DE2247980A1 - Verfahren zum herstellen von farbigen bauteilen fuer das bauwesen - Google Patents

Verfahren zum herstellen von farbigen bauteilen fuer das bauwesen

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DE2247980A1 DE19722247980 DE2247980A DE2247980A1 DE 2247980 A1 DE2247980 A1 DE 2247980A1 DE 19722247980 DE19722247980 DE 19722247980 DE 2247980 A DE2247980 A DE 2247980A DE 2247980 A1 DE2247980 A1 DE 2247980A1
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    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/04—Wing frames not characterised by the manner of movement
    • E06B3/06—Single frames
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    • E06B3/20—Constructions depending on the use of specified materials of plastics

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Description

OZ 72099
DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT Troisdorf Bez. Köln
Verfahren zum Herstellen von farbigen Bauteilen für das Bauwesen,
Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von farbigen Bauteilen für den Außeneinsatz im Bauwesen wie z.B. Fensterprofilrahmen, Fassadenplatten oder dergleichen aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise PVC, beispielsweise durch Extrusion, Tiefziehen oder Spritzgießen.
Es ist bekannt, daß im Bauwesen für den Außeneinsatz Bauteile wie z.B. Fassadenplatten, Fensterrahmen, Türrahmen usw„ aus thermoplastischen Kunststoffen vielfach eingesetzt werden. Aus optischen Gründen ist man bestrebt, diese Bauteile nicht nur in hellen Farben, wie weiß oder beige, sondern auch in anderen Einfärbungen, z.B. grau oder anthrazit eingefärbt zu verwenden. Dabei ergibt sich das Problem, daß bei den dunkler eingefärbten Bauteilen infolge von Sonneneinstrahlung Materialerwärmungen mit Oberflächentemperaturen weit über 70° C auftreten können. Bei derart stark aufgeheizten Profilen und Platten werden bereits die Temperaturen erreicht, die zu einer Auslösung der Eigenspannungen in dem Material führen können. Auch wird die Witterungsbeständigkeit durch die höheren Temperaturen negativ beeinflußt. Im einzelnen hat man festgestellt, daß Fensterprofile aus PVC bei Temperaturen von 60° C aufwärts messbar zu schrumpfen
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ORiGJNAL INSPECTED
beginnen, wobei die bleibenden Dimensionsänderungen mit steigen-Temperaturen wachsen. Zudem sind Bauteile aus thermoplastischen Kunststoffen, wie PVC, noch thermischen Dehnungen unterworfen, die von den Differenzen der mittleren Massetemperaturen abhängig sind. Unter ungünstigen Umständen können z.B. eingebaute Fensterprofilrahmen ihre Funktionsfähigkeit verlieren, wenn zu den bleibenden Schrumpfungen aus erhöhter Aufheizung, noch reversible Verkürzungen durch starke Kälte im Winter hinzukommen.
Weiterhin ist noch zu beachten, daß bei ungleichmäßigen Temperaturen zwischen Innen- und Außentemperaturen sich wegen der unterschiedlichen Dehnungen Verwölbungen der Bauteile ergeben. Als weiterer Materialfaktor ist bei Kunststoffbauteilen zu beachten, daß der Elastizitätsmodul des Werkstoffes temperaturabhängig ist. Während z.B. bei schlagzähem Hart-PVC bei einer Temperatur von 23°C der Elastizitätsmodul ca. 25.000 bis 26.000 kp/cm2 beträgt, sinkt er bei 450C bereits auf ca. 20.000 kp/cm2 ab, bei 6O0C auf ca. 15.500 kp/cm und oberhalb 600C sinkt er noch stärker ab. Aus dem Verlauf des Elastizitätsmodul ergibt sich, daß bei zu stark aufgeheizten Bauteilen aus schlagzähem Hart-PVC infolge Sonneneinstrahlung nicht nur die Gefahr besteht, daß Deformationen aus der Auslösung der eingefrorenen Spannung entstehen können, sondern zusätzlich Deformationen aus dem Eigengewicht des Materials wegen des starken Abfalls des Elastizitätsmoduls .
Dieses vorangehend erläuterte bekannte Verhalten von thermoplastischen Kunststoffen hat den Einsatz deselben, insbeson-
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dere den Einsatz von dunkler eingefärbten Bauteilen bisher stark beschränkt und teilweise unmöglich gemacht. Die Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, farbige Bauteile aus tlaersoplastlschen Kunststoffen"für den Außeneinsatz im Bauwesen, AM* tür den Einsatz auch bei starker Sonneneinstrahlung zu schaffen, die eine zu starke Aufheizung der Bauteile als Folge ihrer Farbgebung durch die Sonneneinstrahlung vermeidet.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch ein ¥erfahren zum Herstellen farbiger Bauteile gelöst, das dadurch gekeimzeichnet ist, daß die Einfärbung der thermoplastischen Foineaasse vor der endgültigen Formgebung mittels Pigmenten mit einer Iholaeia Absorption an sichtbarem Licht bei gleichzeitig hoher Remission im Infrarot-Bereich vorgenommen wird,» Durch den erfindraigsgemäßen Einsatz solcher Pigmente, ZoB0 bei Fensterprofilen wad Fassadenelementen gelingt es j trotz dunkler Farbgebung der Bauteile infolge der hohen Infrarot-Remission die Aufheizung durch Sosmeneinstrahlung gegenüber herkömmlich eingefärbten Bauteilen zn irermindern, so daß die Oberflächenendtemperatur der Bauteile Im einer Größenordnung wie bei sehr hellen thermoplastischen Materialien liegt. Die Aufheizungstemperatüren sehr heller Bauteile sind aber so gering, daß solche hellen Bauteile aus thermoplastischem Kunststoff den Anforderungen der Praxis gewachsen sind. Mit dem erfindungsgemäß eingefärbten Bauteilen wird also sowoM. das Auslösen der Eigenspannungen durch überhöhte Temperaturen als auch übermäßige Deformationen vermieden, so daß die erfindtmgsgemäßen dunkel eingefärbten Bauteile ihre volle Funktionsfähigkeit behalten, selbst bei starker andauernder Sonneneinstrahlung.
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Im übrigen sind dunklere Bauteile nicht so schmutzempfindlich, was den Einsatz solcher Bauteile wünschenswert macht. Bei der Herstellung grauer- bzw. anthrazitfarbiger thermoplastischer Massen für die Bauteile wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, anstelle herkömmlicher Pigmente infrarot-reflektierende Bunt- und/oder Schwarzpigmente, vorzugsweise in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Grundmasse der thermoplastischen Formmasse zuzugeben. Die Verarbeitung und Mischung der Pigmente mit der thermoplastischen Formmasse erfolgt beispielsweise in einem üblichen Mischer, von dem diese Masse dann einem Extruder zugeführt wird, der diese Masse zu den Bauteilen, z.B. Profilen extrudiert.
Für die Herstellung anthrazitfarbiger Bauteile aus PVC haben sich beispielsweise Schwarzpigmente auf der Basis Sb2S* oder
in schwarzer Modifikation, welche eine hohe Absorption von sichtbarem Licht besitzen bei gleichzeitig hoher Remission im Infrarot-Bereich, als besonders geeignet erwiesen.
Mit Bauteilen, die mit der erfindungsgemäß eingefärbten thermoplastischen Kunststoffmasse beispielsweise im Extrusionsverfahren oder im Tiefziehverfahren hergestellt werden, wird im Außeneinsatz bei starker Sonneneinstrahlung eine gegenüber herkömmlich dunkel eingefärbten Bauteilen verminderte Erwärmung erreicht, so daß der Einsatzbereich solcher Bauteile erheblich erweitert wird.
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Anhand eines Beispieles werden Vergleichsmessungen der Oberflächentemperaturen von herkömmlich und erfindungsgemäß eingefärbten Profilen aus PVC-hart unter längerer Sonneneinstrahlung an einem Sommertag angestellt. Das Profil F1 stellt dabei ein weiß mit 4 Gew.-$ Titandioxyd und 0,01 Gew.-% präpariertem Farbruß, bezogen auf die eingesetzte Kunststoffmasse eingefärbtes herkömmliches Bauteil dar, während das Profil F2 ein herkömmliches anthrazitfarbiges Bauteil eingefärbt mit 0,5 Gew,-# Titandioxyd und 0,5 Gew.-% präpariertem Farbruß ist. Das Profil F 3 hingegen ist erfindungsgemäß mit 2 Gew.-% Antimonschwarz-Pigmenten dunkel anthrazit eingefärbt. Aus der beigefügten Tabelle 1 ist der. die Aufheizung der verschiedenen Profile bei Sonneneinstrahlung zu entnehmen, wobei das erfindungsgemäß eingefärbte Profil F3 eine wesentlich geringere Oberflächentemperatur als das herkömmlich eingefärbte Profil F2 aufweist. Das weiße Profil F1 dient als Vergleichsbasis.
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Tabelle 1
Oberflächentemperaturen bei Sonneneinstrahlung (0C)
Datum
Uhrzeit
ο
to
" 20.7.1972
14.00 14.15 14.30 14.45 15.00
15.15 15.30 15.45
F1
Oberflächentemperatur (0C)
F2 F3
39 55 48
38 52 46
41 61 51
40 53 43
40 56 49
37 51 45
39 56 48
40 56 50
CjO OO Q

Claims (3)

  1. Patentansprüche :
    1,] Verfahren zum Herstellen von farbigen Bauteilen für den Außeneinsatz im Bauwesen, wie z»B. Fensterprbfilralmea, Fassade platten o.dgl., aus einem thermoplastischen Krniststoff, vorzugsweise PVC, beispielsweise durch Extrasioa, tiefziehen oder Spritzgießen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfärbung der thermoplastischen Formmasse vor der endgültigen Formgebung mittels Pigmenten mit einer hohen Absorption an sichtbarem Licht bei gleichzeitig hoher Remission im Infrarot-Bereich vorgenommen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß infra-■:'·rpt-reflektierende Pigmente, vorzugsweise in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.%, bezogen auf die thermoplastische Foramasse
    zugegeben werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Erzielung von grauen und schwarzen Tönungen Schwarzpigmente auf der Basis Sb2S3 oder Sb2S3 - Sb2(SO^)3 . in schwarzer Modifikation eingesetzt werden.
    Troisdorf, den 25.Sept.1972 MG/Ro OZ 72099
    09817/0928
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