1 teilweise schematisch in einem Querschnitt eine Spritzgussmaschine, mit der das Verfahren zum Spritzgiessen mit warmem Hauptkanal durchgeführt werden kann;

Fig. 2

und 3 -Diagramme, in denen über der Zeit die Viskosität "bei verschiedenen Temperaturen aufgetragen ist, und zv/ar bei einer auf Phenolljarz basierenden Formzusammensetzung für einen warmen Hauptkanal nach der Erfindung (Fig. 2) bzw. bei einer herkömmlichoi Formzusammensetzung auf Phenolharzbasis.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 soll im folgenden die typische Betriebsweise einer Spritzgussmaschine mit warmem Hauptkanal erläutert werden:

Formmaterial wird einem Einfülltrichter 11 zugeführt, von wo das Material in eine Schmelz- und Plastifizierungszone gelangt, beispielsweise in das Innere einer beheizten Zylinderbüchse 13, die eine Schnecke 15 enthält. Das Formmaterial wird durch die Hitze von der Zylinderbüchse 13 geschmolzen und plastifiziert, sowie von der mechanischen Arbeit, die durch die Drehung der Schnecke 15 hervorgerufen wird. Eine vorbestimmte Menge von geschmolzenem und plastifiziertem Formmaterial wird über die als Kolben wirkende Schnecke 15 durch eine Spritzdüse 17 in das Hauptkanalsystem 19 der Maschine gespritzt. Das Einspritzen dieser vorbestimmten Menge von geschmolzenem und plastifiziertem Formmaterial in das Hauptkanalsystem 19 dient dazu, das nicht gehärtete, geschmolzene und plastifizierte Formmaterial 20, welches sich schon im Hauptkanalsystem 19 befindet, in den Formhohlraum 21 zu drücken. Der Druck wird von der Schnecke 15 lange genug aufrechterhalten, so dass das in den Formhohlraum 21 eingespritzte Material aushärten kann. Dann wird die Schnecke 15 im Gegendrehsinn gedreht, wodurch der auf das Material im Formhohlraum 21 ausgeübte Druck abgebaut wird. Gleichzeitig wird das in der Zylinderbuchse 13 vorhandene Formmaterial plastifiziert und geschmolzen, so dass es für den

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nächsten Zyklus bereit ist. Die Form wird geöffnet, und der geformte Artikel wird aus den Formhohlraum 21 herausgenommen, nachdem die Schnecke 15 die -Rückwärtsbewegung beendet hat.

Beim Spritzgussverfahren mit warmem Hauptkanal ist der einzige erzeugte Ausschuss der kleine Anteil an Formmaterial, der im Kanal in Fig. 1 bei Pos. 23 gezeigt ist und der sich im warmen Formabschnitt der Maschine befindet.

Die Temperatur der Zylinderbüchse 13 wird im allgemeinen im Bereich zwischen etwa 54 und 99°C (130 - 21O⁰F) gehalten. Der Abschnitt mit dem warmen Hauptkanal der Maschine wird normalerweise in einem Temperaturbereich zwischen etwa 82 und 122⁰C (180 bis 250 F) gehalten, vorzugsweise zwischen etwa 93 und 105⁰C (200 bis 220⁰F). Dies geschieht auf herkömmliche Weise, beispielsweise durch Zirkulieren von heissem Wasser durch Kanäle 25. Der Formhohlraum wird normalerweise bei einer Temperatur zwischen etwa 166 und 205⁰C (330 bis 400⁰F) gehalten, und zwar durch herkömmliche Heizmittel, beispielsweise elektrische Heizpatronen 27. Is wird bevorzugt, wenn eine Schicht 29 aus wärmeisolierendem Material sich zwischen dem Abschnitt mi^ der hei ssen Form und dem Abschnitt mit dem warmen Hauptkanal befindet.

Der Druck im Hauptkanal system 19 beim Einspritzen und Halten liegt normalerweise in der Grössenordnung zwischen 352 und 1406 kp/cm^ (5000 bis 20.000 psi). Typische Härte- und Haltezeiten im Formhohlraum liegen im Bereich zwischen etwa 10 Sekunden bis 90 Sekunden. Dies hängt von der Geometrie und der Grosse des zu formenden Artikels ab. Die Verweilzeit des nicht gehärteten Formmaterials 20 im Hauptkanal sy st em 19 kann von etwa einem bis zu etwa zehn Betriebszyklen reichen. Verwendet man längere Aushärtzeiten, so wird das Hauptkanalsystem vorzugsweise so konstruiert, dass das nicht gehärtete Formmaterial 20 im Hauptkanalsystem 19 nicht länger als 8 Minuten verbleibt·

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Beim herkömmlichen Spritzgiessen wird das Hauptkanalsystem auf derselben Temperatur wie der Formhohlraum gehalten. Daher wird alles Material im Hauptkanalsystem bei jedem Zyklus Ausschuss und nicht der relativ kleine Betrag an Ausschuss, der beim Verfahren mit warmem Hauptkanal erzeugt wird. Die bei der Erfindung verwendeten Phenolharze sind Pressphenol-Resole oder Novolake. Derartige Pressphenolharze sind bekannt. Kurz gesagt, sind Pressphenolharze bei Zimmertemperatur fest, sie können mit herkömmlichen Techniken gesfchliffen werden und haben eine mittlere "Viskosität, wenn sie bei Misch- und Formtemperaturen verschmelzen. Formresole sind normalerweise basisch katalysierte Kunstharze mit einem Formaldehydfaktor in der Grössenordnung von etwa 90 - 180. (Das bedeutet, dass 40 Gew.-5» wässriges Formaldehyd pro 100 Gew.-^ nicht-substituiertem Phenol vorliegt.) Formnovolake sind normalerweise sauer katalysierte Kunstharze mit einem Formaldehydfaktor in der Grössenordnung von etwa 50 -75.

Normalerweise werden Pressphenolharze aus nicht-substituiertem Phenol und Formaldehyd hergestellt. Es können aber auch andere Phenole und Aldehyde verwendet werden. Besonders illustrative Beispiele sind Kresole, Bisphenol-A und Furfurylaldehyd. 7/enn Materialien, beispielsweise Bisphenol-A und Furfurylaldehyd verwendet werden, deren Gruppen sich von nicht-substituiertem Phenol und Formaldehyd unterscheiden, verändern sich die Eigenschaften von Phenol und Aldehyd in bekannter Weise von den vorstehend angegebenen repräsentativen Proportionen.

Die vorstehend beschriebenen Phenolharze werden bei Formzusammensetzungen oder Materialien verwendet. Herkömmliche Formzusammensetzungen auf Phenolharzbasis werden bei der Erfindung verwendet. Formzusammensetzungen auf Kunstharzbasis enthalten herkömmlicherweise von etwa 30 bis etwa 55» vorzugsweise von etwa 40 bis etwa 45 Gew.-tfo Pressphenolharz. (Phenolharz bedeutet in diesem Zusammenhang entweder Resol oder Novolak plus Hexamethylentetramin). Die anderen Materialien, die beim Formen verwendet werden,

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schliessen ein oder mehrere Füllmittel, Extender, Versteifungsmittel, Pigmente, Schmier- oder Gleitmittel, Verstärkungsmittel und dergleichen ein. Die folgende Tabelle zeigt repräsentative Materialien, die herkömmlicherweise verwendet werden, in verschiedenen Kombinationen bei Formmaterialien auf Phenolharzbasis, und deren herkömmliche Proportionenbereiche:

Tabelle I

Proportion in Gew.-Teilen

Zusammensetzung pro 100 Teile Resal oder . Novolak

Hexamethylentetramin 20-30

Holzmehl 10-60

Asbest 10 - 40

Glimmer "10-4-0

Kalk 5-20

Talkum 5-30

Wollflocke 5-30

Kohlenstoff-Füllmittel 5-30

Pigmente 2.5 - 5

Zinkoxid 5-40

Bariumsulfat 5-40

Kieselerde ' 10-40

Glasfaser . 10-40

Calciumstearat (Gleit- oder etwa 1

Schmiermittel)

Die grundlegende Neuheit der Erfindung besteht in der Verwendung eines additiven Materials bei andererseits herkömmlichen Formzusammensetzungen auf Phenolharz-Basis. Dieses Additiv ist eine reaktive Zusammensetzung, die die Viskosität der Formzusammensetzungen auf Phenolharz-Basis derart verringern kann, dass die Formzusammensetzung eine verarbeitbare Viskosität bei einer Temperatur hat, bei der die Aushärtrate langsam genug ist, so dass die Zusammensetzung auf dieser Temperatur gehalten werden kann, ohne dass sie in den hitzehärtbaren Zu-

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stand während der Zeitspanne übergeht, in der die Formzusammensetzung normalerweise im Hauptkanal beim Spritzgiessen mit einem warmen Hauptkanal anwesend ist. (Der Ausdruck "reaktive Zusammensetzung" bedeutet eine Zusammensetzung, die mit der ^ormzusammensetzung während eines herkömmlichen Aushärtzyklus reagieren kann). Solche reaktiven Zusammensetzungen schliessen Phenolzusammensetzungen ein, die Schmelzpunkte im Bereich von etwa 35 bis etwa 16O⁰C haben. Die reaktive Zusammensetzung ist vorzugsweise eine Phenolzusammensetzung, die wenigstens zwei Positionen im Benzolring hat, die mit dem phenolischen Resol oder Novolak reagieren, der bei der Formzusammensetzung verwendet wird. Spezifische Beispiele derartiger Phenolzusammensetzungen oder Kompounde sind p-Äthylphenol, P-Isopropylphenol, p-^-Butylphenol, p-Cumylphenol, para-Phenylphenol, mit Styrol umgesetztes Phenol (styrenated phenol), para-Cyclohexylphenol, para-Cyclohexenylphenol, Bisphenol-A, und beta-Naphthol. Von diesen phenolischen Materialien eignen sich p-jt-Butyl phenol und p-Cumylphenol für die Erfindung am besten.

Die bevorzugte Klasse von reaktiven Zusammensetzungen oder Kompounden sind para-substituierte Phenole, in denen der para-Substituent eine Alkyl-, Cycloalkyl-, Cycloalkenyl-, Phenyl-, Alkylphenyl-, oder Hydroxyphenylalkyl-Gruppe ist, wobei die Schmelzpunkte im vorstehend angegebenen Bereich zwischen etwa 35 und etv/a 160⁰C liegen. (Der Schmelzpunktbereich gilt für die Zusammensetzungen im im wesentlichen reinen Zustand.-Wenn Mischungen verwendet werden, können diese viel niedrigere Schmelzpunkte haben.)

Das reaktive Kompound wird bei der Phenolharz-Zusammensetzung nach der Erfindung in einer wirksamen Menge verwendet, so dass bei Verwendung des Pressphenolharzes bei einer Formzusammensetzung diese lormzusammensetzung eine verarbeitbare Viskosität bei einer Temperatur hat, die niedrig genug liegt, so dass die Aushärtrate derart ist, dass die Formzusammensetzung nicht in

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denhitzegehärteten Zustand im Hauptkanal während des normalen Spritzgussverfahrens mit warmem Hauptkanal übergeht. Während sich der genaue Betrag ändert, und zwar abhängig von der spezifischen ITatür des Phenolharzes, wurde gefunden, dass das additive reaktive Kompound und die Temperatur im Hauptkanal in wirksamen Beträgen im Bereich von etwa 5 his· etwa 35, vorzugsweise von etwa 10 "bis etwa 15 Gew.-^ pro 100 Gew.-Teile von Resol oder Novolak (ausschliesslich Hexa) verwendet werden.

Das additive reaktive Kompound kann dein Phenolharz nach Herstellung des Harzes zugefügt werden, oder es wird der Formzusammensetzung zugefügt, wenn das Phenolharz ebenfalls der Formzusammensetzung zugegeben wird. Die iⁿormzusammensetzungen. werden auf herkömmliche Art und Weise hergestellt, mit Ausnaiize des Zufügens des additiven reaktiven Kompoundes.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung:

BEISPIEL 1

Eine Formzusammensetzung wurde aus den folgenden Komponenten hergestellt:

Gew.-Teile

Novolak A * 44

Hexamethylentetramin 9

Füllmittel und Pigmente 42

p-_t-Butyl phenol 5

* Ein herkömmliches Pressnovolak für allgemeine Zwecke, hergestellt durch sauer katalysierte Reaktion von 87 Gew.-Teilen von Phenol und 57 Gew.-Teilen Formaldehyd als Formalin.

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Die Komponenten wurden in einer Zweiwalzenmühle "bei einer Temperatur von 85°C 60 Sekunden lang gemischt, als Blatt ausgezogen und granuliert. Das granulierte Formmaterial wurde dem Einfülltrichter einer Spritzgussmaschine mit v/armem Hauptkanal ähnlich der Maschine nach Fig. 1 zugeführt. Die rückwärtige Zone der Zylinderbuchse (die ersten 45,7 cm (18") vom Einfülltrichter) wurden bei einer Temperatur von 65,6⁰C (150⁰P) gehalten. Die Vorderzone der Zylinderbüchse (die nächsten 50,8 cm (20")) und die Spritzdüse wurden bei einer Temperatur von 88⁰C (190⁰P) gehalten. Die Temperatur des geschmolzenen und plastifizierten Fornimaterials beim Austritt aus der Spritzdüse lag bei etwa 93⁰C (200⁰P).

Das -Formmaterial wurde über einen warmen Hauptkanal einem Formhohlraum für 4 Aschenbecher eirgespritzt« Das Wasser im Abschnitt mit dem warmen Hauptkanal lag bei einer Temperatur von 104⁰C (220⁰P). Die Oberflächentemperatur in den Pormhohlräumen lag bei 182⁰C (360⁰P).

Ein typischer Pormzyklus war wie folgt:

10 Sekunden Spritzzeit, wobei die Schnecke als Kolben wirkte, um das Formmaterial in die Formhohlräume zu drücken;

25 Sekunden Haltezeit in den Formhohlräumen;

19 Sekunden Rückwärtsdrehung der Schnecke zur Druckminderung im Formhohlraum, und um die nächste Charge des Materials zu schmelzen und zu plastifizieren.

Die Form wurde dann geöffnet, und vier geformte Aschenbecher wurden herausgenommen. Dann wurde die Form geschlossen, und der Zyklus wurde wiederholt. Der Spritzdruck am Formmaterial lag bei etwa 773 kp/cm² (11.000 psi). Der Haltedruck lag bei etwa 703 kp/cm² (10.000 psi).

Jeder Aschenbecher wog 70 g. Pro Aschenbecher ergab sich ein Ausschuss von lediglich 1 g. Wenn sich das IJaterial im Haupt-

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kanalsystem "bei jedem Zyklus ausgehärtet hätte, wäre pro Aschenbecher ein Ausschuss von etwa 15g angefallen.

Der vorstehend besehriebene Formzyklus wurde mehrere Stunden lang durchgeführt, und zwar an einem Werktag mit 8 Arbeitsstunden. Dabei ergab sich, dass die Anlage nicht abgestellt werden musste, etwa wegen Verstopfens oder sonstiger Fehler des Hauptkanalsystems. Hätte man dasselbe Formen unter denselben Bedingungen mit demselben Formmaterial aber unter Fortlassen des p-jt-Butylphenol aus der Zusammensetzung durchgeführt, so hätten lediglich 20 Zyklen durchgeführt werden können, bevor die Maschine wegen verstopfter Hauptkanäle hätte abgestellt werden müssen.

Die Eigenschaften der ausgehärteten Formartikel waren durch die Anwesenheit von p-Jb-Butylphenol in der Zusammensetzung nicht wesentlich geändert. Mit der oben beschriebenen Zusammensetzung, sowohl mit als auch ohne p-_t-Butylphenol·, wurden Zugstangen im Spritzgussverfahren hergestellt. Die Eigenschaften der ausgehärteten Zugstangen sind in der folgenden Tabelle II niedergelegt.

Die Zusammensetzung ohne p-jt-Butyl phenol war wie folgt;

	Gew.-Teile
Novolak A	49 -
Hexamethylentetramin	9
Füllstoffe und Pigmente	42

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Tabelle	II	738	Dielektrischer Verlustfaktor	0,81	mit p-t-Butylphenol
Eigenschaften <		7,350	60 Hz	0,33	492
ier Vergleichsstücke	991	1O³Hz	0,06	•7,000
ohne Eigenschaft ■ p-t-Butylphenol	14,1*00	10^bHz	870,6
ρ " Zugfestigkeit(kp/cm )	74,900	12,380
(psi)	1,07	67,900
Biegefestigkeit (kp/cm )	2,300	0,97
(psi)	32,700	2,250
Elastizitätsmodul (kp/cm )	1,58	32,000
¹¹ (psi χ 10°)	0,29	1,74
Druckfestigkeit (kp/cm )	1.38-1.42	0,32
(psi)	191	1,37
Izod-Schlagzähigkeit (kg)	375	185
" (Ft.lb/in.)	y₀) 0,28	365
Spezifisches Gewicht	ι 238	0,22
T/ärme-Biegungs temperatur bei einem Dsuck von 18,48 kp/cnT (= 264 psi) in ⁰C	0,9 x 1O¹⁰	233
in ⁰F		1 χ 10¹⁰
Wasserabsorptions vermögen (	18,8
Durchschlagsfeldstärke (Volt/Mil)(1 MiI=1/1000")	10,1	22,8
Spezifischer Widerstand (Ohm/cm)	5,8	11,2
Dielektrische Konstante	5,9
60 Hz
1O³Hz	0,83
1O⁶Hz	Q,39
0,08

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-H-

BSISPIEL 2

Eine Spritzguss-Formzusammensetzung für einen warmen Hauptkanal auf Resol-Basis wurde aus den folgenden Komponenten hergestellt:

Komponente Gew.-!Teile Resol A 44

Füllmittel und Pigmente 52

p~t-Butylphenol 4

Resol A ist ein kalt-gehärtetes Phenol-Formaldehydharz, Faktor 129.

Das Mischen, Granulieren und Formen wurde wie in Beispiel 1 erläutert durchgeführt. Alle Temperaturen wurden auch unver-■ ändert beibehalten.

Folgender Zyklus fand statt:

10 Sekunden Einspritzzeit; 58 Sekunden Haltezeit im Formhohlraum; 18 Sekunden Rückwärtsdrehung der Schnecke.

Der Druck auf das Formmaterial lag bei etwa 703 kp/cm (10.000 psi) sowohl beim Einspritzen wie auch beim Kalten.

Unter den vorstehend beschriebenen Bedingtingen wurden Formzyklen mehrere Stunden lang durchgeführt. Dabei ergab sich kein Zeichen für ein Verstopfen oder eine sonstige Fehlfunktion im Hauptkanal sys tem. Ohne p-_t-Butylphenol in der Zusammensetzung hätten wahrscheinlich lediglich 10 Zyklen durchgeführt werden können, bevor ein Verstopfen oder ein sonstiger Fehler im Hauptkanalsystem ein Abstellen der Maschine verlangt hätte.

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KSISPIEL 3

Die Viskosität (in Centipoise) wurde über der Zeit bei drei verschiedenen Temperaturen (100, 110 und 120⁰C) gemessen bei einer Shear-Rate von 0,07/sec in einem "tfissenberg Rheometer, und zwar für die "beiden in Beispiel 1 "beschriebenen Formmaterialien auf Novolak-Basis. Die Ergebnisse für das p-_t-Butylphenol enthaltende Material sind in Pig. 2 wiedergegeben. Die Ergebnisse für dasselbe Material, jedoch ohne p-_t-Butylphenol, sind in Fig. 3 gezeigt.

Bei einer Temperatur von 10O⁰C hatte das herkömmliche Formmaterial eine mehr als zweifach grössere Viskosität als das Material mit p-^t-Bu tyl phenol. Nach drei Minuten war die Viskositätsdifferenz etwa dreifach. Bei einer Temperatur von 110⁰C war die Viskositätsdifferenz etwa dreifach, nach vier Minuten stieg die Viskosität beim herkömmlichen Material sehr stark an, nicht jedoch die von dem Material mit p-jt-Butylphenol. Bei einer Temperatur von 125⁰C waren die Ars tiegsraten etwa gleich, obwohl das p-jt-Butylphenol enthaltende Material eine geringere Anfangsviskosität hatte. Ähnliche·Wachstumsraten der Viskosität bei dieser Temperatur zeigen ähnliche Aushärtraten bei Pormtemperaturen an.

■Es sei bemerkt, dass in den Fig. 2 und 3 die Viskosität in Poise über der Zeit in Minuten aufgetragen wurde.

-Ansprüche-

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Claims

Case C-9688-G . Union Carbide Corporation

W 270 Park Avenue

5. Sept. 1975 ^{NeW York>
Ν}·^Υ· ¹⁰⁰¹⁷ ' ^USA

Patentansprüche

1. Phenolharz-Zusammensetzung, gekennzeichnet durch

a) ein Pressphenolharz und

b) einen wirksamen Betrag eines reaktiven Phenolkompounds, welches die Viskosität von Formzusammensetzungen verringern kann, die das Pressphenolharz enthalten, und zwar auf eine verarbeitbare Viskosität "bei einer Temperatur, bei der die Zeitdauer, innerhalb derer die Formzusammensetzung in einen hitzegehärteten Zustand aushärtet, grosser ist als die Zeitdauer, während der sich die Pormzusanunens etzung in einen Hauptkanal bei einem normalen Spritzgussverfahren befinde", wobei die Formzusammensetzung zur Verwendung beim Spritzgussverfahren geeignet ist, und wobei die Pormzusammensetzung in einer Spritzeinrichtung geschmolzen und plastifiziert wird und mittels der Spritzeinrichtung in einen Forinhohlraus durch einen Hauptkanal gespritzt wird, der die Spritzeinrichtung mit dem Formhohlraum verbindet.

2. Phenolharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das reaktive Phenolkompound ein substituiertes Phenol ist.

3. Phenolharz-Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass das reaktive Phenolkompound ein Kompound ist, welches einer. Schmelzpunkt im Bereich von etwa 35 bis etwa 160 C hat.

4. Phenolharz-Zusammensetzurg nach -^spruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Phenolkompound ein para-substituiertes Phenol ist, worin der para-Substituent eine Alkyl-, Cyclealkyl-, Cycloalkenyl-, Phenyl-, Alkylphenyl- oder Hydroxyphenylalkyl-Gruppe ist.

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-Z-

5. Phenolharz-Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Phenolkompound p-jt-Butyl phenol ist.

6. Phenolharz-Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Phenolkompound p-Cumylphenol ist.

7. Formzusammensetzung, geeignet zur Verwendung "beim Spritzgiessen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formzusammensetzung die Phenolharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1 enthält.

8. Formzusammensetzung, geeignet zur Verwendung beim Spritzgussverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pormzusammensetzung die Phenolharz-Zusammensetzung nach Anspruch 2 enthält.

9. Formzusammensetzung, geeignet zur Verwendung beim Spritzgussverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pormzusammensetzung die Phenolharz-Zusammensetzung nach Anspruch 3 enthält.

10. Pormzusammensetzung, geeignet zur Verwendung beim Spritzgussverfahren nach A_nSpP₁₁₀I₁ i_f dadurch gekennzeichnet, dass die Pormzusammensetzung die Phenolharz-Zusammensetzung nach Anspruch 4 enthält.

11. Pormzusammensetzung, geeignet zur Verwendung beim Spritzgussverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pormzusammensetzung die Phenolharz-Zusammensetzung nach Anspruch 5 enthält.

12. Pormzusammensetzung, geeignet zur»Verwendung beim Spritzgussverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pormzusammensetzung die Phenolharz-Zusammensetzung nach Anspruch 6 enthält.

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13. Spritzgussverfahren, "bei dem eine Formzusammensetzung in einer Spritzgusseinrichtung geschmolzen und plastifiziert wird, und die geschmolzene und plastifizierte Formzusammensetzung durch ein Hauptkanals_ystem in einen Formhohlraum gespritzt wird und wobei das Hauptkanalsystem "bei einer Temperatur gehalten wird, "bei der die Zeitspanne, in der die ^ormzusammensetzung hitzehärtet, grosser ist als die normale Verweilzeit der ^ormzusammensetzung im Hauptkanalsystem während des Spritzgiessens, dadurch gekennzeichnet, dass als Formzusammensetzung die Formzusammensetzung nach Anspruch 7 verwendet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Formzusammensetzung die Formzusammensetzung nach Anspruch 8 verwendet wird.

15# Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Formzusammensetzung die 5'ormzusammensetzung nach Anspruch 9 verwendet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Formzusamniensetzung die Formzusammensetzung nach Anspruch 10 verwendet wird.

17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Formzusammensetzung die Formzusammensetzung nach Anspruch 11 verwendet wird.

18. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Formzusammensetzung die Formzusammensetzung nach Anspruch 12 verwendet wird.

Der Patentanwalt

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