DE2226932B2 - Mit anorganischen pigmenten pigmentierte glasfaserverstaerkte thermoplastische formmassen - Google Patents

Mit anorganischen pigmenten pigmentierte glasfaserverstaerkte thermoplastische formmassen

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DE2226932B2 DE19722226932 DE2226932A DE2226932B2 DE 2226932 B2 DE2226932 B2 DE 2226932B2 DE 19722226932 DE19722226932 DE 19722226932 DE 2226932 A DE2226932 A DE 2226932A DE 2226932 B2 DE2226932 B2 DE 2226932B2
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Description

Die Erfindung betrifft glasfaserverstärkte pigmentierte thermoplastische Formmassen mit verbesserten mechanischen Eigenschaften. a5
Glasfaserverstärkte thermoplastische Kunststoffe besitzen gegenüber den unverstärkten Thermoplasten gewisse Vorteile, die ihnen eine große Bedeutung unter den Kunststoff-Werkstoffen, besonders im Spritzgußlektor, verleihen. Sie haben bessere mechanische Eigenschaften, insbesondere bessere Zugfestigkeit und Wärmeformbeständigkeit und einen höheren Elasti- »itätsmodul.
Es ist schon seit langem bekannt, daß die mit anorganischen Pigmenten, wie z. B. Titandioxid, pigmenlierten glasfaserverstärkten Thermoplasten bedeutend »chlechtere mechanische Eigenschaften zeigen als die entsprechenden unpigmentierten Werkstoffe. Es wird i.lso der von der Glasfaser hervorgerufene Verstärkungseffekt zum Teil wieder aufgehoben. Die bei glasfaserverstärkten Thermoplasten meist schon geringe Schlagzähigkeit wird außerdem noch deutlich verichlechtert.
Anorganische Pigmente allgemein besitzen jedoch gegenüber organischen Farbstoffen und Pigmenten bedeutende Vorteile. Sie haben eine hohe thermische Stabilität und widerstehen den zum Extrudieren oder Verspritzen glasfaserverstärkter Thermoplaste erforderlichen Temperaturen, die besonders bei hohem Glasfasergehalt weit über den für die Verarbeitung der unverstärkten Massen benötigten Temperaturen liegen können. Anthrachinon-Farbstoffe z. B. zersetzen sich, wenn sie in Polyamid eingearbeitet werden. Darüber hinaus besitzen nur die anorganischen weißen Pigmente den hohen Brechungsindex, der eine gute Lichtstreuung und ein hohes Aufhellvermögen gewährleistet. Deswegen enthalten die meisten Farbrezepturen bevorzugt Titandioxid als Weißpigment.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, mit anorganischen Pigmenten pigmentierte glasfaserverstärkte thermoplastische Formmassen zu schaffen, die frei von den erwähnten Nachteilen sind und sich daher sowohl durch gute Farbeigenschaften als auch durch gute mechanische Eigenschaften, wie Zugfestigkeit und Schlagzähigkeit, auszeichnen.
Es wurde überraschend gefunden, daß diese Aufgabe durch solche mit anorganischen Pigmenten pigmentierte glasfaserverstärkten Formmassen gelöst werden kann die erfindungsgemäß als anorganische Pigmente solche mit einer Mohs-Härte kleiner als 5 und vorzugsweise kleiner als 4 enthalten.
Derartige Formmassen zeigen z. B. gegenüber mit Titandioxid pigmentierten glasfaserverstärkten Formmassen deutlich bessere Zugfestigkeiten und Schlagzähigkeiten. . A-CRA
Anorganische Pigmente im Sinne der Erfindung sind farbige Metallsalze und Mineralien sowie weiße Metallsalze und Mineralien, die einen genügend hohen relativen Brechungsindex zu den Kunststoffen aufweisen Als besonders geeignetes Weißpigment erwies sich z. B. Zinksulfid (Sphalerit- oder Wurzitstruktur). Gute Farbeigenschaften und Deckkraft werden mit feinkörnigen Pigmenten erzielt. Vorzugsweise werden Pigmente mit einem Siebrückstand-Prüfsiebgewebe
0 04 nach DIN 4188, nach DIN 55580 kleiner als
001 % eingesetzt. Die Pigmente können außerdem mit einer Oberflächenbehandlung versehen sein, die z. B. die Dispergierbarkeit in den Kunststoffen verbessert.
Unter thermoplastischen Kunststoffen im Sinne der Erfindung sind alle unter Einwirkung von Wärme verarbeitbaren Kunststoffe zu verstehen, wie z. B. Polyamide, Polyester (insbesondere diejenige der Terephthalsäure), Styrolpolymerisate (auch schlagzäh modifizierte), Polyoxymethylene, Polyolefine, Polyvinylchlorid usw., sowie deren Copolymeren und Polymermischungen. Sie können neben den als Verstärkungsmaterial eingesetzten Glasfasern andere Füllstoffe enthalten, wie z. B. Glaskugeln, mineralische Füllstoffe, wie Kreide, Mika, Talkum usw., sowie gegebenenfalls Verarbeitungohilfsmittel, Stabilisatoren, organische Pigmente und Farbstoffe.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Formmassen sind alle für die Herstellung von pigmentierten glasfaserverstärkten Thermoplasten geeigneten Verfahren verwendbar. Die Herstellung kann auf jeder geeigneten Kneteinrichtung erfolgen, wobei der thermoplastische Kunststoff aufgeschmolzen und mit den Glasfasern, Pigmenten, Füllstoffen und anderen Zusätzen gemischt wird. Der Anteil der Glasfasern kann zwischen 10 und 60 Gewichtsprozent liegen. Die erfindungsgemäß eingesetzten Pigmente können auch in Form eines Konzentrats mit Kunststoff verwendet werden. Sie können auf den Kunststoff, vor der Herstellung der Mischung, aufgetrommelt werden, oder erst später z. B. beim Spritzgießen zugegeben werden.
Beispiel 1
a) 65 Teile Polycaprolactam mit einer relativen Viskosität, gemessen als 1 %ige Lösung in konzentrierter Schwefelsäure, von 2,91 wurden mit 1 Teil eines Titandioxids mit Rutil-Struktur (Mohssche Härte 6,5 bis 7) in einem »Fluid-Mischer« vermischt und anschließend auf einem Extruder ZSK der Fa. Werner & Pfleiderer aufgeschmolzen. Nach der Aufsc'-melzzone wurden durch eine Öffnung 35 Teile Glasfasern eingeführt, die mit einer für Polyamide geeigneten Schlichte ausgerüstet waren.
b) Der Versuch a) wurde wiederholt, wobei jedoch statt Titandioxid 2 Teile eines Zinksulfides mit Wurzit-Struktur (Mohssche Härte 3,5) verwendet wurden.
Die extrudierten Stränge wurden jeweils abgekühlt und granuliert. Aus den Granulaten wurden Prüf-
> 22 26
3
körper gespritzt, an denen die in der Tabelle ange
gebenen mechanischen Werte gemessen wurden. Die
Spritzlinge wurden trocken im spril2iiischen Zustand
geprüft.
5
Zugfestigkeit nach
DIN 53455
Schlagzähigkeit nach
DIN 53453
932
wurden
gemessen
4
dabei die folgenden mechanischen Werte
Zugfestigkeit
nach
Schlagzähig
keit nach
Versuch (kp/cm*) (cmkp/cm1) Beispiel Zusatz DIN 53455 DIN 53453
(cmkp/cm3)
1425
1740
34
49
1047
1250
spiel 3
23,0
30,0
a
b
2a
2b
0,8% TiO1
1,0% ZnS
Bei
Beispiel 2
Nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode wurde ein Polybutylenterephthalat mit einem Glasfasergehalt von 30 Gewichtsprozent hergestellt. Im Falle 2 a) wurden 0,8 % eines Titandioxidpigmentes (Mohs-Härte 6,0 bis 6,5) mit Rutilstruktur, im Falle 2 b) 1,0% eines Zinksulfidpigmentes (Mohs-Härte 3,5) mit eingearbeitet. An spritzgegossenen Normstäben In analoger Weise wie im Beispiel 2 wurden Mischungen aus Polybutylenterephthalat und Glasfasern hergestellt, wobei aber neben den Weißpigmenten noch organische Farbstoffe mit Phthalocyaninstruktur angemischt werden, wobei z. B. blau- oder grüngefärbte Produkte erhalten werden. An diesen Mischungen werden praktisch identisch mechanische Werte gemessen wie an den Proben des Beispiels 2.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Mit anorganischen Pigmenten pigmentierte glasfaserverstärkte thermoplastische Formmassen, dadurch gekennzeichnet, daß diese als anorganische Pigmente solche anorganischen Pigmente mit einer Mohs-Härte kleiner als 5 und vorzugsweise kleiner als 4 enthalten.
2. Formmassen nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß diese Zinksulfid als anorganisches Pigment enthalten.
3. Formmassen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kunststoff ein Polyamid ist. »5
4. Formmassen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kunststoff Polybutylenterephthalat ist.
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