DD224603A1 - Verfahren zur herstellung von aminoplastformmassen - Google Patents

Abstract

Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere anorganisch gefuellte Aminoplastformmassen in ihrem Fliess- und Haertungsverfahren so zu modifizieren, dass eine guenstige Verarbeitung auch zu komplizierten Formteilen moeglich ist, ohne dass Versproedung oder Haerterissbildung auftreten. Erfindungsgemaess wird den Aminoplastformmassen vor bzw. waehrend der Homogenisierung bei einer Formmassefeuchte von 10 % mindestens eine N-substituierte Aminoalkandiphosphonsaeure zugesetzt.

Description

Verfahren zur Herstellung von Aminoplastfortnmassen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Herstellung von schnellhärtenden, vorzugsweise anorganisch gefüllten Aminoplastformmassen .

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, zur Herstellung schnellhärtender Aminoplastf ormraassen sauer reagierende Substanzen, wie z. B. Phthalsäure, Salicylsäure oder p-Toluolsulfonsäure einzusetzen. Der Einsatz solcher Härtungskatalysatoren hat allerdings den Nachteil, daß bereits bei Raumtemperatur eine säurekatalysierte Nachkondensation der Formmassen auftritt und somit die Lagerstabilität derartiger Formmassen stark herabgesetzt wind . Diese negative Eigenschaft wird umgangen durch den Einsatz von Substanzen, die bei Temperaturen bis ca. 80 ⁰C basisch oder neutral reagieren und erst bei den höher liegenden Verarbeitungsteraperaturen eine acide Wirkung zeigen . Die Gruppe dieser als latente Härter bezeichneten Stoffe ist groß. Bekannt sind Ester von aliphatischen Alkoholen mit organischen und anorganischen Säuren, Substanzen mit reaktionsfähigem Halogenatom wie z. B. Benzylchlorid, Epichlorhydrin, wasserlösliche Halogentriazinsalze sowie cyclische SuI-

fite, Polyester aus aromatischen Sulfonsäuren und mehrwertigen aliphatischen Alkoholen (Sachraann, Bertz: Aminoplaste, Leipzig 1970, S. 47). Auch Amine, wie z. B. Diäthanolamin, werden als latente Härte eingesetzt (DE-PS 2.911.265). Die unter Verwendung der bekannten Härter hergestellten schnellhärtenden Arainoplastformmassen besitzen den Nachteil, daß die Gefahr örtlicher Überhärtung der daraus hergestellten Formteile, gekennzeichnet durch Härterißbildung bzw. Versprödung, besteht. Besonders kritisch ist der Einsatz starker Härter bei den ohnehin spröden, anorganisch gefüllten Formmassen ,

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, schnellhärtende, insbesondere anorganisch gefüllte Aminoplastformmassen herzustellen, die die vorstehend genannten Mangel und Nachteile nicht aufweisen .

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Aminoplastforramassen in ihrem Fließ- und Härtungsverhalten so zu modifizieren, daß eine günstige Verarbeitung sowohl im Preß- als auch im Spritzgießverfahren auch zu komplizierten Formteilen möglich ist, ohne daß Versprödung oder Härterißbildung auftreten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch' gelöst, daß den Aminoplastformmassen vor und/oder während der Homogenisierung bei einer Forramassefeuchtigkeit von j£*10 % mindestens eine N-substituierte Aminoalkandiphosphonsäure bzw. deren Salz der allgemeinen Formel

ORO

OX

XO_n

p__c p^

xo I ox

Y Y¹

R=H, Alkyl, Aryl X = H₁ Alkali, NR*

0 8 Y'= C-R, vorzugsweise H

O O H

ä a }

Y '= C-R, C — Ν—Υ¹ '

ORO

^xo

_v /

Y''= H, C-R, P C P

XO OX

zugesetzt wird.

Der Anteil der N-substituierten Aminoalkandiphosphonsäure bzw. deren Salz beträgt 0,05 bis 3 %, vorzugsweise 0,1 bis 1 %, bezogen auf die Gesamtformraasse. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Forramasse erfolgt nach den für Aminopiastformmassen üblichen Naß- bzw. Trockenimprägnierverfahren, wobei an sich bekannte Harze, erhalten durch Kondensation von Aminoplastbildner mit Formaldehyd, mit anorganischen und/oder organischen Füllstoffen homogenisiert werden.

Die N-substituierte Aminoalkandiphosphonsäure kann auch im Gemisch mit anderen Phosphonsäuren (z. B. Aminoethandiphosphonsäure) und Phosphat eingesetzt werden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine schnellhärtende Formmasse erhalten, die die Herstellung gleich-

-A-

mäßig ausgehärterter Formteile mit erhöhter Biegefestigkeit, Schlagbiegefestigkeit und Kerbschlagzähigkeit ermöglicht und die aufgrund ihres Fließ-Härtungsverhaltens besonders für das Spritzgießen geeignet ist . In Tabelle 1 ist die Beeinflussung des Fließ-Härtungsverhaltens (nach Kanawez) durch verschiedene Härtungskatalysatoren am Beispiel einer 40 Gewichtsteile MeIamin-Forraaldehydharz (sprühgetrocknet) und 60 Gewichtsteile Mahlkreide enthaltenden Aminoplastforramasse dargestellt .

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, setzt bei der erfindungsgemäßen Formmasse im Temperaturbereich bis 100 ⁰C gegenüber den mit üblichen Hartu.ngsmitteln versetzten Formmassen nur eine äußerst geringe katalytische Wirkung ein. Dies ist von besonderem Interesse, da Zylinder- bzw. Düsentemperaturen während der Spritzgießverarbeitung in dem genannten Temperaturbereich liegen und hier möglichst keine Härtung erfolgen soll.

Tabelle 1

Härtungskatalysator

VVerkzeugtemperatür Schließzeit

Anfangsdrehmoiiient

Verweil- Härtezeit zeit

0,2 Gewichtsteile Salicylsäure

100	25	1.8	564	672
120	11	-<0.2	168	203
155	7	~sO,2	69	82

0,2 Gewichtsteile Phthalsäureanhydrid

100	24
120	12
155	6

1.6	344	446
0,6	122	148
0,6	89	109

0,2 Gewichtsteile	100	19
N-Acetylaminoethandi-	120	11
phosphonsäure	155	7

0,8 0.2 0,2

1416

375

Dia Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels, dem zwei Bezugsbeispiele vorangestellt sind, näher erläutert.

Beispiel 1

400 Gew .-Teile Melamin-Forraaldehyd-Festharz mit einem Molverhältnis Melamin : Formaldehyd = 1 : 1,8, 200 Gew.-Teile Kaolin, 200 Gew.-Teile Bariumsulfat, 132 Gew.-Teile Mahlkreide, 60 Gew .-Teile Eisenoxidrot, 3 Gew.-Teile Silikonöl und 5 Gew.-T_eile Mg-Stearat wurden in einem Intensivsnischer homogenisiert und anschlieSend mittels eines Ko-Kneters granuliert .

Beispiel 2

Die Herstellung der Aminoplastformrnasse erfolgte analog Beispiel 1 mit dem Unterschied, daß vor der Homogenisierung dem Ansatz 3 Gewichtsteile Salicylsäure zugesetzt wurden .

Beispiel 3

Es wurde analog wie im Beispiel 1 beschrieben eine Formmasse hergestellt, wobei dem Ansatz vor der Homogenisierung 7,5 Gew.-Teile eines Gemisches, bestehend aus 30 % Ureidoethandiphosphonsäure und 70 % N-Acetylaminoethandiphosphonsäure beigegeben wurden.

Nach Vermahlung der gemäß Beispiel 1 bis 3 hergestellten Aminoplastformmassen wurde ein spritzgießfähiges Fornimassengranulat erhalten, dessen Fließ-Härtungs-Charakteristik in Tabelle 2 dargestellt ist.

— 7 — Tabelle 2

Fließ-Härtungsverhalten der Formmassen nach Beispiel 1 bis 3 (Prüfung nach TGL 25571) sowie ausgewählte mechanische Werte (Prüfung nach TGL 14067 bzw. 14068)

Beispiel

Fließverhalten nach Kanawez (Werkzeugtemperatur 155 C)

Härtungsmittel Schließ- Anfangsdreh- Verweil- Härtezeit Biegefestig- Schlagbiegezeit moment zeit keit festigkeit

(Gew.-%) (s) ( Nm ) ( s ) ( s ) ( MPa ) (lO/m²)

6 0,7 61 73 59 2,4

0,3 6 -c:0,2 35 37 39 3,3

0,75 8 0,2 30 39 69 4,5

Claims (3)

1. - 8 Erfindungsanspruch

   Aniinoplastformmassen durch Kondensation von Melamin und/oder Harnstoff mit Formaldehyd und Homogenisierung des Harzes mit organischen und/oder anorganischen Füllstoffen sowie gegebenenfalls weiteren Zuschlagstoffen und/oder Verarbeitungshilfsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder während der Homogenisierung bei einer Forminassefeuchtigkeit 2£ 10 % mindestens eine N-substituierte Aminoalkandiphosphonsäura bzw. deren Salz der allgemeinen Formel

   ORO

   XO S J I ^ OX

   P ^— · C · "·" P

   xo' j ^ ox

   R=H, Alkyl, Aryl X=H, Alkali, NR₄ ⁺

   0
   ü
   Y'= C - R, vorzugsweise H

   0 Oh

   8 a 1

   Y = C — R, C — N — Y ' '

   0 ORO

   a ί · ί

   Y · · = H , C — R XO . ij 1 ,j OX

   ^P- C— P^

   xo^ ^N ox

   zugesetzt wird.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der N-substituierten Aminoalkandiphosphon· säure bzw. deren Salz 0,05 bis
3. 3 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtformraasse, beträgt.