AT214139B - Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus kristallisierenden Kunststoffen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus kristallisierenden Kunststoffen 
Formkörper aus kristallisierenden Kunststoffen, wie Polyamiden, Polyäthylenen und Polytrifluorchlor- äthylenen, namentlich dickere Stücke, zeigen in der Regel innere Spannungen, die durch Tempern stark herabgesetzt, aber kaum völlig beseitigt werden können. Diese Spannungen sind auf eine uneinheitliche morphologische Struktur der Formkörper   zurückzuführen.   



   Es wurde nun gefunden, dass man Formkörper aus kristallisierenden Kunststoffen mit weitgehend einheitlicher morphologischer Struktur und damit mit verminderten inneren Spannungen in der Weise erhalten kann, dass man Schmelzen dieser Stoffe mit feinverteilten keimbildend wirkenden Feststoffen in einem Gewichtsprozentsatz wesentlich unterhalb jener Grenze, oberhalb welcher die Feststoffe als Füllstoffe wirken, innig vermischt und in an sich bekannter Weise abkühlt. 



   Der Zusatz der keimbildend wirkenden Stoffe bewirkt ausserdem, dass die Schmelzen beim Abkühlen rascher erstarren, so   dass   z. B. bei der Herstellung von Spritzgussteilen der Ausstoss aus den Formen pro Zeiteinheit wesentlich erhöht werden kann. 



   Das Keimbildungsvermögen der zuzusetzenden Stoffe für den jeweils in Frage kommenden Kunststoff lässt sich durch einfachen Versuch leicht feststellen, indem z. B. eine mit dem zu untersuchenden, fein verteilten Feststoff versetze Schmelze durch Abkühlen zur Erstarrung gebracht und die Zahl der entstehen-   den Kristalle je Flächeneinheit im Vergleich   zu einem ohne Zusatz von keimbildenden Stoffen hergestellten Produkt z. B. mikroskopisch festgestellt wird. Je grösser die Zahl der Kristalle und damit je kleiner deren Durchmesser, umso grösser ist das Keimbildungsvermögen des untersuchten Feststoffes. Das Keimbildungsvermögen eines bestimmten Feststoffes nimmt mit dessen Verteilungsgrad zu und ist im allgemeinen für die einzelnen Kunststoffe spezifisch. 



   Als geeignete Keimbildner können die verschiedenartigsten Feststoffe in Frage kommen, z. B. feinteilige Metalle, wie feines Aluminiumpulver, Bleipulver und Elektrolytkupfer, anorganische Stoffe bzw. 



  Verbindungen, wie Graphit, Magnesiumoxyd, Zinkoxyd, Aluminiumoxyd, Bariumsulfat, Kreide, Natriumcarbonat, Molybdändisulfid, Kobaltsulfid, Eisen (II) sulfid, Wolfram (IV) sulfid, Scheelit, Alkalihalogenide, wie Natriumchlorid, insbesondere schwerlösliche Halogenide, wie Lithiumfluorid, ferner hochdisperse Kieselsäure und Talkum, Salze höherer Fettsäuren und andere organische Verbindungen, wie Anthrazen, Chrysen und Coronen, sowie Salze gesättigter oder ungesättigter höherer Fettsäuren, insbesondere Magne-   sium -, Calcium'. und Zinksalze   sowie hochmolekulare   Stoffe, wie Polytetrafluoräthylen.   Bei Polyamiden, insbesondere Polycaprolactam, erhält man z. B. feinste Körnungen von etwa 1 bis   2 iL   durch geringe Zusätze von insbesondere Graphit, Molybdändisulfid, Lithiumfluorid und Talkum. 



   Die den Kunststoffen einzuverleibenden Mengen an solchen Feststoffen hängen von der Natur sowohl dieser Feststoffe als auch der jeweils in Frage kommenden Kunststoffe ab. Im allgemeinen wird der erstrebte Erfolg bereits mit Zusätzen von 0,   0001%   bis   0.     1%   und insbesondere bis 0, 01 Gew. % erreicht. 



   Die Einbringung der keimbildend wirkenden Feststoffe in die Schmelze kann in der Weise erfolgen, dass man diese Feststoffe bereits den Ausgangsstoffen für die Kunststoffherstellung zufügt. Die Feststoffe 

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 können aber auch den fertigen Kunststoffen, z. B. deren Granulaten oder Pulvern, vor dem Aufschmelzen oder den Schmelzen selbst zugefügt werden. 



     Beispiel l :   In einer Schmelze von   100 Gew.-Teilen Caprolaetamvierden 0, 01 Gew.-TeileGra-   phit feinst verteilt. Das Gemisch wird in üblicher Weise der Polykondensation unterworfen und das erhaltene Polyamid auf der Spritzgussmaschine zu Formkörpern verarbeitet. Stellt man von so erhaltenen Formteilen   Mikrotomschnitte   her und betrachtet sie unter dem Mikroskop, so sieht man das Bild einer einheitlichen, morphologischen Struktur mit einer sehr einheitlichen Korngrösse von etwa   5 je..   



     B eis p i el 2 : 100 Gew.-Teile   eines   Polyamid-Granulates werden mit 0, 001 Gew.-Teilen Molyb-   dändisulfid innig gemischt. Aus diesem Gemisch werden auf der Schneckenpresse im an sich bekannten kontinuierlichen Arbeitsverfahren Profilteile angefertigt, die weitgehend spannungsfrei sind und bei Be- 
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 fluorid gemischt und das Gemisch auf der Spritzgussmaschine zu dünnwandigen Formteilen verspritzt. Man erhält Körper, die eine bemerkenswerte Transparenz und bei mikroskopischer Betrachtung eine homogene morphologische Struktur mit einer sehr einheitlichen Teilchengrösse von etwa 1 bis 2   u   aufweisen. 



   Beispiel 4 : Ersetzt man in Beispiel 2 das Molybdändisulfid durch die gleiche Menge hochdisperser Kieselsäure, so erhält man ebenfalls weitgehend spannungsfreie Erzeugnisse mit einer einheitlichen Kristallgrösse von etwa 8 bis 10   j. i.   



   Beispiel 5 : Ersetzt man in Beispiel 2   das Molybdändisulfid durch 0, 01 Gew. -Teile Talkum,   so erhält man einen Kunststoff mit einer einheitlichen Kristallgrösse von etwa 1 bis 2   .   



   Ohne die in den Beispielen 1-5 beschriebenen Zusätze besteht das erstarrte Polyamid aus einem Gemisch von Kristallen ausserordentlich verschiedener Grösse. Derartige Stücke besitzen erhebliche innere Spannungen, die zu Verwerfungen oder gar zu Rissbildungen führen können. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus kristallisierenden Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, dass man Schmelzen dieser Stoffe mit feinverteilten, keimbildend wirkenden Feststoffen in einem Gewichtsprozentsatz wesentlich unterhalb jener Grenze, oberhalb welcher die Feststoffe als Füllstoffe wirken, innig vermischt und in an sich bekannter Weise abkühlt..

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als keimbildend wirkende Feststoffe Graphit, Molybdänsulfid, Kobaltsulfid, Eisen (II) sutfid, Wolfram (IV) sulfid, Scheelit, Alkalihalogenide, wie Lithiumfluorid und hochdisperse Kieselsäure zugesetzt werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als keimbildend wirkende Feststoffe feinteilige Metalle, wie feines Aluminiumpulver, Bleipulver und Elekfrolytkupfer, anorganische Verbindungen, wie Magnesiumoxyd, Zinkoxyd, Aluminiumoxyd, Bariumsulfat, Kreide und Natriumcarbonat, organische Verbindungen, wie Anthrazen, Chrysen und Coronen, ferner Talkum sowie hochmolekulare Stoffe, wie Polytetrafluoräthylen zugesetzt werden.

   4. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass als keimbildend wirkende Stoffe Salze gesättigter oder ungesättigter höherer Fettsäuren, insbesondere Magnesium-, Calcium- und Zinksalze, zugesetzt werden.

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt der Schmelzen an keimbildend wirkenden Feststoffen etwas 0, 0001 bis etwa 0, l Gew.-% beträgt.