DE3787331T2

DE3787331T2 - Feinverteilte Teilchenzusammensetzung.

Info

Publication number: DE3787331T2
Application number: DE87305537T
Authority: DE
Inventors: John David Schofield; Roger Slater
Original assignee: Zeneca Ltd
Current assignee: Lubrizol Corp
Priority date: 1986-07-15
Filing date: 1987-06-22
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2007-06-23
Also published as: DK174144B1; EP0253524A3; GB8714536D0; GB8617186D0; DE3787331D1; KR880001738A; US4797440A; KR950012927B1; EP0253524A2; EP0253524B1; JP2513703B2; DK368787D0; AU7474887A; BR8703671A; ZA874613B; NZ220943A; ATE94190T1; AU595046B2; DK368787A; JPS6323961A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zusammensetzung, die eine Dispersion eines feinteiligen Feststoffs, ein Verarbeitungshilfsmittel und ein Gleitmittel in einem thermoplastischen polymeren organischen Medium enthält.

Die Zusammensetzung

Gegenstand der Erfindung ist eine weiter unten definierte Zusammensetzung, die aus einer Dispersion eines feinteiligen Feststoffs in einem thermoplastischen polymeren organischen Medium besteht und ein Gleitmittel und ein Verarbeitungshilfsmittel enthält.
Es wird bevorzugt, daß der mittlere Durchmesser der Teilchen des Feststoffs unter 100 um, vorzugsweise unter 25 um und insbesondere unter 10 um liegt. Die Zusammensetzung, die bei Raumtemperatur fest sein sollte, zeigt unter den Verarbeitungsbedingungen, unter denen die Zusammensetzung hergestellt oder nachfolgend verformt wird, vorzugsweise eine Bingham Plastic Rheologie.
Die Zusammensetzung enthält vorzugsweise 0,1 bis 90 und insbesondere 0,5 bis 70 Gew.% von dem feinteiligen Feststoff, 0,5 bis 25 und vorzugsweise 1 bis 10 Gew.% von dem Verarbeitungshilfsmittel, bezogen auf das Gewicht des teilchenförmigen Feststoffs, sowie 0,1 bis 20 und vorzugsweise 0,25 bis 5 Gew.% von dem Gleitmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Eine Zusammensetzung, die eine verhältnismäßig kleine Menge teilchenförmigen Feststoff enthält, wird üblicherweise "Compound" genannt, während das Verfahren, durch das sie hergestellt wird, mit "Compounding" bezeichnet wird. Eine Zusammensetzung, die eine verhältnismäßig große Menge teilchenförmigen Feststoff enthält, wird üblicherweise "Masterbatch" genannt, und das Verfahren, durch das sie hergestellt wird, wird mit "Masterbatching" bezeichnet.
Die Zusammensetzung kann dadurch hergestellt werden, daß man die Bestandteile in den gewünschten Verhältnissen vermischt und sie irgendeinem Verfahren unterwirft, das üblicherweise zur Dispergierung von teilchenförmigen Feststoffen in einem thermoplastischen Polymer verwendet wird. Vorrichtungstypen, die für dieses Dispergierungsverfahren verwendet werden, sind z. B. Extruder, Spritzgußmaschinen, Innenmischer, z. B. Banbury-Mischer, Z-Klingen- und Sigma-Klingen-Mischer, und Doppelwalzenmühlen. Es wird bevorzugt, das Verarbeitungshilfsmittel sorgfältig mit dem thermoplastischen polymeren Material in Pulver- oder Granalienform zu mischen, bevor der teilchenförmige Feststoff und das Gleitmittel zugegeben und eingemischt werden.
Die Zusammensetzung kann andere Bestandteile enthalten, wie z. B. Antixodazien, antistatische Mittel, Kupplungsmittel, Schäummittel, Entformungsmittel, Weichmacher, Schmiermittel, UV-Stabilisatoren und Viskositätsdrücker.
Die Zusammensetzung eignet sich besonders für die Verwendung bei der Herstellung von gefärbten Kunststoff-Filmen, Fasern und anderen Formgegenständen. Solche Zusammensetzungen werden oftmals als "Compound" oder "Masterbatch" bezeichnet, wobei die letzteren zur Einführung von Pigmenten, Füllstoffen und Streckmitteln in die Hauptmasse von polymeren Materialien verwendet werden, bevor diese in Formgegenstände gepreßt oder extrudiert werden.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind z. B. ein feinerer Zustand der Dispersion, was sich im Vorliegen weniger Aggregate oder Klumpen manifestiert, eine höhere Färbekraft, ein verbesserter Glanz, eine erhöhte Dispergierungsgeschwindigkeit, beispielsweise in einer Dispergierungsvorrichtung der Extrusionstype, eine bessere Oberflächenbeschaffenheit, verringerte Strangbrüche bei der Faserherstellung und ein höherer Feststoffgehalt bei einer gegebenen Viskosität. Ein weiterer Vorteil ist die schnellere und wirksamere Verarbeitung in einer Vorrichtung der Extrusionstype aufgrund eines verringerten Schlupf s an der Schnecke.

Der Feststoff

Der Feststoff kann irgendein Pigment, Streckmittel oder Füllstoff sein, die in einem feinteiligem Zustand in einem thermoplastischen polymeren organischen Medium verteilt und stabilisiert werden sollen.
Ein bevorzugter Feststoff ist ein Pigment aus irgendeiner der allgemein bekannten Klasse von Pigmenten, wie sie beispielsweise in der dritten Auflage des "Colour Index" (1971) und in den nachfolgenden Abänderungen und Ergänzungen desselben in dem mit "Pigments" bezeichneten Kapitel beschrieben sind.
Beispiele für organische Pigmente sind Titandioxid, Zinkoxid, Preussisch Blau, Cadmiumsulfid, Eisenoxide, Vermillion, Ultramarin und die Chrompigmente, wie z. B. Chromate, Molybdate und gemischten Chromate sowie Sulfate von Blei, Zink, Barium, Calcium und Mischungen und Abwandlungen derselben, die im Handel als grünlichgelbe bis rote Pigmente unter den Namen Schlüsselblumen-, Zitronen-, Mittel-, Orange-, Scharlach- und Rotchrom bekannt sind.
Beispiele für organische Pigmente sind solche der Azo-, Disazo-, kondensierten Azo-, Thioindigo-, Indanthron-, Isoindanthron-, Anthanthron-, Isoindolin-, Anthrachinon-, Isodibenzanthron-, Triphendioxazin-, Chinacridon- und Phthalocyaninreihe, insbesondere Kupferphthalocyanin und seine kernhalogenierten Derivate, wie auch Laken von sauren, basischen und Beizenfarbstoffen. Bevorzugte organische Pigmente sind Phthalocyanine, insbesondere Kupferphthalocyanine, Monoazo-, Disazo-, kondensierte Azo-, Indanthron-, Anthranthron- und Chinacridonpigmente sowie die verschiedenen Kohlenstoffschwarzsorten.
Beispiele für Streckmittel und Füllstoffe sind Talcum, Kaolin, Kieselsäure, Calciumcarbonat, Baryte und Kreide.

Das Gleitmittel

Das Gleitmittel kann irgendein organisches Material mit Gleiteigenschaften bei der Polymerverarbeitung sein. Die Charakteristiken von geeigneten Gleitmitteln sind von N. C. van Vonno in "Modern Plastics Encyclopedia 1978-1979", Seite 208, herausgegeben von McGraw-Hill International, beschrieben. Bevorzugte Gleitmittel sind solche, die von van Vonno in diesem Artikel beschrieben werden, und solche, die in einem Artikel mit dem Titel "Additive Lubricants" in "Modern Plastics International" Oktober 1984, Seiten 58 bis 59, herausgegeben von McGraw-Hill Publications Overseas Corp. in Lausanne, Schweiz, beschrieben werden.
Beispiele für geeignete Gleitmittel sind langkettige Fettsäuren und Salze von Fettsäuren mit vorzugsweise 8 bis 25 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Metallstearate, insbesondere Magnesium-, Zink-, Calcium-, Blei-, Lithium-, Natrium-, Barium- und Cadmiumstearate, langkettige Fettsäureester, Fettsäureamide, insbesondere Stearamid, Oleamid und Behenamid, Paraffine und mikrokristalline Wachse, Polyethylenwachse, einschließlich oxidierte Polyethylenwachse, Mineralöle und Siliconöle.

Das Verarbeitungshilfsmittel

Das Verarbeitungshilfsmittel, (welches nachstehend als "Additiv" bezeichnet wird) entspricht der Formel
T-CO-[-O-A-CO-]n-O&supmin;J&spplus; II
worin
A für ein zweiwertiges aliphatisches Radikal mit 17 Kohlenstoffatomen steht, von denen mindestens 4 sich direkt zwischen dem Sauerstoffatom und der Carbonylgruppe befinden,
J für H, ein Metall, NH&sub4; oder substituiertes Ammonium steht,
T für gegebenenfalls substituiertes C&sub7;&submin;&sub2;&sub5;-Alkyl, C&sub7;&submin;&sub2;&sub5;- Alkenyl, Cycloalkyl, Polycycloalkyl, Aralkyl, Aryl oder Polyaryl steht und
n für eine Ganzzahl von 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 3, steht.
Die genaue Struktur der Kettenabschlußgruppe T ist nicht kritisch, vorausgesetzt, daß sie gegenüber den anderen Komponenten der Zusammensetzungen unter den normalen Verarbeitungsbedingungen, denen sie ausgesetzt werden, inert ist. Sie ist vorzugsweise frei von ionischen und stark polaren Gruppen und besitzt vorzugsweise ein Molekulargewicht von weniger als 300 und enthält nur C- und H- oder C-, H- und O-Atome.
Wenn das Additiv durch Polyveresterung einer Hydroxyalkyl- oder Hydroxyalkenylcarbonsäure, HO-A-COOH, hergestellt wird, dann kann die Kettenabschlußgruppe T aus HO-A- oder H-A- bestehen, das sich vorzugsweise von den Säuren selbst oder von den hydroxylfreien Analogen, die üblicherweise in handelsüblichen Sorten solcher Säuren vorliegen, ableiten.
Jedoch kann sich T von irgendeiner geeigneten Säure ableiten, die in das Polyveresterungsgemisch einverleibt wird, wie z. B. Essigsäure, Phenylessigsäure, Laurinsäure, Benzoesäure, Abietinsäure usw., wie sie weiter unten beschrieben werden.
Die Gruppe T besteht vorzugsweise aus Alkyl oder Alkenyl mit 7 bis 25 und insbesondere 7 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Heptyl, Octyl, Undecyl, Lauryl, Heptadecyl, Heptadecenyl, Heptadecadienyl, Stearyl, Oleyl, Linoleyl oder eine derartige Gruppe, die durch eine Hydroxy-, Halogeno- oder Alkoxygruppe, insbesondere eine C&sub1;&submin;&sub4;- Alkoxygruppe, substituiert ist, wie z. B. 12-Hydroxystearyl und 12-Hydroxyoleyl. Andere Werte für T sind z. B. C&sub4;&submin;&sub8;- Cycloalkyl, z. B. Cyclohexyl; Polycycloalkyle, wie z. B. polycyclische Terpenylgruppen, die sich von natürlich vorkommenden Säuren, wie z. B. Abietinsäure, ableiten; Aryl, wie z. B. Phenyl; Aralkyl, wie z. B. Benzyl; und Polyaryl, wie z. B. Naphthyl, Biphenyl, Stilbenyl und Phenylmethylphenyl. Solche Gruppen sind vorzugsweise unsubstituiert oder durch eine aus Hydroxy, Halogeno und C&sub1;&submin;&sub4;- Alkoxy ausgewählte Gruppe substituiert.
Das zweiwertige aliphatische Radikal A enthält vorzugsweise 8 bis 14 Kohlenstoffatome direkt zwischen dem Sauerstoffatom und der Carbonylgruppe. Es wird besonders bevorzugt, daß A eine Alkylen- oder Alkenylengruppe ist, wie z. B.
Wenn J für ein Metall steht, dann sind bevorzugte Metalle die Alkalimetalle, insbesondere Natrium und Kalium, sowie die Erdalkalimetalle, insbesondere Calcium. Wenn J für eine substituierte Ammoniumgruppe steht, dann werden insbesondere solche Gruppen bevorzugt, die sich von Alkylaminen, z. B. Octadecylamin, Diethylamin und Triethylamin; Arylaminen, z. B. Anilin und Toluidin; und Di- und Polyaminen, z. B. Ethylendiamin, Diethylentriamin und Triethylentetramin, ableiten.
Wenn der fakultative Substituent an der Kettenabschlußgruppe T aus Hydroxy besteht, dann kann das Additiv dadurch hergestellt werden, daß man eine Hydroxycarbonsäure polymerisiert und gegebenenfalls eine Neutralisation mit einer geeigneten Base anschließt. Wenn T unsubstituiert ist oder einen anderen Substituenten trägt, dann kann die Polymerisation dadurch modifiziert werden, daß man eine die Kette abschließende Carbonsäure der Formel
T-CO-OH
einverleibt.
Die Polymerisation kann dadurch ausgeführt werden, daß man eine geeignete Hydroxycarbonsäure, gegebenenfalls in Gegenwart eines geeigneten Kettenabschlußmittels, wie z. B. eine hydroxylfreie substituierte Carbonsäure, vorzugsweise in Gegenwart eines Veresterungskatalysators, wie z. B. Tetrabutyltitanat, Zirconiumnaphthenat, Zinkacetat oder Toluolsulfonsäure, auf eine Temperatur von 150 bis 250ºC erhitzt. Das bei der Veresterungsreaktion gebildete Wasser wird vorzugsweise aus dem Reaktionsmedium entfernt. Dies geschieht zweckmäßig dadurch, daß man einen Stickstoffstrom über das Reaktionsgemisch führt, oder dadurch, daß man die Reaktion in Gegenwart eines Lösungsmittels, wie z. B. Toluol oder Xylol ausführt und das Wasser bei seiner Bildung abdestilliert.
Wenn das Additiv die Form eines Metallsalzes aufweist, dann kann es zweckmäßig dadurch hergestellt werden, daß man das Produkt der Veresterungsreaktion mit einem Oxid, Hydroxid oder Carbonat des Metalls auf eine zweckmäßige Temperatur, beispielsweise 150 bis 250ºC, erhitzt. Wenn das Additiv ein Ammoniumsalz ist, dann kann es zweckmäßig dadurch hergestellt werden, daß man das Produkt der Veresterungsreaktion mit dem entsprechenden Amin auf eine zweckmäßige Temperatur erhitzt, beispielsweise etwas über den Schmelzpunkt des Veresterungsreaktionsprodukts. Solche Salze können während des Mahlverfahrens in situ hergestellt werden.

Das polymere Medium

Das polymere Medium ist irgend ein thermoplastisches Polymer, das für die Herstellung von Filmen, Fasern und festen Gegenständen verwendet wird.
Beispiele für geeignete thermoplastische Polymere sind Polyethylen, wie z. B. Polyethylen niedriger Dichte, lineares Polyethylen niedriger Dichte und Polyethylen hoher Dichte, Polypropylen, Polystyrol, Polyethylenterephthalat, Polybutylentherephthalat, Nylon-6, Nylon-66, Nylon-46, Polymethylmethacrylat, Polyethersulfon, Polyether-etherketon, Polycarbonat und Polyvinylchlorid, Copolymere, wie z. B. Polyethylen-Vinylacetat, Terpolymere, wie z. B. Polyacrylonitril-Butadien-Styrol, Polymergemische und Polymerlegierungen.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, worin alle Teile und Prozentangaben in Gewicht ausgedrückt sind, sofern nichts anderes angegeben ist.

Additiv 1

Ein Gemisch aus 1000 g handelsüblicher 12-Hydroxystearinsäure (HSA) und 1 g Tetrabutyltitanat wurde 16 h unter Stickstoff bei 170 bis 180ºC gerührt. Das Produkt war eine viskose Flüssigkeit mit einem Säurewert von 34 mg KOH/g. Es besaß deshalb ein Molekulargewicht von 1650. Der Durchschnittswert von n war 4,5.

Additiv 2

Ein Gemisch aus 100 g Stearinsäure, 335 g handelsüblicher 12-Hydroxystearinsäure (HSA) und 0,9 g Tetrabutyltitanat wurde annähernd 16 h bei 170 bis 180ºC unter Stickstoff gerührt, worauf das Produkt einen Säurewert von 73 mg KOH/g aufwies. Das Produkt war hellbraun und verfestigte sich bei Raumtemperatur teilweise. Es hatte ein Molekulargewicht von 768. Der Durchschnittswert von n war 1,6.

Additive 3 bis 5

In der Tabelle 1 ist eine Reihe von Herstellungen angegeben, die in der gleichen Weise wie bei Additiv 2 ausgeführt wurden, wobei jedoch die Mengen Stearinsäure (SA) und 12- Hydroxystearinsäure (HSA), die in Tabelle 1 angegeben sind, an Stelle der handelsüblichen HSA verwendet wurden. Die Additive besaßen die in Tabelle 1 angegebenen Eigenschaften. Tabelle 1 Additiv Nr. Gewicht Säurewert Molekulargewicht Durchschnittswert von n

Additiv 6

Ein Gemisch aus 100 g Ricinolsäure (NOUR Acid CS 80 von AKZO; NOUR ist ein Warenzeichen), 43 g Ölsäure und 0,3 g Tetrabutyltitanat wurde annähernd 16 h bei 170 bis 180ºC unter Stickstoff gerührt, worauf der Säurewert des Produkts 76,7 mg KOH/g war. Das Produkt war eine hellbraune Flüssigkeit mit einem Molekulargewicht von 731. Der Durchschnittswert von n war 1,6.

Additiv 7

Ein Gemisch aus 10 g (0,0137 mol) Additiv 7 und 2,04 g (0,0137 mol) Triethanolamin wurde annähernd auf 100ºC erhitzt und dann auf Raumtemperatur abkühlen gelassen.

Additiv 8

Ein Gemisch aus 300 g handelsüblicher 12-Hydroxystearinsäure, 85 g Ölsäure und 0,8 g Tetrabutyltitanat wurde annähernd 10 h unter Stickstoff bei 170 bis 190ºC gerührt, worauf das Produkt einen Säurewert von 73 mg KOH/g aufwies. Das Produkt war eine hellbraune Flüssigkeit mit einem Molekulargewicht von 768. Der Durchschnittswert von n war 1,7.

Beispiele 1 bis 7 und Vergleichsbeispiele 1A bis 7A

Die Dispersionen mit den in Tabelle 2 angegebenen Formulierungen wurden durch das folgende Verfahren hergestellt. Solche Dispersionen werden üblicherweise in der Polymerformulierungstechnik als "Compound" bezeichnet.
Das thermoplastische Polymer wurde in Granalien- oder Pulverform in einen schnellaufenden Mischer (Henschel Type FM 10) eingebracht. Das Verarbeitungsadditiv (sofern in der Zusammensetzung anwesend) wurde zugegeben und gleichmäßig in der Zusammensetzung verteilt, wobei das Mischen während einer geeigneten Zeitdauer durchgeführt wurde, die typischerweise annähernd 1 min betrug. Teilchenförmiger Feststoff und Gleitmittel wurden dann zugegeben und in ähnlicher Weise sorgfältig durch die Zusammensetzung verteilt, indem eine ausreichende Zeitdauer gemischt wurde, wiederum typischerweise annähernd 1 min. In den folgenden Tabellen beziehen sich die Beispiele auf Zusammensetzungen innerhalb des Bereichs der Erfindung, während sich die Vergleichsbeispiele (Vergl.-Bsp.) auf Zusammensetzungen außerhalb des Bereichs der Erfindung beziehen. Wenn der teilchenförmige Feststoff ein Pigment ist, dann ist dieses durch seine Nummer im Colour-Index identifiziert. Z.B. bedeutet Blue 15,2: CI Pigment Blue 15,2. Auch die folgenden Abkürzungen werden verwendet:
LDPE 1 = Granalien aus Polyethylen niedriger Dichte (Grade 27 von BP Ltd)
LDPE 2 = Pulver aus Polyethylen niedriger Dichte (Grade 19/04/00A von ICI)
PP = Polypropylenpulver (521E von ICI)
ABS gran = Acrylonitril-Butadien-Styrol-Terpolymer (Lustran QE 1088 von Monsanto)
ABS powd = Acrylonitril-Butadien-Styrol-Terpolymer (Cycolac T von Borg Warner)
PS = zerkleinertes Polystyrol (Lacqrene 1811 von Atochem)
PVC = Polyvinylchloridpulver (Corvic 562/109 von ICI)
ZnSt = Zinkstearat
CaSt = Calciumstearat
HxSt = Hexadecylstearat
StAm = Stearamid
PE Wax = Polyethylenwachs (AC6 Powder von Allied Chemicals)
M Oil = Mineralöl
Add = Additiv Tabelle 2 Beispiel/Vergl.-Bsp. Thermoplastisches Polymer (Menge) Teilchenförmige Feststoffe Gleitmittel Additiv Blue White Green Violet
Jede Zusammensetzung wurde in Bandform durch eine Düse mit den Abmessungen 100 mm · 0,62 mm extrudiert, wobei ein Betol Model 2530 mit einem Schneckendurchmesser von 25 mm und mit einem L/D-Verhältnis von 30/1 verwendet wurde. Der Extruderzylinder hatte 4 unabhängig regelbare Heizzonen und eine Heizdüse. Die Temperaturen, bei denen das Extrusionsverfahren ausgeführt wurde, hingen von der Type und der Sorte des in der Zusammensetzung verwendeten thermoplastischen Polymers ab und sind in Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3 Polymer Temperatur Zone
In jedem Beispiel und Vergleichsbeispiel wurde das extrudierte Band auf die Anwesenheit von Körnchen untersucht und/oder wurde die Farbkraft eines jeden Beispiels visuell mit der Farbkraft des entsprechenden additivfreien Vergleichsbeispiels verglichen. Die Resultate sind in Tabelle 4 angegeben. Tabelle 4 Beispiel/Vergl.-Bsp. Anwesenheit von Körnchen Farbkraft nein Stärker als Vergl.-Bsp. 1A ja Auf weißem Film nicht anwendbar etwas

Beispiele 8 bis 13 und Vergleichsbeispiele 8A bis 13A

Die Dispersionen mit den in Tabelle 5 angegebenen Formulierungen wurden durch das gleiche Verfahren wie in den Beispielen 1 bis 7 und in den Vergleichsbeispielen 1A bis 7A durchgeführt, außer daß
(i) im Falle der Beispiele 8 und 9 und der Vergleichsbeispiele 8A und 9A das anfängliche Mischverfahren in einem schnellaufenden Nahrungsmittelmischer (Kenwood) mit einer Mischzeit von ungefähr 1 min ausgeführt wurde und
(ii) im Falle der Beispiele 10 bis 13 und der Vergleichsbeispiele 10A bis 13A das anfängliche Mischverfahren durch Trommeln der Komponenten in einem Glasbehälter ausgeführt wurde, der sich entlang der Horizontalachse drehte, wobei die Mischzeit ungefähr 30 min betrug. Tabelle 5 Beispiel/Vergl.-Bsp. Thermoplastisches Polymer (Menge) Teilchenförmige Feststoffe Gleitmittel Additiv Violet White Green Yellow Red
Jede Zusammensetzung wurde dann wie in den Beispielen 1 bis 7 und in den Vergleichsbeispielen 1A bis 7A extrudiert. Die Farbkraft wurde bei jedem Beispiel visuell und/oder unter Verwendung eines Macbeth MS 2020 Spektrophotometers (geliefert von Kollmorgen Corp. in USA) mit der Farbkraft des additivfreien Produkts des entsprechenden Vergleichsbeispiels verglichen. Die Resultate sind in Tabelle 6 angegeben. Tabelle 6 Beispiel/Vergl.-Bsp. Farbkraft Stärker als bei Vergl.-Bsp. 8A

Beispiel 14 bis 36 und Vergleichsbeispiele 14A bis 36A

Die Dispersionen mit den in Tabelle 7 angegebenen Formulierungen wurden durch das in den Beispielen 1 bis 13 und in den Vergleichsbeispielen 1A bis 13A beschriebene Verfahren hergestellt. Das anfängliche Mischverfahren ist in jedem Beispiel oder Vergleichsbeispiel in Tabelle 7 durch die folgenden Buchstaben bezeichnet. H = schnellaufender Henschel-Mischer; K = Kenwood-Mischer; T = Trommel-Mischer. Tabelle 7 Beispiel/Vergl.-Bsp. Thermoplastisches Polymer (Menge) Teilchenförmige Feststoffe Gleitmittel Additiv Red White Yellow Black Tabelle 7 (Fortsetzung) Beispiel/Vergl.-Bsp. Thermoplastisches Polymer (Menge) Teilchenförmige Feststoffe Gleitmittel Additiv Blue Green White Tabelle 7 (Fortsetzung) Beispiel/Vergl.-Bsp. Thermoplastisches Polymer (Menge) Teilchenförmige Feststoffe Gleitmittel Additiv Green White Black
Jede Zusammensetzung wurde dann in Bandform wie in den Beispielen 1 bis 13 und den Vergleichsbeispielen 1A bis 13A extrudiert. Die Extrusionstemperaturen waren diejenigen, die in Tabelle 3 angegeben sind.
Im Falle der Beispiele 14 bis 17 und 21 bis 36 sowie der Vergleichsbeispiele 14A bis 17A und 21A bis 36A, bei denen die Proben entweder CI Pigment White 6 (ein opakes Pigment) oder CaCO&sub3; (einen opaken Füllstoff) enthielten, wurde der extrudierte Film direkt auf die Anwesenheit von Körnchen und/oder die Farbkraft untersucht, je nach Zweckmäßigkeit. Im Falle der Beispiele 18 und 20 sowie der Vergleichsbeispiele 18A und 20A, welche Masterbatches betrafen, die wegen ihrer hohen Färbekraft hergestellt wurden, war eine weitere Verdünnung und Extrusion nötig, um eine sinnvolle Bestimmung der Dispersionsqualität zu erzielen. Jede Zusammensetzung wurde somit durch eine Düse mit einem Durchmesser von 2,5 mm extrudiert, in Stücke von annähernd 5 mm zerkleinert und durch Trommeln gemischt, wobei eine Beladung von 1,5 Gew.% von (i) ungefärbten Granalien aus dem gleichen Polymer und (ii) Granalien aus dem gleichen Polymer, das 30% Pigment White 6 enthielt, verwendet wurde. Diese Gemische wurden dann in Bandform wie vorher extrudiert, und die Filme wurden auf die Anwesenheit von Körnern und/oder die Farbkraft untersucht, je nach Zweckmäßigkeit. Im Falle von Beispiel 19 und Vergleichsbeispiel 19A wurde auch eine Extrusion und eine Zerkleinerung zur Bildung von Granalen mit 5 mm · 2,5 mm Durchmesser ausgeführt. Diese Granalien wurden dann durch Trommeln mit einem gleichen Gewicht des gleichen Polymer, das 60% Pigment White 6 enthielt, gemischt. Diese Gemische wurden in Bandform wie vorher extrudiert, und die Filme wurden auf relative Farbkraft untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 angegeben. Tabelle 8 Beispiel/Vergl.-Bsp. Anwesenheit von Körnchen Farbkraft Stärker als Vergl.-Bsp. 14A viele nein ja sehr viele Tabelle 8 (Fortsetzung) Beispiel/Vergl.-Bsp. Anwesenheit von Körnchen Farbkraft nein etwas Stärker als Vergl.-Bsp. 23A Etwas stärker als Vergl.-Bsp. 33A Tabelle 8 (Fortsetzung) Beispiel/Vergl.-Bsp. Anwesenheit von Körnchen Farbkraft Stärker als Vergl.-Bsp. 34A Etwas stärker als Vergl.-Bsp. 35A etwas viele

Beispiel 37 und Vergleichsbeispiel 37A

Es wurden die Dispersionen mit den in Tabelle 9 angegebenen Formulieren durch das folgende Verfahren hergestellt. Diese Dispersionen werden üblicherweise in der Polymerformulierungstechnik als "Compound" bezeichnet.
Die Komponenten wurden durch die Techniken gemischt, die in den Beispielen 1 bis 7 und in den Vergleichsbeispielen 1A bis 7A beschrieben sind. Die Zusammensetzungen wurden dann in eine Doppelwalzenmühle eingeführt, um eine Dispergierung des teilchenförmigen Feststoffs im Polymer zu erzielen. Die verwendete Doppelwalzenmühle besaß Rollen mit einer annähernden Länge von 22,5 cm und einem Durchmesser von 10 cm. Sie stammte von Bridges of Rochdale, England. Tabelle 9 Beispiel/Vergl.-Bsp. Thermoplastisches Polymer (Menge) Teilchenförmige Feststoffe Gleitmittel Additiv Blue White
Die auf der Doppelwalzenmühle erzeugten Folien der Compounds, die üblicherweise als "Felle" bezeichnet werden, wurden dann einem Druckguß unterzogen. Die erhaltenen Formlinge wurden dann verglichen. Es wurde festgestellt, daß der Formling von Beispiel 37 fester war als derjenige von Vergleichsbeispiel 37A.

Beispiel 38 und Vergleichsbeispiel 38A

Die in Tabelle 10 beschriebenen Formulierungen wurden durch das folgende Verfahren hergestellt. Diese Dispersionen werden üblicherweise in der Polymerformulierungstechnik als "Masterbatches" bezeichnet.
Die Komponenten wurden durch die Technik gemischt, die in den Beispielen 1 bis 7 und in den Vergleichsbeispielen 1A bis 7A beschrieben ist. Die Zusammensetzung wurde dann in einem Banbury-Innenmischer dispergiert. Tabelle 9 Beispiel/Vergl.-Bsp. Thermoplastisches Polymer (Menge) Teilchenförmige Feststoffe Gleitmittel Additiv Black
Um die wegen ihrer hohen Färbekraft hergestellten Masterbatches des Beispiels 38 und des Vergleichsbeispiels 38A zu untersuchen, war eine weitere Verdünnung nötig. Dieses Verdünnungsverfahren wurde auf der Doppelwalzenmühle ausgeführt, die in Beispiel 37 und Vergleichsbeispiel 37A beschrieben ist. Geeignete Mengen aus dem Beispiel 38 oder dem Vergleichsbeispiel 38A, LDPE 1 und Granalien von LDPE 1, die 60% Pigment White 6 enthielten, wurden ausgewählt, um weitere Masterbatches herzustellen, die 0,3% Ruß und 25% Pigment White 6 enthielten. Diese weiteren Masterbatches wurden dann durch Druckguß in Folienform verarbeitet. Die Masterbatch gemäß Beispiel 38 war fester als die Masterbatch von Vergleichsbeispiel 38A.

Claims

1. Zusammensetzung bestehend aus einer Dispersion eines feinteiligen Feststoffs in einem thermoplastischen polymeren organischen Medium, welche ein Gleitmittel und ein Verarbeitungshilfsmittel der Formel

T-CO-[O-A-CO]n-O&supmin;J&spplus;

enthält, worin

A für ein zweiwertiges aliphatisches Radikal mit 17 Kohlenstoffatomen steht, von denen mindestens 4 sich direkt zwischen dem Sauerstoffatom und der Carbonylgruppe befinden,

J für H, ein Metall, NH&sub4; oder substituiertes Ammonium steht,

T für gegebenenfalls substituiertes C&sub7;&submin;&sub2;&sub5;-Alkyl, C&sub7;&submin;&sub2;&sub5;-Alkenyl, Cycloalkyl, Polycycloalkyl, Aralkyl, Aryl oder Polyaryl steht und

n für eine Ganzzahl von 1 bis 6 steht.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei welcher n für 1 bis 3 steht.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei welcher T für C&sub7;&submin;&sub2;&sub0;-Alkyl oder Hydroxy-C&sub7;&submin;&sub2;&sub0;-alkyl steht.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei welcher J aus H, einem Alkalimetall, einem Erdalkalimetall und NH&sub4; ausgewählt ist.

5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher A die Formel

aufweist.

6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher der Feststoff ein Pigment ist.

7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher das Gleitmittel ausgewählt ist Stearinsäure, Metallstearaten, Fettsäureestern und -amiden, Paraffin und mikrokristallinen Wachsen, Polyethylen- und oxidierten Polyethylenwachsen, Siliconölen und Mineralölen.