DE934498C

DE934498C - Plastic mixtures for thermoplastic processing

Info

Publication number: DE934498C
Application number: DEP43422A
Authority: DE
Inventors: Paul Dr Halbig
Original assignee: CHEMISCHE FABRIKEN AG; Lonza AG; Lonza Elektrizitaetswerke und Chemische Fabriken AG
Current assignee: CHEMISCHE FABRIKEN AG; Lonza AG; Lonza Elektrizitaetswerke und Chemische Fabriken AG
Priority date: 1948-06-14
Filing date: 1949-05-21
Publication date: 1955-10-27
Also published as: NL146908B; FR987880A; US2553916A; NL72985C; GB671045A; BE489599A; CH272263A

Description

Thermoplastische Verformungen von Kunststoffen werden allgemein derart vorgenommen, daß der Kunststoff in Pulverform mit Flüssigkeiten, die in der Wärme plastifizierend auf das Pulver wirken, aber bei Raumtemperatur noch keinen merklichen Einfluß auf dieses ausüben, in eine gleichmäßige fließfähige Suspension, die sogenannte Paste, übergeführt wird, durch Maßnahmen, wie Gießen, Streichen, Tauchen, Spritzen, in gewünschte Form gebracht werden kann. Die Plastifizierung bzw. Verfestigung kann dann durch einfaches Erwärmen mit oder ohne Druck stattfinden. Dabei ist es in der Regel von Vorteil, daß der fließfähige, d. h. flüssige bis streichfähige oder gießfähige Zustand der Paste mit einer möglichst geringen Flüssigkeitsmenge erreicht wird. Regeln oder Richtlinien dafür, welche Beschaffenheit und welche Eignung die anzuwendenden Kunststoffpulver haben müssen, um einwandfreie Kunststoffpasten unter Aufwendung möglichst geringer Mengen von Plastifizierungsmitteln herzustellen, sind nicht bekannt. In der Praxis hat man sich bisher so geholfen, daß man die vorliegenden bzw. in der Produktion anfallenden Kunststoffpulver durch praktische Vorversuche mit Weichmachern auf ihre Eignung geprüft hat. Pulvergemische wurden inThermoplastic deformations of plastics are generally made such that the Plastic in powder form with liquids that have a plasticizing effect on the powder when heated, but with Room temperature do not have any noticeable influence on this, in a uniform flowable suspension, the so-called paste, is transferred, through measures such as pouring, brushing, dipping, Syringes, can be brought into the desired shape. The plasticization or solidification can then through simple heating with or without pressure take place. It is usually advantageous that the flowable, d. H. liquid to spreadable or pourable state of the paste with the lowest possible Amount of liquid is reached. Rules or guidelines for what quality and what suitability the plastic powder to be used must have in order to use flawless plastic pastes It is not known to produce the smallest possible amounts of plasticizers. In practice it has so far, one has helped oneself in such a way that one can use the existing plastic powder or the plastic powder that arises in production has checked for their suitability through practical preliminary tests with plasticizers. Powder mixtures were in

der Praxis bisher stets so angewendet, daß sie Teilchen in allen Zwischengrößen zwischen den gröbsten und feinsten Pulverteilchen enthielten.in practice so far always applied in such a way that they are particles contained in all intermediate sizes between the coarsest and finest powder particles.

Es wurde nun gefunden, daß Kunststoffpulver, die aus gröberen und kleineren Pulverteilchen unter Ausschluß oder weitgehenden Ausschluß der dazwischenliegenden Pulverteilchen mittlerer Größe bestehen, besondere Eignung für die Herstellung von fließfähigen Kunststoffpasten mit möglichst geringen ίο Mengen von flüssigen Plastmzierungsmitteln besitzen. Dabei soll das Gewicht des gröberen Anteils das o,8-bis 5fache des Gewichts des feineren Anteils betragen; die günstigsten Verhältnisse werden angetroffen, wenn der gröbere Anteil den feineren gewichtsmäßig übersteigt. Während bei den bisher allgemein verwendeten Pulvergemischen die Teilchen in allen Zwischengrößen, wenn auch in verschiedenen Mengen enthalten waren, sind die Kunststoffpulvergemische gemäß Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffgemisch in der Korngrößenzusammensetzung eine Mischungslücke zwischen den größeren und kleineren Pulverteilchen aufweist. Bei Anwendung derartiger Pulvergemische kann man Pasten von einwandfreier Fließfähigkeit mit geringeren Flüssigkeitsmengen her-_s stellen, als bei Kunststoffgemischen, welche die erwähnte Mischungslücke nicht aufweisen.It has now been found that plastic powders, which consist of coarser and smaller powder particles with the exclusion or extensive exclusion of the intermediate powder particles of medium size, are particularly suitable for the production of flowable plastic pastes with the smallest possible amounts of liquid plasticizing agents. The weight of the coarser portion should be 0.8 to 5 times the weight of the finer portion; The best proportions are found when the coarser portion exceeds the finer portion in terms of weight. While the powder mixtures generally used hitherto contained the particles in all intermediate sizes, albeit in different amounts, the plastic powder mixtures according to the invention are characterized in that the plastic mixture has a miscibility gap between the larger and smaller powder particles in the grain size composition. When using such powder mixtures pastes can be of perfect flowability with lesser quantities of liquid manufacturers _s provide, as in polymer mixtures which do not have the above-mentioned miscibility gap.

Die Kunststoffmischungen können gemäß Erfindung Pulverteilchen von weniger als ^χ/₁₀₀₀ mm bis zu 0,5 mm und mehr enthalten, r Gewichtsteil PoIymethacrylsäuremethylesterpulver mit Teilchengrößen von etwa 0,3 mm Durchmesser, bei dem wenigstens 15 Gewichtsprozent des Kornanteils durch Pulver mit nur 0,010 bis 0,050 mm Durchmesser ersetzt worden ist, liefert z. B. durch einfaches Umrühren mit nur 0,4 bis 0,5 Gewichtsteilen monomeren Methacrylsäureesters eine leicht fließende, gießbare Suspension. Bei Abwesenheit des feineren Korns wird der flüssige Ester einfach aufgesaugt unter Bildung einer feuchten Masse, die keine Fließeigenschaften zeigt. Die Lehre der Erfindung gilt aber auch noch für Kunststoffpulver mit Teilchen von so kleinem Durchmesser, wie etwa die Länge der Lichtwellen, also z. B. 0,0005 i&m. Ein Polyvinylchloridpulver mit Teilchen von 9 bis 15 μ ergibt z. B. mit gleichen Teüen Dibutylphthalat keine Suspension, sondern nur Mischungen von etwa lehmartiger Konsistenz. Werden jedoch etwa 20 bis 50 % der Teilchen von 9 bis 15 μ Durchmesser durch solche von 0,4 bis 1,5 μ Durchmesser ersetzt, so erhältman eine flüssige streichlackähnliche Suspension. Man glaubte bisher, daß das mehr oder weniger gute Pastenbildungsvermögen vom Polymerisationsgrad und von der Isolierungsweise des Polymerisats abhänge. Dies ist jedoch, wie gefunden wurde, nicht von primärer Bedeutung. Die Überführung des Kunstharzpulvers in flüssige Pastenform kann durch einfaches Vermischen oder Anreiben bei niedriger Temperatur bis zur Bildung einer gleichmäßigen Suspension erfolgen. Hierbei kann man die verschiedenen Korngrößenfraktionen des Kunststoffpulvers nacheinander oder auch in Form eines Gemisches der Flüssigkeit zugeben.According to the invention, the plastic ^{mixtures can contain powder particles of less than χ} / ₁₀₀₀ mm up to 0.5 mm and more, r part by weight of polymethacrylic acid methyl ester powder with particle sizes of about 0.3 mm in diameter, in which at least 15 percent by weight of the grain is due to powder with only 0.010 to 0.050 mm diameter has been replaced, provides z. B. easily flowing, pourable suspension by simply stirring with only 0.4 to 0.5 parts by weight of monomeric methacrylic acid ester. In the absence of the finer grain, the liquid ester is simply absorbed to form a moist mass that does not show any flow properties. The teaching of the invention also applies to plastic powder with particles of such a small diameter, such as the length of the light waves, so z. B. 0.0005 i & m. A polyvinyl chloride powder with particles of 9 to 15 μ gives z. B. with equal parts of dibutyl phthalate no suspension, but only mixtures of approximately clay-like consistency. However, when about 20 to 50% of the particles replaced 9-15 μ diameter by those of 0.4 to 1.5 μ in diameter, so a liquid erhältman spreadable paint-like suspension. It has hitherto been believed that the more or less good paste-forming capacity depends on the degree of polymerization and on the manner in which the polymer is isolated. However, as has been found, this is not of primary concern. The synthetic resin powder can be converted into liquid paste form by simply mixing or rubbing at a low temperature until a uniform suspension is formed. Here you can add the different grain size fractions of the plastic powder one after the other or in the form of a mixture of the liquid.

Gemäß der Erfindung werden die nachfolgenden Regeln eingestellt: 1. Das Pulver wird aus zwei Korngrößen hergestellt, deren durchschnittliche Teilchengröße sich wie 1: 6 und mehr verhält; 2. Korngrößen zwischen diesem Verhältnis sind möglichst gering zu halten, d. h., es sollen möglichst wenig Teilchen der I₁I- bis 5,gfachen "Größe der kleinen Körnung vorhanden sein (Mischungslücke); 3. die Gewichtsmenge des größeren Korns soll das 0,8- bis 5fache der Menge des kleineren Korns betragen.According to the invention, the following rules are set: 1. The powder is produced from two grain sizes, the average particle size of which is 1: 6 and more; 2. Grain sizes between this ratio are to be kept as small as possible, that is, there should be as few particles as possible from I ₁ I to 5 times the size of the small grain size (miscibility gap); 8 to 5 times the amount of the smaller grain.

example 1

Es wird Polyvinylchloridpulver durch Maßnahmen, wie Sieben, Schlämmen, Sichten oder durch bestimmte Führung der Polymerisation, in folgenden Korngrößen hergestellt: a) 0,0005 bis 0,0015 mm 0, b) 0,002 bis 0,008 mm 0, c) 0,010· bis 0,020 mm 0, d) 0,050 bis 0,080 mm 0. Polyvinyl chloride powder is produced in the following grain sizes by measures such as sieving, slurrying, sifting or by specific management of the polymerization: a) 0.0005 to 0.0015 mm 0, b) 0.002 to 0.008 mm 0, c) 0.010 to 0.020 mm 0, d) 0.050 to 0.080 mm 0.

Jede einzelne dieser Korngrößen erfordert zur Herstellung einer flüssigen Suspension mindestens 1,2 Teile Flüssigkeit, z. B. Dibutylphthalat, auf 1 Teil Pulver. Das gleiche gilt für Mischungen von Korngrößen nach a) mit Korngrößen nach b) oder von Mischungen von Korngrößen nach c) mit Korngrößen nach d).Each of these grain sizes requires at least 1.2 parts to produce a liquid suspension Liquid, e.g. B. dibutyl phthalate, to 1 part powder. The same applies to mixtures of grain sizes according to a) with grain sizes according to b) or of mixtures of grain sizes according to c) with grain sizes according to d).

Wird dagegen 1 Teil der Körnung a) mit 1 bis 4 Teilen der Körnung c) vermischt, also die mittlere Körnung b) ausgeschlossen, so erhält man schon mit 0,5 bis ι Teil Dibutylphthalat auf 1 Teil der Mischung gut fließende Suspensionen.If, on the other hand, 1 part of grit a) is 1 to 4 parts of the grain size c) mixed, so the middle grain size b) excluded, you get with 0.5 to ι part of dibutyl phthalate to 1 part of the mixture well flowing suspensions.

Das gleiche Ergebnis wird erzielt durch Mischen der Körnung b) mit der Körnung d). Die erhaltene Paste, die einer lackartigen Flüssigkeit gleicht, läßt sich in bekannter Weise durch Erwärmen auf 140 bis l8o° plastifizieren.The same result is achieved by mixing grain b) with grain d). The paste obtained, which resembles a lacquer-like liquid can be removed in a known manner by heating to 140 to 180 ° plasticize.

Example 2

Aus Polymethacrylsäuremethylester-Pulver werden durch Sieben folgende Körnungen hergestellt: a) o,qio bis 0,020 mm 0, b) 0,020 bis 0,040 mm 0, c) 0,120 bis 0,150 mm 0, d) 0,240 bis 0,280 mm 0.The following grain sizes are produced from polymethacrylic acid methyl ester powder by sieving: a) o, qio up to 0.020 mm 0, b) 0.020 to 0.040 mm 0, c) 0.120 to 0.150 mm 0, d) 0.240 to 0.280 mm 0.

Keine dieser Körnungen ergibt mit 0,5 Teilen monomerem Methacrylsäuremethylester auf 1 Teil des Pulvers eine flüssige Suspension. Werden dagegen 15 bis 50 Teile der Körnung a) bzw. b) mit 85 bis 50 Teilen der Körnung c) bzw. d) vermischt, so bildet sich beim Zusammenrühren von τ Teil dieser pulverigen Mischung mit 0,5 Teilen monomeren! Methacrylsäuremethylester eine flüssige Suspension, die sich gut gießen läßt no und- durch Erwärmen zu einem glasartigen Körper erstarrt.None of these grain sizes results in a liquid suspension with 0.5 part of monomeric methyl methacrylate per 1 part of the powder. If, on the other hand, 15 to 50 parts of grain size a) or b) are mixed with 85 to 50 parts of grain size c) or d), then when τ part of this powdery mixture is mixed with 0.5 part monomeric! Methacrylic acid methyl ester is a liquid suspension that can be poured easily and solidifies to a glass-like body when heated.

Claims

PATENT CLAIMS:

r. Powdery plastic mixture for thermoplastic Processing, characterized in that it consists of a coarse-grained and a fine-grained Fraction largely excluding the mean grain sizes in between consists, the diameter of the coarse grain is on average at least six times as large as that of the fine grain and the amount by weight of the coarse powder about 0.8 to 5 times the amount by weight of the fine powder is.

2. Plastic mixture according to claim i, characterized by adding liquid plasticizers, the amount no longer applies than 100 percent by weight, preferably not more than 50 percent by weight of the powder mixture and is dimensioned so that when mixing or triturating the solid and liquid components a flowable paste is created.

3. Plastic mixture according to claims 1 and 2, characterized in that the diameter of the Grains of the coarse grain is not more than 0.1 mm.

Referred publications:

German Patent No. 737 058; Swiss patent specification No. 222 261; Degussa letter No. 36, 1939, p. 3; Advertising letter from Kalzer & Co. GmbH. of March 17, 1942, p. 2.

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