DE1569234A1

DE1569234A1 - Harzmischung auf Phenolbasis

Info

Publication number: DE1569234A1
Application number: DE19651569234
Authority: DE
Inventors: Shannon Richard F
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning
Priority date: 1960-12-29
Filing date: 1965-09-17
Publication date: 1969-06-12
Also published as: BE669776A; LU49496A1; US3207652A; NL6512244A; DE1569234B2; GB1098029A

Description

DR.-INQ. DIPL.-INQ. M.SC. QIPL.-PHYS. DR. HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH "j C g g 2 34 PATE NT'A N WÄUTE IN STUTTSART

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3 ^ens-Corning Fiberglas Corporation

Toledo , Ohio ,USA

Harzmischung auf Phenolbasis

Sie Erfindung betrifft eine Harzmischung und insbesondere eine verbesserte Harzmischung auf Phenolbasis mit Eigenschaften, welche sie besonders geeignet für die Verwendung im Zusammenhang mit Mineralfasern machen.

Es wurden auch bisher schon harzartige und gunmiartige Produkte zum Binden von beliebig angeordneten oder auegerichteten Pasern, bzw. zua Herstellen von Paeerkörpern verwendet.

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Zu diesen Produkten zählen Phenolharze, Stärke, Harnstoff-Formaldehyde, Melamin -Formaldehyde, Butadien »Styrole, Butadien -Acrylonitrile, Naturkautschuk und synthetischer Kautschuk, Latex, Asphalt und verschiedene andere Materialien, die teilweise in verschiedenen Verbindungen miteinander als Bindemittel für Paserkörper zur Anwendung kommen. Verschiedene Behandlungearten für die Fasern, auch solche- mit hier aufgezählten Produkten, sollen die Fasern auch gegen Auswitterung, Abrieb und andere Abnutzungen schützen. Hierbei werden die Fasern in beliebiger Anordnung gepackt und durch Bindemittel mitteinander verbunden. Die Bindemittel sammeln sich üblicherweise an Faserverbindungen und an Berührungspunkten zwischen den Fasern. Nach dem Abbinden bilden sie bestimmte Körper, die zusammendrückbar sein müssen, weil die Fasern ihrerseits elastisch sind. Obwohl die Fasern in demselben Verband eingeschlossen sind, geben sie unter Druck nach und nehmen die ursprüngliche Form wieder an, wenn der Druck nachläßt. Viele Bindemittel

fließen nicht zu den Berührungspunkten zwischen den Fasern sondern bilden lediglich Tropfen an den Faseroberflächen und binden deshalb nicht zuverlässig alle Faserr aneinander. Andere Bindeeittel fließen gleichmäßig über die Faseroberfläche? Sit ergeben jedoch keine feste Bindung zwischen den Fasern.

£■ hat eich ala wünschenswert erwiesen, daß das Bindemittel

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für Fasern vor dem Abbinden eine geringe Viskosität und eine gute Fließfähigkeit aufweist, jedoch mit zunehmender Erhärttang festklebt und eine dauerhafte Verbindung ergibt.

Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Bindemittel zu schaffen, welches sowohl die Oberflächen der Fasern schützt als auch die Fasern miteinander verbindet»

,Eine weitere, duroh die Erfindung gelöste Aufgabe besteht iii der Schaffung einer Harzmisohung mit guter Fließfähigkeit vor dem Aushärten und mit großer Festigkeit nach dem Aushärten.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist äie Verbesserung einer Gießharzmischung, die aus Harzmassen und aus Fasern besteht.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Harzmischung, die verschäumt und als Schaumstoff, in Form von Tafeln oder in anderem Zustand,als schäumige Bindemittel oder zur Oberflächenbehandlung der Fasern und für andere Anwendungsärten geeignet ist. " ' " ' ' ■ ' ^: ' ^J ■■' ' "■ " '^: ■'■■ ■■ ^{: :}- ■■■■ ■ : --.-■.-

Es hat sich gezeigt, daß eine Mi~9c?hung aus Resolharz und einem Novölakharz neue, unerwartete und vorteilhafte

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kalische Eigenschaften aufweist. Die genannten Harze eind auf Phenolbasis aufgebaut. Verschiedene Zusammensetzungen eines Kovolakharzes und eines Resoiharzes in Pulverform, als Lösung oder als wässrige Emulsion sind anwendbar. Serartige Zusammen-Setzungenwerden nachfolgend an Hand von besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Die !Erfindung ist jedoch nicltauf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Es hat sich gezeigt, daß Mischungen aus Bovolakharzeri und Resölharzen sowohl ale Bindemittel für Pasern, als Gießharze uxd als Schaumstoff in beliebiger Form, beispielsweise als Platten» Blöcke oder Tafeln angewendet werden können. Mischungen aus Novolakharzen und Resolbarzen sind auch iribesbndere als-Bindemittel geeignet und können als Gießharzmischungen Anwendung finden, da sie wegen ihrer hervorragenden Fließfähigkeit nur geringe Drücke beim Gießen und dementsprecbendywenig aufwendi~ ' ge Einrichtungen dazu bei hervorragender Formeigenschaft erfordern.

Die Novolak"-. und Eesolharzmischungen sind auch besonders gut als Bindemittel geeignet, da sie, wie es sich gezeigt hat, vor der Verfestigung hervorragend und außergewöhnlich gut fließen und nach der Verfestigung eine besonders zähe Verbindung herstellen. Ein besonderer Vorteil der Kovolak- und Resolharz

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mischungen besteht in ihrer Verschäumbarkeit, da sie gegenüber reinen Novolakharzensebr kurzfristig abbinden und nach den Erhärten einen sehr festen Schaum bilden .

Bas Verhältnis zwischen Novolakharz und Resolharz kann in weiten Grenzen veränderlich gewählt werden und zwar je nach dem gewünschten Verwendungszweck und den gestellten Anforderungen. Sine Mischung mit hohem Gehalt an Novolakharz wird zum Gießen und Verschäumen bevorzugt. Als Bindemittel, beispielsweise zum Binden von Fasern, wird zweckmäßigerweise eine Mischung mit hohem Gehalt an Hesolhärz gewählt. Zur Verbesserunge der Fließfähigkeit der Harzmischung vor dem Abbinden werden der Mischung geringe Mengen an Novolakharz zugesetzt. Die verbesserte Fließfähigkeit ist für Bindemittel wünschenswert, daroi^t die Bindemittel zu den Berührungspunkten der Fasern und in Zwischenräume des behandelten Materials fließen und nach dem Aushärten sehr wirksam sind. Ein Übersπnuß an Resolharz in Harzmischungen, die als Bindemittel zur Anwendung kommen, erzeugt eine bessere Bindung

schnelleres
und ein / Aushärten. Derartige Harzmischungen sind auch anwendbar bei den bekannten Verfahren zum Ausformen von Glas?- fibernaterial.

Zum Gießen und Verschäumen wird eine große Menge an Novolakharz dem Hesolhärz zugemischt. Geringe Mengen an Resolharz

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in der Miechung mit Novolakharz verringern die Viskosität der Mischung vor dem Aush&rtan, wodurch die Fließfähigkeit und Verschäumbarkeit erhöht wird,und ergeben einen festeren und dichteren Schaum bzw. einen festeren Formling nach den Aushärten; Ss wurde beobachtet, daß bei Einwirkung von Wärme auf ein Resol-Novolakharzgemisch die Viskosität stark abfällt und dann die Aushärtung plötzlich einsetzt. Das Harzgemiach fließt gut innerhalb von Sekundenbruchteilen, in denen die Viskosität des Harzgemisches die von Wasser annimmt, und härtet dann kurzfristig zu einer festen Verbindung aus. Die meisten Phenolharze werden mit zunehmender Erwärmung dickflüssiger und weisen nicht die Verminderung der Viskosität innerhalb von Sekundenbruch* teilen auf, die bei der erfindungsgemäßen Harzmischung eintritt.

Ein Movolakharz ist das Reaktionsprodukt aus Phenol-Forroaldehyd unter Anwesenheit eines saueren Katalysators. Hierbei ist die molare Menge des Formaldehydes geringer als die molare Menge des Phenols. Das Reaktionsprodukt weist Ketten mit endständigen Phenolen auf, welche in der Struktur den Dihydroxy-Diphenylmethan gleichen. Das genannte Reaktionsprodukt kann ständig gelöst sein und in flüssiger Form gehalten werden und bindet erst nach Zusatz eines Härtemittels ab. Novolakharze gelten normalerweise als sogenannte' Zweistufenharze, da die erste Stufe in der Aufbereitung der Harze besteht und die zweite

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Btufβ die Züelschung eines Härtemittels erfordert. Als mittel kommt Hexamethylentetramin in Frage, welches die Aushärtung in Gang setzt. . -; ■-■-,-

Resolharze entstehen durch Reaktion von Phenol-und JOrmaldehyd ie Überschuß unter Anwesenheit elnee alkalischen Xatalyeatore und gleichen in der Struktur Pheno!«-Alkoholen. Sie härten Mater Einwirkung von Wärme und/oder von Säuren aus. Reaolharze gel-

durch ten als sogenannte Einstufenharze, da allein / Einwirkung von Warne und durch Wiederabkühlung der Härtungsprozees in Gang geeetzt und jederzeit zwischen der Zugabe von Formaldehyd und deo endgültigen Aushärten wieder gestoppt werden kann. Derartige Reaktionsproduktezeichnen siüh durch Methylol-Seiten·» oder Endgruppen und dureh MethylenbrUcken aus .

PUr die Verwendung als Bindemittel und als Gießharze!schung sind drei Zustandeformen entwickelt worden*-nämlich, die Pulverform ,die wässerige Emulsion und die Lösung, In Fällen, in welchen Pulver verwendet wird muß jedes Pulverteilchen eine vollständige Einheit in sich bilden; d.h., es muß sowohl Resolbarz- und Novolakharzteilchen als auch Material zunr Vernetzen, welches die, Aushärtung herbeiführt sowie andere terialien wie beispielsweise Bindemittel, und Füllstoffe % halten. Wässrige Emulsionen enthalten |iovolakharz, in emulgier

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ter Form zusammen mit Resolharz in wässriger Lösung. Sowohl ·. Resolharze als auch Novolakharze lassen sioh in Alkohol lösen und können in dieser Form Anwendung finden. Alkoholische Lösungen werden entweder aus pulverförmigen Harzen oder aus nassen oder dehydrierten Reaktionsprodukten wässriger Lösungen hergestellt.

Beispiel I

Eine zum Binden von Fasern oder als Gießharz geeignete Harzmischung wird folgendermaßen hergestellt. Dehydriertes Phenolharz wird mit Äthylalkohol gemischt und so eine 70$ige (Gewicht) Alkohollösung eines Resolharzes hergestellt, welches das Reaktionsprodukt aus 2,36 mol Formaldehyd auf 1 mol Phenol enthält. 14 Gewichtsteile dieser alkoholischen Lösung des Resolharzes werden mit 128 Gewichtsteilen einer 70$igen Alkohollösung eines Novolakharzes gemischt, weltsh letzteres als Formaldehyd und Phenol im molaren Mengenverhältnis von 0,75 zu 1,0 hergestellt ist. Zu dieser Mischung von Alkohollösungen werden 10 Gewichtsteile an Hexamethylentetramin zugegeben „ welches als Härtemittel für das Novolakhars dient. Außerdem werden nochmals 8 Gewichtsteile an denaturiertem Aethylalkohol

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beig<emis«ht. Es kann auch Methylalkohol sur Anwendung kommen; Aethylalkohol wird jjsdoch bevorzugt.

Beispiel II

71 Gewichtsteile einer 70$igen Alkohollösung von Resolharz nach Beispiel I wird mit 71 Gewiehtstteilen einer 70 #igen Alkoäollösung von Novolakhars nach Beispiel I gemischt* Zu dieser Mischung werden 6 Gewichtsteile an Hexamethylentetramin und 8 Gewichtsteile an denaturiertem Aethylalkohol augegeben. Eine deratige Harzaisehung kann als Bindemittel zur Herstellung von Faserkörpern Anwendung finden.

Beispiel III

Zu 127 Gewichtsteilen einer 70#igen Alkohollösung von Eesolharz nach Beispiel I werden 16 Gewichtsteile einer 7Q$igen Alkohollösung von Novolakharz nach Beispiel I zugemischt. Mit einer weiteren Zugabe von 1,33 Gewichtsteilen an Hexamethylentetramin erhält man ein Bindemittel, welches auf Fasern aufgesprüht werden kann. Diese Harzmischung ist als Bindemittel geeignet. Die Herstellung von Mischungen aus den in den Beispielen 1,11 und III genannten Alkohllösungen erfordert

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keine besonderen Misehungsverfahren, da die Lösungen sich beliebig miteinander vermischen lassen.

Es hat sich gezeigt, daß bei der Herstellung von Reaolharzen , die mit Novolakharzen vermischt werden, das molare Mengenverhältnis zwischen Formaldehyd und Phenol variiert werden kann und zwar in den Grenzen von 1,5 mol und 2,75 mol Formaldehyd zu jeweils 1 mol Phenol. Auch bei der Herstellung der Hovolak-« harze können die molaren Mengenverhältnisse »wischen Forraalde-hyd und Phenol variieren und zwar in den Grenzen zwischen 0,5 mol und 1,0 mol Formaldehyd zu jeweils 1 inol Phenol. Bei der Herstellung von Resolharsen liegt das molare Mengityerhäitnis zwischen Formaldehyd und Phenol vorzugsweise in den Grenzen zwischen 2,0 zu 1 und 2,4 zu 1 . Die aus den genannten molaren Verhältnissen hervorgegangenen Harze können in jeder beliebigen form miteinander vermischt werden und es bedarf hierzu nicht der alkoholischen Lösung. Die folgenden Beispiele betreffen weitere Ausführungsformen der Erfindung, bei denen keine alkoholischen Lösungen von Hovolakharzen und Resolharziin zur Anwendung kommen.

Beispiel IV

Zunächst werden jeweils 0*75 mol Formaldehyd mit 1 mol Phenol

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in Reaktion gebracht und damit ein lovolakharK in Form eines 40~Maschen-Pulvers hergestellt. 90 Gebietsteile dieses Movolakharzes werden bis zum Schmelzpunkt erhitzt und 10 Gewichtsteile eines Resolharzes beigemischt. Dieses Reaolharz stellt ein Reak= tionsprodukt aus jeweils 2,36 mol Formaldehyd \xn& t'tsjol Phenol dar und ist ein 200-Maschen~Pulver. Schließlich werden 10,8 Gewichtsteile Hexamethylentetraraen zugegeben. Hat.h erfolgter Durehmischung wird die Temperatur der Schmelse abgesenkt., bis diese aushärtet. Bas entstehende Material vird auf die gewünschte Stückgröße zerkleinert.

Beipiel 7

46 Gewichtsteile des nach Beispiel IV hergestellten Kovolakharzes wird geschmolzen. 54 Gewichtsteile des Resolharzes nach Beispiel IV sowie 6 Gewichtsteile Hexamethylentetramen hinzugefügt. Nach erfolgter Durehroischung wird wiederum die Temperatur bis zur Erstarrung der Schmelze abgesenkt und das entstehende Material auf die gewünschte Teilchengröße zerkleinert.

Pulverisiertes Resolharz ist normalerweise alkohollöslieh und demgemäß ein söge =,nntes B-Stufen-Harz, wenn ea durch die Dehydrierung eines wasserlöslichen Resolharzes, d.h. eines söge«

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nannten A~Stufen-Harzes, und durch Verpulverung entsteht. Bei der Aushärtung des pulverisierten B-Stüfen-Harzes entsteht Wasser auf Grund einer Kondensationereaktion. Das nach den Beispielen Iv, V und VI hergestellte Resolharz härtet insofern nicht vollständig aus, als mit fortschreitender Verfestigung Wasser auskondenaiert,

Beispiel VI

9 Gewichteteile des Novolakharzes nach Beispiel IV werden auf den Schmelzpunkt erhitzt und 91 Gewichtseile des Resolharz.es nach Beispiel IV sowie 1 Gewichtsteil Hexamethylentetramin beigemischt. Nach erfolgter Mischung wird die Temperatur unter den Schmelzpunkt abgesenkt und das entstehende Material zerkleinert und pulverisiert.

Die nach den Beispielen IV, V und VI hergestellten Feststoffteilchen sind in sich homogen. Jedes nach Beispiel IV entstehende Pulverteilchen enthält Eesolharz, Novolakharz und Hexamethylentetramin in gleichmäßigem Mengenverhältnis. Jedes dieser Teilchen enthält alle drei Bestandteile und zusätzlich diese Bestandteile in denselben Mengenverhältnissen. Die pulverisierten Produkte nach Beispielen IV, V und VI können aber auch dadurch hergestellt werden, daß die Bestandteile in Alkohol gelöst

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und rait einander,vermischt werden, daß außerdem das Lösungsmittelnach der Vermischung entfernt und das entstehende Produkt dehydriert und pulverisiert wird. Derartige pulverisierte _;..Produkte könne'n als Bindemittel, als Gießharze oder als Schaumstoffe verwendet werden.

Wässrige Emulsionen sind als Bindemittel für Fasern geeignet. Die wässrigen Emulsionen bestehen aus Lösjungen von H@solha.rzen in Vfesser und aus wässrigen Emulsionen eines üovol&kliarzes mit einem Feststoffgehalt von 40$, was nachfolgend beschrieben wird:

Beispiel VII

Jeweils 2,36 mol Formaldehyd werden mit 1 iool Phenol in Reaktion gebracht und ein Resolharz hergestellt. Mit 20 ßewichtsteilen dieses Resolbarzes stellt man eire50$ige Wasserlösung her und mischt 200 Gewichtsteile der Emulsion eines Novolakharzes bei, welches aus jeweils 0,75 mol Formaldehyd und 1 raol Phenol besteht. 11 Gev/ichtateile He:mmethylentetramin-Pulver werden dann als wässrige Lösung aufbereitet und der Resolharz-Novolakharz-Mischung beigegeben. Die daraus entstehende Haramischung findet Verwendung als Bindemittel, welches leicht auf Fasern aufgesprüht werden kann.

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Beispiel VIII

100 Gewichtsteile des Resolharzes nach Beispiel VII werden in einer 50#igen Wasserlösung aufbereitet und 100 Gewichtsteile des Novolakharzes nach Beispiel VII in Form einer 45 wässrigen Emulsion beigefügt. Diese Mischung rührt ©an i und mischt 6 Gewichtsteile einer wässrigen Lösung an Hexaiaethylöntratmin unter Rühren bei . Die so entstehende flüssige

formierte
mischung wird auf/Fasern aufgesprüht und dient als Bindemittel

dafür.

Beispiel IX

180 Gewichtsteile des Resolharzes nach Beispiel VII v/erden wiederum zu einer 50$igen Wasserlösung aufbereitet und Gewichtsteile des Hovolakharzes nach Beispiel VII in Form einer 50$igen wässrigen Emulsion beigemischt. lach intensiver Mischung gibt man 1,33 Gewiehtateile von in Wasser gelöstem Hexamethylentetramin unter weiterem Rühren zu .

Die wässrige Lösunge des Hexamethylentetramin nach den Beispielen VII, VIII und IX kann in ihrer Konsentration variiert werden und zwar je nach der gewünschten Fließfähigkeit. Ee

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kann auch eine besonders große Vaseermenge als Lösungsmittel für das Hexamethylentetramin zur Anwendung kommen, wenn das Harz besonders flüssig sein soll, bevor es beliebig, beispielsweise als versprühbares Bindemittel zum Einsatz kommt. Die genannten wässrigen Mischungen werden vorzugsweise als Bindemittel verwendet.

Die erfindungsgemäße Harzmischung kann einen Gewiehtsanteil an Uovolakharz innerhalb der Grenzen von 3 i> und 97 $ sowie einen Gewichtsanteil an Hesolbarz innerhalb der Grenzen von 97 i* und 3 i° aufweisen. Bezüglich des Gewichts des vorhandenen Novolakharses können der Harsmischung 8 fo - 16 # eines Vernetzungsmittels bzw. eines Härtungsmittels wie Hexamethylene tetramin zugeseäzt werden. Pulverisierte Bindemittel nach den Beipielen IV, V und VI können mit Einrichtungen aufgetragen werden, wie sie beispieleweise in dem US-Batent 2 936 479 beschrieben sind. In einer dersrtigen Einrichtung wird pulverisiertes Bindemittel auf Fasern aufgetragen, welche in einem ZeatrifugSa^verfahren vorgeformt sind. Bei diesem Verfahren werden Fäden geschmolzenen Glases aus einer Spinndüse gedeckt und mit Hilfe eines Gasatroms eines Brenners oder Gebläses naeh unten ausgezogen. Die pulverisierten Bindemittel werden den Pasern in genügender Menge zugeführt, so daß das Endprodukt

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bezüglich dee Gesamtgewichtes in den Grenzen zwischen etwa 0,25 # und 50 $> Bindemittel enthält. Die wässrigen Boulsionen können durch Sprühdüsen zugeführt werden, die bei beliebigen, bekannten Faser-Form-Verfahren in den Formraum gerichtet sind. Nach der Zufuhr des Bindemittels folgt eine Behandlung in; einem Härtungsofen, bei welcher die Harzbestandteile aushärten. Wenn die Bindemittel durch Sprüh-en zugeführt werden, so enthält das Endprodukt etwa 0,5 Gewichts^ bis 50 Gewichts^ Bindemittel,,

Erfindungsgemäße Harzmischungen können auch versehäwmt und als Bindemittel oder als verschäumte Isolierplatten und ähnliche Formkörper verwendet werden. Beispiele für verschäumbare Hara,-mischungen sind nachfolgend beschrieben:

Beispiel X

Jeweils 0,75 mol Formaldehyd und 1 mol Phenol werden miteinander in Reaktion gebracht und daraus ein Novolakharz hergestellt. Jeweils 2,36 mol Formaldehyd und 1 mol Phenol ergeben Resolharz, welches zu einem 200-Maschen-Pulver verarbeitet wird. 90 Iewichtsteile des Novolakharzes bringt man zum Schmelzen bei einer Temperatur, die 110⁰C nicht übersteigen. Dem geschmolzenen Kovolakharz werden 10 Gewichtefieile des Resolharzes, H Gewichtsteile an Hexamethylentetramin, 2 Gewichtsteile an Di-H-nitro-

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sopentamethylenetetrainin(QEis:iLiiel ND) und 2 Gewichtsteile an X-520-Silikon zugemisehti Das X-520-Silikon ist ein organisches flüssiges .Silikon, rait-einem spezifischen Gewicht, τοη 1,0.3 ' bei 25⁰C» einem St'oiskpunkt vein -35°C_? einem PlaajsapianlEt τοη 262°C und mit den folgenden Visco-sitäten in Centistokes bei den angegebenen Temperaturens 900 bei 25°Ct 600 "bei 38°C und 90-bei _ 99^WC Die Zugaben zu üew geschmolzenen werden schnell beigemischt sind die 'homogene Mischung abgekühlt". Nach' der Verfestigung wird das Produkt verkleinert und auf die gewünschte Korngröße pulverisiert.

Beispiel XI

Unter Anwendung-desselben-Mischungsverfahrens und derselben Harse wie beim Beispiel X werden 50 GewichtsteiIe Resolharz, 8 Gewichtsteile Hexamethylentetramin, 2 Gewichtsteile Di~H·=, NitroBopentaajethylentetramin und 2 Gewichtsteile Polyoxjaatfeylensorbitan-Monopalniitat schnell unter Rühren 50 Gewiohtsteilen von gesöhffiiolaeneiD Novolalchara zugegeben. Nach vollständiger Durchmischung läßt man das Material schnell abkühlen und zerkleinert es nach der Verfestigung auf die gewünschte (Teilchengröße. Teilchengröße für Meßsiebe mit 40 Maschen bis su 200 Maschen sind für die weitere Verwendung der Harzmischungen

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zweckmäßig. Das Polyoxjeethylen-sorbitan Monopalmitat stellt eine nicht-ionische Emulgierhilfe dar, welche mithilft, die Zellengröße des Schaumstoffes zu steuern. Sobald das pulverisierte Produkt erhitzt wird, schäumt es auf und bildet eine Deckschicht. Wenn das pulverisierte Produkt im richtigen Verhältnis auf Fasern aufgebracht wurde, dient es als verechäumtes Bindemittel. Der Schaumstoff kann aueh die Zwischenräume zwischen den Fasern völlig ausfüllen, wenn genügende Mengen der Grundsubstanz den Fasern beigemischt wurden. Bei derartigen Schaumstoffen liegt der Anteil des-Resolharzes am Gewicht der Zusammensetzung aus Resolharz und Novolakharz in den Grensen zwischen 5$ und 50$, während sieh der Anteil des Novolakharzes in den Grenzen zwischen 95 $ und 50 $> bewegte Am Gesamtgewicht. der Schaumkörper kann der Anteil des Schaumstoffes zwischen etwa 5 $> und 85 °ß> liegen.

Erfindungsgemäße Mischungen aus Resolharzen und üfovolakharsen, die verschäumbar sind und Schaumkörper ergeben oder die als Bindemittel und Füllmittel für FaBerkörper dienen, werden folgendermaßen aus Alkohollösungen hergestellt:

Beispiel XH

Ein Resolharz wird aus jeweils 2,36 mol Formaldehyd und i rool

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Phenol hergestellt und in einer 50#igen Alkohollösung aufbereitet. 20 Gewichtsteile dieses Resolharzes mischt man mit 130 Gewiehtsteilen eines Novolakharses, 'welehes aus jeweils 0,75 mol Formaldehyd und 1 mol Phenol Gesteht und in eimer 7Obigen alkoholischen Lösung vorliegt. AIa Zusatz &i dem swel Hauptbestandteilen werden 11 Gewiefotsteile Hexamethylentetramin,

2 Gewichtsteile Di-N-Nitrosopentaioethylentetraffiiia, 2 Seitfiotitsteile X-520-Sililcon nnä 4 Gewiehtsteile Alkofeöil beigeraisefot.

Diese alkoholische lösung tenn als Bindeaiittel ¥erwenäimg formierte ·

auf/Fasern ohne bestimmte Fora oder auf Faserballen suit

bestimmter Formgebung aufgebraust v/ird_e Wenn die Faserballen in einem Härtungsofsn erhitst werden, schaust das Bindemittel auf.

Beispiel XIII

83 Gewichtsteile einer 60$igen Alkohollöaung des Resolharsses nach Beispiel XII werden mit 71 Gev/iöhtateilen einer 70$igen Alkohollösung des Novolakhariies nach Beispiel XII„ weiter mit 6 Gewichtsteilen Hexame thy lent etraiain, nsit 2 Gewichtsteilen Di-N-Nitrosopentamethylentetrarain, mit 2 Gewichtsteilen X-520-Sil'jkor. und mit 8 Geeichtste ilen Alkohol vermischt« Die daraus entstehende alkoholische Lösung kann man als Bindemittel verwenden, welches direkt auf die Fasern aufzutragen ist. Der züge=·

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13.9.1965 . *^v - erAlkoholanteil kann zum Einstellen der Viskosität der alkoholischen Lösung variiert werden und zwar bei jeder der oben genannten Eezepturen. Es ist mitunter notwendig» die Viskosität auf die Erfordernisse einzustellen, Insbesondere wenn das Bindemittel in Sprühpistolen oder in anderen geeigneten Einrichtungen verarbeitet werden soll .

Jede der Harzmischungen nach den Beispielen XII und XIII kann in Pulverform überführt werden und zwar durch Entzug des Lö-> sungsmittels und des Wassers durch Erhitzen der Lösung unter Vakuum. Den so erzeugten Feststoff kann- man zu Pulver verarbeiten.

Es hat sich gezeigt, daß die Harzmischungen, welche sowohl Novolakharz als auch Resolharz enthalten, neue Fließeigenschaf* ten aufweisen. Diese Harzmischungen haben eine geringe Viskosität bei Raumtemperatur und beim ersten Anwärmen, während dann die Viskosität sich mit dem Ansteigen der !Temperatur Über die Raumtemperatur sehr schnell vergrößert. Aufgrund dieser Eigenschaft fließt die Harzmischung beim Auftragen und bei der ersten Erwärmung im Härtungsofen ohne weiteres, bindet dann sehr schnell ab und bildet dann eine sehr zähe und feste fferblndung.

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In der beigefügten Zeichnung stellen dar:

Fig. 1 eine stark vergrößerte Ansicht sich kreuzender Sasern, auf deren Oberfläche sich Tropfen von Bindemittel befinden.

Pig. 2 eine ähnliehe Ansicht sich kreussnder Fasern, deren Oberflächen ein Überschuß an Bindemittel aufweisen, von dem sich ein !ei! am Berührungspunkt der Fasern gesammelt hat.

Fig. 3 eine Ansicht sich kreuzender Fasern mit gleichmäasig darauf verteiltem Bindemittel und

Fig. 4 eine Ansicht sich kreuzender Fasern mit einem gleichmäßigen Bindemittelüberzug.

Ea ist wünschenswert, daß ein Teil der Harzmischung auch zu den Kreuzungspunkten der Fasern fließt und dort eine Verbindung zwischen benachbarten Faaeroberflachen herstellt. In den genannten Figuren der Zeichnung sind jeweils nur zwei Fasern beispielhaft dargestellt, so daß einfach zu erkennen ist, in welcher Weise sich daa Bindemittel auf der Faseroberflache verteilt. Faserballen weisen selbstverständlich sehr viel mehr Fasern auf, die beliebig durcheinander liegen oder in irgend-

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einer Weise, z.B. gekreuzt oder parallel zueinander ausgerichtet Bind. Die erfindungsgetoäßen Harzmischungen sind deshalb so vor» teilhaft, weil sie sowohl sehr leicht fließen und die Oberflächen der Fasern abdecken und an den Kreuzungspunkten der Pasern eine ebenso gute Verbindung zwischen den Fasern schaffen. Die in den Pig. 3 und 4 der Zeichnung dargestellten Faaeranord-* nungen sind günstiger als die in den Fig. 1 und 2 dargestellten. Bei der Anordnung nach Fig. 1 fließt das Bindemittel nicht oder nur sehr wenig zu den Kreuzungspunkten der Fasern und bildet aufden Oberflächen der Fasern lediglich einseine Tropfen, die nachher aushärten. Verbindungen zwischen den Fasern entstehen bei der Anordnung nach Fig. 1 der Zeichnung rein zufällig und viele Fasern bleiben unterbunden in dem gestalten Fsserlörper. Gemäß Fig. 2 der Zeichnung hat sich ein Überschuß von Harz an dem Kreuzungspunkt der Fasern gesammelt. Ein derartiger Überschuß ist unerwünscht, da auf diese Weise nur Bindemittel unnütz verloren geht. Ein Faserkörper kann gut zusammengedrückt werden und weist eine hohe Elastizität und andere gute Eigenschaften auf, wenn das Bindemittel in der in Fig. 3 der Zeichnung dargestellten Weise mit den Fasern verbunden und ausgehärtet ist. Hierbei können sich die Fasern frei abbiegen und zurück federn und zwar in ihrer ganzen Länge zwischen den verbundenen Berührungspunkten benachbarter Fasern. Die Anordnung nach

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Pig. 4 der Zeichnung wird nur dann bevorzugt, wenn die Oberflächen der Pasern gegen Abrieb und chemischen Angriff auf die ganze Länge der Pasern geschützt werden sollen. Gegebenenfalls kommt die Beschichtung der Pasern in der in Fig. 4 der Zeichnung dargestellten Weise auch dann in Präge, wenn die Elastizität des Faserkörpers nieht so hoch sein soll wie die eines Faserkörpers„ bei dem die Fasern nur an ihren KreusungspuBkten miteinander verbunden sind. Durch eine Harzschi ent auf der gangen Faser»· oberfläche wird eine Faser gegen Formänderungen etwas fester als eine unbesehiehtete Faser derselben Größenordnung und Zusammensetzung.

Ein erheblicher Vorteil der erfindungagemäßen Harzmisehung besteht in der Tatsa«he, daß sie vor dem Abbinden hervorragend fließt, so daß sie in der Anwendung und im praktischen Gebrauch besonders wirkungsvoll ist. Die Harzmischung fließt nicht nur leicht vor der Aushärtung, sondern bildet auch naeh dem Abbinden eine sehr dauerhafte Verbindung. Auch die verschäumbaren Harzmischungen fließen sehr leicht vor dem Aushärten und bilden dauerhafte Verbindungen nach dem Abbinden. Außerdem füllen die verschäumbaren Harzmischungen die Zwischenräume zwischen den Fasern in einem Paserkörper vollständig aus, wenn eine ausreichenden Menge an Bindemittel dem Faserkörper zugeführt wurde*Der Zusats an Novolakharz erhöht die Fließfähigkeit der Bindemittel auf Phenolbasis und ermöglicht die Erhöhung des Wirkungsgrads

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bei der Anwendung von Bindemitteln an Paserkörpern. Die erfindungsgemäße Barssniischung ist nach dem Aushärten zäher und fester und deshalb besser als die bekannten Harze auf Phenolbasis. Auch gegenüber bekannten Gießharzen ist die erfindungsgemäße Harzmischung besser, da ein Zusatz an Resolharz zu dem Novolake harz, welches hevorragende Formeigenschaften aufweist, die Gießformen härter werden läßt. Die erfindungsgeniäßen Resolharz- und Hovolakharzmisehungen werden vorteilhaft im Zusammenhang mit glasfaserverstärkten Phenol-Gießmassen und im Zusammenhang mit Gießmassen aus Phenolharz und billigen Mineralfasern und Holzmehl als Füllstoff verwendet. Bessere Fließeigenschaften und geringere Gießdrücke sind Vorteile, die bei der Anwendung von Novolakbarz-Resolharzmischungen auftreten.

Die Erfindung kann verschiedene Ausgestaltungen erfahren und ist nicht auf die Auaführungsbeispiele beschränkt.

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BAD OBIGINAL

Claims

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Patentansprüche

T. Harzmischung auf Phenolbasis, insbesondere zum Binden von Mineralfasern, gekennzeichnet durch eine in den jeweils ©inlander entsprechenden Frenzen zwischen 3 Gewichtsprozent und 9? Gewichtsprozent einstellbare Zusammensetzung aus Resolhars und Novola&harz und durch einen auf das Gewicht des Novolake harsanteils bezogenen Zusatz von 8$ «~ 16$ Hexamethylentetramin,
2. Har&toischung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß daa Hesolhars als Seaktionsprodukt aus lOrmaldehyd mit Phenol im aiolaren MengenTerhältnis in den Grenzen zwischen etv;a 1,5 au 1,0 und etwa 2,75 ssu 1,0 besteht, und daß äas HoTOlakharz; ein Reaktionaprodukt aus Formaldehyd und Phenol ira moisten Mengenverhältnis in den Grenzen swisclien etwa 0,5 su 1 .,0 und etwa 1,0 au 1,0 ist .
3» Harzijischung nach Anspruch 1, insbesondere zuej Verschäumen, dadurch gekennseiehnet, daß am Gewicht der Zusammensetzung aus Kesolharz und Hovolakhara der Anteil des Resolharzes in den Frenzen κν/ischen 55^ und 50$ liegt.

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4. Harzmischung nach Anspruch 1 oder 2 als Bindemittel für Mineralfasern, dadurch gekennzeichnet, daß am Gesamtgewicht der gebundenen Mineralfasern einschließlich des Bindeuittels der Anteil der Harsmischung in den Grenzen ausfischen 0,25$ und 50$ liegt»
5. Ve^sehäumte Harzmisehung nach Anspruch "i als Bindemittel fü.\· Mineralfasern, dadurch gekennzeichnet, daß am Seaamt--

gericht der gebundenen Mineralfasern einstahl ießllcU des Bi'ideaüittels der Anteil der H&rssiisdbung in ^en Gr 5^> und 85$ liegt..

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