DE3406896C2 - Radiergummi mit thermoplastischer Substanz und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Radiergummi mit thermoplastischer Substanz und Verfahren zu dessen Herstellung

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Radierer mit thermoplastischer Substanz, insbesondere mit synthetischem Bindemittel, Füllstoff und/oder mit sonstigen synthetischen Komponenten, sowie ggf. mit weiteren Bindemitteln, Füllstoffen, Farbstoffen und/oder anderen Zusätzen, wobei die thermoplastische Substanz ein Polyolefin-Copolymerisat ist und wobei die synthetische Komponente ein thermoplastisches Polyolefin mit eingelagertem, vollständig vernetztem, polymerisiertem Kautschuk ist.

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Radiergummi, mit den im Hauptanspruch beschriebenen Bestandteilen, sowie Verfahren zur Herstellung derartiger Radierer.
In DE-OS 30 43 941 wird ein Radierer beschrieben, der unter anderem ein wenig kristallisierbares Polyolefinpfropfcopolymerisatelastomer enthält, das durch Polymerisation von Ethylen und/oder einem (a-)Olefin hergestellt wurde. Dieses Elastomer soll mit Factis, Füllstoff und Pigment zu einer Radierermasse vermischt werden. Ergänzend hierzu kann dieser Mischung u. a. ein Kunstkautschuk auf der Basis von Ethylen-Propylen-Terpolymerisat, ggf. auch ein Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymerisat, zugegeben werden.
Aufgrund der hierbei zwingend erforderlichen Bestandteile an Factis, sind derartige Radierer jedoch nicht sehr alterungsbeständig. Außerdem ist hier i. d. R. kein Weichmacher enthalten, so daß die Konsistenz der Grundmasse nicht beliebig einstellbar ist. Insbesondere ist es dadurch nicht möglich, diese Massen mit jeder üblichen Fertigungsanlage für Radierer, zu verarbeiten. Zudem läßt sich die Härte der fertigen Radierer hierbei nur in relativ engen Grenzen variieren.
Radierer nach diesem Stand der Technik sind meist sehr zäh und weisen ungünstige bzw. schlechte Abriebeigenschaften auf, so daß sie beim Radieren oft schmieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Radierer zu schaffen, der diese Nachteile nicht aufweist und der demzufolge sehr alterungsbeständig ist, gute Abriebeigenschaften aufweist, in breitem Umfang variable Härteeinstellungen ermöglicht und mit jeder herkömmlichen Fertigungsanlage hergestellt werden
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruches besonders einfach gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten sowie ein bevorzugtes Herstellungsverfahren sind in den weiteren Ansprüchen dargestellt.
Wie sich gezeigt !iat, ist ein Polypropylen, in das vernetzter Kautschuk aus Äthylen, Propylen und einer geringen Menge nicht konjugierten Dien einer Teilchengröße von 0,5 bis 2 μιτι eingelagert ist (Komponente a)), in besonderem Maße geeignet zur Herstellung von Radierern. Derartige Radierer weisen alle geforderten Merkmale auf und sind zudem einfach und preiswert herstellbar.
Diese erfindungsgemäß verwendete Komponente (a) und deren Herstellung ist für sich beispielsweise aus US-PS 41 30 535 bereits seit mehreren Jahren bekannt. Da die dort offenbarte Mischung aber für die Herstellung besonders harter, vulkanisierter Produkte mit thermoplastischem Charakter vorgeschlagen worden ist, konnte
•ι. ι Λ·*Λ ι i j _ j_ ο u: ·* _r_i* * η ΐ! j:__*_._ :_ι_ :_ 11 j.i:_r··... .·ι.
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nicht thermoplastisch sein brauchen oder gar sollen, besonders gute Eigenschaften aufweisen. ,
Das nicht konjugierte Dien kann vorzugsweise ein Ethyliden-Norbornen sein, während der Kautschuk mit $
einem Schwefel-Vernetzungssystem vernetzt worden sein sollte, einen bevorzugten Vernetzungsgrad von i
7 χ ΙΟ-5 mol/ml aufweisen und in Teilchengrößen von 0,5 bis 2 μιη, vorzugsweise von 1 μπι vorgelegen haben ', sollte.
Darüber hinaus können als weitere Zusätze bzw. als weitere Bindemittel, Styrol-Butadien-Block-Copolymeri- Λ
sate (SBS), Styrol-Isopren-Kautschuk (SIS), Äthylen-Propylen-Co- und/oder Terpolymerisate (EPM), Polyvinyl- τζ
chlorid (PVC), Äthylenvinylacetat, Äthylen-äthylacrylate, ataktisches Polypropylen sowie ggf. — besonders als Füllstoffe — Kreide (Calciumcarbonate Zinksulfid, Magnesiumoxid, Schwerspat, Bimsmehl, Glasmehl und/oder Factis oder auch — vorzugsweise als Weichmacher — Polybutadien, Polyalkylbenzol, paraffinische oder naphthenische Öle, Phthalate oder andere Ester, sowie ggf. anorganische oder organische Pigmente — als Farbstoffe —, sowie Stabilisatoren enthalten sein.
Die erfindungsgemäßen Radierer bestehen aus den Komponenten (Die Mengenangaben stellen hierbei Gewichtsprozente dar):
a) 5—50% Polypropylen, in das vollvernetzter Kautschuk aus Äthylen, Propylen und einer geringen Menge nicht konjugierten Dien einer Teilchengröße von 0,5 bis 2 μιη eingelagert ist
b) 30—85% Füllstoff aus der Reihe Kreide, Zinksulfid, Magnesiumoxid, Schwerspat, Bimsmehl, Glasmehl c)0-30% Faktis
d) 0—30% Styrol-Butadien-Block-Copolymerisat (SBS), Styrol-Isopren-Kautschuk (SIS), Äthylen-Propy-Ien-Co- und/oder Terpolymerisate (EPM), Polyvinylchlorid (PVC), Äthylenvinylacetat, Äthylen-äthylacrylat oder ataktisches Polypropylen und
e) 0—30% Weichmacher, Stabilisatoren und/oder Farbstoffe Die vorgeschlagenen Radierer lassen sich besonders einfach dadurch herstellen, daß zunächst in einem ersten,
unabhängigen Fertigungsschritt die Komponente (a) durch in situ-Polymerisation von Äthylen-Propylen-Dien-Kautschuk, eingelagert in Polypropylen mit diesem zusammen hergestellt wird. Dbse Fertigungsstufe erfolgt i. d. R. extern, d. h. unabhängig von der eigentlichen Radierer-Produktion.
Die eigentliche Radiererherstellung erfolgt dann in an sich bekannter Weise. Hierbei wird die vorab hergestellte Komponente (a) mit den weiteren Bestandteilen der Gesamtrezeptur so lange gemischt, bis sich eine homogene (disperse) Gesamtmischung ergibt.
Die erfindungsgemäß verwendete bzw. vorgeschlagene Komponente (a) stellt gleichzeitig die thermoplastische Substanz dar und wirkt in der Radiergummimischung entweder als Bindemittel, als Füllstoff oder als sonstiger Mischungsbestandteil.
Die Gesamtmischung wird dann in üblicher Weise mittels Extruder, Spritzgießmaschine, Plattenpressen oder auf sonstigen Herstellungsanlagen plastifiziert und ganz oder teilweise geformt sowie ggf. anschließend gekühlt und in gewünschte Größen geschnitten oder profiliert gestanzt.
Die jeweils besonders geeigneten Einzelmengen der erfindungsgemäßen Radiererkomponenten sind insbesondere von den gestellten Anforderungen abhängig und richten sich hauptsächlich nach gewünschter Elastizitat, mechanischer Festigkeit, Steifheit, Härte, Abrieb, Griffigkeit und sonstigen Erfordernissen des Endproduktes bzw. des Radierers.
Beispiel 1 (Herstellungsbeispiel 1)
20% Komponente (a), 40% Kreide und 40% Glasmehl werden ca. 2 Minuten in einem Henschelmischer gemischt. Diese Mischung wird dann in einem gegenläufigen Doppelschnecken-Extruder bei Temperaturen zwischen 180° C und 230° C plastifiziert und zu einem ggf. profilierten, Strang geformt, der z. B. in einem Wasserbad gekühlt und anschließend in gebrauchsfähige Stücke zu Radierern geschnitten wird.
Beispiel 2 (Herstellungsbeispiel 2)
16% Komponente (a), 8% Styrol-Butadien-Block-Copolymer (SBS), 13% Polyalkylbenzol und 63% Kreide werden in einem Heinzmischer mit einem schnelllaufenden Rührer gemischt, so daß Friktionswärme entsteht. Bei ca. U0°C findet ein Aufschluß des Materials statt. Die Masse wird zum Kühlen und Granulieren in einem Kühlmischer auf 35° C temperiert und zerkleinert. Das Granulat wird auf einer Spritzgießmaschine in die gewünschte Radiererform gebracht und nach dem Entformen ggf. gekühlt.
Beispiel 3 (Herstellungsbeispiel 3)
6% Komponente (a), 8% SBS, 13,5 Polyalkylbenzol, 63,5% Kreide und 9% Factis werden in einem Heinzmischer auf ca. 130°C erwärmt und hierbei aufgeschlossen. Nach dem Kühlen wird das Granulat bei Temperaturen zwischen 100 und 16O0C in einem Extruder plastifiziert und strangförmig ausgestoßen, gekühlt und geschnitten sowie ggf. getrommelt.
Weitere Mischungsbeispiele sind in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben.
Beispiel
4 5 6 7 8 9 10 Π 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
(a) Komponente ' 30 20 20 6 6 6 6 6 16 16 14 30 10 12 15 10 20 23
(b) Füllstoffe:
Kreide 70 30 63,5 63,5 63,5 63,5 63,5 63 63 60 55 65 45 50 46 40 38
sonst. Füllstoffe 80 45
(c) Faktis 9 9 9 9 9 25
(d) SBS 8 8 8 8 8 6 S£ SIS 10 10
EPM 5 8 8 O
PVC 10 CT)
atakt. Polypropylen 14 -_
Äthylenäthyliicrylat 20 <?q
Äthylenvinylacrylat 16 ΟΊ
(e) Weichmacher:
Polyalkylben;rol 13,5 13 20
paraffinisches öl 13,5 15 15 8
naphthenischesöl 20
Polybutadien 13,5 13
DOP 25 23
DBP 30

Claims (6)

Patentansprüche
1. Radiergummi bestehend aus
(a) 5 bis 50 Gew.-% eines Polypropylen, in das vollvernetzter Kautschuk aus Äthylen, Propylen und einer geringen Menge nicht konjugierten Dien einer Teilchengröße von 0,5 bis 2 μηι eingelagert ist,
(b) 30 bis 85 Gew.-% Füllstoff aus der Reihe Kreide, Zinksulfid, Magnesiumoxid, Schwerspat, Bimsmehl, Glasmehl
(c) 0 bis 30 Gew.-% Faktis,
(d) 0 bis 30 Gew.-°/o Styrol-Butadien-Block-Copolymerisat, Styrol-Isopren-Kautschuk, Äthylen-Prcpylen-Co- und/oder Terpolymerisate, Polyvinylchlorid, Äthylenvinylacetat, Äthylen-äthylacrylat oder ataktisches Polypropylen und
(e) 0 bis 30 Gew.-°/o Weichmacher, Stabilisatoren und/oder Farbstoffe besteht.
2. Radiergummi nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht konjugierte Dien, aus dem die Komponente (a) hergestellt wurde, ein Äthyliden-Norbornen ist
3. Radiergummi nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschuk in der Komponente (a) mit einem Schwefel-Vernetzungssystem bis zu einem Vernetzungsgrad größer als 7 χ 10-5mol/ml vernetzt ist.
4. Radiergummi nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er als Weichmacherkomponente (e) Polybutadien, Polyalkylbenzol, paraffinische oder naphthenische Öle und/oder Phthalate enthält.
5. Radiergummi nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er anorganische oder organische Pigmente als Farbstoffkomponente (e) enthält.
6. Verfahren zur Herstellung eines Radiergummis gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (a) durch in situ-Polymerisation von Äthylen-Propylen-Dien-Kautschuk, eingelagert in Polypropylen, mit diesem zusammen hergestellt wird und diese Komponente mit den weiteren Bestandteilen (b) und ggf. (c) bis (e) so lange gemischt wird, bis eine homogene Gesamtmischung vorliegt und daß dann die Plastifizierung und die Formgebung — in an sich bekannter Weise — mit einem Extruder, einer Spritzgießmaschine, in einer Plattenpresse oder in einer sonstigen geeigneten Anlage, mit ggf. anschließender Kühl-, Schneid- oder Stanzvorrichtung erfolgt.
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