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Polyoxymethylen-Formmasse
Die Erfindung betrifft Metallpulver enthaltende Polyoxymethylene. Insbesondere betrifft sie Polyoxymethylene, welche durch Polymerisation von Formaldehyd zu stabilen Polymeren von hohem Molekulargewicht z. B. von über 15. 000 erhalten werden und welche geringe Mengen von feinzerteilten Metallpulvern enthalten, wie insbesondere gepulvertes Aluminium, Kupfer und Nikkel sowie viele Legierungen solcher Metalle, weiche durchgehend innig mit dem Polymeren ver-
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dekorativenDie erfindungsgemäss verwendeten Polyoxymethylene umfassen die in der USA-Patentschrift Nr. 2, 768, 994 beschriebenen Produkte, u. zw.
diejenigen beschriebenen Polymeren, die durch eine Eigenviskosität in p-Chlorpenol zigs Lösung) von mindestens 1, 0 und durch eine Min- dest-Hitzebeständigkeit definiert als Reaktionsgeschwindigkeitskonstante der thermischen Zer- setzung bei 2220 C, von weniger als 1 Gew.-/o des Polymeren pro Minute gekennzeichnet ist.
Diese Teste für Molekulargewicht und thermische Stabilität sind im einzelnen in der USA-Patentschrift Nr. 2, 768, 994 beschrieben. Polyoxymethylene, welche beide Minimalforderungen erfüllen, werden für die Herstellung der erfindungsgemä- ssen Formmasse verwendet ; diese Polymere besitzen ein durchschnittliches Molekulargewicht von über 15. 000. Sie sind hervorragend für Spritzguss geeignet und liefern, in diesem unmodifizierten Zustand, weisse, undurchsichtige Form'körper, welche fest, zäh und dauerhaft sind und, mit Ausnahme ihres Aussehens, einen idealen Ersatz für Metalle bei der Verwendung für viele De- korations-und Gebrauchsgegenstände darstellen würden, wie z.
B. für Tü'rknäufe, Türplatten, Innenausstattungsteile für Automobile, Automobilgriffe, Getriebeschaltknöpfe, metallische Lampenfassungen und viele andere ähnliche Verwendungszwecke.
Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer hochmolekularen stabilen PolyoxymethylenFormmasse, die für die Herstellung von Gegenständen mit dem Aussehen von hochpoliertem Silber, Aluminium, Kupfer, Messing, Bronze oder
Gold geeignet ist. Weitere Ziele der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.
Es wurde gefunden, dass die obenstehenden
Ziele erreicht werden, wenn man ein Polyoxymethylen verwendet, das eine Lösungsviskosität in p-Chlorphenol (Konzentration 0, 50/e) von mindestens 1, 0 und eine Reaktionsgeschwindig- keitskonstante der thermischen Zersetzung bei 2220 C von weniger als 1 Gew.-"/o des Polymeren pro Minute aufweist, wobei dieses Polyoxymethylen 0, 1-4 Gew.- /a eines feinen Metallpulvers gleichmässig durch das ganze Polymere dispergiert enthält.
Besonders ansprechende Ergebnisse werden mit einem zähen, thermostabilen Polyoxymethylen erhalten, das ein durchschnittliches Molekulargewicht von über 15. 000'besitzt und in gleichmässiger Verteilung ein fein zerteiltes Metall enthält, das aus der Gruppe Aluminium, Kupfer, Nickel und Legierungen dieser Metalle mit andern Metallen ausgewählt ist. Auch viele andere Metalle in fein zerteilter Form, wie Silber und Gold und die Obergangsmetalle können, wenn gewünscht, verwendet werden. Alle diese Pulver werden üblicherweise als "Bronzen" bezeichnet, auch wenn viele davon keine Bronze im chemischen Sinne darstellen.
Eine grosse Vielfalt von Effekten kann bei den erfindungsgemä- ssen Werkstoffen dadurch erzielt werden, dass "Bronzen" verschiedener Teilchengrössen verwendet werden, oder solche, bei denen die Metallteilchen verschiedenen Oberflächenbehandlungen, einschliesslich Färben, unterzogen wurden.
Nach dem Spritzgussverfahren aus diesen Massen hergestellte Gegenstände besitzen das Aussehen von hochpolierten Metallen. Durch diese Entdeckung kann das Aussehen von Aluminium, Silber, antikem Silber, Gold, Kupfer, Messing oder Bronze, je nach dem besonderen verwendeten Metallpulver, vorgetäuscht werden. Dieses Ergebnis ist einigermassen überraschend im Hinblick auf die Erfahrungen mit andern Typen von plastischen Polymeren.
Durchsichtige Plastikmaterialien wie Styrol oder Zelluloseacetat benöti- gen im allgemeinen viel stärkere Füllungen unrer Verwendung von Metallschuppen oder -blätt- chen, um ein naturgetreues metallisches Aussehen
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hervorzurufen. Solche Werkstoffe können nicht gut mittels Spritzgusstechniken verarbeitet werden. Mit dünnen Metallschichten überzogenes ("metallisiertes ) Plastikmaterial besitzt den Nachteil einer geringen Widerstandsfähigkeit des Überzuges gegen Zerkratzen und Abblättern, so dass sein metallisches Aussehen nicht dauerhaft ist.
Werden undurchsichtige Kunststoffe wie Superpolyamide mit diesen Metallpulvern verarbeitet, wirken sie im Aussehen wesentlich stumpfer als die erfindungsgemässen Werkstoffe, was möglicherweise auf den Unterschieden in der Oberflächenglätte und in der kristallinen und sphärolithischen Struktur dieser undurchsichtigen Kunststoffe beruht, welche wiederum ihrerseits bei Verbindung mit den Bronzen ungünstige Lichtbrechung bewirken. überdies treten im Falle der Polyamide chemische Reaktionen zwischen den Metallen und dem Polymeren auf, welche zweifellos zu dem unansehnlichen Aussehen der Produkte mit beitragen, wogegen Polyoxymethylene in Gegenwart von Metallpulvern stabil sind.
Die neuartigen Formmassen gemäss der Erfindung können hergestellt werden, indem man das Polyoxymethylen und ein fein zerteiltes Metallpulver bei 2000 C in Luft während 5-10 Minuten, bis zur Erzielung einer gleichförmigen Ver- teilung, miteinander vermahlt. Ebensogut kann die Verbindung durch Vermischen in einer geeigneten, kontinuierlich arbeitenden Misch-Auspre#- vorrichtung erfolgen.
Die mit dem Polyoxymethylen verwendete Menge, an Bronze"'kann derart variiert werden, dass in dem Harz 0,1-4 Gew.% des fein zerteilten Metalles vorliegen, je nach dem gewünschten Aussehen. Es wurde gefunden, dass 0, 3-0, 6 Gew. -%Aluminium-nBronze"inPolyoxymethy- len die bevorzugte obere Grenze darstellt, da höhere Mengen das metallische Aussehen nicht mehr verändern oder verbessern. Anderseits werden etwas grössere Mengen an Kupfer-, Bronzen , vorzugsweise 1, 4-1, 6 Gew.-"/ < ! benötigt, um den, diese Metallpulver enthaltenden, durch Spritzguss erzeugten Gegenständen ein optimales Aussehen zu verleihen. Gewissen Bronzen des Handels sind durch organische Überzüge wie z. B. Stea- rinsäure, vor Oxydation geschützt.
Bei solchen Bronzen"soll vorteilhafterweise dieser Überzug vor dem Vermischen mit dem Polyoxymethylen von den Metallteilchen z. B. durch Extraktion mit Aceton, entfernt werden, um eine maximale thermische Stabilität der Verbundmasse zu erhalten.
Nach der wie oben beschrieben durchgeführten Verbindung kann der neuartige Plastikwerkstoff in Form von Formwürfeln, Spänen oder Plätz-
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ten und-schildern, Brausen, Ladengriffen, Plastikbehältern, Füllfedern und vielerlei andern Gebrauchsgegenständen verformt werden, für die ein dauerhaftes, metallisches Aussehen erwünscht ist. Zur Erzeugung von Gegenständen aus dem erfindungsgemässen Werkstoff können auch andere Formungsprozesse angewendet werden.
Beispielsweise können durch Pressen, Auspressen, Walzen, Spinnen und andere Techniken, Blätter, Stäbe, Schläuche, Filme, Fäden, Borsten, Fasern u. dgl. hergestellt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Polyoxymethylen-Formmasse zur Erzeugung von Gegenständen mit dauerhaftem metallischem Glanz, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem Polyoxymethylen mit einer Eigenviskosität in pChlorphenol (0, 5o/oÅage Lösung.) von mindestens 1, 0 und einer Reaktionsgeschwindigkeitskonstan- ten der thermischen Zersetzung bei 2200 C von weniger als 1 Gew.-/e des Polymeren pro Minute besteht, welches Polyoxymethylen 0, 1-4 Gew.- % eines feinen Metallpulvers, gleichmässig durch das ganze Polymere dispergiert enthält.
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