171253. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nem lángoló rétegelt műanyagok előállítására
5 171253 6 felelő fenol-rezol-gyantát elkeverünk hexametiléntetramin 40 súly%-os vizes szuszpenziójával szobahőmérsékleten. Ehhez az elegyhez hozzáadjuk a lágyítószert, a metanolos oldószert, valamint adott esetben a lángvédő-5 szert. Átlátszó oldat képződik, amely ebben az alakban impregnáló oldatként alkalmazható. Duval, M., Bloch, tí. és Kohn, S. vizsgálatai szerint (Journal of Appl. Polym. Science, Vol 16, 1585—1602, 1972) a monomertermékhez tartozó csúcs 11—17,5 molekulanagyságnak, (ahol a csúcs 11 Á-nál a szabad fenolt jelzi), a dimer termék csúcsa 24, a trimeré és tetrameré pedig 32—34. A maradék pentamer és ennél nagyobb oligomer fenol-formaldehid vegyületekből áll. Ilyen molekulasúly eloszlásnak megfelelő gyantát VL 6514 N elnevezéssel a Bakelite Gesellschaft mbH, (Letmathe) hoz forgalomba. Az alkalmazandó műgyanták további jellemző adatai a következők: Szilárdanyagtartalom: 65—80 súly%, előnyösen 70— 78súly%; vízzel való hígíthatóság: 1 : 0,1—0,3; szabad fenoltartalom (oldatra számítva): 15—24%; szabad formaldehid-tartalom (oldatra számítva): 0,8— 2,0%; gélesedési idő (tömbmódszerrel) 130 °C-on: 10—13 perc; viszkozitás: 500—5000cP, előnyösen 1500—4000cP. Az impregnáló oldat továbbá olyan lágyítószert tartalmaz, amely a fent említett nem lángoló tulajdonságot és a rétegelt műanyag jó stancolhatóságát eredményezi. A lágyítószer aránya az impregnáló oldatban annak súlyára számítva 15 és 25 súly%, ha 94 VI égési osztályba, 25—35 súly%, ha 94 V0 égési osztályba tartozó termék előállítását célozzuk. A lágyítószerként a foszforsavnak alifás alkoholokkal vagy fenolokkal alkotott észtereit alkalmazzuk. Az alkoholos komponens 4—18 szénatomos egyértékű vagy 4—18 szénatomos többértékű alkohol. A fenolokon mind a fenolt, mind a különböző metilfenolokat és többértékű fenolokat értjük. Lágyítószerre példaként többek között a következő vegyületeket említjük: tributilfoszfát, tri-(2-etilhexil)-foszfát, trifenilfoszfát, trikrezilfoszfát vagy difenil-krezilfoszfát. Az 1. táblázatban felsorolt rétegelt műanyagok előállítása az alábbi módon történik: Kereskedelmi forgalomban kapható 75% szilárdgyantatartalmú és megadott molekulasúly eloszlásnak meg-Az impregnáló oldat impregnáló tulajdonsága kitűnő, mivel még a 180 g/m2 területsúlyú nehéz cellulózpapír is elfogadható rövid impregnálási időperióduson belül átitatható. Az impregnálási tulajdonság olyan előnyös, hogy egyszeri impregnálás elegendő abból a célból, hogy a vízfelvételt csökkentse (44 mg alatti értékre 24 órás állás után vízben 23 °C-on DIN 7735 szerint) és a dielektromos érték állandóságát még a kész rétegelt műanyag nedves tárolása esetén is biztosítsa. A rétegelt termékek tulajdonságait az 1. táblázatban részletezzük. Az 1. és 3. példa szerinti rétegelt anyagok a találmány szerint készülnek, míg a 2. példa szerinti öszszehasonlító termék hexametiléntetramin adalékanyag nélkül. Ez az összehasonlítás — főként az 1. példához képest — azt mutatja, hogy hexametiléntetramin hozzáadásával az utóégési idő jelentős módon csökkenthető ugyanakkor az elektromos és mechanikai tulajdonságok azonos értéken maradnak. A 2. (összehasonlító) példa azt mutatja továbbá, hogy a találmány szerinti eljárással jóval nagyobb impregnálási teljesítmény adódik, emellett a károsanyag-kibocsátás mennyisége szilárdrészecskékre számítva jóval kisebb. A káros szilárdanyag kibocsátás impregnálás vagy szárítás közben a légtérbe került szilárdrészecskék mennyiségét jelenti. A találmány szerinti módszer a környezetvédelem szempontjából kedvezőbb, illetve a légtérbe kerülő szilárdrészecskék kiszűrése és/vagy utóégetése szempontjából kisebb méretű berendezéseket igényel. A 4. példa szintén összehasonlítás céljából azt jelzi, hogy fenol-rezol-gyanta elegyével kettős impregnálási eljárással készült termék magas lángvédőszer tartalma ellenére sem elégíti ki a VI égési osztály követelményeit. Ha a stancolhatóság szempontjából 15—25 súly%-os lágyítóanyag-tartalom szükséges és ennek ellenére a végterméknek V0 égési osztály követelményeit kell kielégíteni, akkor ez a probléma úgy oldható meg, hogy az ismert lángvédőszerekből kisebb mennyiséget adagolunk. Ezt a módszert a 3. példában szemléltetjük. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Az alkalmazandó fenol-rezol-gyanta-oldat ismert oldószerrel hígítva is felhasználható. A képződő oldatot azonban úgy kell megválasztani, hogy az még jó impregnálhatóságot fejtsen ki a cellulóztartalmú anyagra. Lehe- ^5 tőség szerint az oldószer mennyiségét alacsony értéken tartjuk, mivel ezt a szárításnál ismét el kell párologtatni. A hivatkozott minőségű gyanták alkalmazásánál szerves oldószer alkalmazása elkerülhető. Ezzel szemben az eddig alkalmazott gyantáknál szerves oldószert kellett az 50 impregnáláshoz felhasználni, amelynek részaránya az impregnálóoldatban 45%-ig terjedhetett. Ebből adódik a találmány szerinti rétegelt műanyagok előállításának továbbá az az előnye, hogy az impregnált anyag szárítása jóval gyorsabban történhet, emellett vagy egyáltalán 55 nem, vagy csak kisebb méretű desztilláló berendezések elegendők az oldószernek desztillációval történő viszszanyerésére. Az előbbi összetételű impregnáló oldatba 180 g/cm2 területsúlyú nátroncsomagolópapírt mártunk. A bemár-20 tási idő körülbelül 30 másodperc. Az impregnálás rétegezéssel, ecsettel való felhordással vagy más ismert módon történhet. Ezután az impregnált papírt szárítószekrényben körülbelül 170 °C-on szárítjuk és előkondenzáljuk. Az impregnáló berendezésből való távozásnál a kapott 25 terméket ívekre vágjuk. Az egyes ívekre 100% papíranyagra számítva 120% szilárdgyantát hordunk fel. Egyébként 6—6 db ívet úgy rétegezzünk össze, hogy a társított rétegeket melegprésen 60 percig 100 kp/cm2 nyomás alatt 165 °C-on hevítjük. A kapott rétegelt ter-30 mékek névleges vastagsága 1,5 mm. 3
