DE2118952A1 - Verbesserte Formmasse - Google Patents
Verbesserte FormmasseInfo
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Description
Die Erfindung "bezieht sich auf ein neuartiges Verfahren zum
Herstellen einer verbesserten Melaminharz-Formmasse und auf die Herstellung von Formkörpem aus dieser Masse. Insbesondere
"betrifft die Erfindung die Herstellung einer pulverförmigen Melamin-Formaldehydharz-Formmasse durch Zumischen
"bestimmter Mengen einer pulverisierten, thermisch gehärteten Melamin-Formaldehyd-Polymermasse mit spezifischer Teilchengröße.
Im wesentlichen wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Melamin-Formaldehydharz-Formmasse gebildet, in der ein
"bestimmter Anteil des Preß- "beziehungsweise Formpulvers einer
zweistufigen Aushärtung unterworfen worden ist. Einer der Hauptvorteile der Erfindung liegt, darin, daß Abfallmaterialien
aus Melamin-Aldehydharz-Formvorgängen, wie "Flash" und angebrannte
Tabletten, die entstehen, wenn das Preßpulver so hohen Temperaturen ausgesetzt wird, daß eine Aushärtung in
Abwesenheit von Druck stattfindet, zurückgewonnen und für das Verfahren verwendet werden können. Das nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellte Preßpulver kann durch Preßformen oder durch Spritzgießen zu gewünschten Kunststoffgegenständen
verformt werden. Die so erzeugten Formkörper . zeigen überlegene physikalische Eigenschaften gegenüber Formkörpern,
die aus üblichen Melamin-Formaldehydharz-Formmassen
erhalten wurden. - 2 -
Die erfindungsgemäße Formmasse ist besonders wertvoll für
die Herstellung von geformtem Eßgeschirr; die Masse eignet sich jedoch auch zur Herstellung von Elektrozubehörteilen und
anderen Haushaltsgegenständen. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenen formkörper zeigen eine wesentliche Verbesserung
der Biegefestigkeit und eine merkliche Erhöhung des Blegemoduls, der Kerbschlagzähigkeit nach Izod, der Härte
und der Kratzfestigkeit-im Vergleich mit Formkörpern, die aus
üblichen Melamin-Formharzniassen hergestellt worden sind. Die erfindungsgemäß erzielte Verbesserung der physikalischen
Eigenschaften bestätigt die Theorie, daß die thermisch gehärtete (oder ausgehärtete) Melamin-Formaldehyd-Masse im
Gemisch mit dem üblichen Melamin-Formaldehyd-Preßpulver als
reaktiver Füllstoff wirkt, während inerte Füllstoffe, wie Ton, nur als Verdünnungsmittel wirken und gewöhnlich einen
schädlichen Einfluß auf die physikalischen Eigenschaften
der Formmasse zeigen.,
Der in der Rezeptur des Formpiilvers verwendete aktive, thermisch
gehärtete Melamin-lOrmalaehyd»füllstoff enthält die
üblichen Mengen eines faserigen Füllstoffes, wie Ton, Asbest, Papier und vorzugsweise ot-Gellulose. Gegebenenfalls können
üblicherweise in Formpulver-Zubereitungen verwendete Formtrennmittel, Härtungskatalysatoren und Polymerisationsinhibitoren
ebenfalls vorliegen»
Eine geeignete Formmasse Icanii erfindungs gemäß hergestellt
werden, indem die pulverisierte» ausgehärtete Melamin-Formaldehydmasae
in Konzentrationen von etwa 1 bis 50 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gesamtgewicht der endgültig erzielten, pulverförmigen !Formmasse, zu üblichem Melamin-Formaldehyd-Preßpulver
oder "Popkorn" gegeben wird. Der obere Grenzwert der Konzentration wird durch die Fließeigenschaften
des Preßpulvergemisches bestimmtt weil die Fließneigung
mit steigender Konzentration der zugesetzten,, ausgehärteten
(oder thermisch gehärteten) Masse abnimmt. Die - 3 -
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bevorzugte Konsentration liegt daher im Bereich von etwa 10 bis 35 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Formpulversubereitung«
Die Flieöeigenschaften der pulverförmiger! Formmasse können
eingestellt und die Torformeigenechaften können verbessert
werden, wenn in die Zubereitung kleine Anteile bestimmter» bekannter Gleitmittel» wie Wasser, 2inkstearat, Fettsäureamide, Silicon· und dergleichen eingearbeitet werden. Ss 1st
besonders vorteilhaft, der pulverfureigen Formmasse ein Gleitaittel in Anteilen bis etwa 4 GewichtsproEent der pulrerförmigen Formmasse saamseteen, während jedoch Anteile von
mehr als 4 % gewöhnlich den alane dt« Formkörpers beeinträchtigen.
Die Menge an Katalysator* die der «rfindungsgemäS erhaltenen
Gesaateubereitung lugesettt wird, 1st entsprechend kleiner
als gewöhnlich la du üblichen Helamin-Foraaldehyd-Formpulver
TorliegV veil e« nicht erföräerliüh ist, «uaätilichen Ka talysator «ueugebtn, ue einen Ausgleich für den »it dem üblichen
iorapulveir Temisohten aktiven thermisch gehärteten Helaainfüllstoff IU schaffen. Tatsächlich ist es nicht erforderlich,
bei der Zugabe dee'thermisch gehärteten Füllstoffes *u
•Popkorn^-folyÄeren, der Rezeptur einen Katalysator iu*msetsen, da die Härtungadauer bei de* Foravorgang so eingestellt werden kann, daß das fehlen des Katalysators kompensiert wird·
Die Korngröße des thermisch gehärteten Melamin-Formaldehydffüllstoffes ist ein wichtiger Faktor für die erfindungsgeaäße Zubereitung. Zufriedenstellende Formkörper werden erhalten, wenn 100 Ji der thermisch gehärteten Kunststoff komponente, die dem Formpulver zugesetzt werden sollen, zu
einer Korngröße von weniger als 250 Mikron gemahlen sind. Dies entspricht dem Material, das ein Sieb Nr. 60 ASTM
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- 4 oder ein 60-Maschensieb nach Tyler passiert. *
Der erfindungsgemäße aktive, thermisch gehärtete Melamin-Formaldehydharz-Füllstoff
kann vorteilhaft auch mit anderen pulverförmigen Formmassen vermischt werden, wie Formmassen
auf Basis von Phenol- und Harnstoffharzen, wobei ähnlich
gute Ergebnisse erzielt werden.
Bei der Hereteilung der erfindungsgemäßen pulverförmigen
Melamin-Formaldehyd-Formmasse wird eine handelsübliche
wässrige lösung von Formaldehyd mit einem Gehalt an 37 Gewichtsprozent Formaldehyd mit Melamin im Molverhältnis von
etwa 1 ι 1 bis 3 i 1 umgesetzt. Das Gemisch wird gerührt
und der pH-Wert des Gemisches mit einer Base, wie Natriumhydroxyd oder Ammoniumhydroxyd^innerhalb des Bereiches von
8 bis 10 tingesteilt. Die Mischung wird zum Rückfluß erhitz
t, bis ein Sirup gebildet ist.
Die Formmasse wird aus diesem Sirup hergestellt, indem ein
konventioneller Füllstoff, wie Ion, Asbest, Papier, Fasern und dergleichen, vorzugsweise alpha-Cellulose, in einer
Menge von 20 bis 70 !eilen pro 100 .^IeIIe des Harzes
zugegeben wird. Nach gründlichem Einmischen wird der imprägnierte Füllstoff getrocknet und konventionelle Pigmente,
Härtungskatalyeatoren, Formtrennmittel und Aufhellmittel (brightener») zugegeben.
Die Troeknungsstufe wird in einem kontinuierlichen Trockenofen
durchgeführt. Dabei wird der imprägnierte Füllstoff auf einem Förderband durch den Ofen geführt und mit heißer
I»uft von etwa 77 bis 99° G zur Entfernung der Feuchtigkeit
in Berührung gebracht. Das Harz wird in grobkörniger Form aus dem Ofen entnommen, die als "Popkorn"-Polymeres bezeichnet
wird. Die Popkornteilchen werden durch ein Vormahlwerk
geleitet und dadurch einer Korngrößenverminderung •unterzogen. Zu diesem feinkörnigen Material kann die
__ _____
gewünschte Menge an pulverisiertem thermisch gehärtetem Melamin-Formaldehyd-Füllstoff zugesetzt werden.
Der thermisch gehärtete Melamin-Formaldehyd-Füllstoff wird in der gleichen Weise hergestellt, die für die pulverförmige
Preßmasse beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß bei der
Herstellung der thermisch gehärteten Masse das Melamin-Formaldehyd-Formpulver
bei höherer Temperatur oder während einer längeren Dauer der Hitzebehandlung unterworfen wird, so daß
ausreichende Vernetzung eintritt, um die pulverförmige Formmasse in eine nicht-thermoplastische Masse überzuführen. Wenn
auch die Temperatur und die Dauer der Hitzebehandlung voneinander abhängig sind, ist es zum Erzielen der Nicht-Thermoplastizität
des Melamin-Formaldehyd-Polymerfüllstoffes wesentlich, das Polymere ohne Anwendung von Druck während einer Mindestdauer
von 90 Minuten einer Temperatur von mindestens 99° C auszusetzen und dabei eine Maximaltemperatur von 191
während 5 Minuten, nicht zu überschreiten.
Falls als Füllstoffe aus Formvorgängen stammende Abfallmaterialien
eingesetzt werden, wird der Füllstoff erhalten, indem zunächst die pulverförmige Formmasse durch Kaltpressen in
Tabletten übergeführt wird und die Tabletten dann vor dem Formen während einer Dauer von einer Minute auf Temperaturen
über 138° G erhitzt werden. Während der Vorheizstufe tritt starkes Vernetzen des Polymeren ein, so daß die Tablette,
insbesondere, wenn sie aufgrund einer Überhitzung oder von Anbrennen für das Preßformen ungeeignet ist, anschließend zu
der gewünschten Korngröße vermählen und in geeigneten Mengen dem gemahlenen Melamin-Formaldehyd-Popcorn oder der pulverförmigen
Grundformmasse zugemischt werden kann.
Bei der gewöhnlichen Verfahie.nsweise werden die kaltgepreßten
vorerhitzten Tabletten anschließend bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck zu Kunststofformkorpern verformt, wobei
eine weitere Vernetzung des Melamin-Formaldehyd-Polymeren
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eintritt. Aus solchen Formvorgängen stammende Formkörper, die
aufgrund von Fehlern oder "Flash" als Abfall ausgesondert wurden, können zu geeigneter Teilchengröße vermählen und vorteilhaft
üblichen Melamin-Formaldehyd-Popkornpolymeren oder pulverförmigen Formmassen zugemischt werden.
Der auf diese Weise erhaltene, gemahlene,thermisch gehärtete-Füllstoff
kann in jeder beliebigen Weise dem Formpulver-Substrat oder Popkorn zugemischt und gleichförmig in diesem
verteilt werden, wie durch Vermischen von Hand, Mahlen in der Kugelmühle, Hochgeschwindigkeitsmischen, wie in einem Prodex-Henschel-Mischer,
in der Wirbelschicht und dergleichen. Das Vermählen in der Kugelmühle, das häufig angewendet wird, wirdji
einer rotierenden trommelartigen Vorrichtung durchgeführt, die
Kies (flint) oder Porzellankugeln mit gleichmässigen oder unterschiedlichen Durchmessern enthält. Das gemahlene Produkt
wird dann zu Formkörpern mit unterschiedlicher Gestalt verformt, indem die vorgeformte Tablette bei Temperaturen von
121 bis 191° 0 (250 bis 375° F) und Drücken von 98,4 bis 281 kg/cm2 (1400 bis 4000 psi) während einer Dauer von 0.5
bis 10 Minuten dem Preßformen oder bei Temperaturen von etwa 121 bis 188° C während einer Formdauer (Zeit bei geschlossener
Form) von etwa 50 Sekunden bis 3 Minuten dem Spritzgießen unterworfen wird.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden die nachfolgenden Beispiele gegeben, welche die verschiedenen Stufen des
erfindungsgemäßen Verfahrens detailierter veranschaulichen. Diese Beispiele sollen jedoch vor allem der anschaulicheren
Darstellung dienen und die Erfindung nicht begrenzen.
A, Herstellung des Popkornpolymeren
126 Teile (1.0 Mol) Melamin und 178 Teile (2.2 Mol) 37 £-ige
wäesrige Formaldehydlösung wurden in ein mit Rückflußkühler,
Thermometer und Rührer versehenes Reaktionsgefäß eingeführt.
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Das Gemisch wurde während etwa 5 Hinuten gerührt, um zusammengeballes Material zu zerkleinern und der pH-Wert mit Hilfe
einer 1 η Lösung τοη Natriumhydroxyd auf 8,5 bis 9 eingestellt (Glaselektrode bei 25° C). Das Reaktionsgemisch wurde
innerhalb 15 Hinuten zum Rückfluß erhitzt und solange gerückflußt, bis ein Tropfen dee Harzes sich in 25 cm5 Wasser
(25° C) hydrophob zeigte und die la Ford-Becher gemessene
Viskosität etwa 25 Sekunden betrug· Das Harz wurde dann auf 70° C abgekühlt.
Der Harzsirup (63 Jt Feststoffe) und 94 Gewichtsteile alpha-Cellulose-Zellstoffflocken wurden in einem Sigma-Mischer
während 45 Minuten gründlich Termischt. Das Cellulose-Harz-Gemisch wurde während einer Stunde in einem Luftstrom bei
88° C und 18 Ji relatirer Feuchtigkeit getrocknet. Das gemahlene Popkornpolymere wurde dann bei 154·5° C und einem Druck
τοη 98.4 kg/cm während einer Dauer τοη 5 Hinuten preßgeformt.
A. Herstellung des reaktiren Füllstoffes
Übliches Melaain-Preßpulver wurde nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt, indem zu 100 Gewichtsteilen des trockenen Popkornharzes 0.20 Gewichtsteile Phthalsäureanhydrid, 0.5 Teile Zinkstearat und 0.5 Teile Titandioxyd in Rutilform gegeben wurden. Das so erhaltene Melamln-Formaldehyd-FormpulTer wurde bei einer Temperatur τοη 174° 0
und einem Druck τοη 140.6 kg/cm während einer Dauer τοη
3 Minuten preßgeformt, wobei ein gehärtetes, vernetztes Kunststoffaaterial erzielt würde. Das so erhaltene thermisch
gehärtete Polymere wurde in einer Turbinen-Schlagmühle (rotary turbine-type mill) unter Verwendung eines Siebs einer Masohenwelte Ton 0.5 mm zu einer Teilchengröße unter 100 Hikron
gemahlen.
25 Gewichtsteile des in Teil A hergeetellten reaktiTen
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Füllstoffes wurden mit 75 Gewichtsteilen gemahlenem Melamin-Formaldehyd-Popkornharz
aus Beispiel 1 durch Vermischen von Hand während einer Dauer von etwa 3 Minuten gemischt. Die erhaltene
pulverförmige Formmasse wurde während einer Dauer von 5 Minuten bei 154.5° C unter einem Druck von 98.4 kg/cm preßgeformt.
Die Verfahrensweise des Beispiels 2 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 65 Gewichtsteile des wie in Beispiel 1 hergestellten
üblichen Melamin-Formaldehyd-Popkornharzes mit 35 Gewichtsteilen des gemäß Teil A von Beispiel 2 hergestellten
reaktiven Füllstoffes vermischt wurden.
Die Verfahrensweise des Beispiels 2 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 0.3 Gewichtsprozent Ruß, bezogen auf das Gewicht
der endgültigen pulverförmigen Formmasse, dem Formpulver zugesetzt wurden und daß das gemahlene, übliche Melamin-Formaldehyd-Popkornharz
und der reaktive Füllstoff durch Vermischen in einem Prodex-Henschel-Mischer zusammengegeben wurden.
Die Verfahrensweise gemäß Beispiel 4 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß das Popkornharz und der reaktive Füllstoff
während 8 Stunden in einer Kugelmühle gemischt wurden.
126 Teile (1.0 Mol) Melamin und 178 Teile (2.2 Mol) 37 #-ige
wässrige Formaldehydlösung wurden in ein mit RUckflußkühler, Thermometer und Rührer versehenes Reaktionsgefäß eingeführt.
Das Gemisch wurde während etwa 5 Minuten gerührt, um zusammengeballtes Material zu zerkleinern und der pH-Wert unter Verwendung
einer 1 η Lösung von Natriumhydroxyd auf 8.5 bis 9
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eingestellt (Glaselektrode bei 25° 0). Das Reaktionsgemisch wurde innerhalb 15 Minuten zum Rückfluß erhitzt und solange
gerückflußt, bis ein Tropfen des Harzes in 35 ciir Wasser (250C)
sich als hydrophob erwies und die im Ford-Becher gemessene Yiskosität etwa 25 Sekunden betrug. Dann wurde das Harz auf
70° C abgekühlt.
Der erhaltene Harzsirup (63 # Feststoffe) und 94 Teile alpha-Cellulose-Zellstoffflocken
wurden in einem Sigma-Mischer wahrem 45 Minuten gründlich vermischt. Das Cellulose-Harz-Gemisch
wurde in einem Luftstrom während einer Stunde bei 88° G und 18 % relativer Feuchtigkeit getrocknet. Das resultierende
trockene Harz (100 Teile) wurde in einer Kugelmühle mit 0.20 Teilen Phthalsäureanhydrid, 0.5 Teilen Zinkstearat, 0.5 Teilen
Titandioxyd in Rutilform während 8 Stunden vermählen. Das so
erhaltene Preßpulver wurde während einer Dauer von 3 Minuten bei 154.5° 0 und einem Druck von 98.4 kg/cm preßgeformt.
A. Herstellung eines reaktiven Füllstoffes
126 Teile (1.0 Mol) Melamin und 178 Teile (2.2 Mol) einer 37 l·-
igen wässrigen Formaldehydlösung wurden in ein mit Rückflußkühler, Thermometer und Rührer versehenes Reaktionsgefäß eingeführt.
Das Gemisch wurde während etwa 5 Minuten gerührt, um zusammengeballtes Material zu zerkleinern, und der pH-Wert
unter Verwendung einer 1 η Lösung von Natriumhydroxyd auf
bis 9 (Glaselektrode bei 25° C) eingestellt. Das Reaktionsgemisch wurde innerhalb 15 Minuten zum Rückfluß erhitzt und
solange gerückflußt, bis ein Tropfen des Harzes in 35 c»
Wasser (25° C) sich als hydrophob erwies und die im Ford-Becher
gemessene Viskosität etwa 25 Sekunden betrug, Dann wurde da» Hars auf 70° C abgekühlt.
Der Harzsirup (63 % Feststoffe) und 94 Teile alpha-Cellulose-Zellstoffflocken
wurden gründlieh in eine» Sigm«-Misch#r während
45 Minuten vermischt. Das Cellulose-Harz-Gemisch wurde während 4 Stunden in einem Luftstrom bei 88° C und 4 fl «. -jq -
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- ίο -
relativer Feuchtigkeit getrocknet. 100 Teile des erzielten trockenen Harzes wurden in einer Kugelmühle mit 0.20 Teilen
Phthalsäureanhydrid und 0.5 Teilen Zinkstearat während einer Dauer von 5 Stunden vermählen. Die so erhaltene pulverförmige
Formmasse wurde zu einer Tablette verpreßt und danach zwischen den Platten eines Hochfrequenzerhitzers mit einer
Gitterspannung von 2.7 Volt bei einer Verweilzeit von 60 Sekunden durchgeführt, um sie ausreichend zu erhitzen, um
die Vernetzung einzuleiten. Dann wurde die Tablette gekühlt und in einer Turbinenschlagmühle (rotary turbine-type mill)
unter Verwendung eines 0.5 mm-Siebs gemahlen, um ein pulverförmiges Produkt mit einer Teilchengröße herzustellen, die
zu 100 $ unter 100 Mikron lag.
B. Herstellung von Preßpulver
75 Gewichtsteile des Standard-Preßpulvers gemäß Beispiel 6 wurden mit 25 Gewichtsteilen eines wie in Teil A hergestellten
reaktiven Füllstoffes durch Handmischen vermischt. Das erzielte Formpulver wurde bei 154° C und einem Druck von
98.4 kg/crn^ während einer Dauer von 3 Minuten verpreßt,
75 Gewichtsteile des Standard-Preßpulvers gemäß Beispiel 6
wurden zugegeben und von Hand mit 25 Gewichtsteilen eines wie in Beispiel Z, Teil A hergestellten reaktiven Füllstoffes
vermischt. Di« pulverförmige Formmasse wurde unter den in
Beispiel 6 angegeben«* Bedingungen preßgeformt.
Bie Verfahreneweiae dee Beispiels 7 wurde wiederholt, mit
dear Α»·******·* ä«i 50 OewislrfeBteile Stssderd-PrsSpulYer »it
Sewic&tfs*tiJ«n des reaktiven Füllstoff·· T«r»iaekt wurden.
3t· VtrfÄhreHtweiee d·» Beispiels 7 wurde wiederholt, mit
der AttftflftfcB·« &**■ 25 Gewichteteil* Staaderd-PrefipwlTre* mit
- 11 75 Gewichtsteilen des reaktiven Füllstoffes vermischt wurden.
Die Verfahrensweise des Beispiels 7 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 0.3 Gewichtsprozent Ruß, bezogen auf das
Gewicht der endgültigen pulverförmigen Formmasse, zu der
pulverförmigen Formmasse gegeben und das Formpulver und der reaktive Füllstoff in einer Kugelmühle vermischt wurden.
A. Herstellung von Preßpulver
756 !eile (6 Mol) Melamin und 1362 Teile (16 Mol) 37 #-iger
wässriger Formaldehydlösung wurden in ein mit Rückflußkühler,
Thermometer und Rührer ausgestattetes Reaktionsgefäß eingeführt. Das Gemisch wurde einige Minuten gerührt, um Aggregate
des Materials zu brechen und eine gleichförmige Dispersion
von Melamin in dem Gemisch zu gewährleisten. Der pH-Wert des Gemisches wurde mit Hilfe von 1 η Natriumhydroxyd auf 8.0
eingestellt (Glaselektrode bei 25° C). Dann wurde das Reaktionsgemisch
zum Rückfluß erhitzt und solange gerückflußt, bis ein Tropfen des gereinigten Harzes in 25 cm5 Wasser (25° C)
sich als hydrophob erwies (Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Band 2, Seite 30). Das Harz wurde abgekühlt, zu
582 g alpha-Cellulose gegeben und von Hand eingemischt, bis kein freier Harzsirup verblieb. Das Produkt wurde dann während
einer Stunde in einem Sigma-Mischer gemischt.
Das Gemisch aus alpha-Cellulose und Harz wurde während einer Stunde in einem Luftstrom bei 88° C und 18 # relativer
Feuchtigkeit getrocknet. Das erhaltene getrocknete Produkt wurde in einer Siebmühle gemahlen, wobei ein Pulver mit einer
maximalen Teilchengröße von weniger als 800 Mikron erhalten wurde.
B. Zu 75 Teilen des in Teil A hergestellten Preßpulvers wurden 0.5 Teile Zinkstearat, 0.5 Teile Titandioxyd-Rutil,
0.13 ?t Phthalsäureanhydrid und 25 Teile des gemäß Beispiel 2 A
_
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hergestellten, gemahlenen reaktiven Füllstoffes gegeben, das Gemisch in eine Mühle eingeführt und während einer Stunde gemahlen.
Zu diesem Zeitpunkt wurden 0.3 g Ruß in das Gemisch eingemischt. Nach einstündigem Mahlen wurden 2 Teile Wasser
in die Mühle eingesprüht, wobei eine Anreicherung des Wassers in einem Bereich vermieden wurde, weil dadurch Klumpen entstehen
würden. Das Mahlen wurde während 4 Stunden fortgesetzt. Dieses Harz wurde dann während einer Dauer von 3 Minuten bei
einem Druck von 211 kg/cm und einer Temperatur von 175° C gepreßt, wobei ein Preßteil mit ausgezeichnetem Oberflächenglanz
erzielt wurde. Die Messung des Rossi-Peak-Flow ergab eine 35 %-ige Erhöhung des Fließens gegenüber Pulver, dem
kein Wasser zugesetzt worden war.
A. Die Herstellung des gemahlenen Popcornharzes erfolgte wie in Beispiel 12, Teil A.
B. Zu dem gemahlenen Popcornpolymeren aus Teil A wurden 0.5
Teile Zinkstearat, 0.5 Teile Titandioxyd in Rutilform und eine ausreichende Menge an reaktivem Füllstoff (hergestellt
wie in Beispiel 2, Teil A) gegeben, so daß die endgültige pulverförmige Formmasse aus einem Gemisch aus gleichen Teilen
des sum Spritzpressen geeigneten Preßpulvers aus Teil A und des reaktiven Füllstoffes bestand. Das Gemisch wurde in einer
Kugelmühle während 5 Stunden gemahlen. Das Harz wurde mit Hilfe einer Spritzpreßvorriehtung bei einem Druck von 211 kg/cn
und einer Temperatur von 175 Minuten verformt.
C während einer Dauer von 5
Die physikalischen Eigenschaften der in Beispielen 1 bis 11 erhaltenen Produkte sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Die
gezeigten Eigenschaften wurden durch die Standard-Prüfverfahren
nach ASTM gemessen, die in den Spaltenüberschriften der Tabelle-angegeben sind. Die Daten dieser Tabelle veranschaulichen
die Verbesserung der physikalischen Eigenschaften,
- 13 -
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insbesondere der Biegefestigkeit, der verformten Melamin-Formaldehyd-Polymermasse,
die durch Zusatz von aktivem,
thermisch, gehärtetem Melamin-Formaldehyd-Füllstoff zu der üblichen Popcorn- oder der üblichen Preßpulver-Grundmasse erhalten wurde.
thermisch, gehärtetem Melamin-Formaldehyd-Füllstoff zu der üblichen Popcorn- oder der üblichen Preßpulver-Grundmasse erhalten wurde.
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| Beisp. | Physikalische | Zus ammense tzung | Misch metho de |
Tabelle 1 | Biege festig keit ρ (kg/cnr χ 106) (psi χ |
Formkörpern | D 1505 | Princton-Kratztest "Bestan- "Nicht t>e- den" standen" |
(Gms. | ) | I | |
| ASTM-Testmethode | Eigenschaften von | D 790 | Kerb- Rockwell schlag- härte "M" Zähigkeit, Izod cm . kg/ 2.54 cm Kerbe(ft.rbs/in) |
121 . | (Gms.) | 250 | -A -F* I |
|||||
| (1) | 100 1· gemahl,MeIa- min-Pormaldehyd "Popcorn" |
Biege festig keit 2 iU°r |
1.00 (14.3) |
D 256 | 123 | 225 | 225 | |||||
| O «Λ |
(2) | 75 % gemahl.MeIa- min-Pormaldehyd "Popcorn" |
von Hand |
D 790 | 0.99 (14,1) |
2.90 (0.21) |
200 | |||||
| 845/ | 25 % gemahl."Plash" | 1.12 (15.9) |
3.04 (0.22) |
123 | 225 | ro | ||||||
| 1686 | (3) | 65 f> gemahl, MeIa- min-Formaldehyd "Popcorn" 35 % gemahl."Plash" |
von Hand |
1.41 (20.0) |
1.00 (14.2) |
120 | 200 | 150 | CX) co cn |
|||
| (4) | 75 $> gemahl.MeIa- min-Pormaldehyd "Popcorn" 25 % gemahl."Plash" 0.3 96 Ruß |
Prodex- Hens ehe 1- Miseher |
0.90 (12.8) |
3.32 (0.24) |
122 | 125 | 275 | K) | ||||
| (5) | 75 i» gemahl.MeIa- min-3?ormaldehyd "Popcorn" |
Kugel mühle |
1.45 (20.6) |
0.91 (12.9) |
3.32 (0.24) |
250 | ||||||
| 25 % gemahl."Plash" 0.3 $> Ruß |
1.26 (17.9) |
2.63 (0.19) |
||||||||||
| < | 1.24 (17.6) |
|||||||||||
| » 100 i» Melamin-Forn- ald«hyd, Formpulver |
- | Tabelle 1 | 2.99 (0.18) |
117 | 225 | 250 | I _i VJI |
|
| (6) | 75 % Melamin-Foim- aldthyd, Formpulver 25 % gemahl., gehär tete Tabletten |
von Hand |
0.75 (10.7) |
2.99 (0.18) |
118 | 200 | 225 | I |
| (7) | 75 5^ Melamln-Form- aldehyd, Fonnpulver 25 % gemahl,"Flash" |
von Hand |
1.13 (16.1) |
3.18 (0.23) |
120 | 250 | 275 | |
| (8) | 50 i» Melamln-Form- aldehyd, Formpulver 50 fi gemahl., gehär tete Tabletten |
von Hand |
1.16 (16.5) |
2.99 (0.18) |
119 | 175 | 200 | NO |
| (9) | 25 i» Melamin-Form- aldehyd, Formpulver 75 % gemahl., gehär tete Tabletten |
von Hand |
1.09 (15.5) |
2.21 (0.16) |
121 | 150 | 175 | OO CO on |
| (10) | 74 $> Melamin-Form- aldehyd, Formpulver 25 $> gemahl., gehär tete Tabletten 0.3 % Huß |
Kugel mühle |
1.20 (17.1) |
2.99 (0.18) |
121 | 275 | 300 | |
| (11) | 1.12 (15.9) |
|||||||
| - | ||||||||
| (Fortsetzung) | ||||||||
| 0.815 (11.6) |
||||||||
| 0.885 (12.6) |
||||||||
| 0.91 (12.9) |
||||||||
| 0.91 (12.9) |
||||||||
| 0.95 (13.5) |
||||||||
| 0.89 (12.7) |
||||||||
Claims (8)
1. Verfahren zum Herstellen einer verbesserten Formmasse,
dadurch gekennzeichnet, daß
(A) ein faseriger Füllstoff mit einem harzartigen, sirupösen Formaldehyd-Melamin-Kondensat vermischt,
(B) das kombinierte Material aus (A) getrocknet wird und (G) dem in (B) erhaltenen, getrockneten Material etwa
1 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse, eines Produkts zugesetzt und
mit diesem homogen vermischt wird, das durch folgende Verfahrensstufen hergestellt wurde:
(a) Vermischen eines faserigen Füllstoffes mit einem harzartigen, sirupösen FormaIdehyd-Melamin-Kondensat,
(b) Trocknen des kombinierten Materials aus (a),
(c) Härten bei erhöhter Temperatur und Pulverisieren der in (b) erhaltenen Masse.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Masse in Stufe (c) durch Erhitzen auf eine Temperatur von mindestens 99° C während einer Dauer von 90 Minuten
und bei einer Temperatur nicht oberhalb 191° C während
3 Minuten gehärtet wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse in Stufe (c) durch Pressen bei einer Temperatur
von etwa 121 bis 191° C unter einem Druck von etwa 98.4 bis 281 kg/cm gehärtet wurde.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gehärtete Masse in Stufe (c) zu einer Teilchen- größe
von weniger als 250 Mikron gemahlen wird.
5. Formkörper, dadurch gekennzeichnet, daß er das bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck geformte Produkt
- 17 -
~ ™ 109845/1686 ~
aus einer Formmasse darstellt, die durch
(A) Kombinieren eines faserigen Füllstoffes mit einem harzartigen sirupösen Formaldehyd-Melamin-Kondensat,
(B) Trocknen des kombinierten Materials aus (A) und (0) Zugabe und homogenes Einmischen in das getrocknete
Material aus (B) von 1 "bis 50 Gewichtsprozent, bezogen
auf das G-e samt gewicht der Formmasse, eines durch folgende Yerfahrensschritte erhaltenen Produkts
hergestellt wurde:
(a) Vermischen eines faserigen Füllstoffes mit einem harzartigen, sirupösen Formaldehyd-Melamin-Kondensat,
(b) Trocknen des kombinierten Materials aus (a),
(c) Härten bei erhöhter Temperatur und Pulverisieren der in (b) erhaltenen Masse.
6. Formkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt in Stufe (c) durch Formen bei einer Temperatur
von etwa 121 bis 191° 0 unter einem Druck von etwa
ο 98.4 bis 281 kg/cm gehärtet wurde.
7. Formkörper nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse in Stufe (c) zu einer Teilchengröße von
weniger als 250 Mikron vermählen wurde.
8. Formkörper nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Verformen des Produkts aus Stufe (G) bei
einer Temperatur von 121 bis 191° C unter einem Druck
2 von etwa 98.4 bis 281 kg/cm erhalten wurde.
109845/1686
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