DE1544947A1

DE1544947A1 - Giessbare und extrudierbare Massen

Info

Publication number: DE1544947A1
Application number: DE19641544947
Authority: DE
Inventors: Rene Mathias
Original assignee: GRP IND DE MANUFACTURES DE MEN
Current assignee: GRP IND DE MANUFACTURES DE MEN
Priority date: 1963-03-21
Filing date: 1964-03-20
Publication date: 1969-08-21
Also published as: BE644077A; GB1064683A; CH433716A; FR1359862A; NL6403002A

Description

Giessbare und extrudierbare Massen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Material, das sich in überraschender Weise fur Gussverfahren und zwar sowohl für Pressguss als auch zum Extrudieren eignet und die Verwendung dieses neuen Materials bei der Herstellung von agglomerierten Gegenständen aus Eolzabfallen, insbesondere Tischlereieleinenten, mit vollständiger Dimensionsbeständigkeit.

Dieses Material ist in Wärme aushärtbar und eignet sich in bemerkenswerter Weise für Gussverfahren, die bisher nur mit thermoplastischen Massen durchführbar waren.

Bs werden seit längerer Zeit zahlreiche Pulverpräparate empfofalen, die beim Guss unter Wärme.aushärten, und einen Füllstoff (Holzpulver, Asbest) oder einen Träger (Papier, Leinwand) enthalten, der dazu bestimmt iat, ihre Dimensionsbeständigkeit zu verbessern. Bei diesen Präparaten liegt der Harzanteil des Phenoplaste oder Aminoplastharzes bei 30 bis 70$, es war jedoch niemals möglich, mittels dieser mit Füllstoffen versehenen Harze Gußstücke herzustellen, die beim Herausnehmen aus der Form keinen Schwund zeigen und keine letzten Endes wesentlichen Deformationen wegen der in der GußZusammensetzung anwesenden ¥ quo, i ti .dt'ei t auf'.vei 3 en«

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Ferner wurde vorgeschlagen, durch Giessen in der Wärme unter Druck Materialien, wie z.B. Holzsägespäne mittels einer kleinen Menge, etwa 10 bis 15$, eines wärmehärtbaren Harzes, das die Holle des Bindemittels spielt und sich gegebenenfalls mit den Holzbestandteilen umsetzt, zu agglomerieren. Auch in diesem Fall unterliegen und entwickeln die gegossenen Stücke wesentliche Deformationen, so dass diese Zusammensetzungen nur zur Herstellung von flachen Produkten, insbesondere Platten geeignet sind.

Um diese letztgenannten Einschränkungen zu beseitigen hat man mittels einer Variante dieser Zusammensetzungen versucht, Verbindungen herzustellen, die 17 bis 20$ Phenolharz und feuchte Sägespäne enthalten mit einem Wassergehalt, der auf die Erzielung von nicht-flachen Teilen, wie z.B. Profilen, eingestellt ist. Obgleich die dabei erhaltenen Gegenstände gute mechanische Eigenschaften haben, weisen sie dennoch sehr wesentliche Deformationen auf.

Schliesslioh hat man gleichfalls zum selben Zweck versucht, thermoplastische Harze, wie z.B. Polyvinylchloride und -aoetoohloride zu verwenden, die gegebenenfalls einen geringen Gehalt (unter 3$, etwa 1$) Phenolharz enthalten, das als Hilfsmittel zur Verbesserung der Undurchlässigkeit der gegossenen Stücke dient. Obgleich diese Verbindungen leicht zu giessen sind, behalten sie dennoch nach dem Giessen ihre Thermoplastizität, was für ihre Anwendung nicht erwünscht ist.

Es wurde nun gefunden, dass es gleichzeitig möglich ist, die Verwendbarkeit der thermoplastischen Harze vom Polyvinylchloridtyp und Polyvinylacetochloridtyp für den Guss zur leichten Herstellung von Gußstücken mit starken Unebenheiten auszunützen und Gegenstände mit vollständiger Dimensionsbeständigkeit zu erhalten, die chemisch inert und witterungsbeständig sind. Von diesen Zielen ist die Herstellung von profilstücken mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften ohne Schwund und Deformationen ein sehr wesentliches Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung,

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Die Erfindung betrifft in erster Linie die Agglomeration von pflanzlichen, mineralischen oder tierischen Stoffen mit einem Gemisch von Harzen mit im wesentlichen entgegengesetzten Eigenschaften, wie z.B. thermoplastischen und wärmehärtbaren Harzen, die im wesentlichen in äquivalenten Mengen zugegen sind.

Ein Kennzeichen der vorliegenden Erfindung liegt in der Verwendung, von etwa 10 bis 60#, vorzugsweise 25 bis 50$, optimal 28 bis 32$ eines als Bindemittel in dem giessbaren Material zu verwendenden Gemische aus etwa gleichen Teilen eines thermoplastischen Materials, wie z.B. Polyvinylchlorid oder PoIyvinylaceto-Chlorid und eines wärmehärtbaren Harzes, z.B. eines Phenol-Iormaldehyd Polykondensate.

Es wird darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Beschreibung unter dem Polyvinylchlorid das Polymere des Vinylohloridmonomeren mit einem Molekulargewicht von 50 bis 80.000· verstanden wird, während das Vinylaoetochlorid das Mischpolymere des Vinylchlorids mit Vinylacetat ist. Gleichfalls fallen unter den Begriff der Phenolplaate die wärmehärtbaren Harze, die bei der Polykondensation von Phenolen mit Aldehyden erhalten werden» In diesem Zusammenhang wird darauf aufmerksam gemaoht, dass die Verwendung von Phenolplasten die bei der Polykondensation von Phenolen erhalten werden, die in phenolischen Ölen (huiles pheniques) enthalten sind, in den Bahmen der Erfindung fällt, wobei man diese rohen phenolisohen dien unmittelbar verwendet, : so dass man das Phenolplaetharz und ein neutrales Öl erhält.

Obgleich Sägespäne und Holzsplitter das bevorzugte Material bei= der Durchführung der vorliegenden Erfindung darstellen, erstreckt sich die letztere allgemein auf die Verwendung von mineralischen, pflanzlichen und tierischen Materialien, wozu so verschiedene Materialien, wie z.B. Zellulose, Leder, Knochenmehl, Kaolin oder Talkum gehören, die alleine oder als Gemische verwendet werden können.

Schliesslich enthalten die erfindungsgemässen Zusammensetzungen in kleinen Mengen verschiedene Materialien, wie z.B. Stabilisatoren, Schmiermittel, Formlösemittel, wie z.B. Stearate, tieri-

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sehe Fette, natürliche und synthetische Waohse und dergleichen.

Unter Gemischen mit etwa gleichem Mengenverhältnis der Bestandteile werden ausser Gemischen von 5Oi50 # Gemische verstanden, in denen sich das Mengenverhältnis der beiden Harztypen von

1 bis 0,75 und selbst 0,30 in der einen Richtung und bis, zu

2 und selbst 5 in der anderen Richtung verschieben kann· Erfindungsgemässe Zusammensetzungen können z.B. 9# des ersten Harz typ s und 12# des anderen und umgekehrt enthalten. Eine Verschiebung"über diese Grenzen der relativen Mengenanteile würde bei einem Überschuss an dem wärmehärtbaren Harz zu sehr grossen Gußsohwierigkeiten und einem zu ausgeprägten thermoplastisohen Charakter der Fertigprodukte im Falle eines Überschusses an thermoplastischem Harz führen.

' Nach einem weiteren Kennzeichen der vorliegenden Erfindung sollen di· Gußnassen, die mit diesen Harzgemisohen erhalten werden, im Gegensatz zu zahlreichen bekannten und derzeitig verwendeten Zusammensetzungen so wasserfrei wie möglich sein* Man hat in der fat festgestellt, dass falls man bei einem geeigneten Verfahren die erfindungsgemässen Zusammensetzungen so wasserfrei wie mög-Ii oh hält, die damit erhaltenen Gußstücke, die si oh beim CPiessen bemerkenswert günstig verhalten, dank der Natur der vorstehend angegebenen Assoziation von Harzen praktisoh keine Deformationen aufweisen, was besonders im Fall von langgestreckten Gegenständen zutrifft, wie z.B. bei profilen die zur Herstellung von Türzargen verwendet werden.

Weiterhin soll erfindungsgemäss der Gehalt der Zusammensetzung an einem Flußmittel (fluent) der bekannten vorstehend beschriebenen Art, z.B. einem Wachs, einem Metallsttarat oder dergleichen bei etwa 2 bis 4$ liegen, um die Gußbedingungen nooh zu erleiohtern.

Wie bereits eingangs erwähnt, sind die erfindungsgemässen Zusammensetzungen in bemerkenswerter Weise für den Guss naoh herkömmliohen, für wärmehärtbare Harze bekannten Verfahren geeignet, wobei Gegenstände mit starken Unebenheiten und einer vollständigen Bimensionsbeständigkeit erhalten werden. Ferner hat asu

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überraschenderweise gefunden, dass diese Zusammensetzungen wie thermoplastisehe Materialien bearbeitet werden können naoh Spritzguss- und Strangpressverfahren, sofern gewisae Vorsiohtsmassrageln beachtet werden.

Die Möglichkeit, ein Harz bei Spritzguss- und Strangpressverfahren einzusetzen, kann duroh seine Fließbarkeit bestimmt werden oder umgekehrt duroh seine Konsistenz, die man etwa wie die Viskosität duroh die Materialmenge bestimmen kann, die in einer gegebenen Zeit unter einem gegebenen Druok und bei einer gegebenen Temperatur duroh eine kalibrierte Öffnung fiiesst. Diese Bestimmung gestattet, das Verhalten eines bestimmten Harzes aufgrund des Vergleichs mit einem Bezugsharz bei Spritzgusa- oder Strangpressverfahren zu bestimmen.

Es wurde ferner gefunden, dass die erfindungagemässen Zusammensetzungen sioh sehr typisoh verhalten und sioh gleichzeitig sowohl von einem gewöhnlichen thermoplastisohen Harz als auch von einem gewöhnlichen wärmehärtbaren Harz unterscheiden.

Betrachtet man das Verhalten einer Zusammensetzung von dem Zeitpunkt an, wo die verschiedenen Zusatzstoffe duroh Sohmelzen des Harzes und Kneten eingearbeitet wurden, so stellt man fest, das» bei den Zusammensetzungen auf Basis von gewöhnlichen wärmehär^- tenden Harzen eich eine Phase für eine Dauer von 15 bis 30 Sekunden bildet, während der die Verbindung verhältnismässig flüssig ist, so daas si· sioh einer Gussform anpassen kann. Unmittelbar danach unterliegt das Harz einer Wärmehärtung, die sehr schnell stattfindet» Die kurze Dauer der flüssigen Phase erklärt die Schwierigkeiten der Erzielung von Gegenständen mit wesentlichen Unebenheiten aus- diesen klassischen Zusammensetzungen und mehr nooh die Unmöglichkeit, diaa· Zusammensetzungen zu extrudieren«

Ferner wurde festgestellt, dass bei den erfindungagemässen Zusammensetzungen die vorstehend angeführte fliesebare Phase eine Dau,er von etwa awei Minuten hat während der die Zusammensetzung eine ausreiohend waiohe Konaiatena hat, um sioh gleichzeitig den we a anti loh· Unebenheiten aufweisenden formen anaupassen und einem StrnngpreMVerfahren, unterworfen zu werden, bevor aie un-

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ter dem Einfluss der Polymerisation des wärmehärtbaren Bestandteils fest wird.

Ein bemerkenswerter Vorteil der erfindungsgemäasen Zusammensetzungen beruht auf ihren Verhalten zum Zeitpunkt der Erwärmung, bei dem ein fliessbarer Zustand während einer ausreichend langen Zeitdauer aufreoht erhalten wird, um Bearbeitungsbedingungen zu schaffen, die man mit keiner bekannten Zusammensetzung auf Grundlage von wärmehärtbaren Harzen erzielen konnte.

Sohliesalioh führen die erfindungsgemäasen Zusammensetzungen zu Gußstücken mit mechanischen Eigenschaften, die denen vergüaksü bar sind, die mit den günstigaten bekannten Verbindungen erzielt wurden, waa in der nachstehenden dem Vergleioh dienenden Tabelle ausgeführt ist.

Die Tabelle zeigt die mechanischen Eigenschaften von geometrisch identischen Profilatüoken, die mittels zwei bekannten Zusammensetzungen auf Grundlage von Phenoplasten und mittels fünf Zusammensetzungen voam erfindungageniäsaen Typ erhalten wurden.

Die mit P 21 bezeichnete Zusammensetzung besteht aus einem Phenoplaatharz das mit Holzmehl als Füllstoff versehen ist und die 50-31 Zusammensetzung PG 21 ist ein Cresolharz mit dem gleiohen Füllstoff, wobei diese beiden Verbindungen den Normen OEMP 11 entsprechen, welche die von dem Centre d¹Etudes des Matiirea Plaatiquea geforderten Qualitäten vorschreiben.

Die Zusammensetzungen 1 bis 5 werden nachstehend aufgeführt:

Bestandteile	Zusammensetzung 1	16	15	15	14	2	14	3	4	5
Phenolplast	16	16	15	15	14	14	9	10	5
Vinylharz	16	. 2	-	-	2	2	9	VJI	VJ)
tierische* Fett	2	-	2	Z	—	-	2	2	2
ay nth. Wal·^ a	-	-	-	-	-	10	-	—	-
Kaolin	10	66	6a	68	70	60	10	10	10
HolBgäge'epäne	56		70	73	7fl

Die Profilatüoke, an denen die vorstehend angegebenen verglei chenden Messungen vorgenommen wurden, haben einen ausgeweiteten

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U-.tUrmigen Quereiohnitt, die Gesanithöhe betrUgt 53 ram und die griiBBte Breite liegt bei 86 nun, während die Wandstärke de« profllstüoke tswisohen 6 und 13 mm sohwankt. Mesa ProfilstUaks wurden unter einem Druck von 300 kg/om² bei niner Temperatur von 160 bis 160° gegossen.

Vergleiohiitabelle

Bruoh

Zusammen- Elaetieitätii- »etcung modul (1)

PO	2	ZL	750	105
	3	P 21	750	130
	4	1	900	90-110
5

10

DuTohdring- barkeit «uf Kugeln Kjnwu	xa»Bin-	ο tEin— söhnt\
5	0,75	1,4$
5	0,50	1,6ο
1	3,61- 4,59	5,60- 11,17
	4,59	11,17
	11,50	7,37
	*376**	• 8,11
	3,89	7,70

Zusammensetzung

Bruoh und Biegung kg/na

PO	21	θ
P	21	θ
1		7-13,9
Z		8
3		6
4		6,73
5		4,86

Aus den verschiedenen verglichenen Eigenschaften der bekannten ' Verbindungen und der erfindungsgenäeaen Verbindungen geht klar hervor, dass die letzteren au Gegenständen fULren, deren meohanisohe E:Lgensohaften vrtnigetena glaioh gut oder in den moisten Fällen besser sind al« diejenigen der mit den bekannten Zuscm- j mensetssmigen erhaltenen Elemente·

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Diese überlegenen mechanischen Eigenschaften sind nur auf die wesentlichen Vorteile der vorliegenden Erfindung zurückzuführen. Sie beruhen auf der Eignung zum Giessen Unebenheiten aufweisender Stücke und der Formbeständigkeit dieser Stücke und insbesondere auf dem Ausbleiben von Schwund beim Entnehmen aus der Form und von Deformationen sowohl in der Längs- als auch in der Qu erri ch tung.

Es ist ferne.r noch darauf hinzuweisen, dass der Gestehungspreis der erfindungsgemässen Verbindungen unter dem der besten bekannten Verbindungen liegt bei gleichen profilen und gleicher Feuchtigkeit des Einsätze at eri al s, bezogen auf den Gesamtgehalt an Harz, der gegenüber vergleichbaren Zusammensetzungen wesentlich geringer ist.

Bezüglich der Verwendungszwecke der erfindungsgemässen Zusammensetzungen ist zu erwähnen, dass diese aueeer zur Herstellung von üblicherweise aus Holz hergestellten Gegenständen, wie z.B. Türzargen, Fenstern, Tischen usw. auch zur Herstellung von Gegenständen verwendet v/erden können, die für die unterschiedlichsten Zwecke in Industriezweigen, in denen in wärmehärtbare Harze Verwendung finden, eingesetzt v/erden können, wie z.B. in der elektrischen Isolierungen herstellenden Industrie, in der. Automobilindustrie, usw.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE :

1, Giessbare und extrudiorbare Massen gekennzeichnet durch einen Gehalt von etwa 10 bis 60$, vorzugsweise 25 "bis 50$ eines etwa aus gleichen Teilen bestehenden -Gemische aus thermoplastischem Harz und wärinehärtbarem Harz als Bindemittel.
2. Massen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Menge des Bindemittels von 28 bis
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1,' dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Harz ein Polyvinylchlorid oder Polyvinylacetochlorid ist.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmehärtbare Harz ein Phenol-Formaldehyd Polykondensat iat.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dasa das Phenol-Formaldehyd-Harz unmittelbar duroh Polykondensation eines phenolischen Öles erhalten wird.
6. Zusammensetzung.nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mineralische, pflanzliche oder tierische Materialien, wie z.B. Holzabfälle, Sägespäne, Zelluloseabfälle, Ledermehl, Knochenmehl, Kaolin oder Talkum oder Gemiacne dieser Materialien als Füllstoffe.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Stabilisatoren, Schmiermittel, Formlöseinittel und Schmelzmittel-(fluant), wie z.B. Metallstearate, tierische Fette, natürliche und synthetische Wachse in einer Menge von etwa 2 bis 4$·
8. Zusammensetzung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das •"Verhältnis zwischen dem wärmehärtbaren Harz und dem thermoplastischen Harz von 0,30:1 bis 5*1» vorzugsweise 0,75:1 bis 2:1.
9. Zusatnmenaetaing nach Anspruch 1, ,dadurch gekennzeichnet, dass 3ie so wasserfrei wie möglich ist. 909834/1480 ~*

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10. Zusammensetzung nach Anspruch 1 zum Pressguss oder Extrudieren zu üblicherweise aus Holz bestehenden Gegenständen, insbesondere von Profilstücken für Tischlerei elemente, Türzargen, Fensterrahmen, Tischen, sowie zu üblicherweise aus gegossenen wärmehärtbaren Kunststoffen bestehenden Materialien, wie z.B. Gegenständen, die zur elektrischen Isolierung, für die Automobilindustrie und entsprechende Zwecke verwendet werden.

Pur Groupement Industriel de

Manufactures de Menuiseriea

Tassin La Demi-Lune, Rnöne, Frankr.

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