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Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels für Pressmassen
Die Herstellung von Melamin-Phenol-bzw.-Kresol-Mischpressmassen ist verschiedentlich versucht worden, vor allem im Hinblick darauf, die Vorteile beider Pressmassetypen, wie Billigkeit einerseits,
Kriechstromfestigkeit, helle Farbe und Lichtbeständigkeit anderseits zu vereinigen. Es wurden auch be- reits gewisse Erfolge erzielt. So wurden z. B. Melamin-Phenolpressmassen mit so hellem Farbton herge- stellt, dass man sie beliebig einfärben konnte. Allerdings lässt bei diesen Mischpressmassen die reinen Melaminharzen eigene gute Lichtbeständigkeit zu wünschen übrig. Die gute Kriechstromfestigkeit reiner Melaminpressmassen ging durch Zusatz von Phenol oder Kresolen praktisch vollständig verloren.
Ebenso erhält man bei technischen Schichtstoffen, auch Hartpapiere genannt, nur dann kriechstrom- festes Material, wenn man an Stelle des üblichen Phenol- oder Kresolharzes reines Triazinharz als Bindemittel verwendet. Bereits beim Verschneiden mit geringen Mengen Phenol- oder Kresolharz verliert das Hartpapier auf Basis Triazinharz seine Kriechstromfestigkeit vollständig.
Es ist auch bekannt, Kunststoffe durch Kondensation von Aminogruppen enthaltenden Triazinen in Gegenwart aromatischer, mit Formaldehyd reagierender Stoffe vorzunehmen. Mit Kunststoff dieser Art hergestellte Pressteile sind weder lichtbeständig noch kriechstromfest. Sie neigen leicht zur Rissbildung.
Es ist ferner bekannt, durch Kondensation von 1 Mol Dialkylolmelamin mit 1 Mol p-substituierten Phenolen bei pH-Werten über 8 thermoplastische Harze herzustellen, die erst durch nachträglichen Zusatz von Formaldehyd wärmehärtbar werden. Solche ausgehärtete Produkte sind jedoch weder lichtbeständig noch kriechstromfest.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bindemittel aus Aminotriazinformaldehydharz und mit Formaldehyd reagierenden, aromatischen Verbindungen zu schaffen, die bezüglich der Lichtbeständigkeit, der Kriechstromfestigkeit und der Widerstandsfähigkeit gegen Rissbildung den gestellten Anforderungen weit genügen.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man auf 1 Mol Aminotriazin höchstens 1, 5 Mol aromatische, mit Formaldehyd reagierbare Verbindung zwecks Kondensation verwendet und in der Weise kondensiert, dass bei 80 - 1000C der pH-Wert unter 8,0 liegt.
Als Aminotriazine kommen hiebei Verbindungen in Frage, die mindestens zwei reaktionsfähige NH-Gruppen tragen, wie z. B. Acetoguanamin und insbesondere Melamin. Als aromatische Körper, die mit Formaldehyd unter Harzbildung zu kondensieren in der Lage sind, kommen beispielsweise in Frage : Phenole, Kresole, Xylenole und ähnliche Verbindungen sowie deren Mischungen untereinander. Diese Verbindungen werden vorzugsweise nach Bildung des Triazinharzes zugesetzt. Es ist prinzipiell auch möglich, die aromatischen Verbindungen bereits am Anfang der Kondensation zuzusetzen. Da der KondensationsPH-Wert nach Zusatz der aromatischen Körper jedoch verhältnismässig niedrig liegen muss, ist die Kondensation schwer zu überwachen.
Nach Zusatz der aromatischen Verbindungen zum vorgebildeten Aminotriazinharz kann noch einige Zeit weiterkondensiert werden, die Kondensation kann jedoch auch erforderlichenfalls sofort durch Abkühlen des Harzes abgebrochen werden.
Das Molverhältnis der Reaktionspartner kann in weiten Grenzen variiert werden, jedoch ist es wichtig, nicht mehr als 11/2 Mol der aromatischen Komponente auf 1 Mol Aminotriazin einzusetzen. Des-
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gleichen ist es günstig. nicht mehr Formaldehyd einzusetzen, als das Aminotriazin allein zu binden in der
Lage ist.
Die obere Grenze des zulässigen pH-Wertes sinkt mit zunehmendem Formaldehydgehalt des Harzes ab. Nach unten wird der einzustellende pH-Wert vor allem dadurch begrenzt, dass zu hohe H-Ionenkonzentration der Härtung des Harzes bereits in der Kälte katalysiert. Man arbeitet deshalb nach Zusatz der aromatischen Komponente zweckmässig bei einem pH-Wert, der die obere angegebene Grenze um etwa
0, 5-1, 0 Einheiten unterschreitet. Beim Überschreiten der angegebenen pH-Grenze wird ein Harz mit den eingangs beschriebenen Nachteilen erhalten.
Beispiel l : a) 895 Vol.-Teile Formalinlösung, 30going, werden in einem mit Rührer, Rückflusskühler und pH-Messeinrichtung versehenen Reaktionsgefäss auf 700C erwärmt, der pH-Wert bei dieser
Temperatur auf 8, 4 eingestellt und 310 Gew.-TeileMelamin eingetragen (Molverhältnis 1 : 4). Nachdem sich das Melamin gelöst hat, wird der pH-Wert auf 9,0 gebracht und bei 90-950C so lange kondensiert, bis ein Teil der Harzlösung bei 20 C, mit 3 Teilen Wasser versetzt, eine Trübung ergibt. Nun wird der pH-Wert wieder auf 9,0 gebracht und 231 g Phenol eingetragen (Molverhältnis Melamin : Phenol 1 : 1).
Der pH-Wert sinkt auf 7,2 ab, während noch 30 min weiterkondensiert wird. b) EswirdwieinBeispiella) einMelaminharzhergestellt. VorZugabedesPhenolswirdderPH-Wert auf 9,9 gebracht. Nach Zusatz des Phenols wird noch 30 min weiterkondensiert, während der pH-Wert auf
8,0 absinkt. c) Es wird wie in Beispiel la) ein Melaminharz hergestellt. Vor Zugabe des Phenols wird der pH-Wert auf 9, 9 gebracht. Nach Zusatz des Phenols wird noch 30 min weiterkondensiert, während der pH-Wert auf
8,0 absinkt. Am Ende der Kondensation wird'der pH-Wert auf 9,0 eingestellt.
Aus den Harzen von Beispiel la), b) und c) wird durch Verkneten mit Cellulose unter Zusatz von
0, 5% Zinkstearat in üblicher Weise eine Pressmasse hergestellt. An Normprüfstäben wird die Kriechstrom- festigkeit nach DIN 53480, Tropfverfahren, geprüft.
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Trppfenzahl <SEP> Güteklasse
<tb> Harz <SEP> aus <SEP> Beispiel <SEP> la <SEP> über <SEP> 101/380 <SEP> V <SEP> T <SEP> 5 <SEP>
<tb> Harz <SEP> aus <SEP> Beispiel <SEP> Ib <SEP> 80- <SEP> 90/380 <SEP> V <SEP> T4 <SEP>
<tb> Harz <SEP> aus <SEP> Beispiel <SEP> Ic <SEP> 2/380 <SEP> V <SEP> TI <SEP>
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Probebecher, die aus dem Harz nach Beispiel la) hergestellt waren, zeigten nach zweijährigem Stehen im Tageslicht keinerlei Anzeichen einer Verfärbung, auch die Einwirkung von Alkalilauge führte zu keiner Verfärbung. Pressteile aus Pressmasse nach Beispiel Ib) und c) wurden bereits beim Pressen bei 1600C schwach braun.
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geben, eine Trübung erzeugt.
Nun wird der pH wieder auf 9, 0 gebracht und 420 Gew.-Teile eines Kresolgemisches, bestehend aus 42 Teilen meta-, 134 Teilen para-und 244 Teilen ortho-Kresol eingetragen, wobei der pH-Wert auf 7, 2 absinkt. Es wird noch 5 min kondensiert und dann abgekühlt.
Aus dem Harz wird in üblicher Weise eine Pressmasse hergestellt. Die Prüfung auf Kriechstromfestigkeit nach DIN 53480 ergibt die Güteklasse T 5. Auch bei 500 V werden über 101 Tropfen ohne Kriechwegbildung ausgehalten.
Probebecher aus dieser Pressmasse zeigten nach zweijährigem Stehen am Tageslicht keinerlei Anzeichen einer Verfärbung.
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guanamin gelöst. Nachdem das Acetoguanamin in Lösung gegangen ist, wird der pH-Wert auf 7, 0einge- stellt und 120 min bei 900C kondensiert. Anschliessend werden 96 Gew.-Teile Phenol zugesetzt und der pH-Wert wird wieder auf 7, 0 gebracht.
Nach weiteren 40 min Kondensationszeit kühlt man ab und imprägniert mit dem Harz a-Cellulosepapiere, die 10 min bei 1300C getrocknet werden.
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erhält ein kriechstromfestes Hartpapier mit der Güteklasse T 5 nach DIN 53480.
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Tropfenzahl <SEP> Güteklasse <SEP> Aushöhlung <SEP>
<tb> tuber <SEP> 101/380 <SEP> V <SEP> T <SEP> 5 <SEP> < <SEP> 1 <SEP> mm <SEP>
<tb> über <SEP> 101/500 <SEP> V <SEP> T <SEP> 5 <SEP> < <SEP> 1 <SEP> mm
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