DE924587C

DE924587C - Pressmassen

Info

Publication number: DE924587C
Application number: DEA15833A
Authority: DE
Inventors: Baak Wai Lew
Original assignee: Atlas Powder Co
Current assignee: Atlas Powder Co
Priority date: 1951-05-24
Filing date: 1952-05-21
Publication date: 1955-03-03
Also published as: GB720566A

Description

Die Erfindung beifaßt sich mit Preßmassen und insbesondere mit Preßmischungen auf der Grundlage hitzehärtbarer Harzmischungen sowie der Herstellung daraus geformter Gegenstände, insbesondere solcher mit hoher Hitzebeständigkeit.

Ein weiteres Ziel der Erfindung¹ ist die Herstellung körniger, hitzehärtbarer Preßmassen, die gegen Lagern unempfindlich und leicht verpreßbar sind und zu Erzeugnissen von hoher Hitzebeständigkeit führen. Diese und andere Ziele werden in der folgenden Beschreibung· und den Patentansprüchen näher erläutert.

Die hitzehärtbaren Preßmassen der voriiegenden Erfindung bestehen im wesentlichen aus einer Harzkoinponente und einer Füllstarrkomponente. Zusätzliche Beimischungen, wie Farbpigmente oder Farbstoffe, Schmiermittel· für die Preßform, Heizverzögeirer usw., können, in kleineiren Mengen anwesend sein. Solange solche Beimischungen nur die von ihnen erwartete Funktion erfüllen, liegen Mischungen, in denen sie zusätzlich neben, den genannten HauptkO'mponenten; vorhanden sind, völlig im Bereich der vorliegenden Erfindung.

Die Harzkomponente der Preßmaisseöiischungen der vorliegenden Erfindung enthält drei Bestandteile, die vor der Vereinigung mit dem Füllstoff vermischt werden können oder vorzugsweise getrennt zu dem Füllstoff zugegeben, werden können und mit ihm gründlich gemischt werden. Die genannten Bestandteile, die während des Härtungs-Verfahrens chemisch miteinander reagieren,, werden hier als einzige Komponente der Preßmasseverbindung behandelt. Der erste der genannten Be^- standteile ist ein hochschmelzender, pulvriger,

harzartiger Polyester der Fumarsäure und einer stöcniotnetriscih äquivalenten Menge von 50 bie 100 Molprozent 2, 2-Di-(Oxypropoxyphenyl) -propan und ο bis 50 Molprozent Äthylenglykol. Der zweite Bestandteil dar Harzkoinponente ist der flüssige Ester einer zweibasischen organischen Säure und eines niederen ungesättigten, aliphatischen, einwertigen Alkohols. Als solche Ester können Diallylphthalat, Diallyladipat, Dimethallylfumarat, DimethaHylsuccinat, Diallylphenylphosphonat und ähnliche genannt werden. Das Verhältnis dieses Esters zu dem obengenannten harzartigen Polyester liegt für die erfmdungsgemäße Mischung zwischen 0,33 und. 0,63 Mol Ester pro Fumarsäurerest in dem Polyester. Von den genannten Estern zweibasischar Säuren wird Diallylphthalat bevorzugt.

Der dritte Bestandteil der Harzkooiponmte ist ein Katalysator. Es kann jeder Vinylpolimarisationskatailysator mit leichten Veränderungen der Mischtechnik verwendet werden, um die Unterschiede der Reaktionsfähigkeit der verschiedenen Katalysatoren auszugleichen. Besonders geeignet sind die organischen Peroxyde, wieBenzoylperoxyd, Lauroy lperoxyd usw., oder auch die Salze und Ester der organischen Persäuren, wie z. B. tertiäreis Butylperbetnzo'at. Die Menge des zu verwendenden Katalysators hängt natürlich zum Teil von der Aktivität des Katalysators und zum Teil von der erforderlichen Härtezeit des Preßverfahrens, für das das Pulver benutzt werden soll, ab. Im allgemeinen soll jedoch die Menge des Katalysators 10% des Gewichtes des Polyesters und des flüssigen Diesters nicht überschreiten. Werden die erfindungsgemäßen Preßmassen lange genug hohen Temperaturen ausgesetzt, so lassen, sie sich auch, in Abwesenheit jedes Katalysators härten,. Es wird jedoch vorgezogen, wenigstens eine kleine Katalysatormenge, wie z. B. wenigstens 25 %, zuzugeben, um eine schnellere Härtung zu erzielen,. Der Katalysator wird zweckmäßig durch Auflösen oder Suspendieren in einem Teil oder in dem gesamten flüssigen Ester aus ungesättigtem Alkohol und zweibasischer Säure eingeführt, umeinei gründliche Verteilung in der körnigen Masse sicherzustellen. Die Erfindung soll jedoch nicht auf eine besondere Art der Einführung des Katalysators festgelegt sein.

Die FüllstoöTcomponente der hitziehärtbaren Preßmasse der vorliegenden Erfindung besteht im wesentlichen aus Asbest. Bei der Herstellung von Preßpulver können die Eigenschaften der gepreßten Gegenstände bis zu einem gewissen Ausmaß durch die Auswahl des, zur Verwendung kommenden Asbesttyps reguliert werden, wobei für die erfindungsgemäßen Mischungen kurzfasriger oder langfasriger Asbest oder Mischungen von kurz- und langfasrigem Asbest verwandelt werden können. Das Verhältnis des Ashestfüllstoffes zu dem Harzanteil kann in weitem Ausmaß verändert werden, um Mischungen zu erhalten, die gut gepreßt werden können und gepreßte Gegenstände hoher Hitzebeständigkeit und guter mechanischer Festigkeit bilden. Verhältnissei von Harz zu Füllstoff zwischen 75 :25 und 25 :75 liegen im Bereich der vorliegenden Erfindung.

Zu den bevorzugten Preßmassen innerhalb der oben angeführten großen Gruppe gehören die·- jenigen, die an der Oberfläche! trocken sind und in eine frei fließende, körnige Masse zerkleinert werden können und gegen Zusammenballungen bei dieir Lagerung beständig sind. Mischungen, die sich nicht zusammenballen, sind solche, in denen der Füllstoff wenigstens 50% ausmacht, wenn das Molverhältnis des.flüssigen Diesters zu den Fumarsäureresten des linearen Polyesters das oben angeführte Mindestmaß hat, und in denen das Verhältnis beii höherem Füllstoffgehalt um nicht mehr als 0,012 Einheiten für jedes zusätzliche Prozent des Füllstoffgehaltes ansteigt. Diese Bedingungen können knapper dahingehend festgelegt werden, daß die bevorzugten Verbindungen, die sich nicht zusammenballen, 50 bis 75 % Füllstoff enthalten sollen und daß das, Molverhältnis des flüssigen Diesters zu den Fumarsäureresten des linearen 8g Polyesters zwischen 0,33 und dem sich ergebendien Wert aus 0,33 + 0,012 (£-50) liegen soll, wobei p der Prozentsatz des Füllstoffes in der Preßmasse ist. In einer besonders bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung, wie sie im Beispiel 1 wiedergegeben ist, ist das Verhältnis des· Füllstoffes zum Harz 65 :35- Das Molverhältnis des flüssigen Diesters zu den Fumarsäureresten beträgt 0,5.

In der USA.-Patentsahrift 2 524 536 sind polymerisierbare Gemische, dia sich unter Hitze und Druck verfestigen, beschrieben, die aus einer Mischung von Diäthylenglykolmale&t, Diallylphthalat und einem Polymerisationskatalysator bestehen. Sie dienen als Isoliermasse für elektrische Geräte. Diese bekannten Massen enthalten jedoch keine Asbstfasern als Füllstoffe. Sie eignen sich auch nicht zur Herstellung von. Preßmassen in körniger Form, die beim Lagern, nicht zusammenbacken, und sind den erfindungsgemäßen Preßmassen bezüglich der Wärmebeständigkeit unterlegen.

Ausführungsbeispiele

i. 231 g eines pulvrigen Polyesterharzes, das aus dem Veresterungsprodukt von Fumarsäure und einem gemischten Diol aus äquimolekularen Mangan 2,2-Di- (4-Oxypropoxyphenyl) -propan und Äthylenglykol besteht, .wurden auf einem Zweiwalzenstuhl bei 93 bis 99 ° geschmolzen. 90 g Diallylphthalat wurden zugegeben und durch weiteres Walzen eingearbeitet. Getrennt da\'on wurde eine Füllstoff- komponente auis je 300 g kurz- und langfasrigem Asbest, 60 g Antimontriooryd, 4,6 g pulverisiertem grünem Pigment und ro g Bleistearat in einem umlaufenden Gefäß grob gemischt. Die so hergestellte Füllstoffkomponentei wurde auf den Walzenstuhl^ geleitet und mit dem geschmolzenen HaJz~ztramer^' teigartigen plastischen Masse verarbeitet. Schließlich wurde eine Lösung von 13,5 g tertiärem Butylperbenzoat in 9 g Diallylphthalat zugegeben und

das Walzen mehrere Minuten, fortgesetzt, um den Katalysator in der ganzen- Masse zu verteilen. Die Masse wurde der Walze in roher Blattform abgenommen und .abgekühlt. Sie war an der Oberfläche trocken undlcönnte; zu einer frei fließenden, grobkörnigen Masse gemahlen, werden, die keine Neigung zum Zusammenballen bei Lagerung zeigte. Die Herstellung eines hitzegehärteten, gepreßten Gegenstandes nach der vorliegenden Erfindung ίο wird in dem folgenden Beispiel erläutert.

2. Das Erzeugnis aus Beispiel ι wurde in eine Scheibenpreßform gebracht und 3 Minuten einem Druck von 140 kg/cm² bei einer Temperatur von. 167⁰ unterworfen.

Die sich ergebende Scheibe löste sich, gut aus der Form und besaß eine ausgezeichnete Oberflächenbeschaffenheit. Das Produkt hatte eins hohe Biegefestigkeit und hervorragende Hitzebeständigkeit hinsichtlich der Verformung unter Belastung bei erhöhter Temperatur und bezüglich Quellung, Verfärbung, Oberfläahenrissen usw. bei Erhitzung ohne Belastung.

Es wird darauf hingewiesen, daß zweckmäßige Preßmassen, die bei der Härtung hitzebeständige Produkte ergeben,, innerhalb des weiten Bereichs der Beimischungs- und Hauptbestandteile, der oben angeführt wurde, erhalten werden können. Der besondere Vorteil, der darin besteht, daß das Gut körnig ist und nicht dazu neigt, sich zusammenzubauen, wird in dem oben ausführlich beschriebenen Bereich erzielt.

In dem folgenden Beispiel wird, eine Preßmasse erläutert, die gut gepreßt werden kann und sehr hitzebeständige gehärtete Produkte ergibt, die jedoch nicht zu körniger Beschaffenheit zerkleinert werden und, auch nicht ohne Zusammenbaillung gelagert werden kann.

3. 231 g des im Beispiel 1 verwendeten pulvrigen Polyesterharzes wurden auf einem Zweiwalzenstahl bei 93 bis 99° geschmolzen,. 90 g Diallylphthalat wurden zugegeben und durch, weiteres Walzen eingearbeitet. Davon getrennt wurde eine FüllstO'ffkomponente, die aus je 115 g lang- und kurzfasrigem Asbest und aus 5 g Bleistearat bestand, durch trockenes Mischen hergestellt. Die so hergestellte Füllstoffkotnponente wurde auf den Walzenstuhl gebracht, in dem sich die geschmolzenen Harzbestandteile befinden, und wurde gründlich darin eingearbeitet. Schließlich wurde eine Lösung von 13,5 g tertiärem Butylperbenzo&t in 9 g Diallylphthalat zugegeben, und das Walzen wurde mehrere Minuten fortgesetzt, bis der Katalysator gründlich in der Masse verteilt war. Das Produkt wurde aus den Walzen entfernt und abgekühlt. Die Stücke ballten sich zu Klumpen zusammen, die auch bei dar Lagerung zusammengeballt blieben, jedoch,, zur Füllung in eine Form, getrennt und gebrochen werden, konnten:.

Die oben angeführten Beispiele dienen, nur zur Erläuterung. Offensichtlich gleichwertige Stoffe für die wesentlichen Bestandteile der verwendeten Mischungen gehören auch in den Bereich der Erfindung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Preßmassen, die sich unter Wärme und Druck zu hoch wärme- und wärmeverformungsbeständigen Körpern verfestigen und Asbestfaser als Füllstoff enthalten, bestehend aus einem polymerisierbaren Gemisch aus einem ungesättigten linearen Polyester, einem flüssigen Diester aus einer zweibasischen organischen Säure und einem kurzkettigen ungesättigten, aliphatischen, einwertigen Alkohol und einem Vinylpolymerisationskaitalysator, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester der Massei ein Ester aus Fumarsäure und einer stöchionietriscih. äquivalenten Menge von 50 bis 100 Molprozent 2, 2-Di-(4-Oxypropoxyphenyl)-propan und ο bis 50 Molprozent Äthylenglykol ist.

2. Preßmassen nach Anspruch, 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Ester in der Masse in einer Menge von. 0,33 bis 0,63 Mol, bezogen auf den Fumarsäurerest des Polyesters, vorhanden, ist.

3. Preßmassen nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff 75 bis 50% und das polymarisierbare Gemisch 25 bis 50% der Masse ausmachen, wobei das Molverhältnis des flüssigenDiesters zum Fumarsäurerest des Polyesters zwischen 0,33 und 0,33 + 0,012 (p-50) liegt, worin p die prozentuale Menge des Füllstoffes der Masse bedeutet.

4. Preßmassen nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 35 % polymer isierbares Gemisch und etwa 65 °/o Füllstoff in inniger Mischung enthalten, wobei das polymerisierbare Gemisch sich aus 30 Teilen Diallylphthalat, 70 Teilen, eines Fumarsäurepolyesters eines gemischten Diols, das zu 50 Molprozent aus Äthylenglykol und zu 50 Molprozent aus 2,2-Di-(Oxypropoxyphenyl)-propan besteht, und. 4 Teilen tert. Butylperbenzoat zusammensetzt und wobei der Füllstoff im wesentlichen aus gleichen, Mengen, kurzer und langer Asbestfasern besteht.

Angezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 524 536.