CH319245A - Verfahren zur Herstellung von Schichtkörpern aus Glasmatten - Google Patents

Description

  



  Verfahren zur Herstellung von   Schichtkorpern    aus Glasmatten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein   Verfahren zur HersteMung von Schiehtkorpern    aus Glasmatten unter Verwendung von modi   fixierten Melamin-Formaldehydharzen bei nie-    deren Drucken.



   Seit dem Aufkommen von synthetischen   harzen von    der Art der Aminoplaste oder der Phenolharze werden aus Harzen Schichktörper    hergestellt, wobei beträchtliche Drucke wäh-    rend des härtungsprozesses angewendet werden. bisher war es üblich, mit Drucken zu arbeiten. die grösser sind als 70 kg/cm2, z. B. von 100 bis 140 kg/cm2 und darüber. Solch hohe Drucke wurden offenbar bei   Triazinhar-    zen als   notwendiig eraehtet, um damit Sehieht-      korper mit    den   gewünschten    Eigenschaften    hinsichtlich'Wa.s.srfestigkeit,Zähigkeit,Aus-      Fehen    und Glanz zu erhalten.

   Die Anwendung niederer Drucke bei der Herstellung von   Schichtkörpern,    wurde immer angestrebt, weil es dadurch   moglieh    wird, grössere und kom  pliziertere    Formen   herzustellen, weniger kost-      spieliye    Apparate   zu verwenden und wirt-      schaftlicher zu fabrizieren.    Viele Harze, die zur Herstellung von Schicktkörpern unter Verwendung von hohen Drucken gebräuchlich sind, konnten bei niederen Drucken hauptsächlich deshalb nicht verwendet werden, weil diese Harze dabei keinen genügenden   Fluez    aufwiesen.

   Durch blosse Temperaturerhöhung konnte aber der verminderte Druck nicht aus  geglichen    werden, weil, die Temperatur dabei so weit   hätteerhöhtwerdenmüssen,dassder    Schiehtkorper entweder zerstört worden wäre oder viele unerw2nschte Eigenschaften erhalten hätte. Zudem können bei Triazinharzen keine höheren Temperaturen angewendet werden, weil infolge der bei diesen Temperaturen auftrelenden extrem   raischen Reaktionsge-    sehwindigkeiten der Verlauf des Verfahrens so gut wie unkontrollierbar ist. Viele   Modifi-      zierungsmittel    wurden ausprobiert mit dem Ziel, die Eigenschaften des   Harzes derart zu    ändern, dass sein Fluss verbessert würde, ohne dabei die andern erwünschten Eigenschaften zu verlieren.

   Manche dieser Zusätze erlaubten wohl, den   Flnss    zu verbessern, aber stets auf Kosten des Glanzes, der Farbe, des Ausschens, der Wasserfestigkeit oder der Zähigkeit.



   Es wurde nun gefunden, dass es unter Vermeidung der oben geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten gelingt, bei in der Herstellung von   Schichtkorpern üblichen Temperaturen    und unter Anwendung von niederen Drucken Schichtkorper aus Glasmatten herzustellen, wenn ein in   bestimmterWeisemodifiziertes    Melaminharz verwendet wird.



     GegenstanddesvorliegendenPatentes    ist ein Verfahren zur Herstellung von glasmatten Schichtkörpern, das dadurch gekenneichnet ist, dass eine Glasmatte mit einer Harzmasise imprägniert wird, welche ein   Melamin-Form-      aldehydharz und als Flussmittel 215 /o, be-    rechnet auf den Trockengehalt des Harzes,    eines 6-10 C-Atome aufweisenden Diox--    alkans   enthält, dass die imprägnierte Gla.

   smatte    erhitzt wird, bis ihr Gehalt an fliichtigen Stoffen 2,   5-3,    5   (t    beträgt, dass sie mit einer Ilehrzahl anderer in genannter Weise behandelter Glasmatten vereinigt, und dass das Ganze unter Anwendung eines druckes zwischen   1,    75 und 56 kg/cm2, vorzugsweise zwischen 3, 5   und 17,    5   kglem2,      auf eine Temperatnr    zwi  schen      120    und   175     C, vorzugsweise zwisehen 135 und 160  C, erhitzt wird, wobei das genannte Harz 40-80% und die Glasmatten   10-40 /o des Schiehtkorpers ausmaehen.   



   Die so erhaltenen Schiehtkorper zeigen vorzügliche Eigenschaften hinsichtlich Glanz, Farbe, Aussehen, Wasserfestigkeit und Zähigkeit. Besonders gute Resultate erhält man bei Drucken von etwa 10, 5   kg.'em     und bei Temperaturen von etwa   140-150       C.   



   Als Dioxyalkane, die erfindungsgemäss im Verfahren angewendet werden können, kommen zum Beispiel in Betracht : Hexandiol-1, 6 ; Hexandiol-1, 5; Hexandiol-1, 4 ; Hexandiol-3,4; Hexandiol-1,2 ;   Hexandiol-2, 5    ; Hexandiol-2,4 ; Hexandiol-2,3 ; Hexandiol-1,7; Hexandiol-1. 5 ; Heptandiol-1,    4 ;    Hexandiol-1,2; Hexandiol-2, 6 ;   Heptandiol-2,    5 ; Hexandiol-3,4 ;   Oktandiol-1,    8 ;   Oktandiol-2,    7 ; Oktandiol-1, 6 ; Okt.   andiol-4,    5; Nonandiol-1,9; Nonandiol-1, 5 ; Nonandiol-1,5; Dekandiol-1, 10 ; Dekandiol-3, 8 ; Dekandiol-4, 7 ; Dekandiol-1,5;

   Dekandiol-1,2 ; 2-methyl-pentandiol-1, 3 ;   2,    3-Dimethyl-butandiol-2,3; 2-Methyl-hexandiol-2,6; 3-Methylol-hexanol-3; 3-Äthyl-pentand ! iol-2, 3 ; 2,4-Dimethyl-pentandiol-2,4 ;   2-Al-ethyl-heptandiol-2,    6 ; 2, 5-Dimethyl-hexandiol-1,2;   2,      2,    4-Trimethyl-pentadiol-1,3; 3-Äthyl-hexandiol-3,6 ; 2, 6-Dimethyl-heptandill-2,6;   2,    2, 5-Trimethyl-hexandiol-1, 3 ; 2-methyl-nonandiol-1,2 ; 3,?   4-Diäthyl.-hezandiol-3, 4 ;      2,      2,    5, 5-Tetramethyl-hexandiol-3,4 u. ähnl.



     Die Menge an Dioxyalkan, die    dem Melaminharz zugegeben werden soll, kann zwischen 2-15 Gewichtsprozenten, bezogen auf das Trockengewicht. des Harzes, variieren.



  Vorzugsweise sollten etwa   5-10      Gewichtspro-    zente Flussmittel, bezogen auf den Troekengehalt des Harzes, angewendet werden.   Wür-    den weniger als 2% Flussmittel zugesetzt, so    würde d'as Harz nnr geringen F'luss aufweisen.    was die Ausbildung von harzfreien Stellen im   Sehiehtkorper    zur Folge haben konnte. Zudem würde der Sehiehtkorper nur geringen Glanz zeigen und die Trocknungsoperation zur Erzie  lung des vorgesehenen Gehaltes    an flilchtigen Bestandteilen wäre nur äusserst schwierig durchzuführen.

   Würde dagegen die Menge an Flussmittel 15% übersteigen, so würde das Harz einen übermässigen Fluss aufweisen,   wo-    durch die Bildung von blasen im Schichtkörper begünstigt und die   Troeknungszeit    wesentlich erhöht würde.



   Vorzugsweise werden den Harzmassen noeh übliche Streckmittel, wie z.   B.     Asbestine X   (feine,   nadelformige Tonerde,    die einen Gehalt von etwa   90      Mao      Magnesiumsilikat und 6"/o    Calciumoxyd aufweist), Talk, pulverisierte Walnussschalen. infusorienerde, Tone, Fullererde, Glaspulver od. ähnl. in Mengen zwischen etwa   5    und 30%, vorzugsweise etwa 10-20%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schichtkörpers, zugesetzt.

   Ist die angewendete menge Streckmittel merklich geringer als 5%, so ist der Kontakt zwischen den Fasern enger, wodureh sieh   clSe Sehiehten sehwieriger im-      prägnieren    lassen, was die Bildung von Bla   sen im Sehiehtkorper und ungleichmässige    Struktur sowie mattes Aussehen zur Folge haben kann. Übersteigt aber die menge an Streckmittel merklich den Wert von 30%, so weist die Harzmasse einen geringeren Fluss auf, der Sehiehtkorper zeigt weniger Glanz und das   Bestreben zur Bildung von harzfreien    Stellen ist merklich gesteigert.



   Im   Sehiehtkorper soll    der Anteil der Glasmatten zwischen 10 und 40%. vorzugsweise etwa   20      11/o,    bezogen auf das   Gesamtgewieht    des   Schiehtkorpers, betragen. Wäre    die Menge an Glasmatten grösser als 40%, so würden sieh   troekene    Stellen bilden ; der   Sehichtkorper    wäre nicht. vollständig mit Harz durchsetzt und er würde   dadurch unansehnlich. Wäre    dagegen die Menge an Glasmatten kleiner als 10 %, so wnre der Fluss zu stark und die   Biegefestigkeit würde vermindert.   



   Ein melamin-Formaldehydharz, das im vorliegenden Verfahren verwendet werden kann, kann, durch Umsetzung von Melamin und Formaldehyd im Mol-Verhältnis von 1 :   1    bis 1 : 6, vorzugsweise zwisehen 1 : 1, 5 bis 1 : 3, erhalten werden. Der Anteil des verwendeten   Märzes    liegt zwischen 40 und   80 /o, bezogen    auf das Gesamtgewicht des   Sehichtkorpers.      vorzugsweise zwischen    60 und 70%, Die besten Resultate erhält man mit etwa 65%. Wäre der   llarzanteil grösser als 80 /o,    so wäre die   Herstellung und das Trocknen    der   imprägnier-    ten Schichten schwieriger und die   Biegefestig-    keit würde vermindert.

   Würde dagegen der   ITarzanteil weniger    als 40% betragen, so würden sieh trockene Stellen bilden ; d'er Schieht  korper    wäre nicht vollständig mit Harz   durch-    setzt und : würde geringen Glanz und unvor  teilhaftes    Aussehen zeigen.



   Sofern es die   Durchfiihrnng    des Verfahrens erfordert, können iibliche   sa. ure Kataly-      satoren mitverwemdet    werden, wie z. B.   Phthal-    säureanhydrid, Benzoesäure, Salicylsäure. Ammoniumchlorid od. ähnl. Ferner können als Katalysatoren auch zum Beispiel Benzamid oder tertiäre Alkyl-und Alkylolamine in Ver  bindlmg    mit Säuren zur Anwendung kommen.



   Das Ausmass d'er Trocknung nach dem Im  prägnieren ergibt sich durch Bestimmen    des   ('eha1tes    an   flüehtigen    Bestandteilen. Dieser soll zwisehen 2, 5 und 3, 5%, vorzugsweise bei etwa 3% liegen. Man kann zum Trocknen irgendeine der üblichen Vorrichtungen verwenden, wie z. B. einen mit Ventilierung ver  sehenen    Ofen,   Infrarotlampen    od.   ähnl.    Der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen in Ge  wichtsprozenten    kann durch Division des Ge  wichtsverlustes    einer während 10 Minuten bei    150  C getroekneten Probe dureh das ursprüng-      liehe Gewieht wnd Multiplikation    mit 100 erhalten werden.



   Vorzugsweise lässt man den   Sehiehtkörper    vorgängig seiner Entfernung aus der Presse unter   Drtlek    abkühlen, weil sonst der Glanz vermindert wird und die Oberfläche weniger glatt t ausfällt.



   Zur Herstellung von gefärbten   oder deko-      rativen Schichtkörpem kann    man Farbstoffe, Pigmente oder andere dekorativ wirkende Zu  satzstoffe    mitverwenden. Pigmente können teilweise oder gänzlich die oben erwähnten Fiillstoffe   ersetzen. Ausserdem kömien Schmier-    mittel, wie z. B. Zinkstearat, zagegeben werden.



   Als Lösungsmittel für das Harz werden vorzugsweise Wasser oder   Mischungen    von mit   Wasser mischbaren organischen Lösungs-    mitteln, wie z. B. Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol, Glykolmonoäthyläther, Aceton, Methyläthylketon od.   ähnl.    verwendet. Die    Menge an organischen Losungsmitteln kann    bis zu 60 /o, bezogen auf das Gesamtgewicht von   Wasser und organischem Losungsmittel,    vorzugsweise 5-30%, betragen.

   Von diesen Lösungsmitteln sind die niederen aliphatischen   Alkohols vorzuziehen,    da sie das Inlösunghalten des Dioxyalkans begünstigen, die Trocknung beschleunigen, und da sie ausserdem vom Standpunkt der Sieherheit, der Wirtsehaftlichkeit   und der Rüekgewimiung aus    besondere Vorteile aufweisen.



   Das nachfolgende Beispiel soll die Erfindung näher erläutern. Die Angaben in Teilen sind Gewichtsteile, die Angaben in Prozenten bedeuten Gewichtsprozente.



   Beispiel
In einem   Imprägniertank wird eine    21, 3    g    schwere   Glasmatte    mit einer Harzmasse im  prägniert.,    deren   Her. stellang    unten   beschrie-    ben ist. Anschliessend wird   zwisehen Gummi-    walzen abgequetscht, um damit den gewünschten   Glasgehalt    von etwa 20   ,    bezogen auf das gesamte esamte Trockengewicht, zu erhalten. Die Glasmat. wird dann in einem mit Ventilation ver  sehenen    Ofen bis zu etwa einem Gehalt von 3% an flüchtigen Bestandteilen getrocknet. 



  Dies erfordlert   etwa 20 Minuten bei 105     C   zuzüglich weiteren etwa 40 Minuten    bei 115 bis 120 C. Zwei 0,   32    em dieke Schichtkörper werden hergestellt, indem man je seehs Schichten der getrockneten Matten aufeinanderlegt und in einem Fall während   10 Minuten und    im andern Fall während 20 Minuten bei   150       C    und bei einem Druck von 3, 5   kg/em2    härtet.



  Bevor die Schichtkörper der Presse entnommen werden, lässt man sie unter Druck abkühlen. Der während 10 Minuten gehärtete Schichtkörper hatte das gleich gute Aussehen wie der während 20 Minuten gehärtete.



   Nachstehend werden die   Eigensehaften    des während 10 Minuten gehärteten Schiehtkorpers angeführt. Die Angaben in eckigen Klammern kennzeiehnen die den Prüfungen zu Grunde gelegten methoden nach den normen der   Ameriean      Soeiety    for Testing Materials    CASTM) : Wasserabsorption nach @stündigen Kochen     = 0,09% ; Wasserabsorption nach 24stündigem Eintan chen = 0, 81% ;    Biegefestigkeit.=815kg/cm2[D-790-49T];    Durchbiegung = 0, 00274 mm;   Kerbsehlagzähigkeit,    bestimmt naeh der Me thode von Jzo d= 16, 7 em/kg pro   en-i    der
Kerbe [D-256-47 T] ; Wärmebestndigkeit = 193  C [D-648-45T]; Entflammbarkeit = 0,64 cm Min. [D-635-44];

   Schwund naeh 48stündigem Lagern bei 105 C    = 2,    1   mm/m    ;   Liehtbogenfestigkeit    = 175 (145-183) Sekun den   [D-495-48T]    ;   Durchschlagsfestigkeit    bei 25  C    13400 Volt/mm [D-149-44] ;    Dielektrizitntskonstante bei 1 megahertz    = 5, 85 [D-150-47]    Verlustfaktor bei   1    Megahertz = 0, 029 ; Isolationswiderstand 300 000 = 400 000 Meg ohin [D-257-49 T] ; Isolationswiderstand nach 4tägiger lagerung bei   35     C und einer relativen   Luftfeuchtig-    keit von 90  /o =   160-1700    Meghom.



   Die in   obi-envi    Beispiel verwendete Harz  ma@se wurde    wie folgt hergestellt :
340 Teile Wasser, 60 Teile Äthylalkohol und 26, 5 Teile   Oetylenglykol    (2-Äthyl-hexandiol-1,3) werden in einen geeigneten, mit einem hochtourigen Rührer versehenen mischkessel eingebracht. Unter ständigem Rühren werden der mischung 499 Teile eines melamin-Form   aldehydharzes (Molverhältnis 1 : 2) langsam zugegeben, und das Rühren wird bis zur voll-    stnndigen Lösung fortgesetzt Man gibt nun der Lösung 75 Teile  Asbestine X  zu und   luisent    so   lange. bis man eine gleichmässige    Masse erhält.

   Diese IIarzmasse wird in einen mit einer   Vorrichtung'zum langsamen Rüh-      ren versehenen Imprägniertank übergeführt.   



     Durci    das Rührben wird das  Asbestine X  in Suspension gehalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zur Herstellung eines Glas mattensehichtkorpers, dadurch gekennzeich- net, dass eine Glasmatte mit einer Harzmarse imprägniert wird, welche ein melamin-formaldehydharz und 2-15%, berechnet auf den Trockeugehall des Harzes, eines 6-10 C Atome aufweisenden Dixoyalkans enthält, dass die imprägnierte Glasmatte erhitzt wird, bis ihr (Tehalt an flüchtigen Stoffen 2, 5-3, 5 /n beträgt, dass sie mit einer Alehrzahl andlerer in genannter Weise behandelter Gla. smatten ver- einigt, und dass das Ganze unter Anwendung eines Druckes zwischen 1,75 und 56 kg/cm2 auf eine Temperaut zwischen 120 und 175 C erhitzt wird, wobei das genannte Harz 40 bis 80% und die Glasmatten 10-40% des Schichtkprpers ansmachen.

   UNTERNSPRÜCHE 1. Verfahren gemäss Patentanspruch I. da- durch gekennzeichnet, dal die Harzmasse ein in einem inerten Losungsmittel dispergiertes Füllmittel enthält, wobei cler Gehalt an Fiillmittel zwischen 5-30%. berechnet auf das Gesamtgewieht des Schiechtkörpers, beträgt.

   2. Verfahren gemäss Patentansprueh I und Unteranspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass als Dioxyalkan 2-Äthyl-hexandiol-1, 3 verwen det wird.

   3. Verfahren gemäss Patentansprueh I und Fntpra. nsprüehen l und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Schichtkör- pers unter einem Druck von 10, 5 kg/cm2 und bei einer Temperatur von 140-150 C erfolgt.

   PATENTANSPRUCH II Glasmatten-Schichtkörper, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I.