CH496744A - Verfahren zur Herstellung einer Pressmasse - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung einer Pressmasse
Kohlenwasserstoffharze haben die Kunststofftechnik insbesondere auf dem Lacksektor in besonders vorteilhafter Weise bereichert. Wegen ihrer Nassfestigkeit, Dauerwärmebeständigkeit und guten elektrischen Eigenschaften werden sie auch für die Isolierung von elektrischen, und elektronischen Vorrichtungen verwendet.



   In Pressmassen befriedigten die üblichen Kohlenwasserstoffharze bislang nicht, da sie bei Normalbedingungen nicht oder nur ungenügend schnell aushärten.



  Es hat nicht an Versuchen gefehlt, durch gewisse Zusätze kürzere Aushärtungszeiten und damit eine wirtschaftliche Herstellung von Presskörpern zu erreichen.



  Die Ergebnisse befriedigten nicht, da die erhaltenen Formteile nur ungenügende mechanische Festigkeiten besassen.



   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Pressmasse aus Kohlenwasserstoffharzen, anpolymerisierbaren ungesättigten Monomeren, Härtungskatalysatoren, pulverförmigen und faserigen Füllstoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in ein Gemisch aus mindestens einem Kohlenwasserstoffharz, mindestens einem anpolymerisierbaren ungesättigten Monomeren und mindestens einem organischen Peroxyd bei 60 bis   70"    C Sauerstoff in feinster Verteilung bis zur Sättigung eingebracht und anschliessend Füllstoffe zugefügt werden.



   Bei nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Pressmassen treten die oben angeführten Nachteile nicht auf. Sie zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass mit ihnen schnellhärtende Formteile erhalten werden können.



   Dies war überraschend, da es bei Polymerisationsund   Mischpolymerisationsreaktionen    die durch Radikale bildende organische Verbindungen ausgelöst werden, eine bekannte Erscheinung ist, dass sich der Zutritt von Sauerstoff meist sehr störend bemerkbar macht. Die Polymerisation oder Mischpolymerisation wird infolge der kettenabbrechenden Wirkung des Sauerstoffes unter- oder auch abgebrochen. Um eine störungsfreie Aushärtung zu erreichen, wurde daher bei deren Herstellung und Verarbeitung der Zutritt von Luft bzw. Sauerstoff möglichst ausgeschaltet.



   Erfindungsgemäss sind Kohlenwasserstoffharze geeignet, die als wesentlichsten Bestandteil wenigstens eine polymere, mehrfach   äthylenisch    ungesättigte Verbindung enthalten wie z. B. Polymerisate von Butadien und Styrol und wenigstens eine monomere 1- oder mehrfach äthylenisch ungesättigte copolymerisierbare Verbindung, vornehmlich nichtpolare Vinylverbindungen. Geeignete Verbindungen mit endständigen
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 Gruppen sind z. B. Styrol, Vinyltoluol, Divinylbenzol, Vinylester, Acrylester, Diallylphthalat, Metylmethacrylat u. a.



   Geeignete Härtungskatalysatoren sind organische Peroxyde wie z. B. Alkyl-, Dialkyl-, Aryl-u. Aralkylperoxyde. Mit bes. Vorteil werden erfindungsgemäss difunktionelle organische Peroxyde wie z. B. 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)-hexan verwendet. In manchen Fällen hat es sich als zweckmässig erwiesen, in Gegenwart von Lösungsmitteln zu arbeiten und der Harzmischung Gleitmittel zuzusetzen.



   Zur Herstellung der Pressmassen werden erfindungsgemäss das Kohlenwasserstoffharz, welches gegebenenfalls in einem Lösungsmittel gelöst sein kann, zusammen mit einem Vernetzer und einem organischen Peroxyd gegebenenfalls in Gegenwart eines Gleitmittels und einem Finish, beispielsweise einem Vinylsilanester mit Sauerstoff gesättigt. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, die Mischung schon vor Beginn des Rührens auf 60 bis   800 C    vorzuwärmen. Der Sauerstoff wird nach beliebigen bekannten Verfahren in feinster Form eingebracht entweder durch direktes Einleiten oder durch Einrühren von Luft mittels eines schnellaufenden Rührers. Hierbei tritt gelegentlich nach einiger Zeit eine Farbänderung auf. Die so vorbehandelte Harzmi  schung wird mit den pulverförmigen und faserigen anorganischen und/oder organischen Füllstoffen versetzt und unter Druck und Wärme ausgehärtet.

  Die erhaltenen Formkörper sind lunkerfrei und haben insbesondere gute mechanische und elektrische Werte. Es sind die üblichen faserigen und pulverförmigen Stoffe, erstere auch in Form von Geweben oder Matten geeignet. Die Füllstoffe können organischer und anorganischer Natur sein wie z.B. anorganische Oxyde wie Aluminiumoxyd, Siliciumdioxyd, Quarzmehl, Quarzund Glasfasern, Glasgewebe und Glasflocken, Glimmer, Asphalt, Bitumen, Kautschuk und Kunstfasern beispielsweise aus langkettigem synthetischen Polyamid oder regenerierter Zellulose. Besonders günstig ist Calciumcarbonat.



   Wenn der Zweck der Harzmischung lediglich darin besteht, Fasern in einer Matte zu verbinden, dann kann die Menge an Füllstoff im Bereich von   2040Gew.-0/o    liegen. Wenn Formkörper mit grosser mechanischer Festigkeit hergestellt werden sollen, dann beträgt die Menge an Füllstoff vorzugsweise etwa   25-35 Gew.-0/o.    Wenn man Glasmatten (Glasfasern) verbinden will, werden vorzugsweise   15-25Gew.-0/o    Harz verwendet. Selbstverständlich können auch mehr als 25   Gew.-O/o    Harz verwendet werden.



   Die mit dem Harz-Härter-Gemisch imprägnierten Materialien können aufgrund ihrer guten' Lagerfähigkeit als solche über lange Zeiträume aufbewahrt werden. Diese kann auch noch wie üblich durch Zugabe eines Antioxydationsmittels erhöht werden. Die Aushärtung erfolgt schnell. Die erhaltenen Gebilde, seien es nun Presskörper oder Laminate, zeichnen sich insbesondere durch hohe mechanische Festigkeit, gute elektrische Eigenschaften und hohe Warmformbeständigkeit aus. Ein weiterer Vorteil liegt in der ausgezeichneten Hydrolysenbeständigkeit. Hierdurch sind die Produkte insbesondere für den Einsatz in warmfeuchter Atmosphäre geeignet, beispielsweise in Wasch- und Geschirrspülmaschinen, Unterwassermotoren usw. Bemerkenswert ist ferner der niedrige Ausdehnungskoeffizient, der ein spannungsfreies Umpressen von Metallteilen erlaubt.

  Die erfindungsgemässen Pressmassen sind so besonders zur elektrischen Isolierung geeignet.



   Besonders günstige Presszeiten wurden mit einer Pressmasse enthaltend eine mit Sauerstoff gesättigte Harzmischung aus 90 bis 100 Gewichtsteilen eines Kohlenwasserstoffharzes, 0 bis 10 Gewichtsteilen eines Vinylmonomeren, 4 bis 6 Gewichtsteilen eines Divinylmonomeren, 5 bis 6 Gewichtsteilen eines Peroxydkatalysators. 1 bis 3 Gewichtsteile Gleitmittel, 1 bis 3 Gewichtsteile Glasfinish und 0 bis 1,0 Gewichtsteilen   eines Antioxydationsmitteis enthalten.   



   Die erfindungsgemässen Pressmassen eignen sich für die Herstellung von Formkörpern, welche sich für viele Anwendungen eignen z. B. als Bauelemente oder zur elektrischen oder thermischen Isolierung. Es kann auch von gebundenen Glasfasern in Form einer Matte, die durch einfaches Tränken mit der erfindungsgemäss vorbehandelten Harzmischung ausgegangen werden.



  Für die Verwendung in der Elektrotechnik werden mit besonderem Vorteil in gleicher Weise mit der vorbehandelten Harzmischung imprägnierte und verbundene Glimmerblättchen oder Glimmerbahnen eingesetzt.



   Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert.



   Beispiel 1
95 Gewichtsteile eines Copolymerisaten von Butadion und Styrol, Viskosität ca.   4.10 cP    bei 200 C (Buton 100 der Esso AG) wurden zur Erniedrigung der Viskosität auf ca.   800 C    vorgewärmt, mit 5 Gewichtsteilen Divinylbenzol, 5,5 Gewichtsteilen 2,5 Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)-hexan, 2 Gewichtsteilen Calciumstearat, 1,5 Gewichtsteilen Vinylsilanester (A 172 der Union Carbide Corp.) und 0,5 Gewichtsteilen Antioxidanten versetzt und anschliessend ca. 5 Stunden mittels eines schnellaufenden Rührers intensiv gemischt. Dabei erwärmte sich die Harzmischung stark und absorbierte gleichzeitig Luftsauerstoff.



   20 Gewichtsteile dieser vorbehandelten Harzmischung wurden mit 44 Gewichtsteilen bei 1500 C vorgetrockneter silanisierter geschnittener Glasseide und 36 Gewichtsteilen von ebenfalls bei 1500 C getrocknetem gemahlenem Calciumcarbonat versetzt und im Kneter und   Walzwerk    zu einer homogenen, teigartigen nur wenig klebenden Masse vermischt.



   Diese wurde bei   180-185  C,    einem Druck von 400 bis 450 kp/cm2 und einer Aushärtungszeit von 45 sec/mm Wanddicke zu Formteilen hoher mechanischer Festigkeit, guten elektrischen Eigenschaften und hoher Warmformbeständigkeit verpresst.



   Die so erhaltenen Formkörper hatten die folgenden Eigenschaftswerte:
Biegefestigkeit   lt 00 kpjcm2   
Druckfestigkeit 2100   kpjcm2       Martenstemperatur    2500 C
Durchschlagfestigkeit 13 kVlmm
Beispiel 2
95 Gewichtsteile eines Copolymerisats von Butadien und Styrol, z. B. BUTON 100 der Esso AG mit einer Viskosität von ca. 4   10    cP. b.   200    C wurden zur Erniedrigung der Viskosität auf ca.   80"    C vorgewärmt, mit 5 Gewichtsteilen Divinylbenzol (Isomerengemisch), 5,5 Gewichtsteilen 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)-hexan, 2 Gewichtsteilen Calciumstearat, 2,0 Gewichtsteilen Vinylsilanester (Silicon-Finish GF 62 der Wacker Chemie), versetzt und unter Rühren und Einleiten von Sauerstoff bei ca. 600 C 1 Stunde gerührt.



  Danach werden noch 0,75 Gewichtsteile Antioxydant zugesetzt.



   30 Gewichtsteile dieser vorbehandelten Harzmischung wurden mit 35 Gewichtsteilen bei 1500 C vorgetrockneter Asbestfaser - vorzugsweise 13 mm Faserlänge - und 35 Gewichtsteilen ebenfalls bei 1500 C getrocknetem gemahlenen Calciumcarbonat versetzt und im Kneter und Walzwerk zu einer homogenen, teigartigen leicht klebenden Masse vermischt. 

  Diese wurde bei   150-185" C,    einem Druck von   300450kp/cm2    und einer Aushärtungszeit von 45 se/mm Wanddicke zu Formteilen hoher mechanischer Festigkeit, guten elekeiner Aushärtungszeit von 45   seclmm    Wanddicke zu trischen und thermischen Eigenschaften   verpresst    Die erhaltenen Formkörper hatten folgende Eigenschaftswerte: Biegefestigkeit   1050 kplcm2,    Druckfestigkeit   2100 kl    cm2, Martenstemperatur  >  2500 C, Durchschlagsfestigkeit 14   kVlmm.     



   Beispiel 3
Eine Mischung von 95 Gewichtsteilen eines Copolymerisats von Butadien und Styrol (Buton 100 der Esso AG), 5 Gewichtsteilen Divinylbenzol (Isomerengemisch), 5,5 Gewichtsteilen 2,5-Dimethyl-2,5-di(tbutylperoxy)-hexan, 2 Gewichtsteilen Calciumstearat und 2,0 Gewichtsteilen Vinylsilanester wurde auf   60-80  C    vorgewärmt und dann zwei Stunden intensiv bei dieser Temperatur gerührt. Danach wurden 0,5 Gewichtsteile Antioxydant hinzugefügt.



   30 Gewichtsteile dieser vorbehandelten Harzmischung wurden gemäss den Angaben in Beispiel 1 weiterverarbeitet.



      PATENTANSPROCHE   
I. Verfahren zur Herstellung einer Pressmasse, dadurch gekennzeichnet, dass in ein härtbares Gemisch aus ungesättigtem Kohlenwasserstoffharz, mit dem Kohlenwasserstoffharz copolymerisierbarem ungesättigtem Monomerem und organischem Peroxyd als Härtungskatalysator bei   60-700C    Sauerstoff in feinster Verteilung bis zur Sättigung eingebracht wird und anschliessend sowohl pulverförmige als auch faserige Füllstoffe zugefügt werden.



   II. Pressmasse hergestellt mittels des Verfahrens nach Patentanspruch I.



   III. Verwendung der nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I hergestellten Pressmasse als elektrisches Isoliermaterial.



   UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoff durch starkes und langes Rühren in das Gemisch eingebracht wird.



   2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass difunktionelle organische Peroxyde verwendet werden.



   3. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als difunktionelles Peroxyd   2,5-llimethyl-2,5-di-(t-    butylperoxy)-hexan verwendet wird.

 

   4. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoff als Luft in feinster Verteilung eingebracht wird.



   5. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in eine härtbare Mischung aus 90-100 Gewichtsteilen eines ungesättigten Kohlenwasserstoffharzes, 0-10 Gewichtsteilen eines Monovinylmonomeren, 4-6 Gewichtsteilen eines Divinylmonomeren, 5-6 Gewichtsteilen eines organischen Peroxydhärtungskatalysators, 1,0-3 Gewichtsteilen eines Gleitmittels, 1-3 Gewichtsteilen eines Finish für Haftvermittlung und 0-1,0 Gewichtsteilen eines   Antioxydaticnsmittels    bei   60700 C    Sauerstoff in feinster Verteilung bis zur Sättigung eingebracht wird.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

   Beispiel 3 Eine Mischung von 95 Gewichtsteilen eines Copolymerisats von Butadien und Styrol (Buton 100 der Esso AG), 5 Gewichtsteilen Divinylbenzol (Isomerengemisch), 5,5 Gewichtsteilen 2,5-Dimethyl-2,5-di(tbutylperoxy)-hexan, 2 Gewichtsteilen Calciumstearat und 2,0 Gewichtsteilen Vinylsilanester wurde auf 60-80 C vorgewärmt und dann zwei Stunden intensiv bei dieser Temperatur gerührt. Danach wurden 0,5 Gewichtsteile Antioxydant hinzugefügt.

   30 Gewichtsteile dieser vorbehandelten Harzmischung wurden gemäss den Angaben in Beispiel 1 weiterverarbeitet.

   PATENTANSPROCHE I. Verfahren zur Herstellung einer Pressmasse, dadurch gekennzeichnet, dass in ein härtbares Gemisch aus ungesättigtem Kohlenwasserstoffharz, mit dem Kohlenwasserstoffharz copolymerisierbarem ungesättigtem Monomerem und organischem Peroxyd als Härtungskatalysator bei 60-700C Sauerstoff in feinster Verteilung bis zur Sättigung eingebracht wird und anschliessend sowohl pulverförmige als auch faserige Füllstoffe zugefügt werden.

   II. Pressmasse hergestellt mittels des Verfahrens nach Patentanspruch I.

   III. Verwendung der nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I hergestellten Pressmasse als elektrisches Isoliermaterial.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoff durch starkes und langes Rühren in das Gemisch eingebracht wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass difunktionelle organische Peroxyde verwendet werden.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als difunktionelles Peroxyd 2,5-llimethyl-2,5-di-(t- butylperoxy)-hexan verwendet wird.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoff als Luft in feinster Verteilung eingebracht wird.

   5. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in eine härtbare Mischung aus 90-100 Gewichtsteilen eines ungesättigten Kohlenwasserstoffharzes, 0-10 Gewichtsteilen eines Monovinylmonomeren, 4-6 Gewichtsteilen eines Divinylmonomeren, 5-6 Gewichtsteilen eines organischen Peroxydhärtungskatalysators, 1,0-3 Gewichtsteilen eines Gleitmittels, 1-3 Gewichtsteilen eines Finish für Haftvermittlung und 0-1,0 Gewichtsteilen eines Antioxydaticnsmittels bei 60700 C Sauerstoff in feinster Verteilung bis zur Sättigung eingebracht wird.