DD269297A3 - Farbkonzentrat zur einfaerbung von polyvinylchlorid - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Farbkonzentrat (Masterbatch) zur Einfaerbung von PVC auf der Basis PVC-freien Traegermaterials, das in der plastverarbeitenden Industrie Anwendung finden kann. Erfindungsgemaess wird als Traegermaterial eines aus Traegermaterial, Pigmenten und Zusatzstoffen bestehenden Masterbatches ein Polyolefin oder ein Copolymer oder ein Gemisch aus beiden, und als ein Zusatzstoff ein Stearat und/oder ein linearer Kohlenwasserstoff zwischen C6...C15 verwendet.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Farbkonzentrat (Masterbatch) zur Einfärbung von PVC auf der Basis PVC-freien Trägermaterials, welches in der plastverarbeitendcn Industrie Anwendung finden kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt erfolgt die Einfärbung von PVC hauptsächlich über solche Farbkonzentrate, die aus einem PVC-haltigen Trägermaterial begehen. Diese Verfahrensweise wird in dor DE-OS 2651444 ausführlich beschrieben. Für die Herstellung des Farbkonzentr.'ies müssen das Grundmaterial, Weichmacher und Zusatzstoffe in einem Heizmischer erwärmt werden. Anschließend wird di sses Gemisch wieder auf Normaltemperatur abgekühlt und dem weiteren Verarbeitungsprozeß zugeführt. Dies wird auch in der DE-AS 2133061 beschrieben, um rieselfähige, nicht stäubende, leicht dispergierbare Konzentrate zu erhalten.

Diese Verfahren sind durch einen relativ komplizierten technologischen Ablauf gekennzeichnet, der infolge von Aufheizen und Abkühlen einen hohen Energiebedarf besitzt. Außerdem kann es beim Erwärmungsprozeß zum Freisetzen toxischer Stoffe, insbesondere Chlorwasserstoffgas und chloriertem Kohlenwasserstoff kommen. Des weiteren sind diese Farbkonzentrute aufgrund der Verwendung von Weichmachern als Zusatzstoffe ausschließlich zur Einfärbung von Weich-PVC geeignet. Eine andere Herstellungsweise wird in den Schriften DE-OS ?713708 sowie DE-OS 2608600 angegeben. In diesen Schriften werden z. B. Gemische hergestellt, in denen zur Modifzierung von Homo- und Copolymeren ataktisches Polypropylen bzw. kolloidale Kieselsäure und Polyethylenwachs (Viskositätssteuerung) verwendet werden. Bei diesem Verfahren wird bei normalen Temperaturen gearbeitet.

Die Verwendung von bestimmten Zusatzstoffen, z. B. kolloidale Kieselsäure, erfordert sehr hohe Scherkräfte bei der Verarbeitung und damit ein großes LD-Verhältnis bezüglich der Schnecke. Dieses bringt gleichzeitig einen komplizierten technologischen Ablauf mit sich.

/ Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Farbkonzentrates zur Einfärbung von PVC, welches mit einfachen, energiesparenden technologischen Mitteln hergestellt werden kann, wobei die Neigung zum Freisetzen toxischer Stoffe verringert wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Farbkonzentrat zur Einfärbung von PVC zu entwickeln, welches auf einem PVC-freiers Trägermaterial basiert und zum homogenen schlierenfreien Einfärben von Spritzguß- bzw. olasfähigem PVC geoignp" ist. Dabei sollen die Qualitätsmerkmale der eingefäi bten Formteile durch den artfremden Polymeranteil nicht negativ beeinflußt werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Trägermaterial des aus Trägermaterial, Pigmenten und Zusatzstoffen bestehenden Farbkonzentrates zur Einfärbung von PVC ein Polyolefin oder Copolymer oder ein Gemisch aus beiden ist, und daß ein Zusatzstoff ein Stearat und/oder ein linearer Kohlenwasserstoff zwischen C₆... C₁₅ ist.

Dieses Farbkonzentrat setzt sich zusammen aus 45 bis 95% eines Polyolefins und/oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVAC), 5 bis 55% Pigment und/oder Pigmentpräparation, 0,05 bis 10% eines Stearates sowie 1 bis 3% eines linearen Kohlenwasserstoffes zwischen C₆...Ci₅.

Als Polyolefin wird vorzugsweise Polyethylen mit einem Schmelzindex MFi₄₉Z₁₉₀ 3...20g/10min eingesetzt. Als Ethylen-Vinylacetat-Copol·, Tier werden bevorzugt Copolymere mit einem Schmelzindex MFi_i3n90 3. ..20 g/10 min verwendet. Dabei Kann

das Copolymer sowohl einen einheitlichen Schmelzindex aufweisen, es können aber auch Gemische von Copolymeren unterschiedlicher Schmelzindizes verwendet worden.

Die eingesetzten Pigmente bzw. Pigmentpräparationen können sowohl anorganischer Natur (Ruß, Titandioxid, Eisenoxid, Ultramarin) als auch organischer Natur (Phthalocyanin, Disazo, Monoazo, Perinon, Thioindigo oder Metallkomplexe! sein. Dabei können diese Pigmentklassen innerhalü des genannten Anteiles beliebig miteinander vermischt werden.

Als Stearat wird vorzugsweise Zink-Stearat eingesetzt, aber auch der Einsatz anderer Stearate, wie Calzium- oder Butylstearat, ist möglich.

Zur besseren Oberflächenbildung der eingesetzten Pigmente wird ein linearer Kohlenwasserstoff in Form von Paraffinum perliquidum zugegeben.

Die genannten Bestandteile worden in einem Schnellmischer etwa 30-6Os vorgemischt, anschließend einem Extruder zugeführt und danach über Heißabschlag oder Stranggranulierung konfektioniert. Man erhält Konzentrate in Form von zylindrigem oder linsenförmigem Granulat, welches automatisch dosierbar und problemlos lagerfähig ist. Der Zusatz zum Endprodukt beträgt zwischen 0,5 bis 10%.

Mit dem erfindungsgemäß hergestellten Farbkonzentrat kann PVC bei dor Verarbeitung homogen und schlierenfrei eingefärbt werden. Durch die Möglichkeit des Einsatzes verschiedenster Pigmente bzw. Pigmentmischungen können alle Varianten des gesamten Farbkreises hergestellt werden.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll im folgenden an vier Ausführungsbeispielen erläutert werden.

Beispiel 1

Zur Herstellung eines braunen Farbkonzentrates werden

87,7 Teile EVAC (Miravithen) 10,5 Teile Farbpigment Red 101

1,8 Teile Ruß

1,0 Teile Stearat

1,3 Teile Paraffinum perliquidum

in einen Schnellmischer gegeben und bei einer Drehzahl von 450U/min 30s lang gemischt.

Die hergestellte Mischung wird anschließend ir. einen Einschneckenextruder umgesetzt und in einem Temperaturbereich von 90-13O⁰C homogenisiert bzw. dispergiert unc nachfolgend zu linsenförmigem Granulat mittels Heißabschlag ko-ifektioniert.

Beispiel 2

Farbkonzentrat, bestehend aus:

62Gew.-%EVAC 38Gew.-% präparierter Ruß 1,5 Gew.-% Stearat 2Gew.-% Paraffinum perliquidum

Beispiel 3

Farbkonzentrat, bestehend aus:

70Gew.-%EVAC

20Gew.-% Polyethylen niederer Dichte

10Gew.-% Titandioxid

1,5Gew.-%Ste=uat

2,5Gew.-% Paraffinum perliquidum

Beispiel 4

Farbkonzentrat, bestehend aus:

81Gew.-%EVAC

7Gew.-% "olyethylen niederer Dichte 12Gew.-% Pigment Yellow 17

1Gew.-% Stearat 1,5Gew.-% Paraffinum perliquidum

Die Herstellung der Farbkonzentrate der Beispiele 2 bis 4 erfolgt analog Beispiel 1.

Mit den aus den genannten Beispielen erhaltenen Farbkonzentraten wurden PVC-Hohlkörper beim Blasprozeß und PVC bei der Spritzgußverarbeitung gefärbt. Dabei konnten in beiden Anwendungsgebieten äußerst homogene Einfärbiingen erzielt werden und alle erforderlichen mechanischen Kennwerte der Finalerzeugnisse wurden in keiner Weise durch den Fremd-Polymeranteil negativ beeinflußt.

Claims (6)

1. Farbkonzentrat zur Einfärbung von Polyvinylchlorid (PVC), bestehend aus Trägermaterial, Pigmenten sowie Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial ein Polyolefin odor Copolymer oder ein Gemisch aus beiden ist und daß als ein Zusatzstoff ein Stearat und/oder ein linearer Kohlenwasserstoff zwischen C₆...Ci5 verwendet wird.

2. Farbkonzentrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyolefin Polyethylen mit einem Schmelzindex MFi₄₉Zi₉₀ 3... 20g/10min eingesetzt wird.

3. Farbkonzentrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Copolymer ein solches eingesetzt wird, welches einen Schmelzindex MFi₄₉Z₁₉₀ 3... 30 g/10 min aufweist.

4. Farbkonzentrat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymer ein Ethylen-Copolymer (EVAC) ist.

5. Farbkonzentrat nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Trägermnterials 45 bis 95% beträgt.

6. Farbkonzentrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stearat Zink-Stearat, Calzium-Stearat oder Butyl-Stearat ist und der lineare Kohlenwasserstoff Paraffinum perliquidum.