DE1769178A1

DE1769178A1 - Formmassen aus feinteiligem Holz und Olefinpolymerisat

Info

Publication number: DE1769178A1
Application number: DE19681769178
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Fauth; Helmut Dr Pfannmueller; Klaus Dr Pfleger; Leopold Dr Skark
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1968-04-17
Filing date: 1968-04-17
Publication date: 1971-10-21
Also published as: DE1769178B2

Description

Formmassen aus feinteiligem Holz und Olefinpolymerisat Die vorliegende Erfindung betrifft Formmassen, die im wesentlichen bestehen aus einem homogenen Gemisch aus (A) 100 Gewichtsteilen feinteiligem Holz und (B) 25 bis 900 Gewichtsteilen Olefinpolymerisat.
Die bekannten Massen dieser Art enthalten als Olefinpolymerisat ein Homopolymerisat des ethylens (vgl. deutsche Auslegeschrift 1 241981). Diese relativ jungen Massen unterscheiden sich von vergleichbaren relativ alten Massen insbesondere dadurch, daß als Bindemittel ein Äthylenpolymerisat eingesetzt ist, nicht aber z.B. ein Harnstoff-Harz, Melamin-Harz, Phenol-Harz, Diallylphthalat-Harz, Polyvinylacetat-Bindemittel oder Polychloropren-Binde- 1 mittel.
Der Einsatz des Homopolymerisats des Äthylens bringt den Vorteil mit sich, daß sich die Formmassen zu Formteilen verarbeiten lassen, die hinsichtlich ihrer Schlagzähigkeit und Wasserfestigkeit verbessert sind; für manche Anwendungsgebiete sind die Schlagzähigkeit sowie auch die Härte der Formteile jedoch noch nicht voll befriedigend.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Formmassen der eingangs definierten Art aufzuzeigen, aus denen sich Formteile herstellen lassen, die gegenüber Formt eilen aus vergleichbaren bekannten Formmassen bessere mechanische Eigenschaften, insbesondere eine verbesserte Schlagzähigkeit sowie eine größere Härte haben.
Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man in den Massen als Olefinpolymerisat einsetzt entweder ein Homopolymerisat des Propylens oder ein Gemisch aus diesem Homopolymerisat mit einem Homopolymerisat des ethylens und/oder einem speziellen Copolymerisat des Ethylens.
Gegenstand der Erfindung sind dementsprechend Formmassen, die im wesentlichen bestehen aus einem homogenen Gemisch aus (A) 100 Gewichtsteilen feinteiligem Holz und (B) 25 bis 900 Gewichtsteilen Olefinpolymerisat. Die erfindungsgemäßen Formmassen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie als Olefinpolymerisat (B) enthalten entweder ein Homopolymerisat des Propylens mit einer Grenzviskosität (gemessen bei 1300C in Dekalin)LlL von 1,5 bis 8 oder ein Gemisch aus 100 Gewichtsteilen dieses Homopolymerisats des Propylens mit bis zu (insgesamt) 800 Gewichtsteilen eines Homopolymerisats des Äthylens mit einer Dichte (nach DIN 53 479) von 0,918 bis 0,965 dl/g und/oder eines Copolymerisats des Äthylens, das (a) 100 Gewichtsteile Äthylen, (b) 5 bis 40 Gewichtsteile eines Esters der Acryl- bzw. Methacrylsäure mit einem 01bis 08 Alkanol und/oder eines Vinylesters einer C2-bis C4-Alkancarbonsäure, soie - gegebenenfalls - (c) bis zu 10 Gewichtsteile Acryl-bzw. Methacrylsäure einpolymerisiert enthält.
Für die erfindungsgemäßen Massen geeignetes feinteiliges Holz ist das einschlägig übliche, insbesondere Holz in Form von Spänen, Fasern oder Mehl. Wie sich gezeigt hat, ist es im allgemeinen zweckmaßig, wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Holzes unter 1 Gewichtsprozent liegt.
Homopolymerisate des Propylens mit der GrenzviskositätL von 1,5 bis 8 sind aus der Polymerchemie wohlbekannt, so daß an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen zu werden braucht.
Auch Homopolymerisate des ethylens mit der Dichte 0,918 bis 0,965 sind aus der Polymerchemie wohlbekannt, so daß an dieser Stelle ebenfalls nicht näher darauf eingegangen zu werden braucht.
Das Nämliche gilt sinngemäß für die im vorliegenden Zusammenhang interessierenden Copolymerisate des Äthylens (vgl. beispielsweise A. Renfrew und P. Morgan, "Polythene", London, 1960, Kapitel 13, S. 345 ff.).
Beim Herstellen der Formmassen können die Olefinpolymerisate vorzugsweise in Form relativ kleiner Partikel (Teilchengröße etwa von 0,02 bis 10 mm), z.B. als Pulver oder Granulat, eingesetzt werden. Man kann aber auch die Polymerisate in anderer Form, z. B. in- schmelzflüssigem Zustand, einsetzen.
Die Formmassen können neben den geschilderten Hauptkomponenten die einschlägig üblichen Hilfs- bzw. Zusatzstoffe, z. B. Pigmente, Stabilisatoren, Farbstoffe, enthaltene Das Herstellen der erfindungsgemäßen Formmassen selbst kann mit den einschlägig üblichen Vorrichtungen auf einschlägig übliche Weise erfolgen. So ist es z.B. möglich, das feinteilige Holz mit dem feinteiligen Olefinpolymerisat in einfacher Weise in einem Taumelmischer bei Raumtemperatur in ein homogenes Gemisch überzuführen. Andererseits ist es z.B. möglich, die Komponenten der Formmassen in einen Kneter einzubringen und bei erhöhter Temperatur (zweckmäßigerweise etwa 100 bis 1 innig zu vermischen.
Ferner ist es z.B. möglich, die Komponenten getrennt oder in einem groben Gemisch in einen Extruder einzugeben und in diesem bei erhöhter Temperatur (etwa 120 bis 1600C) zu durchmischen.
Die Formmassen eignen sich insbesondere als Preßmassen; sie können auf den einschlägig üblichen Vorrichtungen in einschlägig üblicher Weise zu Formteilen verarbeitet werden. Beim Verarbeiten als Preßmassen liegen die geeigneten Arbeitstemperaturen zwischen 130 und 2000C und die geeigneten Arbeitsdrücke bei 50 bis 200 Atü.
Die aus den Formmassen erhältlichen Formteile lassen sich gut verarbeiten, z.B. durch Bohren, Sagen, Hobeln, Fräsen, Drehen und Verschweißen. Auch sind sie wiederverformbar. Wenn die Formmassen relativ hohe Anteile an Olefinpolymerisat enthalten, werden Formteile mit besonderer Oberflächengüte erhalten.
Die in den Beispielen angegebenen Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiel 1 Es wird ausgegangen von -(A) 500 Teilen Holzmehl (Teilchengröße von 0,1 bis 0,2 mm, Feuchtigkeitsgehalt unter 1 Va) und (B) 500 Teilen eines Homopolymerisats des Propylens (Grenzviskosität Di = 4,5, Teilchengröße von 0,01 bis 0,5 mm).
Die vorerwähnten Komponenten werden in einen Taumelmischer eingebracht und bei einer Drehzahl von 750 Upm bei Raumtemperatur über 10 Minuten innig miteinander vermischt.
Aus der Formmasse wird mittels eines Extruders (mittlere Massetemperatur 14000) ein Band von annähernd 20 cm Breite und annahernd 3 mm Dicke hergestellt; es wird in Streifen von etwa 40 cm Länge zerschnitten. 4 solcher Streifen werden in einer üblichen Plattenpresse (zum Herstellen rechteckiger Platten mit den Abmessungen 20 x 40 x 1 cm) übereinandergelegt und verpreßt.
Im einzelnen wird dabei wie folgt verfahren: Vor dem Pressen werden Preßstempel und Preßtisch auf 170°C vorgeheizt. Der Preßdruck selbst beträgt in der ersten Minute 20 atü; er wird in jeder folgenden Minute um weitere 20 atü erhöht bis er 100 atü beträgt. Bei diesem Druck wird 5 Minuten belassen, dann wird der Druck auf 150 atü erhöht und nochmals 5 Minuten belassen. Anschließend wird unter einem Druck von 150 atü auf 1000C abgekühlt, 10 Minuten bei dieser Temperatur belassen und dann nach Abkühlen auf Raumtemperatur entformt.
Typische Werte für die mechanische Festigkeit der so erhaltenen Platte sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
Beispiel 2 Es wird genauso verfahren wie in Beispiel 1 angegeben, mit der einzigen Ausnahme, daß 250 Teile des Homopolymerisats des Propylens ersetzt werden durch 250 Teile eines Copolymerisats des Äthylens (enthaltend 85 Teile Äthylen und 15 Teil6 des Esters der Acrylsäure mit n-Butanol einpolymerisiert; Korngröße von 0,01 bis 1 mm; Dichte 0,928 dl/g).
Typische Werte für die mechanische Festigkeit der so erhaltenen Platte sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
Beispiel 3 Es wird genauso verfahren wie in Beispiel 1 angegeben, mit der einzigen Ausnahme, daß 250 Teile des Homopolymerisats des Propylens ersetzt werden durch 250 Teile eines Homopolymerisats des Äthylens (Dichte 0,922 dl/g, Teilchengröße von 0,01 bis 0,5 mm).
Typische Werte für die mechanische Pestigkeit der so erhaltenen Platte sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
Beispiel 4 Es wird genauso verfahren wie in Beispiel 1 angegeben, mit der einzigen Ausnahme, daß 300 Teile des Homopolymerisats des Propylens ersetzt werden durch 300 Teile eines Gemisches aus 200 Teilen des Copolymerisats des Äthylens aus Beispiel 2 und 100 Teilen des Homopolymerisats des Äthylens aus Beispiel 3.
Typische Werte für die mechanische Festigkeit der so erhaltenen Platte sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
Vergleichsversuch Es wird genauso verfahren wie in Beispiel 1 angegeben, mit der einzigen Ausnahme, daß die 500 Teile des Homopolymerisats des Propylens ersetzt werden durch 500 Teile eines Homopolymerisats des Äthylens mit einer Dichte von 0,922 dl/g und einer Teilchengröße von 0,01 bis 0,5 mm.
Die Werte für die mechanische Festigkeit der hierbei erhaltenen Platte sind ebenfalls in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
Tabelle Beispiel Kugeleindruck- Schlagzähigkeit Nr. härte kg/cm kg cm/cm 10" 60" (DIN 53 453) 1 227 215 11,3 2 209 198 11,1 Beispiel Kugeleindruck- Schlagzähigkeit Nr. härte kg/cm2 kg cm/cm2 10" 60" (DIN 53 453) 3 217 205 11,3 A 232 221 11,1 Vergleichsversuch 145 130 5,6 (Stand der Technik)

Claims

Patentanspruch Formmassen, die im wesentlichen bestehen aus einem homogenen Gemisch aus (A) 100 Gewichtsteilen feinteiligem Holz und (B) 25 bis 900 Gewichtsteilen Olefinpolymerisat, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Olefinpolymerisat (B) enthalten entweder ein Homopolymerisat des Propylens mit einer Grenzviskosität (gemessen bei 13000 in Dekalin)EJvon 1,5 bis 8 oder ein Gemisch aus 100 Gewichtsteilen dieses Homopolymerisats des Propylens mit bis zu (insgesamt) 800 Gewichtsteilen eines Homopolymerisats des Äthylens mit einer Dichte (nach DIN 53 479) von 0,918 bis 0,965 dl/g und/oder eines Copolymerisats des Äthylens, das (a) 100 Gewichtsteile Äthylen, (b) 5 bis 40 Gewichtsteile eines Esters der Acryl- bzw. Methacrylsäure mit einem 01-bis C8-Alkanol und/oder eines Vinylesters einer C2-bis C4-Alkancarbonsäure, sowie - gegebenen£alls - (c) bis zu 10 Gewichtsteile Acryl bzw. Methacrylssure einpolymerisiert enthält.