DE1912466A1 - Processes and mixtures for the production of molded parts by pressing - Google Patents
Processes and mixtures for the production of molded parts by pressingInfo
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Description
Verfahren und Gerr.ische zur Herstellung von Por:iteilen durch PressenProcesses and equipment for the manufacture of porcelain parts by pressing
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Formteilen durch Pressen von Gemischen, die ein Bindemittel aufThe invention relates to the production of molded parts by pressing mixtures that have a binder on
einesone
Basis/hitzehärtbaren, synthetischen Harzes, Bestand-Aktivatoren,
teile wie Katalysatoren,/Vernetzungsmittel und einen überwiegenden Anteil eines inerten Füllstoffs enthalten
und anschließend gehärtet werden.Base / thermosetting synthetic resin, inventory activators,
parts such as catalysts / crosslinking agents and a predominant proportion of an inert filler and are then cured.
Die Erfindung ist in erster Linie auf die Herstellung von Formteilen aus einem Material gerichtet, das Natursteine wie Marmor und Granit imitiert, wobei ein hitzehärtbares Bindemittel und Bruchstücke und Abfälle von Natursteinen und anderen Materialien verwändet werden.The invention is primarily directed to the production of molded parts from a material, the natural stone imitated like marble and granite, being a thermosetting Binders and fragments and waste of natural stone and other materials are used.
Es wurde Überraschenderweise gefunden, daß Formteile erhalten werden, deren Härte, Schlag- und Stoßfestigkeit und Abriebfestigkeit den entsprechenden Eigenschäften von Natursteinen wenigstens gleichwertig und sogar überlegen sind, wenn der auf das Gemisch ausgeübte Druck wenigstens 100 kg/cm beträgt und als Harze ungesättigte Polyesterharze, Ally!harze, Epoxyharze und ihre Gemische verwendet werden,It has surprisingly been found that molded parts are obtained whose hardness, impact and shock resistance and abrasion resistance have the corresponding properties of natural stones are at least equivalent and even superior if the one exerted on the mixture Pressure is at least 100 kg / cm and, as resins, unsaturated polyester resins, ally resins, epoxy resins and their mixtures are used,
309845/0889309845/0889
Das Presse-, kann in einer Stanzpresse beispielsweise zär Herstellung vcn Platten oder in einer rre^e mit rotierendem Dorn beispielsweise zur Herateil mg von hohler. Säulen erfolgen, hierzu können Pressen verwendet werden, die bereits für ähnliche Zwecke bekannt sind.The press, for example, can be in a punch press careful production of plates or in a row with rotating mandrel for example for Herateil mg of hollow. Columns take place, presses can be used for this already known for similar purposes.
G-enäia der Erfindung besteht der inerte Füllstoff aus Teilen und Rückständen von Tieren, Pfiar-aen und natürlichen und/oder synthetischen Mineralen wie Schalen von Tieren und Pflanzen", 'natürlichem oder- künstlichem Perlmutt, Marnor-y' Granit, Glas, Metallen -na anderen ähnlichen I'Fatefialien, Wenigstens ein Teil aea Füllstoffs liegt in For:.: eines ata bfeinen Pulvers vor. normalerweise beträgt die maximale Größe des Korns 7 n;m. Es ist auch, möglich, daß der gesamte inerte FüllstoffAccording to the invention, the inert filler consists of Parts and residues from animals, Pfiar-aen and natural and / or synthetic minerals such as shells of animals and plants ", natural or artificial Mother of pearl, Marnor-y 'granite, glass, metals -na others similar I'fatefialien, at least a part of aea filler is in For:.: of an ata bfine powder. normally the maximum size of the grain is 7 nm. It is also possible that all of the inert filler
1i) die Forr. eines staubfeinen Pulvera hat. Es irjt zu bemerken, daß das verwendete Gemisch um so weniger Bindemittel enthalten mu3f je höher der Druck ist. Zur Durchführung der Formgebung durch Pressen mussen das Bindemittel und der Füllstoff in solcher. Hengenverhäit-1i) the forr. of a fine powder. It irjt be noted that the mixture used contained the less binder mu3 f the higher the pressure is. To carry out the shaping by pressing, the binder and the filler must be in such. Hengenverhäit-
20 nissen vorhanden sein, da3 ein wenigstens teilweise trockenes pulverförmiges Gemisch gebildet wird.20 must be present so that an at least partially dry powdery mixture is formed.
ψ Beim Pressverfahren geniä.3 der Erfindung werden die ψ In the pressing process geniä.3 of the invention, the
besten Ergebnisse erhalten, wenn das verwendete Gemisch etwa 2,5 bis 14^ hitzehärtbar es' Harz enthält, das vorzugsweise ein ungesättigtes Polyesterharz, insbesondere ein Kaleihsäure-Phthalaäureester von Propyleriglykol ist.best results obtained when the mixture used contains about 2.5 to 14 ^ thermosetting resin, which is preferably is an unsaturated polyester resin, in particular a potassium acid-phthalic acid ester of propyl glycol.
Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung "" ■"' dient als Vernetzungamittel ein Monomeres, das mit dem Harz ein Copolymeres zu bilden vermag, vorzugsweise ein ITinylmoriomeres, z.B. styrol. In diesem Fall beträgt der Anteil des. Styrole etwa 10 bis 60>& des Harzgewichts ohne anderen Bestandteil oder Füllstoff.,In a particular embodiment of the invention "" ■ "' serves as a crosslinking agent, a monomer that is associated with the Resin is able to form a copolymer, preferably an ITinyl monomer, e.g. styrene. In this case it is the proportion of styrenes about 10 to 60> & of the resin weight without any other ingredient or filler.,
Als Katalysatoren werden Peroxyde oder .organische Persalze verwendet. Wenn das Gemisch bei niedriger lempe-Peroxides or organic persalts are used as catalysts used. If the mixture is at a low tempe-
909845/0809909845/0809
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
ratur, d-.hc bei einer Temperatur zwischen 20 und 60 C aushälfen soll, wird vorzugsweise Methyläthylketonperoxyd (als 50/oige Lösung in Dirnethylphthalat) verwendet. Geeignet ist beispielsweise ein modifiziertes technisches Methyläthylketonperoxyd. Wenn das Gemisch bei erhöhter Temperatur, d.h. bei 60 bis 1800C aushärten soll, v/ird vorzugsweise einer der folgenden Katalysatoren verwendet: Methyläthylketonperoxyd, Benzoylperoxyd (wenn die Härtungs- oder Polymerlsa-temperature, d-.hc at a temperature between 20 and 60 ° C, methyl ethyl ketone peroxide is preferably used (as a 50% solution in diethyl phthalate). For example, a modified technical methyl ethyl ketone peroxide is suitable. If the mixture is to harden at an elevated temperature, ie at 60 to 180 ° C., one of the following catalysts is preferably used: methyl ethyl ketone peroxide, benzoyl peroxide (if the hardening or polymer solution
10 tions temperatur des Gemisches über TO." C liegt),10 tion temperature of the mixture is above TO. "C),
tert.-Butyldiperphthalat (wenn die Hjärtungs- oder Polymerisationstemperatur des Gemisches über 95°C liegt), a-Cumylperoxyd (bei einer Härtungs- oder Polymerisationstemperatur des Gemisches zwischen 100 und 150 C) und tert.-Butylperoxyd und Cumylperoxyd (bei einer Härtangs- oder Polymerisations temperatur des Gemisches zwischen 120 und 1800C). Der Anteil des Katalysators betragt in· allgemeinen Yfo, bezogen auf das Gewicht des Gemisches von Harz und Styrol. Im Falle von a-Cumylperoxyd kann dieser Anteil 1,5#f bezogen auf das Gemisch von Harz und Styrol, erreichen. Natürlich wird die Härtungs- oder Polymerisationszeit um ao kürzer, je höher der Katalysatoranteil ist.tert-butyl diperphthalate (if the curing or polymerization temperature of the mixture is above 95 ° C), a-cumyl peroxide (if the mixture is hardened or polymerized at between 100 and 150 C) and tert-butyl peroxide and cumyl peroxide (if the mixture is hardened) or polymerization temperature of the mixture between 120 and 180 0 C). The proportion of the catalyst is generally Yfo, based on the weight of the mixture of resin and styrene. In the case of α-cumyl peroxide, this proportion can reach 1.5 # f based on the mixture of resin and styrene. Of course, the curing or polymerization time is ao shorter, the higher the proportion of catalyst.
Wenn als Katalysator Methyläthylketonperoxyd bei niedriger Temperatur (20 bis 600C) verwendet wird, gibt manνvorzugsweise einen Beschleuniger, der aus einem Metallsalz wie Kobaltoctoat, Kobaltnaphthenat oder Magnesiumnaphthenat besteht, in einer Menge von 0,1 bis 0,3$, bezogen auf das Gewicht des Maleinsäure-Phthalsäureesters von Propylenglykol, als Lösung im Styrolinonomeren zu,-If Methyläthylketonperoxyd is used at a low temperature (20 to 60 0 C) as the catalyst, are manνvorzugsweise an accelerator which consists of a metal salt such as cobalt octoate, cobalt naphthenate, magnesium naphthenate or, in an amount of 0.1 to 0.3 $, to the Weight of the maleic acid-phthalic acid ester of propylene glycol, as a solution in the styrene monomer to,
Zu berücksichtigen ist ferner die Zersetzungszeit des Katalysators nach seiner Zugabe zum Harz-Styrol-Gemisch. Beispielsweise hat das mit Benzoylperoxyd katalysierte Gemisch von Polyesterharz und Styrol eine Gebrauchs-The decomposition time of the catalyst after its addition to the resin-styrene mixture must also be taken into account. For example, the benzoyl peroxide-catalyzed mixture of polyester resin and styrene has a useful
909845/0889909845/0889
- 4 - ■■■'■-.- 4 - ■■■ '■ -.
dauer von 24 Stunden bei .2O0C0 Wenn das Gemisch aus Polyesterharz und Styrol als Katalysator tert.-Butyldiperphthalat enthält, beträgt die Gebrauchsdauer 10 Tage bei 200C. Das Gemisch aus Polyesterharz, Styrol und ct-Curiiylperoxyd hat eine Gebrauchsdauer von 30 bis 100 Tagen bei 20 C und das Gemisch aus Polyesterharz, Styrol, Cumylperoxyd und tert.-iuty!peroxyd eine Gebrauchsdauer von 180 Tagen bei 2O0Coperiod of 24 hours at .2O 0 C 0 When the mixture of polyester resin and styrene contains as catalyst tert-butyl diperphthalate, the service life is 10 days at 20 0 C. The mixture of polyester resin, styrene and ct-Curiiylperoxyd has a service life of 30 iuty tert to 100 days at 20 C and the mixture of polyester resin, styrene, and Cumylperoxyd! peroxide a useful life of 180 days at 2O 0 Co
Die Erfindung umfa3t ferner eine Preßmasse zur Herstellung von Formteilen durch Pressen nach dem oben beschriebenen Verfahren.The invention further comprises a molding compound for production of molded parts by pressing according to the method described above.
In den folgenden Beispielen sind die Prozentsätze auf das Gewicht bezogene Die Messungen der physilcalischen Eigenschaften wurden bei 200C vorgenommen.In the following examples the percentages are based on the weight measurements of the physilcalischen properties were carried out at 20 0 C.
Ein Bindemittel wird hergestellt, indem die folgenden Bestandteile bei 200G unter einem Druck von 5 mm Hg gemischt werden:A binder is made by mixing the following ingredients at 20 0 G under a pressure of 5 mm Hg:
Bindemittel A B- CBinder A B-C
ester von Propylengly-
kol, io Paint in acid-phthalic acid eh
ester of propylene glycol
kol, io
und Cumylperoxyd,'^terto-butyl peroxide
and cumyl peroxide, '^
g/cm-5 Effective volume weight,
g / cm- 5
Zur Herstellung der Preßmassen gemäß der Erfindung wird zu den gemäß Beispiel 1 hergestellten Bindemitteln ein inerter Füllstoff gegeben. Der inerte Füllstoff hat die folgenden Korngrößen:To produce the molding compounds according to the invention, the binders produced according to Example 1 are used given an inert filler. The inert filler has the following grain sizes:
9098/, 5/08 8 99098 /, 5/08 8 9
' ORIGINAL'ORIGINAL
Pulver Nr.000:Powder # 000:
Pulver Nr. 00:Powder No. 00:
Pulver Nr. 0:Powder No. 0:
Marmor mit Korngröße Nr.1sMarble with grain size no.1s
Marmor mit Korngröße Nr.2:Marble with grain size # 2:
Marmor mit Korngröße Nr.3:Marble with grain size # 3:
Granit mit Korngröße Nr.1:Granite with grain size # 1:
Granit mit Korngröße Nr.2sGranite with grain size 2s
Granit mit Korngröße Nr.3s Staubfeines Pulver, dessen TeilchenGranite with grain size 3s Dust-fine powder, its particles
ein Sieb mit wenigstens 1100 Maschen/a sieve with at least 1100 meshes /
cm passieren.cm happen.
Kornfraktion, die ein Sieb mitGrain fraction with a sieve
810 Maschen/cm passiert.810 meshes / cm happened.
Kornfraktion, die ein Sieb mitGrain fraction with a sieve
ο 140 Maschen/cm passiert.ο 140 stitches / cm happened.
1,5 bis 2,5 mm 2,5 bis 3 mm 3 bis 6 mm 1 bis 2,8 mm 2,8 bis 4,8 mm 4,8 bis 7 nun1.5 to 2.5 mm 2.5 to 3 mm 3 to 6 mm 1 to 2.8 mm 2.8 to 4.8mm 4.8 to 7 now
In der folgenden Tabelle sind die Bestandteile der gemäß der Erfindung zu pressenden Massen in Prozent genannt. Diese Gemische sind mit den Nummern 6701, 6702, 6704, 6705, 6708 bis 6714, 6716 bis 6718, 67100 bis 67102, 6620 und 6628 bezeichnet. In dieser Tabelle sind ferner die Eigenschaften der Gemische angegeben.The table below shows the percentages of the constituents of the masses to be pressed according to the invention called. These mixtures are numbered 6701, 6702, 6704, 6705, 6708 to 6714, 6716 to 6718, 67100 to 67102, 6620 and 6628. This table also shows the properties of the mixtures.
909845/0889 8AD ORIGINAL909845/0889 8AD ORIGINAL
(O O (O(O O (O
θ»θ »
cncn
»χ» O 00 Ο> (O»Χ» O 00 Ο> (O
Bindemittel B Pulver Nr.000 Pulver Nr.00 Pulver Nr.0 Korn Nr.1 Korn Nr.2 Korn Nf.3Binder B Powder # 000 Powder # 00 Powder # 0, grain # 1, grain # 2, grain Nf.3
Eigenschaften der G^miscHe Properties of the G ^ miscHe
Art des als inerten Füllstoff verwendeten PulversType of powder used as inert filler
Phys.Zustand, Struktur des GemischesPhysical condition, structure of the mixture
Schüttdichte, g/cm3 b,20°0 Effektives Raurogewicht, g/esp ]3e2O°CBulk density, g / cm3 b, 20 ° 0 Effective rauo weight, g / esp] 3 e 2O ° C
6620 8,334 6620 8.334
41,66741.667
8,3338.333
16,66616,666
25,00025,000
Gran.Gran.
1,575 2,3101.575 2.310
6704 6701 6704 6701
13,000 87,00013,000 87,000
KaIk(I) KalkKaIk (I) lime
Pulverpowder
1,0701.070
2,205(4) 2,163(5)2.205 (4) 2.163 (5)
6705
6702 6705
6702
13,793
66,20713.793
66.207
Kalklime
Pulverpowder
1,054
2,1601.054
2.160
6710 6708 6710 6708
10,71510.715
69,28569.285
Sacc(2)Sacc (2)
Pulverpowder
1.C701.C70
2,1d7 2,2292.1d7 2.229
6711 6709 6711 6709
11,50511.505
bö,495bö, 495
bacc.bacc.
Pulverpowder
1,130 2,1871.130 2.187
2,2932,293
6716 6712 6716 6712
12,20012.200
87,80087,800
0fical(3)0fical (3)
Pulverpowder
O.si-CO.si-C
2,2272.227
2,0832.083
CTnCTn
oo *·* cn *■»» οoo * · * cn * ■ »» ο
cc· cocc co
6717 6713 6717 6713
6718 6714 6718 6714
67101 6710067101 67100
6710267102
66286628
Bindemittel. BBinder. B.
Pulver Nr.000Powder # 000
Pulver Nr.00Powder # 00
Pulver I\(r. CPowder I \ ( r. C
Korn NrοGrain no
Korn Nr.2Grain # 2
Korn Nr.3Grain number 3
Art des als inerten Füllstoff verwendeten PulversType of powder used as inert filler
Phys.Zustand, Struktur d.Gemisches Schüttdichte, g/cm5 b.20°C Effektives Raumgewicht, g/cm' b.20°Physical state, structure of the mixture Bulk density, g / cm 5 at 20 ° C Effective volume weight, g / cm 'at 20 °
13,000 87,00013,000 87,000
13,795
66,20713.795
66.207
14,03514.035
28,655
2b,65528.655
2b, 655
3,ö463, ö46
48,07b48.07b
Kalkstein, MarmorLimestone, marble
Saccaroid: pulverförmiger mikrokristalliner MarmorSaccaroid: powdered microcrystalline marble
7,0727,072
4.6,4t44.6,4t4
2,0732.180
2.073
2,0411,900
2.041
2,1222.143
2.122
Oficalce: natürlich pigmentiertes Gemisch von Asbestfasern und Kalkstein in Pulverform In jeder Spalte gilt der erste Wert für das effektive Raumgewicht eines bei 106 kg/cm gepressten Gemisches.Oficalce: naturally pigmented mixture of asbestos fibers and limestone in powder form In each column, the first value for the effective volume weight applies to 106 kg / cm pressed mixture.
5) In jeder Spalte gilt der zweite Wert für das effektive Raumgewicht eines bei 305 kg/cm"5 gepressten Gemisches. Wenn dieser Wert niedriger ist als der erste Wert, so bedeutet dies, daß der Druck zu hoch war.5) In each column the second value applies to the effective volume weight of a mixture pressed at 305 kg / cm "5. If this value is lower than the first value, this means that the pressure was too high.
In der folgenden Tabelle sind die prozentualen Anteile
der Bestandteile von Geraischen angegeben, die erfindungsgemäß
mit oder ohne gleichzeitige Rotation pressbar sind. In der Tabelle sind ferner die Eigenschaften der Gemische
genannt.The following table shows the percentages
of the components of equipment specified, which according to the invention can be pressed with or without simultaneous rotation. The table also lists the properties of the mixtures.
909845/0889909845/0889
67216721
67256725
67266726
67276727
67286728
67296729
67306730
67386738
67396739
IVO
I.
CDCT)
CD
GemischeProperties of the
Mixtures
stoff dienenden
PulversKind of as fill
fabric serving
Powder
SaccLime/
Sacc
Struktur des
GemischesPhysical condition and
Structure of the
Mixture
g/cm^Bulk density,
g / cm ^
gewicht, g/cm*Effective haul
weight, g / cm *
Das in der Tabelle von Beispiel 2 genannte Gemisch ITr. 6620 eignet sich auch für das Preßverfahren mit gleichseitiger Rotation (Presse mit rotierendem Dorn).The mixture ITr mentioned in the table of Example 2. 6620 is also suitable for the pressing process with equilateral rotation (press with rotating mandrel).
5 Beispiel 5 5 Example 5
ö62G 7392 g des in Beispiel 2 beschriebener. Gemisches^werden hergestellt. Nach <?uter Homogenisierung durch Mischen in einem Homogenisator, der gegebenenfalls mit; einer Vorrichtung versehen ist, die ein Vakuum von 5mm Hg erzeugt, bei einer Temperatur von 200C für etwa 5 Minuten wird das Gemisch in die Matrize einer Jrresae bis su einer Schichthöhe von 3,2 cm gegossen. Die Matrize hat einen Hohlraum in Form eines Parallelepipeds von 40 cm χ 40 cm χ 3,5 cm. Das Gemisch wird 15 Sekunden bei 2O°C unter einem Druck von 200 kg/cm gepresst. Auf diese Weise wird eine Platte von 2 cm Dicke erhalten. Diese Platte wird aus der Form gehoben und in einem Ofen 30 Min. bei 80 bis 1500C durch Polymerisation gehärtet.ö62G 7392 g of that described in Example 2. Mixtures ^ are produced. After <? Uter homogenization by mixing in a homogenizer, optionally with; a device is provided which creates a vacuum of 5 mm Hg, at a temperature of 20 0 C for about 5 minutes, the mixture is poured into the die of a Jrresae up to a layer height of 3.2 cm. The die has a cavity in the shape of a parallelepiped measuring 40 cm 40 cm 3.5 cm. The mixture is pressed for 15 seconds at 20 ° C. under a pressure of 200 kg / cm. In this way a sheet 2 cm thick is obtained. This plate is lifted out of the mold and cured in an oven for 30 minutes at 80 to 150 ° C. by polymerization.
35,23 kg des in 3eispiel 3 beschriebenen Gemisches Nr.6721 werden hergestellt. Nach guter Homogenisierung wird das ' Gemisch in den Einfülltrichter einer Presse siit rotierendem Dorn gegossen. Der Dorn, der sich im unseren Teil, d.h. am Ende seines Hubes befindet, wird in Drehung versetzt, worauf man das darüber befindliche Gemisch nach unten fallen läßt. Während der Drehung bewegt sich der Dorn nach oben, bis er sich über dem Gemisch befindet, wodurch eine Säule gebildet wird. Die Vorrichtung hat folgende Abmessungen: Auiäendurchmesser des Darns 140 mm;35.23 kg of the mixture No. 6721 described in Example 3 are produced. After good homogenization, the mixture is poured into the funnel of a rotating press Cast mandrel. The mandrel, which is in our part, i.e. at the end of its stroke, is set in rotation, whereupon the mixture above is allowed to fall down. During the rotation, the moves Pin up until it is above the mixture, creating a column. The device has the following dimensions: outer diameter of the gut 140 mm;
30 Innendurchmesser des zylindrischen Körpers der Presse 200 mm; Länge des Hubes des Dorns 1000 mm.30 inner diameter of the cylindrical body of the press 200 mm; Length of the stroke of the mandrel 1000 mm.
Die Fertiestellungszeit der Säule beträgt 4 Minuten bei 200C unter einem theoretischen Druck ^berechnet aufThe completion time of the column is 4 minutes at 20 0 C under a theoretical pressure ^ calculated on
909845/0889909845/0889
1912A661912A66
der für das gehärtete Material vorgesehenen Dichte) vot; etwa 100 kg/cm „the density intended for the hardened material) vot; about 100 kg / cm "
1-Jach der Formgebung wird die Vorrichtung über einem Wagen geöffnet, auf den die gut gepresste hohle Säule sich stützt und aufrecht stehen bleibt. Die Säule wird in einen Ofen transportiert, wo sie 30 Minuten bei 80 big 15O0C durch Polymerisation gehärtet wird.After shaping, the device is opened over a carriage on which the well-pressed hollow column rests and remains upright. The column is transported into an oven where it is cured for 30 minutes at 80 big 15O 0 C by polymerization.
90984 5/086 390984 5/086 3
Claims (54)
enthält.11) Process according to claims 1 to 7, characterized in that the starting mixture is about 2.5 to 14 wt .- # epoxy resin
contains.
Applications Claiming Priority (1)
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