DE1062449B

DE1062449B - Verfahren zur Herstellung von Schallplattenpressmassen

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Publication number: DE1062449B
Application number: DEK29921A
Authority: DE
Original assignee: ERNST KALKHOF CHEM FAB
Current assignee: ERNST KALKHOF CHEM FAB
Priority date: 1956-09-21
Filing date: 1956-09-21
Publication date: 1959-07-30

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schallplattenpreßmassen aus in Monomeren lös- und quellbaren, pulverförmigen Polymerisaten, Misch- oder Pfropfpolymerisaten oder Mischungen derselben unter Zusatz von Initiatoren, Beschleunigern und gegebenenfalls Füll- und Farbstoffen.

Aus der klassischen Schellackschallplatte entstand in Weiterentwicklung die langspielende Schallplatte auf Kunststoffbasis. Als Kunststoffe werden Thermoplaste verwendet, vornehmlich ein Mischpolymerisat des Vinylchlorids mit dem Vinylacetat im Verhältnis 87:13. Aber auch andere Thermoplaste, wie modifizierte Polystyrole, Polymethacrylsäureester und Mischpolymerisate zwischen Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, sind gebräuchlich.

Bei der Herstellung der Kunststoffschallplatten wird im allgemeinen der Kunststoff mit den üblichen Zutaten, wie Farbstoffen, Gleitmitteln und Stabilisatoren, plastifiziert und gemischt. Die gut durchgearbeitete thermoplastische Masse wird in Vorformlinge, die man Cakes oder Biskuits nennt, geschnitten oder auf Granulat verarbeitet. Diese so vorbereitete Masse wird unmittelbar vor der Pressung der Platten auf eine Temperatur von etwa zwischen 10.0 und 150° C vorgewärmt und zwischen zwei Matrizen in einer ■ heiz- und kühlbaren Form verpreßt. Außer Cakes und Biskuits werden auch Vorformlinge aus Folien zu Schallplatten verarbeitet, welche z. B. durch Eindampfen von Polyvinylchlorid beziehungsweise PolyvinylchlorM-Mischpolymerisa.t-Suspensioiien oder nach anderen an sich bekannten Verfahren hergestellt werden.

Die Anforderungen hinsichtlich Präzision beim Pressen der Platten sind erheblich, da die Langspielplatte auf 1 mm Spielbreite etwa elf Rillen aufweist. Die durch die erforderliche Hitze und die anschließende schnelle Abkühlung hervorgerufenen inneren Spannungen und der dadurch bedingte Schwund wirken sich ungünstig aus. Bei dem zur Zeit üblichen Herstellungsprozeß ist die Empfindlichkeit der Matrizen, die wegen der außerordentlich feinen Rillen leicht verletzbar sind, ein weiterer Nachteil. Jegliche mechanische Überbeanspruchung, beispielsweise durch zu hohen Druck, macht im allgemeinen die Matrizen unbrauchbar.

Der größere Verlust an Matrizen entsteht jedoch durch Verunreinigungen des Kunststoffmaterials, die bei seiner großtechnischen Erzeugung nie ganz zu vermeiden sind. Spuren von Eisen und anderen sogenannten »harten Teilchen« gleich welcher Art und Her- -kunft führen schon in Größenordnungen von 0,5 μ zu 'feinsten Schrammen auf der Matrize, die diese unbrauchbar machen. Obgleich das Kunststoffmaterial beim Verpressen durch Vorerhitzung plastisch ist,

Verfahren zur Herstellung
von Schallplattenpreßmassen

Anmelder:

Ernst Kalkhof, Chemische Fabrik,
Mainz/Rhein, Gaßnerallee 41

verletzten die kleinsten harten Teilchen beim Zufahren der Presse die äußerst feinen Rillen der Matrize. Auf diese Weise können bei der Kunststoffplatte le-¹ diglich einige hundert Pressungen pro Matrize erfolgen, während be'i der klassischen Schellackschallplatte mehrere tausend Pressungen möglich .sind. Zur Vermeidung dieser Nachteile sind Verfahren zur Herstellung weicher Schallplattenmassen entwickelt wop den, nach welchen Polymerisate beziehungsweise Mischpolymerisate in Verbindung mit flüssigen Hilfsstoffen, wie z. B. Lösungsmitteln, Weichmachern oder Gemischen 'hiervon oder auch Lösungen, wie z. B, Lösungen von Wachsen in verschiedenen Lösungsmitteln, eingesetzt werden. Diese Hilfsstoffe, z. B.

Weichmacher, können entweder bereits bei der Herstellung der Polymerisate, z. B. vor oder während der Koagulation oder auch nachträglich, beim Mischen der Schallplattenmasse eingearbeitet werden. Diese Verfahren führen zu dem Nachteil, daß die flüssigen Hilfsstoffe die Wärmeformbeständigkeit der herzustellenden Platten herabsetzen und gleichzeitig infolge Verdunstung "beziehungsweise Weichmacherwanderung die Qualität der herzustellenden Platten vermindern. Ein weiteres Verfahren, nach welchem spaltbare,

z. B. verseifbare Lösungsmittel, wie Ester, als Hilfsmittel zur Plastifizierung von Vinylpolymeren mitverwendet werden und nach der Herstellung von Folien durch Verseifung und Auswaschen aus diesen entfernt werden, so daß eine bessere Wärmeformb.estän- digkeit erzielt wird, ist zur Herstellung von .Schällplattenvorformlingen umständlich und unwirtschaftlich. ·

Sämtliche herkömmlichen Verfahren ,zur Herstellung von Schallplatten erfordern erheblichen Aufwand

909 579/208

an Dampf oder elektrischer Energie und Kühlwasser. Im allgemeinen werden für Langspielplatten 2 kg Dampf und SO bis 80 kg Kühlwasser pro Platte benötigt. Der Stromaufwand errechnet sich aus der Konstruktion der Presse. Im allgemeinen wird eine 30-cm-Langspielplatte mit 1001 gepreßt, also mit einem erheblichen Druck, der auch entsprechende Stromkosten verursacht.

Ein weiterer Nachteil bei der Schallplättenherstellung aus den bisher bekannten Massen ist der Wechsel von Heizen und Kühlen der Form. Ganz abgesehen von den Schwierigkeiten im Formenbau wird das Fomenmaterial durch die dauernde Wechselbeanspruchüng müde. Dies führt zum vorzeitigen Verschleiß.

Um all diese Nachteile zu verhüten, wurde ein Verfahren zur Herstellung von Schallplattenpreßmassen aus verhältnismäßig weichen Polymer-Monomer-Gemischen ausgearbeitet.

Die Erfindung besteht darin, daß aus Polymerisaten, Monomeren und Initiatoren einerseits und aus Polymerisaten, Monomeren und Beschleunigern andererseits mit Hilfe an sich bekannter Mischaggregate zwei oder mehrere lagerfähige Granulate hergestellt werden, die nach getrennter Aufbewahrung gemeinsam auf gekühlten Mischwalzen, Strangpressen oder Pastifikatoren zu homogenen, plastischen, durch Polymerisation härtbaren Massen verarbeitet werden.

Als pulverförmige, in der monomeren Flüssigkeit lös- oder quellbare Polymerisate sind vorzugsweise Mischpolymerisate aus Vinylchlorid—Acrylsäuremethylester oder Vinylchlorid—Vinylacetat geeignet, besonders bei einem Mischungsverhältnis von 70 bis 95 Gewichtsteilen Vinylchlorid zu 30 bis 5 Gewichtsteilen Acrylsäuremethylester oder Vinylacetat.

Das Verfahren soll hinsichtlich der Auswahl der Polymerisate nicht auf die vorstehend genannten Mischpolymerisate beschränkt sein. Geeignet sind auch andere pulverförmige Polymerisate, polymere Ge mische, Misch- und Pfropfpolymerisate auf der Grundlage von Vinyl-, Vinylidenchlorid, Vinylacetat, -propionat, Acryl-, α-Chloracryl- und Methacrylsäure, Estern, Amiden und Nitrilen der genannten Säuren sowie Substitutionsprodukten der genannten Monomeren, sofern die Voraussetzung erfüllt ist, daß die Polymerisate in der monomeren Flüssigkeit lös- oder quellbar sind.

Als leicht und genügend vollständig polymerisierbare Flüssigkeit ist besonders der Methacrylsäuremethylester zu nennen. Weitere brauchbare Monomere sind:

Acryl-, α-Chloracryl-, Methacrylsäure, Ester, Amide und Nitrile der genannten Säuren, Vinylacetat, -propionat, Styrol, mehrfunktionelle vernetzende Monomere, wie Divinylbenzol, Di-, Tri- und Tetraäthylenglykoldimethacrylat, Glycidester, wie Glycidylmethacrylat, Vinyl- und Allylester der Oxyäthylacryl-, Fumar-, Malein-, Croton- und Itaconsäure, Derivate der genannten Monomeren und andere Verbindungen mit zwei oder mehr Acryl-, α-Chloracryl-, Methacryl-, Vinyl- und Allylgruppen. Die genannten Monomeren können einzeln oder als Gemische für die Herstellung der Polymer-Monomer-Gemische eingesetzt werden. Das günstigste Mischungsverhältnis zwischen den polymeren und monomeren Anteilen liegt bei einem Verhältnis von 60 bis 80 Gewichtsteilen Polymerisat zu 40 bis 20 Gewichtsteilen der monomeren Flüssigkeit. Je nach der Teilchengröße der Polymerisate und je nach ihren KAVerten kann von dem genannten Verhältnis Polymer zu Monomer abgewichen werden.

Um eine rasche Polymerisation bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen zu erzielen, werden Polymerisationsinitiatoren und zusätzlich Beschleuniger im Polymer-'Monomer-Gemisch eingesetzt, so z. B. Redoxsysteme, wie Kombinationen von organischen Peroxyden mit tertiären Aminen. Es wurde gefunden, daß die Zusammensetzung solcher Redoxsysteme so eingestellt werden kann, daß einerseits bei Raumtemperatur eine genügende Zeitspanne zum maschinellen

ίο Mischen und Homogenisieren aller Bestandteile zur Verfügung steht, ohne daß vorzeitige Härtung einsetzt, andererseits aber die Polymerisation durch Erwärmen des Polymer-Monomer-Gemisches schnell ausgelöst und beendet werden kann.

Die Polymerisationsinitiatoren und -beschleuniger werden für sich getrennt mit dem Polymerisat und Monomeren bei Raumtemperatur, gegebenenfalls unter Kühlen, maschinell mit handelsüblichen Pulvermischern zu Granulaten vermischt, bis sich ein mögliehst gleichmäßig feinteiliges, weiches, nichtklebendes Granulat bildet.

Das erste Polymer-Monomer-Gemisch, in welches ein oder mehrere Polymerisationsinitiatoren eingearbeitet sind, soll zur kürzeren Beschreibung mit I bezeichnet werden, das zweite Polymer-Monomer-Gemisch, dem Beschleuniger zugesetzt werden, mit II. Diese Aufteilung des Redoxsystems in zwei getrennte Polymer-Monomer-Gemische, die für sich monatelang haltbar sind, erlaubt eine ideale Verteilung des Monomeren im Polymeren, da die Gemische längere Zeit vor dem Pressen angesetzt werden können und somit genügend Zeit zur Durchdringung des Polymerisats mit Monomerem infolge Diffusion besteht.

Sollen Zusatzstoffe mitverwendet werden, die bei längerer Lagerung unter Umständen die Redoxkomponenten in den Gemischen I und II durch unerwünschte Nebenreaktionen unbrauchbar machen, so wird eine weitere Aufteilung des Polymer-Monomer-Gemisches vorgenommen, indem die Zusatzstoffe, wie Farbstoffe, Stabilisatoren oder andere, in ein drittes Polymer-Monomer-Gemisch III, getrennt von Redoxkomponenten, eingemischt und ebenfalls als Granulat gelagert werden.

Zur Herstellung von Schallplatten können zu einem beliebigen Zeitpunkt die lagerfähigen granulierten Gemische I und II beziehungsweise I, II und III im Verhältnis 1 : 1 beziehungsweise 1 : 1 : 1 vermengt, plastifiziert zu Cakes oder Biskuits vorgeformt und anschließend zu Schallplatten verformt und durch Polymerisation in der Form gehärtet werden.

Das Pressen von Schallplatten aus Massen, wie sie durch das beschriebene Verfahren gekennzeichnet sind, bietet folgende Vorteile:

Der Dampf wird praktisch vollständig gespart, das Kühlwasser fällt weg. Die Matrizenschäden werden vermindert, da sich Fremdkörper in Polymer-Monomer-Gemische leicht einbetten, ohne die Matrize zu zerkratzen. Die Pressen können mit geringerer Leistung ausgelegt werden. Für die 30-cm-Schallplatte ist anstatt einer 100- bis 150-t-Presse eine 30- bis 40-t-Presse ausreichend. Der Strombedarf ist geringer. Die teure Umschaltvorrichtung für Dampf und Kühlwasser entfällt. Es können praktisch alle, auch hitzeempfindliche Farbstoffe verwendet werden, da die Schallplatten bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen hergestellt werden. Das formschädigende zeitraubende wechselweise Heizen und Kühlen entfällt, wenn die Schallplatten bei Temperaturen geformt und gehärtet werden, die die Gradzahl der Wärme-

formbeständigkeit nach Martens nicht überschreiten, denn die Wärmeformbeständigkeit der Schallplatten ist dann genügend hoch, so daß sie sich nach dem Herausnehmen aus der Preßform nicht verziehen.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Schallplattenpreßmassen aus in Monomeren lös- oder quellbaren, pulverförmigen Polymerisaten, Misch- oder Pfropfpolymerisaten oder Mischungen derselben unter Zusatz von Initiatoren, Beschleunigern und gegebenenfalls Füll- und Farbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß aus Polymerisaten, Monomeren und Initiatoren einerseits und aus Polymerisaten, Monomeren und Beschleunigern andererseits mit Hilfe an sich bekannter Mischaggregate zwei oder mehrere lagerfähige Granulate hergestellt.werden, die nach getrennter Aufbewahrung gemeinsam auf gekühlten Mischwalzen, Strangpressen oder Plastinkatoren zu homogenen, plastischen, durch Polymerisation härtbaren Massen verarbeitet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 655 950, 691382,
917, 942 540;

österreichische Patentschriften Nr. 151416,154404; Kainer: »Polyvinylchlorid«, 1951, S. 626.

© 909 579/208 7.