DE1769196A1 - Formmassen aus feinteiligem Holz und Olefinpolymerisat - Google Patents

Description

• Formmassen aus feinteiligem Holz und Olefinpolymerisat Die vorliegende Erfindung betrifft Formmassen, die im wesentlichen bestehen aus einem homogenen Gemisch aus (h) 100 Gewichtsteilen feinteiligem Holz und (B) 25 bis 900 Gewichtsteilen Olefinpolymerisat.
• Die bekannten Massen dieser Art enthalten als Olefinpolymerisat ein Homopolymerisat des Äthylens (vgl. deutsche Auslegeschrift 1 241 981). 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-Bindemittel.
• 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 ochlagzähigkeit sowie auch die Härte der Formteile jedoch noch nicht rOll befriedigend.
• In einer der vorliegenden Erfindung vorangegangenen, nicht vorveröffentlichten Erfindung werden Formmassen der eingangs definierten Art aufgezeigt, aus denen sich Formteile herstellen lassen, die gegenüber Formteilen aus vergleichbaren bekannten Formmassen bessere mechanische Eigenschaften, insbesondere eine verbesserte Schlagzähigkeit, sowie eine größere Härte haben.
• Gegenstand der letzterwähnten Erfindung sind Formmassen, die im wesentlichen bestehen aus einem homogenen Gemisch aus (A) 100 Gewichtsteilen feinteiligem Holz und (B) 25 bis 900 Gewichtsteilen Olefinpolymerisat. Die Formmassen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie als Olefinpolymerisat (B) enthalten entweder ein Homopolymerisat des Propylens mit einer Grenzviskosität (gemessen bei 1300C in Dekalin >9 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 C1-bis C8-Alkanol und/oder eines Vinylesters einer C2-bis C4-Alkancarbonsäure, sowie - gegebenenfalls - (c) bis zu 10 Gewichtsteile Acryl- bzw. Methacryl säure einpolymerisiert enthält.
• Mit der vorliegenden Erfindung werden Formmassen dieser und verwand-ter Prt aufgezeigt, die zu Formteilen führen, welche in ihren mechanischen Eigenschaften, insbesondere ihrer Härte, noch weiter verbessert sind.
• Die genannte Verbesserung wird dadurch erreicht, daß man den Formmassen relativ geringe Mengen eines Melamin-Formaldehyd-Vorkondensats zusetzt.
• Gegenstand der vorliegenden 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, wobei das Olefinpolymerisat ist entweder (B1) ein Homopolymerisat des Propylens mit einer Grenzviskosität (gemessen bei 13000 in Dekalin)£von 1,5 bis 8 oder (B2) ein Homopolymerisat des Äthylens mit einer Dichte (nach DIN 53 479) von 0,918 bis 0,965 dl/g oder (B3) ein Copolymerisat des Äthylens, das (a) 100 Gewichtsteile Äthylen, (b) 5 bis 40 Gewichtsteile eines Esters der Acryl- bzw. Methacrylsäure mit einem C1-bis C8-Alkanol und/oder eines Vinylesters einer 02 bis C4-Alkancarbonsäure, sowie - gegebenenfalls - (c) bis zu 10 Gewichtsteile Acryl- bzw. Methacrylsäure einpolymerisiert enthalt oder (B4) ein binäres bzw. ternäres Gemisch aus den Polymerisaten (B1), (B2) und (B3). Die erfindungsgemäßen Formmassen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie usätzlich (C) 1 bis 7 Gewichtsprozent (bezogen auf ihr Gesamtgewicht) eines - gegebenenfalls verätherten - Melamin-Formaldehyd-Vorkondensats in homogener Verteilung enthalten.
• 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 zweckmäßig, wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Holze unter 1 Gewichtsprozent liegt.
• Homopolymerisate des Propylens mit der Grenzviskosität [#] 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 Äthylens mit der Dichte 0,918 bis 0,965 sind aus der Polymerchemie wohlbekannt, 80 daß an dieser Stelle ebenfalls nicht näher darauf eingegangen zu werden braucht.
• Das Nämliche gilt sinngemäß für die im vorliegenden Zusamienhang 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 Olefinpolymerisat. vorzugsweise in Form relativ kleiner Partikel (Teilchengrö#e etwa von 0,02 bis 10 mm), z.B. als Pulver oder Granulat, eingesetat werden.
• Man kann aber auch die Polymerisate in anderer Form, z.B, in schmelzflüssigem Zustand, einsetzen.
• Die für die erfindungsgemäßen Formmassen kennzeichnenden Melamin-Formaldehyd-Vorkondensate sind an sich wohlbekannt. Geeignet.
• Vorkondensate sind beispielsweise abgehandelt in Houben-Weyl, "Methoden der organischen Chemie", Bd. XIV/2 (1963), S. 357 ff.
• (Kapitel 3) sowie in A. Gams, G.Widmer und W.Fisch, Helvet.chem.
• Acta 24, S. 302 ff. (1941). Gut geeignet sind s. B. solche Vorkondensate, die pro Mol Melamin 3 bis 5,7 Mol Formaldehyd einkondensiert enthalten. Besonders gut geeignet sind Vorkondensate des vorgenannten Typs, die mit Methanol veräthert sind und deren Verätherungsgrad etwa 80 bis 100 % beträgt.
• Die Formmassen können neben den geschilderten Hauptkomponenten die einschlägig üblichen Hilfs- bzw. Zusatzstoffe, z.B. Pigmente, Stabilisatoren, Parbstoffe, enthalten.
• 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 und dem Melamin-Formaldehyd-Vorkondensat in einfacher Weise in einem Taumelmischer bei Raumtemperatur in ein homogenes Gemisch überzuführen. hndererseits ist es z.B. möglich, die Komponenten der Formmassen in einen Kneter einzubringen und bei erhöhter Temperatur (zweckmäßigerweiee etwa 100 bis 1500C) innig zu vermischen. Ferner ist es z.B. mdglich, 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 Formt eilen verarbeitet werden. Beim Verarbeiten als Pre#massen liegen die geeigneten Arbeitstemperaturen zwischen 130 und 2000C und die geeigneten Arbeitsdrücke bei 50 bi. 200 Att.
• Die aus den Formmassen erhältlichen Formteile lassen sich gut verarbeiten, z.B. durch Bohren, Sägen, 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 rund Prozente beziehen sich auf das Gewicht.
• Beispiele 1 bis 7 Es wird ausgegangen von (A) der in Tabelle 1 angegebenen Menge Holzmehl (Teilchengröße von 0,1 bis 0,2 mm; Feuchtigkeitsgehalt unter 1), (B) dem in Tabelle 1 nach Art und Menge angegebenen Olefinpolymerisat sowie (C) dem in Tabelle 1 nach Art und Menge angegebenen Melamin-Formaldehyd-Vorkondensat.
• Die vorerwähnten Komponenten werden in einen Taumelmischer eingebracht und bei einer Drehzahl von 750 Upm bei Raumtemperatur huber 10 Minuten innig miteinander vermischt.
• Aus der jeweils erhaltenen Formmasse wird mittels eines Extruders (mittlere Massetemperatur 140°C) ein Band von annähernd 20 cm Breite und annähernd 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) Ubereinandergelegt und verpreßt.
• Im einzelnen wird dabei wie folgt verfahren: Vor dem Pressen werden Preßstempel und Preßtisch auf 17000 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 Platten sind in Tabelle 2 aufgeführt.
• In Tabelle 1 bedeuten RPÄ = Homopolymerisat des Äthylens (Dichte 0,922 dl/g, Teilchengröße von 0,01 bis 0,5 mm).
• HPP = Homopolymerisat des Propylens (Grenzviskosität [#] = 4,0, T*ilchengröße 0,01 bis 0,5 mm).
• CPÄ = Copolymerisat des Äthylens (enthaltend 85 Teile Äthylen und 15 Teile des Esters der Acrylsäure mit n-Butanol einpolymerisiert; Teilchengröße von 0,01 bis 1 mm; Dichte 0,928 dl/g).
• MPV = Melamin-Formaldehyd-Vorkondensat (pro Mol Melamin 5,7 Mol Formaldehyd einkondensiert enthaltend; unverCthert).
• MFVÄ = MFV, mit Methanol veräthert (Verätherungsgrad etwa 95 %).
• Tabelle 1

  Bsp. Holz- Olefinpolymerisat Vorkondensat

  Nr. mehl

  Teile Art Teile Art

  1 50 HPÄ 50 MFVÄ 5

  2 50 HPÄ 25 MFV 5

  +CPÄ 25

  3 50 CPÄ 50 MFVÄ 5

  4 40 HPP 60 MFVÄ 5

  5 40 HPÄ 30 MEY 5

  +HPP 30

  6 40 HPP 30 MFVÄ 3

  +CPA 30

  7 40 HPÄ 10 MFV 5

  +HPP 30

  +CPÄ 20

  *) 50 HPÄ 50 -

  *) = = Blindversuch (Stand der Technik) Tabelle 2

  Bsp. Kugeleindruckhärte Schlagzähigkeit
  kg/cm2 kg cm/cm2
  Nr. 10" 60" (DIN 53 453)
  1 354 341 13,4
  2 306 296 13,8
  3 458 443 12,9
  4 432 418 14,5
  5 319 299 11,1
  6 481 465 11,9
  7 371 354 12,8
  *) 145 133 5,6

  *) = = Blindversuch (Stand der Technik)

Claims (1)

1. Patentanspruch Formmassen, die im wesentlichen bestehen aus einem homogenen Gemisch aus (A) 100 Gewichtsteilen feinteiligem Holz und (B) 25 bis 900 Gewichtsteilen Olefinpolymerisat, wobei das Olefinpolymerisat ist entweder (B1) ein Homopolymerisat des Propylens mit einer Grenzviskosität (gemessen bei 1300C in Dekalin) [#] von 1,5 bis 8 oder (B2) ein Homopolymerisat des Äthylens mit einer Dichte (nach DIN 53 479) von 0,918 bis 0,965 dl/g oder (B3) ein Copolymerisat des Äthylens, das (a) 100 Gewichtsteile Athylen, (b) 5 bis 40 Gewichtsteile eines Esters der Acryl- bzw. Methacrylsäure mit einem C1-bis C8-Alkanol und/oder eines Vinylesters einer C2-bie C4-Alkancarbonsäure, sowie - gegebenenfalls - (c) bis zu 10 Gewicht steile Acryl- bzw. Methacrylsäure einpolymerisiert enthält oder (B4) ein binäres bzw. ternäres Gemisch aus den Polymerisaten (B1), (B2) und (B3), dadurch gekennzeichnet, daß die Formmassen zusätzlich (C) 1 bis 7 Gewichtsprozent (bezogen auf ihr Gesamtgewicht) eines-gegebenenfalls verätherten - Melamin-Formaldehyd-Vorkondensats in homogener Verteilung enthalten.