DE3050551C2 - Verfahren zur Herstellung von PVC-Artikeln - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von PVC-Artikeln

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von PVC-Artikeln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei formgespritzten Kunststoffartikeln, wie z. B. Rohrfittings, Kästen usw., ist es bekannt, diese in verschiedenen Farben herzustellen. Weiterhin ist es bekannt, thermoplastische Rohre, die unterschiedlichen Anforderungen entsprechen müssen, in voneinander abgesetzten Farben zu extrudieren, um jede Gefahr einer Verwechslung oder Vertauschung von Plastikrohren für einen bestimmten Zweck mit solchen 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 verwandt werden.
  • Frühere trockene-pulverige Farbmittel-Zusammensetzungen hierzu 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 mehr 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 Staubbelastungen getroffen werden.
  • In der US-PS 38 44 810 wird vorgeschlagen, Farbpigmente in Fettsäureamide einzuschmelzen. Das so gewonnene Material soll für beliebiges thermoplastisches Material verwendbar sein, so auch für PVC. Dabei bleibt allerdings unberücksichtigt, daß die Fettsäureamide einen sehr hohen Schmelzpunkt haben und bereits bei sehr geringen Mengen die Eigenschaften des PVC-Produkts beeinträchtigen. In einem Herstellungsverfahren für PVC-Artikel sind die Fettsäureamide nicht brauchbar. Auch die verfahrensmäßige Abwicklung ist schwierig. Das Vermischen bei einem sehr hohen Schmelzpunkt verlangt einen besonderen Aufwand, desgleichen das nachfolgende Herunterkühlen, Zermahlen und Klassieren.
  • Weiterhin beschreibt die BE-PS 5 91 831 ein Verfahren zur Herstellung von nichtstaubenden Pulvern unterschiedlicher Art und Anwendung, bei dem die von Haus aus staubenden Pulver mit einer klebrigen organischen Flüssigkeit versetzt und zu einer klebrigen Masse gebunden werden. Diese Art, staubendes Material zu binden, liegt nahe und ist auch ohne besondere Verflüssigung durchzuführen. Allerdings führt sie dazu, daß die Staubpartikel schwer und allenfalls in einem langwierigen Mischvorgang gleichmäßig und vollständig gebunden werden. Sobald einzelne, mehr oder weniger zähflüssige Perlen mit Staub "paniert" sind, nimmt die Neigung zum Angliedern weiteren Staubmaterials ab.
  • Insbesondere aber wird das Verfahren zur Herstellung von PVC-Artikeln insgesamt dadurch verkompliziert, daß flüssige bzw. klebrige Massen nur umständlich dosierbar sind und auch schwer gleichmäßig im Rohmaterial verteilbar sind. Dementsprechend haben sich (bei Normaltemperatur) flüssige und klebrige Bindemittel als in der Praxis nicht brauchbar erwiesen.
  • Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren 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 von dem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Das anmeldungsgemäße Verfahren verwendet eine Zusammensetzung Glycerinmonostearat, welches bei Umgebungstemperatur fest ist, aber bei nicht sehr hohen Temperaturen bereits schmilzt, ohne daß der relativ niedrige Schmelzpunkt dazu führt, daß das Material im festen Zustand noch klebt. Gerade weil das Material in der Beimischung zum Kunststoff-Rohmaterial gut untergemischt werden kann, ohne daß es zusammenbackt, läßt es sich sehr gut verarbeiten und führt zu sehr guten Ergebnissen. Gegenüber früher verwandten Fettsäureamiden ermöglicht es eine Farbmittel-Zusammensetzung mit dem preisgünstigen Glycerinmonostearat, diese bei erheblich niedrigen Temperaturen einzumischen, so daß die Eigenschaften der Farbpigmente nicht durch hohe Temperaturen beeinträchtigt werden. Weiterhin ist Glycerinmonostearat ein sehr gutes Schmiermittel bei 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 Mischungen umfaßt, die verschiedene Mengen von Glycerindi- und -tristearat enthalten, je nach dem Reinheitsgrad des Glycerinmonostearats. Typische Werte sind 40-50% Monostearat, 30-43% Distearat und 8-10% Tristearat. Es hat sich in der Praxis erwiesen, daß eine Beimischung einer Farbmittel-Zusammensetzung, 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 wird eine Farbmittel-Zusammensetzung 75 Gewichtsprozente an Farbpigmenten verwandt, wobei der restliche prozentuale Anteil der Zusammensetzung aus Glycerinmonostearat als Schmiermittel besteht.
  • Vorzugsweise ist das Glycerinmonostearat in dem Polyvinylchlorid in einer Gesamtmenge von höchstens 5 Gewichtsprozenten vorzugsweise 3 bis 4 Gewichtsprozenten 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 verpreßt werden soll.
  • Beispiel II
  • Eine Farbmittel-Zusammensetzung gemäß der Erfindung wird durch Mischen von 50 kg Glycerinmonostearat mit 50 kg Phthalcyanin-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 Phthylocyanin-Blau werden mit 50 kg geschmolzenen Glycerinmonostearats 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 Glycerinmonostearat im extrudierten Rohr ist 4%
  • Beispiel VI
  • 75 kg von Cadmium-Gelb werden mit 25 kg geschmolzenen Glycerinmonostearats vermischt, das 40% Glycerindistearat 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 Glycerinmonostearats vermischt. Nach dem Aushärten erhält man eine geformte Farbmittelzusammensetzung, die für das Einfärben von Polyvinylchlorid beim Extrudieren verwendet wird.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von PVC-Artikeln, bei dem mit einem Schmiermittel und Farbpigment gemischtes Polyvinylchlorid extrudiert oder in eine Form gespritzt wird, wobei die Farbpigmentteilchen mit einem Stoff umhüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Polyvinylchlorid beim Mischen eine feste, aus geschmolzenem Glycerinmonostearat und Farbpigmenten hergestellten Farbmittel-Zusammensetzung mit zumindest 40 Gewichtsprozenten Farbpigmenten und höchstens 60% Glycerinmonostearat in einer Menge zugegeben wird, daß der Glycerinmonostearatanteil im hergestellten PVC-Artikel einen Wert von maximal 5% erreicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe der Farbmittelzusammensetzung bis zu einem Gesamtanteil von 3 bis 4% an Glycerinmonostearat im hergestellten PVC-Artikel erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Farbmittel-Zusammensetzung mit bis zu 75 Gewichtsprozente an Farbpigmenten beigefügt wird.
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