DE1927254A1 - Verfahren zum Stabilisieren von Phenoplaste enthaltenden Kunststoffen oder Kunststoff-Gemischen - Google Patents
Verfahren zum Stabilisieren von Phenoplaste enthaltenden Kunststoffen oder Kunststoff-GemischenInfo
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Description
Anmelderin: JURID WERKE GMBH
2057 Reinbek, Postfach 6
meine Akte: 568/69
Verfahren zur Stabilisierung von Phenoplaste enthaltenden Kunststoffen oder Kunststoff-Gemischen
Bekanntlich können diverse Kunststoffe, vornehmlich solche, die Ester- und Urethan-Gruppen enthalten, mit Carbodiimiden
gegen energetische Zersetzung, insbesondere thermooxidativen Abbau und/oder Zersetzung durch Licht stabilisiert werden.
Mit Phenoplasten gelang dies bisher nicht. Carbodiimide konnten zu diesem Zweck nicht eingesetzt werden, da sie infolge
ihrer hohen Reaktivität mit den Phenoplasten vor deren Aushärtung, während diese der Formgebung unterzogen werden,
reagieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisherigen Nachteile zu beheben und ein Verfahren in Vorschlag zu
bringen, das die Stabilisierung von Phenoplaste enthaltenden Kunststoffen ermöglichst.
00Ö850/1Ö77
Diese Aufgabe wird erfindungsgenrtß dadurch gelöst, daß
zur Stabilisierung von durch Pressen, Walzen, Extrudieren, Spritzen, Rakeln oder Verkleben hergestellten Phenoplast-haltigen
Produkten im Kunststoff-Ansatz als Stabilisierungsmittel mindestens eine Ispeyanurat-Verbindung
der allgemeinen Formel
0-C-N-C=O t t
R-N-C-N-R it
worin R einen beliebig substituierten bzw. modifizierten
oder unsubstituierten Kohlenwasserstoffrest, vorzugsweise einen Arylrest, darstellt, zugegeben wird.
Dabei setzt man diese Isocyanurat-Verbindung dem
Kunststoff-Ansatz vor der Formgebung und/oder Aushärtung zu. f&n kann beim erfindungsgemäßen Verfahren einen
beliebigen Phenoplast-haltigen Kunststoff-Ansatz verwenden,
zweckmäßig einen solchem in welchem Phenoplaste
mit natürlichen und/oder synthetischen Kautschuken kombiniert vorhanden sind. Dabei kann der Kunststoff-Ansatz
übliche Füllstoffe und/oder Pigmente enthalten. Je nach Anwendungszweck und Verarbeitungsart des mit dem erfindungsgemäßen
Stabilisierungsmittel zu stabilisierenden Kunststoff-Ansatz kann man die Isocyanurat-Verbindung in
009850/1977
fester oder flüssiger Form, wie beispielsweise als Emulsion
oder Dispersion einarbeiten.
Es ist bekannt, daß Isocyanurat-Ringsysteme vernetzte
Strukturen darstellen, die nicht in ihre Grund-Moleküle, die Isocyanate, rückspaltbar sind, sondern sich unter
gewissen Bedingungen, zum Beispiel bei erhöhten Temperaturen wie beispielsweise 250 bis 35O0C in Carbodiimide
der allgemeinen Formel
und COg aufspalten. Bei diesen Temperaturen von 250
bis 35O°C beg:
Phenoplasten.
bis 35O°C beginnt auch der thermooxidative Abbau von
Es wurde nun überraschend gefunden, daß sich dieser thermoox.idative Abbau der Phenoplaste verringern und ggf.
praktisch vollständig beheben läßt, wenn die Phenoplaste in Qegenwart der genannten Isocyanurat-Verbindungen der
Einwirkung solcher hohen Temperaturen unterliegen. Es wird angenommen, daß die bei diesen Temperaturen aus
dem Isocyanurat entstehenden Carbodiimide sich sofort
wieder mit den die Zersetzung der Phenoplaste verursachenden reaktiven Produkten umsetzen, wodurch der Abbau
bzw. weitere Abbau der Phenoplaste verhindert bzw. zerstörte Vernetzungsstellen neu geknüpft werden.
009850/1977
Diese Stabilisierungswirkung wird, wie gefunden wurde, in keiner Weise dadurch beeinträchtigt, daß die Phenoplaste
im Oemisch mit sonstigen Substanzen, insbesondere mit Pigmenten und Füllstoffen vorliegen.
Als Isocyanurate werden beim erfindungsgemäßen Verfahren solche verwandt, die mittels geeigneter Katalysatoren
aus Isocyanaten, vorzugsweise Polyisocyanaten, gewonnen werden. Als Katalysatoren seien genannt: tertiäre Arylamine,
z.B. 2,4,6-Tris-(dlmethylaminoäthyl)-phenol, 2-(Dirnethylaminoäthyl)-phenol, 4-(Dimethylaminoäthyl)-phenol,
Bisphenol-A-Diglycidäther, Vinylcyclohexanepoxid,
N,Nf,Ntl-Tris-(dimethylaminopropyl)-hexahydrotriazin, u.a.
Daneben lassen sich auch metallorganische Salze, wie z.B. Ca-Naphthenat, Na-Phenolat, Na-Äthylat, Na-Formiat, Na-Carbonat,
K-Acetat, u.a. als Katalysatoren bei der Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Isocyanurat-Verbindungen
verwenden.
Als Isocyanate für die Gewinnung der erfindungsgemäß
eingesetzten Isocyanurate kommen hauptsächlich in Betracht; Toluylen-2,4~diisccyanat, Toluylen-2,6-diisocyanat, Dlphenylmethan,
4,4I-Diisocyanat, dimerisiertes Toluylen-2,4-diisocyanat,
Naphthylen-l,5-diisocyanat, Triphenylmethan-4,41,4w-triisocyanat,
Hexamethylen-l,6~diisocyanat, Methylisocyanat, n-Butylisocyanat, Cyclohexylisocyanat,
009850/1977
Isophorondiisocyanat, m-Phenylendiisocyanat, Octadecyldiisocya'nat,
jJ^-Dichlorphenylisocyanat, p-Chlorphenylisocyanat,
Polymethylenpolyphenylisocyanat, Fluoralkylisocyanate, Sulfonylisocyanate, Organophosphorisocyanate,
Alkylsiliconisocyanate, Trialkylmetallisocyanate, Ferrocenylisocyanat,
sowie deren Derivate, u.a., sowie modifizierte Isocyanate und Prepolymere mit wenigstens zwei
freien NCO-Gruppen.
Als Phenoplaste lassen sich alle bekannten, durch Kondensationsreaktion
zwischen Formaldehyd und einem Phenol, wie beispielsweise Phenol oder o-Kresol, m-Kresol und
p-Kresol gewonnene Phenoplaste, also sowohl Novolake als auch Resole, Resitole oder Resite verwenden. Befriedigende
Stabilisierungsergebnisse wurden auch festgestellt in solchen Kunststoff-Mischungen, in denen die
Phenoplaste in Kombination mit natürlichen oder synthetischen Kautschuken, wie Acrylnitril-Kautschuk, Polyäthylen-Kautschuk,
Polychloropren-Kautschuk und dergl. vorliegen.
Die Formgebung erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren
in üblicher Weise durch Pressen, Walzen, Extrudieren, Spritzen, Rakeln oder auch Verkleben in der Kälte oder
unter erhöhter Temperatur. Ein möglichst gleichförmiges Einmischen der Isocyanurat-Stabilisierungsmittel sichert
optimale Gebrauchseigenschaften.
009850/1977
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren stabilisierten
Phenoplast-haltigen Kunststoff-Formmassen lassen sich
zur Herstellung von thermisch oder sonstwie beanspruchten Gegenstaänden, wie Seilschelbenausfütterungen,
Schleifscheiben, Sohle if bändern, Gleitlagern, Isolierplat*»
ten, Dämmplatten, Auskleidungen und dergleichen sowie als gewalzte Materialien und als Klebstoffe, die thermisch
belastet werden, einsetzen. Sie weisen eine im Vergleich mit aus entsprechenden, jedoch unstabilisierten Form-massen
erhöhte Wärmebeständigkeit auf und zeigen entsprechend verbesserte Gebrauchseigenschaften.
Man kann beim erfindungsgemäßen Verfahren auch die Phenoplast-haltigen Kunststoff-Massen durch Imprägnieren
mit Lösungen bzw. Emulsionen oder Dispersionen der als Stabilisierungsmittel einzusetzenden Isocyanurat-Ver«
bindungen verarbeiten.
In den nachfolgenden Beispielen sind einige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, wobei
vergleichbare Zusammensetzungen sowie deren Prüfwerte den erfindungsgemäß hergestellten Produkten gegenübergestellt
werden. Die Prozentgehalte und sonstigen Megenangaben sind als Gewichtsproßente und Gewichtsteile zu
verstehen.
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Aus folgenden Bestandteilen wurde ein SohleIfmaterial
hergestellt:
Phenol-Novolak-Hexa-Oemisch 12,68 %
Schwerspat 5*91 %
Korund Körnung 46 51,13 %
Korund Körnung 80 11,54 Jg
Korund Körnung l80 11,33 %
Isocyanurat-Verbindung"1"' 4,13 #
Furfurol 3,28 %
+ 'Die Isocyanurat-Verbindung war ein Trimerisierungsprodukt
aus Diphenylmethan-4,41«diisocyanat,mit ·
2,4,6-Tris-(dimethylaminoäthyl)-phenol katalysiert.
Diese Bestandteile wurden in einem offenen Mischer
innig miteinander vermischt. Aus der so gewonnenen
Masse wurden kalt mit 600 kp/cm Schleifscheiben der Abmessungen 200 χ 20 χ 30 mm gepreßt. Die gepreßten Formkörper wurden bei 60 bis 80°C vorgetrocknet und dann unter bis zu 2000C ansteigender Temperatur gehärtet. Die Prüfung ergab, daß die erfindungsgemäß stabilisierten Produkte ausgezeichnete Verschleißeigenschaften aufwiesen.
innig miteinander vermischt. Aus der so gewonnenen
Masse wurden kalt mit 600 kp/cm Schleifscheiben der Abmessungen 200 χ 20 χ 30 mm gepreßt. Die gepreßten Formkörper wurden bei 60 bis 80°C vorgetrocknet und dann unter bis zu 2000C ansteigender Temperatur gehärtet. Die Prüfung ergab, daß die erfindungsgemäß stabilisierten Produkte ausgezeichnete Verschleißeigenschaften aufwiesen.
Zum Vergleich wurden in der gleichen Welse und aus den
gleichen Bestandteilen, Jedoch ohne das erfindungsgemäß
als Stabilisierungsmittel benutzte Isocyanurate Schftiifscheiben
hergestellt und entsprechend geprüft. Die in der nachstehenden Tabelle I aufgeführten Ergebnisse zeigen,
daß der Verschleiß bei ansteigendem Anpreßdruck ebenso
009650/ 1977
wie bei steigender Drehzahl für die erfindungsgemäß hergestellten Schleifscheiben erheblich vorteilhafter ist.
Es wurde ein herkömmlicher handelsüblicher Bremsbelag-Kleber, dessen Hauptkomponente ein Phenol-Formaldehyd-Harz
ist, zum Kleben eines handelsüblichen Scheibenbremsbelags auf einen Belagträger aus Stahl, verwendet.
Die Klebung wurde in üblicher Weise ausgeführt und unter Druck bei 2000C ausgehärtet.
Dieser Ansatz, der als Ansatz A bezeichnet wurde, enthielt demgemäß den handelsüblichen Kleber unverändert.
In einem Parallelversuch wurde ein weiterer Ansatz, der als Ansatz B bezeichnet wurde, zubereitet, und zwar als
ein Gemisch des Handelsklebers, wie er für den Ansatz A verwendet worden war, mit 5 %» bezogen auf den Peststoffgehalt,
an Isocyanurat-Verbindung, und zwar einem Trimerisierungsprodukt
von Diphenylmethan-4,4!-diisocyanat,
katalysiert mit 2,4,6-Tris-(dimethylaminoäthyl)-phenol. Die Kleberverbindungen bzw. Gemische der Ansätze A und B
wurden nach Erkalten der unterschiedlich lange bei 3000C
erhitzten Klebungen auf ihre Abscherfestigkeit nach thermischer Belastung geprüft. Die Ergebnisse sind aus der nachstehenden
Tabelle II ersichtlich und zeigen deutlich den erfindungsgemäß erreichten besonderen technischen Stabilisierungseffekt
.
009850/1977
| Verhältnis des Materialabriebs (in cnr ) zu dem Scheibenabrieb (in cm?) auf Bau stahl St 52 bei |
2,6 | |
| erfindungsgemäß stabil!- Vergleichs- siertem Produkt produkt |
2,5 | |
| Anpreßdruck 2,0 kp |
2,9 | 2,1 |
| 3,0 kp | 3,1 | 1,9 |
| 4,0 kp | 3,6 | 1,5 |
| 4,5 kp | 3,5 | 4,4 |
| 5,0 kp | 3,4 | 4,5 |
| Drehzahl 2000 UpM |
4,0 | 4,4 |
| 2500 " | 4,5 | 4,1 |
| 3000 " | 4,8 | 3,6 |
| 3500 " | 4,8 | 2,8 |
| 4000 " | 4,7 | |
| 4500 " | 4,7 |
Tabelle II
Abscherfestigkeit in kp/cm nach thermischer Belastung über
| Stunden | Klebung mit Ansatz B erfindungsgemäß stabilisiert |
Vergleichs- Klebung mit Ansatz A |
| 0 | 75 | 75 |
| 3 | 68 | 60 |
| 6 | 60 | 50 |
| 9 | 55 | 45 |
| 15 | 42 | 25 |
| 009850/1977 |
Claims (5)
1. Verfahren zur Stabilisierung von Phenoplaste enthaltenden Kunststoffen oder Kunststoff-Gemischen, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Kunststoff-Ansatz als Stabilisierungsmittel
mindestens eine Isocyanurat-Verbindung
der allgemeinen Formel
der allgemeinen Formel
O = C-N-C = O
R~N~C~N-R
η
η
worin R einen beliebig substituierten bzw. modifizierten
oder unsubstituierten Kohlenwasserstoffrest, vorzugsweise einen Arylrest bedeutet, zugegeben wird.
2. Verfahren nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isocyanurat-Verbindung dem Kunststoff-Ansatz
vor der Formgebung und/oder Aushärtung zugesetzt wird.
vor der Formgebung und/oder Aushärtung zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß .ein Kunststoff«Ansatz verwendet wird, in
welchem Phenoplaste mit natürlichen oder synthetischen Kautschuken kombiniert worhanden sind,
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Kunststoff-Ansatz verwendet wird, der
übliche Füllstoffe und/oder Pigmente enthält.
009850/1977
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Isocyanurat-Verbindung dem jeweiligen
Verwendungszweck angepaßt in fester oder flüssiger Form, wie als Emulsion oder Dispersion, eingearbeitet wird.
009850/1977
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691927255 DE1927255B2 (de) | 1969-05-29 | 1969-05-29 | Hitzehaertbare pressmassen zur herstellung von reibungs koerpern |
| DE19691927254 DE1927254C (de) | 1969-05-29 | Stabilsieren von Phenoplaste enthalten den Kunststoffen oder Kunststoff Gemischen | |
| US00038074A US3725334A (en) | 1969-05-29 | 1970-05-18 | Phenolic resin-isocyanate trimerization product and friction material containing the same |
| GB1266314D GB1266314A (de) | 1969-05-29 | 1970-05-20 | |
| AU15360/70A AU1536070A (en) | 1969-05-29 | 1970-05-21 | A method for stabilising polymers or polymer mixtures containing phenolic resins and a friction material containing same |
| NL7007604A NL7007604A (de) | 1969-05-29 | 1970-05-26 | |
| BR219309/70A BR7019309D0 (pt) | 1969-05-29 | 1970-05-27 | Aperfeicoamento em processo para a estabilizacao de polimeros contendo ferro-plastos ou misturas de polimeros bem como materiais de friccao aperffeicoados contendo os mesmos |
| ES380118A ES380118A1 (es) | 1969-05-29 | 1970-05-27 | Procedimiento para la estabilizacion de polimeros o mezclasde polimeros que contienen fenoplastos. |
| FR7019456A FR2043775A1 (de) | 1969-05-29 | 1970-05-28 | |
| BE751153D BE751153A (fr) | 1969-05-29 | 1970-05-29 | Procede de stabilisation de polymeres ou d'un melange de polymeres contenant des phenoplastes ainsi que des materiaux de frottement contenant ceux-ci |
| AT480470A AT304873B (de) | 1969-05-29 | 1970-05-29 | Stabilisieren von Phenoplaste enthaltenden Kunststoffen oder Kunststoff-Gemischen |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691927255 DE1927255B2 (de) | 1969-05-29 | 1969-05-29 | Hitzehaertbare pressmassen zur herstellung von reibungs koerpern |
| DE19691927254 DE1927254C (de) | 1969-05-29 | Stabilsieren von Phenoplaste enthalten den Kunststoffen oder Kunststoff Gemischen |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1927254A1 true DE1927254A1 (de) | 1970-12-10 |
| DE1927254B2 DE1927254B2 (de) | 1972-03-02 |
| DE1927254C DE1927254C (de) | 1973-04-12 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE751153A (fr) | 1970-11-03 |
| FR2043775A1 (de) | 1971-02-19 |
| ES380118A1 (es) | 1973-04-16 |
| US3725334A (en) | 1973-04-03 |
| BR7019309D0 (pt) | 1973-01-02 |
| GB1266314A (de) | 1972-03-08 |
| AT304873B (de) | 1973-01-25 |
| DE1927255B2 (de) | 1971-10-14 |
| AU1536070A (en) | 1971-11-25 |
| NL7007604A (de) | 1970-12-01 |
| DE1927254B2 (de) | 1972-03-02 |
| DE1927255A1 (de) | 1970-12-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |