DE1956625B2

DE1956625B2 - Formmassen aus feinteiligem Holz und Olefinpolymerisat

Info

Publication number: DE1956625B2
Application number: DE1956625A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 6710 Frankenthal Fauth; Walter Dr. Hensel; Helmut Dr. 6703 Limburgerhof Pfannmueller; Klaus Dr. Pfleger
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1968-04-19
Filing date: 1969-11-11
Publication date: 1979-09-13
Also published as: DE1956625A1; DE1769196A1; DE1769196B2

Description

EMe Erfindung betrifft Formmassen, bestehend aus einem homogenen Gemisch aus (A) 100 Gewichtsteilen feinteiligem Hob und (B) 25 bis 900 Gewichtsteilen Olefinpolymerisat, wobei das Olefinpolymerisat ist entweder (Bi) ein Homopolymerisat des Propylens mit einer Grenzviskosität (gemessen bei 130° C in Dekalin) [rj\ von 1,5 bis 8 oder (B₂) ein Homopolymerisat des Äthylens mit einer Dichte (nach DIN 53 479) von 0,918 bis 0365 dl/g oder (B₃) ein Copolymerisat des Äthylens, das (a) 100 Gewichtsteile Äthylen, (b) 5 bis 40 Gewichtsteile eines Esters der Acryl- bzw. Methacrylsäure mit einem Ci- bis Ce-Alkanol und/oder eines Vinylester» einer C₂- bis C-Alkancarbonsäure, sowie — gegebenefalls — (c) bis zu 10 Gewichtsteile Acryl- bzw. Methacrylsäure einpolymerisiert enthalt oder (B₄) ein binares bzw. ternäres Gemisch aus den Polymerisaten (Bi), (Bj) und (B₃). Die Formmassen enthalten zusätzlich (C) 5 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmassen, eines Wachses der Dichte 0,91 bis 0,92 dl/g (gemessen nach DIN 53 479) und eines mittleren Molekulargewichtes von 1500 bis 7000.

FOr die erfindungsgemäßen Formmassen eignet sich feinteilitfen Holz in Form von Spanen, Fasern oder MehL Die Korngröße des Holzmehls liegt zwischen 10 und 1000 μ. Vorzugsweise verwendet man Holzfasern zur Herstellung der Formmassen. Die Lange der Holzfasern betragt 1 bis 20 mm, vorzugsweise 2 bis 6 nun, die Dicke 0,1 bis 04 mm, vorzugsweise 0,2 bis 03 mm. Wie sich gezeigt hat, ist es im allgemeinen zweckmäßig, wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Holzes unter 1 Gewichtspro- μ zentUtft

Al· Komponente (B) der erfindunfsgemlßen Formmassen kommen folgende Olefinpolymerisate in Frage: (Bi) ein Homopolymerisat des Propylens mit einer Orenzvlskositat (gemessen bei 130* C in Dekalin) [η] von 1,5 bis 8 oder (B₂) ein Homopolymerisat des Äthylens mit einer Dichte (nach DIN 53479) von 0,918 bis 0,9Wl dl/g oder (B₃) ein Copolymerisat des Äthylens, das (a) 100 Gewichtsteile Äthylen, (b) 5 bis 40 Gewichtsteile eines Esters der Acryl- bzw. Methacrylsäure mit einem Ci- bis Cg-Alkanol und/oder eines Vinylesters einer C₂- bis CVAJkancarbonsäure, sowie — gegebenenfalls — (c) bis zu 10 Gewichtsteilen Acryl- bzw. Methacrylsäure einpolymerisiert enthält oder (B₄) ein binäres bzw. ternäres Gemisch aus den Polymerisaten (Bi), (B₂) und (B₃). Diese Polymerisate sind aus der Polymerchemie wohl bekannt, so daß an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen zu werden braucht Für die Herstellung der erfindungsgmäßen Formmassen verwendet man vorzugsweise ein Gemisch aus einem Homopolymerisat des Äthylens und einem Äthylencopolymerisat Die Formmassen enthalten 10 bis 90 Gewichtsprozent des Olefinpolymerisates oder des Olefinpolymerisatgemisches.

Als Komponente (C) der erfindungsgemäßec !Formmassen verwendet man Polyäthylenwachse, die eine Schmelzviskosität von 200 bis HOOcSt bei 120⁰C und einen Schmelzbereich zwischen 95 und 108° C haben. Das mittlere Molekulargewicht dieser Wachse beträgt 1500 bis 7000, die Dichte (nach DIN 53 479) 0,91 bis 032 dl/g.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formmassen werden die Olefinpolymerisate und die Wachse vorzugsweise in Form relativ kleiner Teilchen z. B. als Pulver oder Granulat eingesetzt Die Teilchengröße liegt zwischen 0,02 und 10 mm. Es ist jedoch auch möglich, die Polymerisate in anderer Form, beispielsweise in schmelzflüssigem Zustand, zu verarbeiten.

Die Formmassen können neben den geschilderten Komponenten noch einschlägig übliche Hilfs- bzw. Zusatzstoffe enthalten, z. B. Pigmente und Stabilisatoren.

Das Herstellen der erfindungsgemäßen Formmassen kann mit den einschlägigen Vorrichtungen auf übliche Weise erfolgen. So ist es z. B. möglich, das feinteilige Holz mit dem feinteiligen Olefinpolymerisat und dem obengenannten Wachs in einfacher Weise in einem Taumelmischer bei Raumtemperatur in ein homogenes Gemisch zu überführen. Andererseits ist es auch möglich, die Komponenten der Formmassen in einen Kneter einzubringen und bei Temperaturen zwischen 100 und 150⁰C innig zu vermischen. Man kann auch die Komponenten getrennt oder als grobes Gemisch in einem Extruder bei 120 bis 160° C verarbeiten.

Die Formmassen eignen sich als Preßmassen, insbesondere zur Herstellung von Profilteilen, wie Rohren, Filterrahmen u.a. Sie köm;?n auf den bekannten Vorrichtungen (Plattenpressen, Extrudern, Spritzf lßmaschinen) in üblicher Weise zu Formteilen verarbeitet werden Beim Verarbeiten als Preßmassen liegen die geeigneten Arbeitstemperaturen zwischen 130 und 200· C, die geeigneten Arbeitsdrücke zwischen 50 und 200 at

Die aus den Formmassen erhaltlichen Formteile lassen sich gut verarbeiten, 2, B. durch Bohren, Sagen, Hobeln, Fräsen, Drehen und Verschweißen und weisen einige charakteristische Eigenschaften auf, die sie gegenüber den herkömmlichen Formmassen hervorheben. Die Produkte zeigen nämlich einen wesentlich höheren Glanz, besitzen eine sehr glatte, völlig mit Polymerisat umhüllte Oberflache und haben eine ausgezeichnete Dimensionsstabilitat Durch den Wachszusatz erhalten die Formmassen (vor allem bei dünneren Platten mit einer Starke von 1 bis 5 mm) eine gute Flexibilität Erst bei Belastungen zwischen 200 und 250kp/cm² kommt es im Biege-Spannungs-Test zu

Brüchen. Die Wtederverformbarkeit und Verschweißbarkeit der Formteile wird durch den Anteil an niedermolekularem Polymerisat (Wachs) wesentlich verbessert. Darüber hinaus wird die Fertigungszeit zur Herstellung der Formmassen z. B. von Preßplatten und ProFilteilen durch den Wachszusatz reduziert, der der Formmasse ein wesentlich günstigeres Viskositätsverhalten verleiht

Die in den Beispielen angegebenen Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht

Beirpic; 1

In einem Taumelmischer, dessen Drehzahl 75Q UpM beträgt, mischt man innerhalb von 10 Minuten bei Raumtemperatur (A) 500 Teile Holzmehl, das eine Teilchengröße von 0,1 bis 0,2 mm und einen Feuchtigkeitsgehalt unter 1 Gewichtsprozent hat, (Bi) 300 Teile eines Homopolymerisates des Äthylens (Dichte =0,922 dl/g, Teilchengröße zwischen 0,01 und 0,5 mm), (B₂) 200 Teile eines_ Copolymerisate^ des ;:ο Äthylens, das aus 85 Teilen Äthyien und 15 Teilen Acrylsäurebutylester besteht, eine Korngröße von 0,01 bis 1 mm und ein Dichte von 0328 dl/g hat, sowie (C) 250 Teile eines Polyäthylenwachses, das eine Korngröße von 100 bis 500 μ, ein mittleres Molekulargewicht von is 5800, eine Dichte von 0,915 dl/g und eiren Schmelzbereich von 101 bis 103⁰C hat Aus der so erhaltenen Formmasse wird in einer Üblichen Plattenpresse eine rechteckige Platte mit den Abmessungen 20 χ 40 χ 1 cm hergestellt, indem man vor dem Pressen Preßstempel >o und Preßtisch auf 170° C vorheizt, die Formmasse in die Presse einfüllt, den Preßdruck in der ernten Minute auf 20 atü einstellt, in jeder folgenden Minute um weitere 20 at erhöht, bis der Preßdruck 100 atü bfrägt Nach 5 Minuten erhöht man den Druck auf IaO at Diesen Druck hält man weitere 5 Minuten aufrecht Anschließend wird unter einem Druck von 150 at auf 100° C abgekühlt, 10 Minuten bei diser Temperatur belassen und nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur entformt Man erhält eine 4 mm dicke Preßplatte. Die Kugelein- 4) druckhärte nach DIN 53456 und die Schlagzähigkeit nach DIN 53 453 sind in der Tabelle angegeben.

Beispiel 2

(A) 500 Teile Holzmehl, das eine Teilchengröße von 0,1 bis 0,2 mm und einen Feuchtigkeitsgehalt unter 1 Gewichtsprozent aufweist, (Bi) 250 Teile eines Homopolymerisates des Äthylens, das eine Dichte von 0,922 dl/g und eine Teilchengröße von 0,01 bis 04 mm hat (B₂) 250 Teile eines Copolymerisates des Äthylens aus 15 Teilen Äthylen und 15 Teilen Acrylsäure-n-butylester, das eine Korngröße zwischen 0,01 und 1 mm und eine Dichte von 0,928 dl/g hat und (C) 300 Teile eines Polyäthylenwachses, das ein mittleres Molekulargewichts von 3200, eine Dichte (nach DIN 53 479) von 0^17 dl/g, einen Schmelzbereich von 97 bis 110'C und eine Korngröße zwischen 100 und 500 μ hat, werden nach den Angaben gemäß Beispiel 1 gemischt Diese Mischung schmilzt man in einem Extruder bei einer mittleren Massetemperatur von 140° C auf und extrudiert ein Band von etwa 20 cm Breite und etwa 3 mm Dicke, das man in Streifen von 40 cm Länge zerschneidet Vier derartige Streifen werden in einer Presse — vgL Beispiel 1 — übereinandergelegt und in der dort beschriebenen Weise zu einer Platte verpreßt Kugeleindruckhärte und Schlagzähigkeit der Platte sind in der Tabelle angegeben.

Vergleichsbeispiel

500 Teile Polyäthylen, das ein Molekulargewicht von 100 000 und eine Korngröße zwischen 60 und 500 μ hat, werden mit 500 Teilen Holzmehl (Teilchengröße zwischen 50 und 500 μ, Feuchtigkeitsgehalt 0,2%) in einem Taumelmischer, dessen Drehzahl 750UpM beträgt, innerhalb von IG Minuten gemischt, anschließend in einem Extruder bei 170° C aufgeschmolzen und zu einem 20 cm breiten Band extnidiert, das eine Dicke von 3 mm hat Nach den Angaben des Beispiels 2 werden daraus 4 mm dicke Platten hergestellt In der Tabelle werden die Eigenschaften von Platten aus der bekannten Formmasse mit den der Platten aus den erfindungsgemäßen Formmassen verglichen.

Tabelle Beispiel Nr.

Kugeleindruckhärte

(DIN S34S6)

kp/cm²

10" 60"

.,Schlagzähigkeit
(DlN 53453)
kg cm/cm²

1 235 218

2 215 204

Vergleichs- 145 133 beispiel

11.4

11,8

5,6

Claims

Patentanspruch:

Formmassen, bestehend aus einem homogenen Gemisch aus (A) 100 Gewichtsteilen feinteiligem Holz und (B) 25 bis 900 Gewichtsteilen Olefinpolymerisat, wobei das Olefinpolymerisat ist entweder (Bi) ein Homopolymerisat des Propylens mit einer Grenzviskosität (gemessen bei 130⁰C in Dekalin) [ij] von 1,5 bis 8 oder (B₂) ein Homopolymerisat des Äthylens mit einer Dichte (nach DIN 53 479) von 0,918 bis 0,965 dl/g oder (B₃) ein Copolymerisat des Äthylens, das (a) 100 Gewichtsteile Äthylen, (b) 5 bis 40 Gewichtsteile eines Esters der Acryl- bzw. Methacrylsäure mit einem Ci- bis Cg-Alkanol und/oder eines Vinylester einer C₂- bis Q-Alkancarbonsäure, sowie — gegebenenfalls — (c) bis zu 10 Gewichtsteile Acryl- bzw. Methacrylsäure einpolymerisiert enthält oder (B₄) ein binäres bzw. ternäres Gemisch aus den Polymerisaten (Bi), (B₂) und (B3) und (c) 5 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmassen, eines Wachses der Dichte 0£l bis 0,92 dl/g (gemessen nach DIN 53 479) und eines mittleren Molekulargewichtes von 1500 bis 7000.