CH647800A5 - Verfahren zum herstellen einer farbmittel-zusammensetzung fuer das einfaerben von zu extrudierendem oder formzuspritzendem polyvinylchlorid. - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer farbmittel-zusammensetzung fuer das einfaerben von zu extrudierendem oder formzuspritzendem polyvinylchlorid. Download PDF

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Farbmittel-Zusammensetzung für das Einfärben von zu extrudierendem oder formzuspritzendem Polyvinylchlorid -Homo- oder Copolymer bzw. modifiziertem Polyvinylchlorid, eine Farbmittel-Zusammensetzung, hergestellt nach diesem Verfahren sowie die Verwendung derselben.
Dabei schliesst die Bezeichnung Polyvinylchlorid bzw. PVC auch Copolymere des Vinylchlorids und in sonstiger Weise modifizierte Polyvinylchloride ein. Beim Einfärben von Polymeren werden Farbpigmente in grossem Umfang verwendet.
Es ist z.B. im Stand der Technik bekannt, Kunststoffartikel in verschiedenen Farben, je nach Wunsch des Kunden, durch Formspritzen herzustellen. Beispiele solcher Artikel sind Rohrfittings, Deckel, Kästen usw.
Es ist weiterhin bekannt, thermoplastische Rohre, die unterschiedlichen Anforderungen entsprechen müssen, in voneinander abgesetzten Farben zu extrudieren, um jede Gefahr einer Verwechslung oder Vertauschung von Plastikrohren zu vermeiden, die für diesen Zweck völlig unbrauchbar wären. So erhält z.B. ein Wasserleitungs-Rohr aus Kunststoff eine Farbe, die sich von den Farben unterscheidet, welche bei Rohren für Gasleitungen verwendet werden.
Solche Farbmittel-Zusammensetzungen haben den Nachteil, dass die überaus feinen Partikel zur Staubbelästigung führen und dass die Handhabung der leeren Verpackungen solcher Farbpigmente arbeitsaufwendig ist, so dass die Transportwege der Leerpackungen und Schutzmassnahmen gegen die feinen Trockenpartikel auf ein Minimum einzuschränken sind. Es ist nicht immer möglich, Pigmente mit ungiftigem Charakter vorzugeben, so dass immer Gefahr von Vergiftungen bei der Verarbeitung solcher Pigmente besteht.
Es sind Anstrengungen gemacht worden, diese Nachteile dadurch zu beseitigen, dass man die Mischer, in denen Kunststoff mit Farbmittel-Zusammensetzungen gemischt werden, mit Mess- bzw. Zuteilungsvorrichtungen ausstattet, die die Stoffe auf einer Volumen- oder Gewichtsbasis abmessen und damit die Verwendung von Behältern mit Farbpigmenten erlauben.
Messvorrichtungen, die eine genaue Steuerung der zuzugebenden Farbmittelmengen ermöglichen, sind jedoch überaus teuer; darüber hinaus müssen Massnahmen zur Vermeidung von Staubbelastung getroffen werden.
Weiterhin ist versucht worden, die Farbpigmente mit Zusätzen in Form von geschmolzenen Fettsäureamiden zu vermischen und die flüssige Zusammensetzung in Formen einzugiessen, worauf die nach dem Erstarren geformten Artikel dazu verwendet werden können, eine Mischung mit Kunststoff herzustellen oder die gegossenen Artikel zu mahlen und die Granulatpartikel als additiv für einzufärbende Kunststoffe zu verwenden. Dieses Verfahren ist dadurch sehr ungünstig, dass die Fettsäureamide bei sehr hohen Temperaturen schmelzen und damit die Gefahr einer Beeinträchtigung der Eigenschaften organischer Farbpigmente hervorrufen. Weiterhin erschweren die hohen Schmelzpunkte der Zusätze eine ordnungsgemässe Verteilung der Farbpigmente in den Kunststoffen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen einer Farbmittel-Zusammensetzung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, das die vorstehend erwähnten Nachteile, die Gefahr einer Verschlechterung der Farbpigmente beim Mischen wie auch eine Vergiftung bzw. Verstaubung der Anlage vermeidet.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung von einem Verfahren zum Herstellen einer Farbmittel-Zusammensetzung der eingangs bezeichneten Art, ausgehend dadurch gelöst, dass man mittels geschmolzenen Glycerinmonostearates bzw. Mischungen davon mit Glycerindi- und -tristearat eine Mischung von mindestens 40 Gew.% an Farbpigmenten und höchstens 60 Gew.% an Glycerinmonostearat bzw. Mischungen davon mit Glycerindi- und -tristearat herstellt.
Eine Farbmittel-Zusammensetzung dieser Art ermöglicht es, die Farbpigmente mit dem preisgünstigen Glycerinmonostearat bei erheblich erniedrigten Temperaturen zu vermischen, so dass die Eigenschaften der Farbpigmente nicht durch hohe Temperaturen beeinträchtigt werden. Weiterhin ist Glycerinmonostearat ein sehr gutes Schmiermittel in Polyvinylchlorid, so dass nach der Erfindung ein Schmiermittel der Kunststoff-Zusammensetzung gleichzeitig mit dem Farbpigment zugesetzt wird. Weiterhin hat Glycerinmonostearat starke oberflächenaktive Eigenschaften, so dass die Farbpigmente sehr gut durch das Glycerinmonostearat ummantelt sind. Schliesslich ist Glycerinmonostearat überaus gut annehmbar gegenüber sonstigen, Polyvinylchlorid zugesetzten Additiven. Die Farbmittel-Zusammensetzung kann den zu extrudierenden Kunststoffen während des Mischens zugegeben werden, sie kann aber auch direkt dem Extruder eingegeben werden. Natürlich ist die Zusammensetzung gut als Zusatz für PVC-Zusammensetzungen für das Formspritzen geeignet.
Anzumerken ist, dass die Bezeichnung «Glycerinmonostearat» nicht nur reines Glycerinmonostearat sondern auch
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Mischungen umfasst, die verschiedene Mengen von Glycerindi* und -tristearat enthaltende nach dem Reinheitsgrad des Glycerinmonostearats. Typische Werte sind beispielsweise 40-50 Gew.% Monostearat, 30-43 Gew.% Distearat und 8-10 Gew.% Tristearat. Es hat sich in der Praxis erwiesen, dass eine Beimischung einer Farbmittel-Zusam-mensetzung, die gemäss der Erfindung ein Glycerinmonostearat und ein Farbpigment enthält, bessere Ergebnisse zu erzielen ermöglicht als eine getrennte Zugabe der beiden Substanzen der erfindungsgemässen Farbmittel-Zusammensetzung.
Mit besonderem Vorteil enthält eine Farbmittel-Zusammensetzung 75 Gew.% an Farbpigmenten, wobei der restliche prozentuale Anteil der Zusammensetzung aus Glycerinmonostearat als Schmiermittel besteht.
Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin von einer Verwendung der eingangs bezeichneten Art ausgehend dadurch gelöst, dass dem Polyvinylchlorid eine besondere Farbmittel-Zusammensetzung mit zumindest 40 Gew.% Farbpigmenten und höchstens 60 Gew.% Glycerinmonostearat beigefügt wird.
Vorzugsweise ist das Glycerinmonostearat in dem Polyvinylchlorid in einer Gesamtmenge von höchstens 5 Gew.% enthalten.
Die Erfindung wird nachfolgend durch mehrere Ausführungsbeispiele veranschaulicht.
Beispiel I
5,5 kg geschmolzenen Glycerinmonostearats werden mit 4,5 kg Cadmiumsulfid-Gelb gemischt. Nach dem Mischen wird die Zusammensetzung in Formen zum Erstarren gebracht. Die so erhaltenen geformten Zusammensetzungen, denen ein sehr genaues Gewicht vorgegeben werden kann, können als solche den Mischern für ein Mischen mit Polyvinylchlorid zugegeben werden.
Die geformten Artikel können auch zermahlen werden, um Granulatpartikel zu erhalten, die sich zum Vermischen mit Polyvinylchlorid eignen, welches mittels eines Extruders ver-presst werden soll.
Beispiel II
Eine Farbmittel-Zusammensetzung gemäss der Erfindung wird durch Mischen von 50 kg Glycerinmonostearat mit 50 kg Phthalocyanin-Grün hergestellt, wonach die geschmolzene Mischung zur Erstarrung in Formen gebracht und die geformten Artikel gemahlen werden, so dass Granulatpartikel entstehen. Diese Granulatpartikel sind in geeigneter Weise mit Polyvinylchlorid in den Mischern vermischbar.
Auf diese Weise werden grüngefärbte Polyvinylchloridrohre erzielt, deren Farbqualität und Zusammensetzung sehr viel besser ist als die, bei denen Farbpigmente und Schmiermittel gesondert zugegeben werden.
Beispiel III
75 kg Phthalocyanin-Blau werden mit 50 kg geschmol647 800
zenen Glycerinmonostearates vermischt, worauf diese Mischung in eine Form gegossen wird, so dass formgegossene Zusammensetzungen mit einem spezifisch vorgegebenen Gewicht erlangt werden. Die Produkte werden als solche direkt einem Extruder für das Extrudieren von Polyvinylchlorid zugeführt, das normale Additive enthält. Das Glycerinmonostearat wirkt als Schmiermittel. Der Gesamtanteil von Glycerinmonostearat im extrudierten Polyvinylchlorid beläuft sich auf 3%.
Beispiel IV
50 kg schwarzen Eisenoxids werden mit 50 kg geschmolzenen Glycerinmonostearats vermischt. Nach dem Mischen wird die geschmolzene Mischung in eine Form gegossen und die geformte Zusammensetzung zermahlen, um Granulatpartikel zu erhalten. Durch Zugabe dieser Granulate zu einem mit Polyvinylchlorid gespeisten Extruder ergibt sich eine sehr gute Färbung, während das gefärbte Rohr optimale Eigenschaften bietet. Um eine Absonderung von Glycerinmonostearat zu vermeiden, ist es im allgemeinen angezeigt, den Gesamtanteil an Glycerinmonostearat auf 5% des Polyvinylchlorids zu begrenzen.
Beispiel V
75 kg Titandioxid werden mit 25 kg geschmolzenen Glycerinmonostearats vermischt und die geschmolzene Mischung wird in eine Form gegossen. Auf diese Weise ergeben sich formhaltige Zusammensetzungen, die einem mit Polyvinylchlorid gespeisten Extruder zugegeben werden. Der Gesamtanteil von Glcerinmonostearat im extrudierten Rohr ist 4%.
Beispiel VI
75 kg von Cadmium-Gelb werden mit 25 kg geschmolzenen Glycerinmonostearats vermischt, das 40% Glycerindi-stearat und 10% Glycerintristearat enthält. Nach dem Aushärten und Formen der Zusammensetzung wird die geformte Zusammensetzung nach einem Mahlvorgang einer Spritzgusseinrichtung zugeführt, die mit Polyvinylchlorid gespeist wird. Der Gesamtanteil von Glycerinmonostearat im fertigen Rohrfitting ist 4% (Gewichtsprozente). Das entsprechende Rohr ist wirkungsvoll eingefärbt und zeigt sehr gute Eigenschaften.
Beispiel VII
Beispiel VI wird wiederholt, jedoch wird die Farbmittel-Zusammensetzung einem zu extrudierenden Polyvinylchlorid zugegeben, wobei diese Zugabe bei einem Mischen des Polyvinylchlorids mit anderen Substanzen stattfindet.
Beispiel VIII
75 kg eines braunen Farbpigments werden mit 25 kg Glycerinmonostearat vermischt. Nach dem Aushärten erhält man eine geformte Farbmittelzusammensetzung, die sich sehr gut für das Einfärben von Polyvinylchlorid eignet.
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Claims (7)

647 800 PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Herstellen einer Farbmittel-Zusammensetzung für das Einfärben von zu extrudierendem oder formzuspritzendem Polyvinylchlorid -Homo- oder -Copolymer bzw. modifiziertem Polyvinylchlorid, dadurch gekennzeichnet, dass man mittels geschmolzenen Glycerinmono-stearates bzw. Mischungen davon mit Glycerindi- und -tri-stearat eine Mischung von mindestens 40 Gew.% an Farbpigmenten und höchstens 60 Gew.% an Glycerinmonostearat bzw. Mischungen davon mit Glycerindi- und -tristearat herstellt.
2. Farbmittel-Zusammensetzung, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1.
3. Farbmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie bis zu 75 Gew.% an Farbpigmenten enthält.
4. Farbmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie zu 75 Gew.% an Farbpigmenten und 25 Gew.% an Glycerinmonostearat besteht.
5. Verwendung der Farbmittel-Zusammensetzung gemäss Anspruch 2 zur Herstellung von PVC-Artikeln, bei dem mit einem Schmiermittel und Farbpigmenten gemischtes Polyvinylchlorid -Homo- oder -Copolymer bzw. modifiziertes Polyvinylchlorid extrudiert öder in eine Form gespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Polyvinylchlorid eine Farbmittel-Zusammensetzung mit zumindest 40 Gew.% Farbpigmenten und höchstens 60 Gew.% Glycerinmonostearat bzw. Mischungen davon mit Glycerindi- und -tri-stearat beigefügt wird.
6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine glycerinmonostearathaltige Farbmittel-Zusammensetzung in solchem Masse zugegeben wird, dass der Glycerinmonostearatanteil im hergestellten PVC-Artikel einen Wert von maximal 5 Gew.% erreicht.
7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe der Farbmittelzusammensetzung bis zu einem Gesamtanteil von 3 bis 4 Gew.% an Glycerinmonostearat im hergestellten PVC-Artikel erfolgt.
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