Verfahren zur Herstellung eines Rohlings aus Kunststoff.
Bekanntlieh sind Rohlinge für die Her- stellung der verschiedenartigsten GebrauGhs- g schon vielfach durch Verpresaen von Kunststoffen, vorzugsweise unter Zufügung von Weichmachern und Füllstoffen, hergestellt worden. Um den Anforderungen der Praxis zu genügen, sollen derartige Roh linge dauernd formbeständig bleiben ; aber dennoch elastisch sein. Sie sollen säurefest und feuchtigkeitsbeständig sein und bei mässig erhöhter Temperatur, z.
B. nach Ein- tauchen in heisses Wasser, genügend formbar werden, um matt Hilfe eines Modelles oder einer Matrize massgenau verformt werden zu können, bei Temperaturen bis mindestens 40 C aber so steif sein, tdass sie einer starken Gewichtsbelastung nicht nachgeben. Sie sol- len ferner durch Alterung ihre Elastizität und Festigkeit nicht verlieren und beim Ge- brauch keine störenden Stoffe abgeben usw.
Von den bisher bekannt gewordenen Rohlin- gen aus Kunststoff hat keiner diesen Anfor- derungen befriedigend entsprochen.
Es wurde nun gefunden, dass man einen in jeder Beziehung befriedigenden Rohling dieser Art erhalten kann, der noch dazu durch eine ganz ausserordentliche Schlag biegefestigkeitausgezeichnetist,wenn man von einem speziell diesen Anforderungen angepassten Polyvinylf¹rmaldehydacetal besonderer Art ausgeht und es zweckentsprechend verarbeitet.
In erster Linie muss das Polyvinylformaldehydacetal hochviskos sein und neben den Acetalgruppen noch einen Gehalt an Estergruppen von 6-8. % und einen Hydroxylgehalt von 10-15%aufweisen.Mankann ein Esteracetal mit diesen speziellen Eigenschaften beispielsweise durch die an sich bekannte VeTseifung von Polyvinylacetaten mit eimer zwischen 50 und 150 Sek. liegenden, in 20% iger Essigesterlosung nach der Kugel fallmethode mit einer Stahlkugel von 3 mm Durchmesser bei 20 C und 25 cm MeBstrecke gemessenen Viskosität und anschliessende Acetalisierung gewinnen.
Um weitere Bedingung f r die befriedigende Wirkung im allgemeinen und die Sta bilität des Rohlings sonie der daraus hergestellten Fertigerzeugnisse ist, dass das Polyvinylformaldehydacetal v¯llig sÏurefrei gewaschen ist.
Ferner sollen die Presspulver möglichst feinkörnig sein. Vorzugsweise verwendet man nur Polyvintylformaldehydacetal-Pulver, das durch ein Sieb von etwa 400 Maschen pro cm2 hindurchgeht.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist aIso ein Verfahren zur Herstellung eines Rohlings aus Kunststoff, welches dadurch gekennzeichnet ist, Xdass man hochviskoses Polyvinylformaldehydaoetal mit einem Gehalt an Estergruppen von 6-8% und einem Hydroxylgehalt von 10-15 % in völlig saurefreiem und sehr feinkornigem Zustand mit einem Weichmacher verpresst.
Der so erhaltene Rohling ist dauernd formbeständig und doch elastisch, säurefest, feuchtigkeitsbeständig ; er wird bei mässig erh¯hter Temperatur, z. B. nach Eintauchen in heisses Wasser, genügend formbar, um mit Hilfe eines Modelles oder einer Matrice maBgenau verformt werden zu können, ist aber bei Temperaturen bis mindestens 40 C so steif, dass er einer starken Gewichtsbelastung nicht nachgibt ; er verliert beim Altern seine ElastizitÏt und Festigkeit nicht und gibt beim Gebrauch keine störenden Stoffe ab und zeichnet sich ausserdem noch durch eine hohe Schlagbiegefestigkeit aus.
Den zweckentsprechendsten Rohling erhÏlt man bei einem sparsam dosierten Zusatz von Weichmachern unter besonderer Sicherung einer innigen Durchmischung unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Fein pulverigkeit unter Einverleibung eines gleich- falls feinpulverigen härtenden Füllstoffes.
Als Weichmacher können dabei die für Polyvinylformaldehydaoetale bekannten verwen det werden, soweit sie dem Spezialzweck ent- sprechend dermatologisch einwandfrei sind.
Besonders gut haben sich das unter dem Handelsnamen"Cetamoll Q"bekannte Dichloräthylphosphat und das unter unter Han delsnamen"Palatinol 0"bekannte Dimethyl- glykolphthalat bewahrt. Als Füllstoffe sind alle feinpulverigen Hartstoffe geeignet, insbesondere stark aufsaugende. Sehr gut wirkt Englisch Rot.
Die Sicherung einer zweckentsprechenden Konsistenz des Presspulvers kann am besten dadurch bewirkt werden, da¯ man zunächst den gesamten F llstoffzusatz mit dem zuzusetzenden Weichmacher und nur einen kleinen Teil des Polyvinylformaldehydacetal- Pulvers innig verarbeitet und erst dann die Hauptmenge des Polyvinylformaldehyd- aeetals mit dem stark weichmacherhaltigen, aber durch die verhältnismässig beträchtliche Füllstoffbeimengung an Verbacken verhin derten Anteil nach und nach wiederum mögliehst innig vermischt. Man kann auch den Weichmacher zunächst nur mit einem aufsaugenden Füllstoff allein innig vermischen und erst dann nach und nach das Polyvinylformaldehydaoetal beimengen.
Ein nach diesen Gesichtspunkten hergestelltes Presspulver lϯt sich bei einem Pre¯druck von 30-50 kg pro cm2 und einer Press- temperatur von etwa 150-160 beispiels- weise zu Platten verpressen, die allen eingangs erwähnten Anforderungen an Kunst- stoffrohlinge weitgehend entsprechen. Die PreBdauer richtet sich nach der Stärke der herzustellenden Platten und beträgt beispielsweise f r eine 5 mm starke Platte etwa 30 Minuten.
Besonders gut haben sich Platten mit Einlagen aus Textilgeweben, vor allem Nesseltuch, bewährt. Beispielsweise gibt man Platten von 5 mm Stärke zweekmässig 8 bis 10 Gewebesohichten. Man kann solche Platten mit Gewebeeinlagen ebenfalls durch ein einfaches Pre¯verfahren herstellen.
Zu diesem Zweck bringt man auf der Pressunterlage eine dünne, mogliehst gleichmϯig verteilte Sehicht des Polyvinylformaldehydacetal- Presspulvers auf, legt darüber ein Stüek Textilgewebe passender Grosse, beispielsweise Nesseltuch, streut dar ber wieder Pre¯pulver, bringt eine zweite Textilsehicht auf usw., bis die gewünschte Anzahl Gewebeeinlagen und die gen gende Plattenstärke erreicht ist, und verpresst das Ganze wie oben beschrieben.
Eine besonders gleichmässige Anordnung zwischen Gewebeeinlagen und Bindemittel- zwischenschichten kannerreicht werden, wenn n man zunächst Gewebebahnen auf dem Kalander durch Auffriktionieren des Polyvinyl- formaldehydaoetal-Fresspulvers mit diesem bedeckt und durchsetzt, die so überzogenen Bahnen dann in zweckentsprechend dimen- sionierte Stücke zerschneidet und eine je nach der. gewünschten Plattenstarke mehr oder weniger grosse Anzahl solcher Stucke durch Pressen unter den oben angegebenen Bedin- gungen miteinander vereinigt.
Beispiel 1 : 10 Gewiohtsteile eines durch Verseifung eines Polyvinylacetats mit einer zwisehen 50 und 150 Sek. liegenden, in 20% iger Essig- esterlösung nach der Eugelfallmethode mit einer Stahlkugel von 3 mm Durchmesser bei 20 C und 25 cm Messstrecke gemessenen Viskosität und anschliessende Aoetalisierung erhaltenen, durch ein Sieb von etwa 400 Ma schen gesiebten und völlig säurefrei gewaschenen Polyvinylformaldehydacetal-Pul- vers wurden mit 10 Gewichtsteilen Engliseh Rot durchmischt.DieserMischung wurden 10 Gewichtsteile des unter dem Handels- na.
men"Cetamoll Q"beka. nnten Dichlorathyl- phosphats unter innigem Verrühren zugesetzt.
In dieses weichmacherhaltige Grundgemisch wurden dann nach und nach weitere 90 Gewichtsteile, des oben beschriebenen Polyvinyl formaldehydacetal-Pulvers unter möglichst guter Homogenisierung hineingearbeitet. Das so erhaltene weichmaeherhaltige Presspulver wurde in einer Etagenpresse unter einem Pressdruck von 30 kg pro cm2 bei 160 C während einer halben Stunde zu Platten von 5 mm Stärke verpresst. Diese Platten werden beim Einlegen in Wasser von etwa 80-95¯ so formbar, da¯ sie genauestens der Gestalt eines Modelles oder einer Matrize angepasst werden können.
Die so erhaltenen Formlinge behal- ten ihre Form bei Temperaturen bis mindestens 40 C unverändert bei, selbst wenn sie erhebliche D. rucke auszuhalten haben. Sis entsprechen auch im brigen weitgehend den eingangs angegebenen Anforderungen.
Beispiel 2 :
Das in Beispiel 1 beschriebene Presspulver kurde in, dünner, möglichst gleichmϯig verteilter Schicht auf eine Pressunterlage aufgebracht. Darüber wurde ein Stick Nesseltuch gelegt. Über dieses wurde wieder eine Schicht von Pre¯pulver gestreut. Es folgte eine zweite Auflage von Nesseltuch usw., bis ein Sandwich mit 8 Nesseltucheinlagen erreicht war.
Dieses wurde unter einem Pressdruck von 50 kg pro cm'bei 150 C 30 Minuten verpresst. Die erhaltene 5 mm starke Platte zeigt die Vorzüge der nach Beispiel l erhaltenen in noch ausgeprägterem Masse.
Beispiel 3 :
Das in Beispiel 1 beschriebene Presspulver wurde auf einem Kalander auf eine Bahn von Nesseltuch auffriktioniert. Die so mit einem gleichmassig verteilten Überzug von Pressmasse überzogene Stoffbahn wurde in entsprechende Stocke zerschnitten. Je 10 von ihnen wurden bereinandergelegt und bei einem Press druck von 50 kg pro cm2 un, d 150 C 25 Minuten verpre¯t. Die so gewon- nenen ungefähr 5 mm starken Platten erwie- sen sich infolge der Gleichmässigkeit der Verteilung von Bindemittel und Textileinlagen als die allerbesten.
Beispiel 4 :
Das in Beispiel l beschriebene Presspulver wurde in einem Eneter mit Idser gleich bis 1% fachen Gewichtsmenge eines Losungs- mittelgemisches, bestehend aus 70 Gewichtsteilen Dichloräthylen und 30 Gewichtsteilen Methanol, verknetet, bis eine völlig homogene, zäheTrasseentstanden war. Dieselbe wurde, wie in der Gummiindustrie blich, in Form einer Puppe auf den Kalander aufgegeben und auf Nesselgewebe bei mässiger Tempe- ratur von etwa 30-40 C auffriktioniert.
Die mit der Pre¯masse berzogene Gewebebahn wurde in zweckentsprechende Stucke ge- schnitten, die nach völligem Verdunsten des Losungsmittels zu je 10 St ck übereinander gele und bei einem Pressdruck von 50 ka pro cm2 und 150 G 25 Minuten verpresst wurden. Die so gewonnenen, ungefähr 5 mm sta-rken Platten erwiesen sich infolge der besonders grossen Homogenität t der Kunststoffmischung als vorzüglich.
Ein auf diese oder ähnliche Weise erhal tener Rohling ist infolge seiner ausserordentlich leichten und sauberen Verarbeitbarkeit. der verschiedenartigsten Verwendungen fÏhig.
Man kann ihn beispielsweise mit den ein fachsten Hilfsmitteln zur Herstellung von Kartonagen, Koffern und Kofferarmierungen, Galanteriewaren, Schreib-und B roartikeln, BucheinbÏnden bezw. Buchr cken. kunstgewerblichen Erzeugnissen, Attrappen.
Spielzeugen, HaushaltungsgegenstÏnden der verschiedensten Art, Bügeln für Taschen und dergleichen, Schirmgriffen, Gürtelschnallen.
Knöpfen und dergleichen, Steifwäsehe wie Kragen, Manschetten usw., Trinkbechern und andern BehÏltern oder Auskleidungen von solchen, geformten Bedarfsartikeln für phoiographisehe Zwecke, Bilderrahmen, Stukkaturerzeugnissen, geformten Bauelementen, insbesondere zur Auskleidung von Wohn-, Flugzeug-und Schiffsräumen sowie von Mobelbeschlägen, Tür-und Fenstergriffen.
Schildpattersatz, Karosserien bezw. Teilen von solchen, GehÏusen für die versehieden- sten Zwecke, Maschinenelementen, Dichtun- gen, Kolbenmanschetten, Zwischenkupplun- gen, Flugzeugpropellern, Rohren, insbeson- dere an Ort und Stelle beque. m verformbaren Kr mmern, leicht aufweitbaren Muffen.
Verschlu¯kapseln, Isolierh llen, ganz aus Kunststoff bestehenden Spulenkorpem, Schal- tern usw. verwenden. Man erhält dabei auf einfachste Weise und im allgemeinen schon mit ganz behelfsmässigenArbeitsvorrichtun- gen Enderzeugnisse, die bei Temperaturen zwischen 40 und 45¯C noch ausgezeichnete Formbeständigkeit und die sonstigen ein gangs geschilderten vorteilhaften Eigen- schaften sowie eine ausserordentlich grolle Schlagbiegefestigkeit aufweisen.
Process for the production of a plastic blank.
As is well known, blanks for the production of the most varied of uses have often been produced by pressing plastics, preferably with the addition of plasticizers and fillers. In order to meet the requirements of practice, such blanks should permanently retain their shape; but still be elastic. They should be acid-proof and moisture-proof and at a moderately elevated temperature, e.g.
B. after immersion in hot water, be sufficiently malleable to be able to be deformed with the help of a model or a die with exact dimensions, but at temperatures up to at least 40 C it must be so stiff that it does not yield to a heavy weight load. Furthermore, they should not lose their elasticity and strength through aging and should not give off any disturbing substances during use, etc.
None of the plastic blanks known to date have met these requirements satisfactorily.
It has now been found that one can obtain a blank of this type which is satisfactory in every respect and which is also characterized by a very exceptional flexural impact strength, if one starts from a special type of polyvinyl formaldehyde acetal specially adapted to these requirements and processes it appropriately.
First and foremost, the polyvinylformaldehyde acetal must be highly viscous and, in addition to the acetal groups, also have an ester group content of 6-8. % and a hydroxyl content of 10-15%. An ester acetal with these special properties can, for example, by the known soaping of polyvinyl acetates with a bucket between 50 and 150 seconds in 20% ethyl acetate solution using the ball drop method with a steel ball of Gain 3 mm diameter at 20 ° C. and 25 cm measurement distance, measured viscosity and subsequent acetalization.
Another condition for the satisfactory effect in general and the stability of the blank and the finished products made from it is that the polyvinylformaldehyde acetal is washed completely free of acid.
Furthermore, the press powder should be as fine-grained as possible. It is preferred to use only polyvinyl formaldehyde acetal powder which passes through a sieve of approximately 400 meshes per cm2.
The present invention also relates to a process for producing a blank made of plastic, which is characterized in that highly viscous polyvinylformaldehyde aetal with an ester group content of 6-8% and a hydroxyl content of 10-15% in a completely acid-free and very fine-grained state pressed with a plasticizer.
The blank obtained in this way is permanently dimensionally stable and yet elastic, acid-resistant, moisture-resistant; it is used at a moderately increased temperature, e.g. B. after immersion in hot water, sufficiently malleable to be deformed with the help of a model or a matrix, but is so stiff at temperatures up to at least 40 C that it does not yield to a heavy weight load; it does not lose its elasticity and strength with aging and does not emit any harmful substances during use and is also characterized by high impact resistance.
The most appropriate blank is obtained with a sparingly dosed addition of plasticizers with particular assurance of an intimate mixing while at the same time maintaining the fine powderiness with the incorporation of an equally fine powdery hardening filler.
As plasticizers, those known for polyvinylformaldehyde aetals can be used, provided that they are dermatologically flawless for their special purpose.
The dichloroethyl phosphate known under the trade name “Cetamoll Q” and the dimethyl glycol phthalate known under the trade name “Palatinol 0” have proven particularly good. All finely powdered hard materials are suitable as fillers, especially highly absorbent ones. English red works very well.
The best way to ensure an appropriate consistency of the press powder is to first thoroughly process the entire filler additive with the plasticizer to be added and only a small part of the polyvinyl formaldehyde acetal powder, and only then process the main amount of the polyvinyl formaldehyde acetal with the highly plasticized one , but due to the relatively considerable amount of filler added to the baking, the proportion prevented is gradually mixed again as intimately as possible. The plasticizer can also initially only be intimately mixed with an absorbent filler and only then gradually admixed with the polyvinylformaldehyde aetal.
A press powder produced according to these criteria can be pressed at a pre-pressure of 30-50 kg per cm2 and a pressing temperature of around 150-160, for example, to form sheets that largely meet all the requirements for plastic blanks mentioned above . The duration of the pressing depends on the thickness of the panels to be produced and is, for example, about 30 minutes for a 5 mm thick panel.
Sheets with inlays made of textile fabrics, especially nettle cloth, have proven to be particularly effective. For example, plates with a thickness of 5 mm are made up of 8 to 10 fabric layers. Such plates with fabric inlays can also be produced by a simple pre-process.
For this purpose, a thin, evenly distributed layer of polyvinylformaldehyde acetal press powder is placed on the press base, a piece of textile fabric of the appropriate size, for example nettle cloth, sprinkled over it again with pre-powder, applied a second textile layer, etc., until the desired number of fabric inserts and the required panel thickness is reached, and then press the whole thing as described above.
A particularly uniform arrangement between fabric inlays and intermediate binding agent layers can be achieved if the fabric webs on the calender are first covered and penetrated with the polyvinylformaldehyde-aetal powder by friction, and then the so-coated webs are cut into appropriately dimensioned pieces and one each after. desired plate thickness more or less large number of such pieces united by pressing under the conditions given above.
Example 1: 10 parts by weight of a viscosity measured by saponification of a polyvinyl acetate with a viscosity between 50 and 150 seconds in 20% ethyl acetate solution according to the Eugel case method with a steel ball 3 mm in diameter at 20 ° C. and 25 cm measuring distance and subsequent aoetalization , sieved through a sieve of about 400 meshes and washed completely acid-free, polyvinylformaldehyde acetal powder was mixed with 10 parts by weight of Engliseh red. This mixture became 10 parts by weight of the under the trade name.
men "Cetamoll Q" got. Nnten dichloroethyl phosphate was added with thorough stirring.
A further 90 parts by weight of the above-described polyvinyl formaldehyde acetal powder were then gradually worked into this plasticizer-containing basic mixture with the best possible homogenization. The thus obtained press powder containing softener was pressed in a stack press under a pressing pressure of 30 kg per cm2 at 160 ° C. for half an hour to give sheets of 5 mm thickness. When placed in water of around 80-95¯ these plates become so malleable that they can be precisely adapted to the shape of a model or a die.
The moldings obtained in this way retain their shape unchanged at temperatures of at least 40 C, even if they have to endure considerable jerks. For the rest, Sis largely correspond to the requirements specified at the beginning.
Example 2:
The press powder described in Example 1 was applied to a press base in a thin layer that was as evenly distributed as possible. A stick of nettle cloth was placed over it. Another layer of pre-powder was sprinkled over this. This was followed by a second edition of nettle cloth, etc., until a sandwich with 8 nettle cloth layers was achieved.
This was pressed under a pressure of 50 kg per cm 'at 150 ° C. for 30 minutes. The 5 mm thick plate obtained shows the advantages of those obtained according to Example 1 to an even greater extent.
Example 3:
The press powder described in Example 1 was fractionated on a calender onto a web of nettle cloth. The web of material covered with an evenly distributed coating of molding compound was cut into appropriate sticks. Ten of them were placed one on top of the other and pressed for 25 minutes at a pressure of 50 kg per cm2, d 150 C. The approximately 5 mm thick panels obtained in this way turned out to be the very best due to the uniformity of the distribution of binding agent and textile inlays.
Example 4:
The press powder described in Example 1 was kneaded in a meter with idser equal to 1% times the amount by weight of a solvent mixture consisting of 70 parts by weight of dichloroethylene and 30 parts by weight of methanol until a completely homogeneous, tough route was formed. As is customary in the rubber industry, the same was placed on the calender in the form of a doll and frictionized onto nettle fabric at a moderate temperature of around 30-40 ° C.
The web of fabric covered with the pre-mass was cut into appropriate pieces, which, after the solvent had completely evaporated, were placed 10 pieces on top of each other and pressed at a pressure of 50 ka per cm2 and 150 G for 25 minutes. The approximately 5 mm thick plates obtained in this way proved to be excellent due to the particularly high homogeneity of the plastic mixture.
A blank obtained in this or a similar way is extremely easy and clean to process as a result of its extremely easy and clean processing properties. suitable for a wide variety of uses.
It can be used, for example, with the simplest aids for the production of cardboard boxes, suitcases and case armouring, haberdashery, writing and office items, book bindings and / or. Book spine. handicrafts, dummies.
Toys, household items of all kinds, hangers for bags and the like, umbrella handles, belt buckles.
Buttons and the like, stiff fabrics such as collars, cuffs, etc., drinking cups and other containers or linings of such shaped articles of necessity for photography purposes, picture frames, stucco products, shaped structural elements, in particular for lining living quarters, aircraft and ship rooms as well as furniture fittings, doors -and window handles.
Tortoiseshell set, bodies resp. Parts of such, housings for the most varied of purposes, machine elements, seals, piston sleeves, intermediate couplings, aircraft propellers, pipes, especially on the spot. With deformable elbows, easily expandable sleeves.
Use caps, insulating sleeves, bobbins made entirely of plastic, switches, etc. One obtains end products in the simplest way and generally with very makeshift working devices which still have excellent dimensional stability at temperatures between 40 and 45 ° C and the other advantageous properties described above, as well as extremely high impact resistance.