DE1221441B - Thermoplastische Pressmassen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C08g

Deutsche Kl.: 39 b-22/01

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1221441
P20417IVc/39b
28. März 1958
21. JuU 1966

Es ist seit langem üblich, bei der Formung gefärbter Formkörper aus thermoplastischen, halbkristallenen Kunststoffen die Preßmassen durch einfache Trommelbehandlung der Harzflocken mit einem feinzerteilten Pigment zu überziehen und das erhaltene Gemisch dann in den Beschickungstrichter einer geeigneten Verarbeitungsvorrichtung, wie einer Strangpresse oder Spritzgußmaschine, einzugeben.

Bei dieser Arbeitsweise haben sich viele Schwierigkeiten und Nachteile ergeben. So stauben diese Gemische sehr stark, was zu Verunreinigungen der Verarbeitungsvorrichtungen und der Umgebund führt. Hierdurch wird wiederum die Färbung anschließend verarbeiteter, andere Pigmente enthaltender Gemische verfälscht oder verunreinigt. Noch schwerwiegender ist es, daß dieses »Stauben« zu Ungleichmäßigkeiten in den Pigment-Harz-Gemischen führt, da sich das Pigment in Richtung auf den Boden von Behältern und Beschickungstrichtern hin zu konzentrieren neigt. Ein weiterer Nachteil dieser Arbeitsweise besteht darin, daß während des Mischens Veränderungen der Pigmente auftreten, die Färbung und Beschaffenheit von aus den Gemischen hergestellten Formkörpern beeinflussen. Einerseits werden während des Mischens bestimmte weichere Pigmente in unterschiedlich starkem Maße abgerieben und gebrochen, andererseits bewirken die elektrostatischen Aufladungen, die sich bei der Trommelbehandlung der Harzkörner bilden, eine Agglomerierung der Pigmentteilchen. Auf diese Weise kann sich die schließlich erhaltene Färbung von Ansatz zu Ansatz recht stark ändern.

Zur Beseitigung oder wenigstens Herabsetzung der oben beschriebenen unerwünschten Effekte ist in einigen Fällen versucht worden, auf den Oberflächen der Harzkörner als »Bindemittel« für das Pigment verschiedene flüssige Substanzen, wie hochsiedende Glykole, ζ. B. Octylenglykol, zu verwenden.

Durch solche Substanzen konnte das Stauben verringert, aber nicht beseitigt werden, da sich die beim Überziehen der Polymerkörner mit einer solchen Menge an Bindemittel, daß alles zugesetzte Pigmentpulver gebunden und dadurch das Stauben beseitigt wird, erhaltenen Massen nicht mehr verarbeiten ließen, weil bei jedem anschließenden Schmelzen eine übermäßig starke Schaumbildung auftrat und bei der Verarbeitung Formkörper mit Fehlerstellen Oberflächenfeldern und Hohlräumen erhalten wurden. Man mußte daher diese Glykole in Anteilen verwenden, die nicht zur Bindung des gesamten erforderlichen Pigments ausreichten, wodurch immer noch ein beträchtliches Stauben auftrat und eine ungleichmäßige FärbungvonausgepreßtenFormkörpern erhalten wurde.

Thermoplastische Preßmassen

Anmelder:

E. I. du Pont de Nemours and Company,

Wilmington, Del. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Abitz, Patentanwalt,

München 27, Pienzenauer Str. 28

Als Erfinder benannt:

Philip Dawson Brossmann,

Parkersburg, W. Va.; !

Edward Hector Price, Vienna, W. Va. (V. St. A.)

Beanspruchte Piiorität:

V. St. ν. Amerika vom 29. März 1957 (649 312)

Erfindungsgegenstand ist eine thermoplastische Preßmasse, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus einer gekörnten bzw. granulatförmigen thermoplastischen Kunststoffmasse besteht, deren Teilchen im wesentlichen gleichmäßig mit 0,05 bis 2,0 Gewichtsprozent eines feinzerteilten, wärmebeständigen Pigments und mit 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent eines Siliconöls überzogen sind.

Bevorzugt wird als thermoplastische Kunststoffmasse ein Polyoxymethylen höheren Molekulargewichts verwendet. Weiterhin kann als thermoplastische Kunststoffmasse ein Polyamid verwendet werden. Die Teilchen sind im wesentlichen gleichmäßig mit 0,05 bis 2,0 Gewichtsprozent des feinzerteilten, wärmebeständigen Pigments und mit 0,1 bis 0,3 Gewichtsprozent des Siliconöls überzogen.

Es hat sich gezeigt, daß die Siliconöle ein festeres Haften der Pigmente an den Harzkörnern als andere bekannten, für diesen Zweck geeigneten Stoffe bewirken. Ferner können diese Silicone in ausreichend hohen Konzentrationen, bezogen auf das Polymere, verwendet werden, um im wesentlichen das gesamte Pigment zu binden und dadurch sein Stauben wirksam zu beseitigen, ohne daß dadurch irgendeine Schaumbildung der geschmolzenen Polymeren und irgendwelche unerwünschte Oberflächenfehler der aus diesen Massen erhaltenen Formkörper bewirkt werden.

609 590/416

Beispiel 1

Es wurden Polyamid-»Naturflocken« aus einem ungefärbten Superpolyamidharz verwendet, zu deren Herstellung Adipinsäure mit Hexamethylendiamin unter Bildung eines Polymeren von einer grundmolaren Viskositätszahl (intrinsic viscosity) von mehr als 0,6 dl/g polykondensiert, das Polymere in Bandform stranggepreßt und das Band in ein Granulat von im Mittel 3,2 · 3,2 · 4,8 mm zerschnitten wurde. 227 kg des Flockengutes wurden in einen Doppelkonusmischer eingegeben, dessen Rotationsachse senkrecht zur Konushauptachse verläuft. Der Konus enthält von dem Eingeben des zu mischenden Gutes eine trockene Atmosphäre, da die Nylonharze dazu neigen, aus der Luft Feuchtigkeit zu absorbieren. Das Flockengut wurde mit 0,45 kg (0,2 Gewichtsprozent) Siliconöl (Viskosität 50 cSt) besprengt, der Mischerdeckel geschlossen und der Mischerinhalt ungefähr 15 Minuten

bei etwa 30 U/min getrommelt, um das Öl gleichmäßig über die Flocken zu verteilen. Hierauf wurde der Mischer stillgesetzt und die entsprechende Menge des gewünschten Pigmentes (Tabelle I) eingegeben. Der Mischerinhalt wurde anschließend weitere 15 Minuten getrommelt, um das Pigment gleichmäßig über die Oberflächen der Nylonflocken zu verteilen. Das erhaltene Gut, das ein Beispiel für die erfindungsgemäßen Massen darstellt, wurde dann aus dem Mischer ausgetragen. Beim Austragen trat keinerlei merkliches Stauben des pulverförmigen Pigmentes auf. Wenn gewünscht, kann dieses Produkt sofort in eine gefärbte körnige Preßmasse übergeführt werden, indem man es aus einem Beschickungstrichter längs eines Schwingförderers dem Hals einer Strangpresse zuführt, in welcher das Harz-Pigment-Gemisch geschmolzen, durchmischt und verdichtet wird, wobei keinerlei Schäumen der Schmelze auftritt.

Tabelle I
Herstellung stabiler, pigmentüberzogener Polyamid-Preßmassen

	Verwendetes Pigment	Polyamid	Siliconöl-	Siliconöl-	irignient·· menge	Pigment
Farbe		flocken menge	menge (DC-200)	konzen- tration	kg	konzen tration
	Cadmium-Gelb Nr. 1;	kg	kg	%	11,3	°/o
Gelb	Color-Index: Pigment Xellow 37	226,8	0,45	0,20		0,50
	Cadmium-Orange 468-K;				11,3
Orange	Color-Index: Pigment Orange 20	226,8	0,45	0,20		0,50
	Hommel-Oxydrot PG-I;				5,7
Rot	Color-Index: Pigment Red 108	226,8	0,45	0,20		0,25
	Ferrotürkis F-5686;				11,3
Grün	eine geschmolzene und danach gemahlene	226,8	0,45	0,20		0,50
	Mischung von Chrom-, Kobalt- und Alu
	miniumoxyden — Color-Index (second
	edition, Bd. 3, S. 3614, Nr. 77343)
	Ultramarinblau ZD-511;				11,3
Blau	Color-Index: Pigment Blue 29	226,8	0,45	0,20		0,50

Beispiel 2

Man arbeitet mit den nichtgefärbten Polyamid- 45 verschlossen und etwa 10 Minuten bei etwa 30 U/min

flocken gemäß Beispiel 1 und nach der dort beschrie- betrieben. Das Produkt wird ausgetragen und zum

benen allgemeinen Methode, setzt dem Polyamid je- Versand in verschlossenen Kannen aufbewahrt. Das

doch nur 0,15 Gewichtsprozent des Siliconöls zu und Pigment ist gleichmäßig über die Harzkörner verteilt,

gibt die Pigmentbeschickung unmittelbar anschließend und das Produkt staubt nicht. Die in dieser Weise

ohne vorherige Verteilung des Siliconöls durch 50 hergestellten Massen sind in Tabellen beschrie-

Trommeln ein. Der Doppelkonusmischer wird dann ben.

Tabelle II
Herstellung stabiler, pigmentüberzogener Polyamid-Preßmassen

Farbe	Verwendetes Pigment	Polyamid menge kg	Siliconöl- menge (DC-200) kg	Siliconöl- konzen- tration Vq	Pigment menge kg	Pigment konzen tration 7o
Weiß Gelb Orange	»Ti-Pure« LO-CR; Color-Index: Pigment White 6, anatase type Cadmium-Gelb Nr. 1; Color-Index: Pigment Yellow 37 Cadmium-Orange 468-K; Color-Index: Pigment Orange 20	226,8 226,8 226,8	0,34 0,34 0,34	0,15 0,15 0,15	11,3 11,3 11,3	0,50 0,50 0,50

Tabelle!! (Fortsetzung)

Farbe	Verwendetes Pigment	Polyamid menge	Siliconöl- menge (DC-200)	Siliconöl- konzen- tration	Pigment menge	Pigment konzen tration
		kg	kg	%	kg	°/o
Rot	Cadmium-Rot 1127;	226,8	0,34	0,15	0,399	0,167
	Cadmium-Rot 1124;	226,8	0,34	0,15	0,766	0,333
	Color-Index: Pigment Red 108
Blau	Ultramarinblau ZD-511;	226,8	0,34	0,15	11,3	0,50
	Color-Index: Pigment Blue 29
Türkis	Ferrotürkis F-5686;	226,8	0,34	0,15	11,3	0,50
	eine geschmolzene und danach gemahlene
	Mischung von Chrom-, Kobalt- und Alu
	miniumoxyden — Color-Index (second
	edition, Bd. 3, S. 3614, Nr. 77343)
Grün	Ultramarinblau ZD-511;	226,8	0,34	0,15	5,7	0,25
	Cadmolith-Zitronengelb;				5,7	0,25
	Color-Index: Pigment Yellow 35

Es ist bemerkenswert, daß bei der Herstellung dieser Massen auf Grund der wesentlichen Beseitigung des Staubens die Verunreinigung durch übertragene Farbe wesentlich verringert war.

Die so erhaltenen Massen wurden später durch Spritzguß auf einer üblichen 170-g-Maschine unter Verwendung einer Becherform bewertet und mit entsprechenden Produkten verglichen, bei deren Herstellung kein Siliconölbindemittel verwendet wurde. Der Spritzguß erfolgte unter den üblichen Bedingungen. Es zeigte sich, daß bei Verwendung siliconölhaltiger Preßmassen eine überlegene Auswerfbarkeit der Becher erhalten wird und die erhaltenen Färbungen während des gesamten Versuches brillianter und gleichmäßiger als beim Arbeiten mit den staubenden Massen waren, die ohne Verwendung von Siliconöl erhalten wurden. Unter Verwendung von Octylenglykol als Bindemittel hergestellte Massen waren zwar weniger staubend als bei Abwesenheit eines Bindemittels, verhielten sich aber in anderer Beziehung wie kein Bindemittel enthaltende Gemische.

Nach einem früheren Vorschlag können geformte Kunststoffe durch Auspolymerisieren eines körnigen oder plastischen Gemisches aus Polymeren und flüssigen Monomeren auf Vinyl-, Vinyliden- und Acrylbasis dadurch hergestellt werden, daß das Gemisch in druckfeste Formen bei einer nahe der Wärmeformbeständigkeit des fertigen Erzeugnisses liegenden Temperatur, nicht jedoch über 100° C gepreßt, gespritzt und polymerisiert wird, wobei die unter gleichzeitiger Verformung auszupolymerisierenden Gemische auch Pigmente sowie einen Siliconzusatz aufweisen können. Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung einen ganz anderen technologischen Gegenstand. Sie bezieht sich auf nichtstäubende und beim Verformen nichtschäumende thermoplastische Preßmassen, die aus gehärteten oder granulatförmigen thermoplastischen Kunststoffen bestehen, die gleichmäßig mit feinzerteilten, wärmebeständigen Pigmenten überzogen sind und auf denen das Pigment mit einem Silcionölbindemittel festgehalten wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Thermoplastische Preßmassen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer gekörnten bzw. granulatförmigen thermoplastischen Kunststoffmasse besteht, deren Teilchen im wesentlichen gleichmäßig mit 0,05 bis 2,0 Gewichtsprozent eines feinzerteilten, wärmebeständigen Pigments und mit 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent eines Siliconöls überzogen sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1019 820.

   609 590/416 7.66 © Bundesdruckerei Berlin