DE68924900T2

DE68924900T2 - Verfahren zur Herstellung einer füllstoffhaltigen gefärbten thermoplastischen Harzmischung.

Info

Publication number: DE68924900T2
Application number: DE68924900T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Fujii; Katsuyasu Fukuda; Shinichi Hori; Yukio Kurioka; Tatsuyuki Mitsuno
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1988-10-15
Filing date: 1989-10-12
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2009-10-13
Also published as: CA2000542A1; EP0365400A2; EP0365400B1; JP2673712B2; CA2000542C; DE68924900D1; EP0365400A3; US5041259A; JPH02105861A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer gefärbten Harzzusammensetzung, die bessere Pigmentdispergierbarkeit und Schlagfestigkeit aufweist, und die als Formkörper, Platten und Folien verwendet werden kann, die durch Spritzformen oder Extrusionsformen hergestellt werden, wobei die Zusammensetzung eine thermoplastische Harzzusammensetzung umfaßt in die ein Pigment eingemischt ist.
Als Farbstoffe für füllstoffhaltige gefärbte thermoplastische Harzzusammensetzungen werden im allgemeinen unbehandelte Pigmente oder behandelte Pigmente verwendet, in denen Metallseifen, wie Zinkstearat und Magnesiumstearat, oder Dispersionsmedien, wie Wachs und eine Fettsäure, mit unbehandelten Pigmenten gemischt sind. Üblicherweise werden Pigmente, behandelt oder nicht, und Füllstoffe zusammen zu den thermoplastischen Harzen gegeben und das Gemisch mit Extrudem, Banbury-Mischern, Knetwerken oder dgl. schmelzgeknetet, wobei Eigenschaften, wie Hitzebeständigkeit, Biegfestigkeit, Flammenverzögerung, Formstabilität, Bedruckbarkeit, Beschichtbarkeit und Haftung, verbessert werden.
Jedoch sind im Fall von unbehandelten Pigmenten Hochleistungsknetvorrichtungen, wie Doppelschneckenextruder und Banbury-Mischer, erforderlich und außerdem ist die Farbentwicklung instabil. Bei der gleichzeitigen Vermischung von behandelten Pigmenten, Füllstoffen und thermoplastischen Harzen wird das Dispersionmedium für das Pigment beim Schmelzknetschritt auf den Füllstoffen adsorbiert, und es wird sogar mit Hochleistungsknetvorrichtungen, wie Doppelschneckenextrudern und Banbury-Mischern, keine gute Dispersion der Pigmente erreicht. Eine solch schlechte Dispersion von Pigmenten ergibt eine Verringerung der Farbdichte, ungleichmaßige Farbung und Verschlechterung von Eigenschaften, und der Wert der Produkte wird extrem erniedrigt.
JP-A-63 113057 betrifft ein Pigmentmasterbatch, bestehend aus Pigment, Dispersionsmedium und Polypropylen. Das Masterbatch wird zu den Füllstoffen und thermoplastischen Harzen gegeben. Das Gemisch wird spritzgeformt, bis eine gefärbte Harzverbindung erhalten wird.
Ein übliches Verfahren zur Herstellung einer füllstoffhaltigen gefarbten thermoplastischen Harzzusammensetzung umfaßt das gleichzeifige und gleichförmige Mischen aller thermoplastischen Harze oder thermoplastischen Harzzusammensetzungen, Füllstoffe und Pigmente, Schmelzkneten des Gemisches mit Schmelzknetvorrichtungen, wie Extrudem, Banbury-Mischern oder Knetwerken, und Zerkleinern. Jedoch weist in dem Fall, daß die Pigmente trocken gefärbt oder ein Masterbatch sind, dieses Verfahren Probleme auf, da die Füllstoffe auf dem Dispersionsmedium für die Pigmente während des Schmelzknetschritts adsorbiert werden und ein Pigmentagglomerat hergestellt wird, wobei eine Verringerung der Farbdichte, eine Verschlechterung des Glanzes und eine Verminderung der Schlagfestigkeit durch die schlechte Pigmentdispersion mit sich gebracht werden.
Ein Versuch zum Lösen des Problems wird unter gleichzeitigem Durchführen des Schmelzknetens genauso wie vorstehend unter Verwendung eines Pigmentmasterbatch, umfassend eine Trockenfarbe oder ein Masterpulver und ein als Trägerharz verwendetes thermoplastisches Harz, durchgeführt, wobei das Konzentrat zerkleinert wird. Gemäß diesem Verfahren wird eine Verbesserung der Pigmentdispergierbarkeit erkannt, aber die Produkte sind auf dem Fachgebiet der neueren Industrieteile unzureichend in der Hitzebeständigkeit und der Schlagfestigkeit, die ein hohes Maß dieser Eigenschaften erfordern. Ferner bestehen insofern wirtschaftliche Probleme, als die Verwendung eines Pigmentmasterbatch eine Erhöhung der Kosten mit sich bringt.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung einer füllstoffhaltigen gefärbten thermoplastischen Harzzusammensetzung unter Verwendung einer Schmelzknetvorrichtung bereitzustellen, die besser in der Pigmentdispersion und verbessert im Aussehen, wie der Gleichmäßigkeit und Färbung, und der Schlagfestigkeit ist.
Die erfindungsgemäße füllstoffhaltige gefärbte thermoplastische Harzzusammensetzung ist zur Verwendung auf den Fachgebieten von technischen Geräten geeignet, wie Kraftfahrzeugen und Werkzeugteilen, die im hohen Maß Hitzebeständigkeit und Schlagfestigkeit erfordern.

Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer füllstoffhaltigen gefärbten thermoplastischen Harzzusammensetzung (F), umfassend das Schmelzkneten eines Füllstoffs (C) mit mindestens einem Teil der Bestandteile des Harzes, bestehend aus einem thermoplastischen Harz (A) und/oder einer thermoplastischen Harzzusammensetzung (B), Zugabe des Restes des Harzes, falls vorhanden, mit einem behandelten Pigment (E) zum Gemisch und dann weiter Durchführen des kontinuierlichen Schmelzknetens. In einer anderen Ausführungsform stellt es ein Verfahren zur Herstellung einer füllstoffhaltigen thermoplastischen Harzzusammensetzung (F) bereit, umfassend das Schmelzkneten eines Füllstoffs (C) mit mindestens einem Teil des thermoplastischen Harzes (A) und/oder mindestens einem Teil einer der Zusammensetzungen einer thermoplastischen Harzzusammensetzung (B), Verfestigen des Gemisches, um ein Füllstoffmasterbatch (G) herzustellen, und dann Schmelzkneten eines Gemisches aus dem Masterbatch (G), dem Rest von (A) und/oder (B), falls vorhanden, und einem behandelten Pigment (E).
Das thermoplastische Harz (A) ist ein kristallines Polypropylen. Es schließt (1) ein Homopolymer von Propylen, (2) Blockcopolymer, erhalten durch Polymerisation von Propylen im ersten Schritt und Copolymerisation von Ethylen und einem α-Olefin, wie Propylen oder Buten-1, im zweiten Schritt, und (3) ein statistisches Copolymer, erhalten durch Polymerisation von Propylen im ersten Schritt und Copolymerisation von Propylen und einem α-Olefin, wie Ethylen und Buten-1, ein.
Das bei der vorliegenden füllstoffhaltigen gefärbten thermoplastischen Harzzusammensetzung verwendete Polypropylen, das für Gegenstände verwendet wird, die Hitzebeständigkeit und Festigkeit erfordern, ist vorzugsweise ein Homopolymer von Propylen oder ein hochkristallines Polypropylen, wie das Blockcopolymer, bei dem ein Homopolymerteil, der das im ersten Schritt polymerisierte erste Segment ist, eine isotaktische Pentadenfraktion des in siedendem Heptan unlöslichen Teils von 0.970 oder mehr, einen in siedendem Heptan löslichen Gehalt von 5.0 Gew.-% oder weniger und einen bei 20ºC in Xylol löslichen Gehalt von 2.0 Gew.-% oder weniger aufweist. Das Polypropylen in der vorliegenden füllstoffhaltigen gefärbten thermoplastischen Harzzusammensetzung, das für Gegenstände verwendet wird, von denen Schlagbeständigkeit verlangt wird, ist vorzugsweise ein Propylenblockcopolymer, das einen Homopolymerteil von Propylen, der im ersten Schritt polymerisiert wird, und ein Polymer aus Ethylen und einem α-Olefin, wie Propylen oder Buten-1, umfaßt, das im zweiten Schritt polymerisiert wird.
Die thermoplastische Harzzusammensetzung (B) ist eine Zusammensetzung, umfassend das vorstehend erwähnte Polypropylen (A) und Ethylen-Propylen-Copolymer- Kautschuk (H). Statt des Kautschuks (H) kann ein Ethylen-Propylen-nicht konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (I) oder Ethylen-Buten-1-Copolymerkautschuk (J) verwendet werden.
Der Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk (H) weist einen Ethylengehalt von 15 - 85 Gew.-%, vorzugsweise 40 - 80 Gew.-%, auf. Das heißt, ein hochkristallines Copolymer mit einem größeren Ethylengehalt als 85 Gew.-% ist unter ublichen Kautschukformbedingungen schwierig zu verarbeiten und eines mit einem geringeren Ethylengehalt als 15 Gew.% weist erhöhte Glasubergangstemperatur (Tg) auf und verliert seine kautschukartigen Eigenschaften. Das wird nicht bevorzugt. Das Zahlenmittel des Molekulargewichts des Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuks ist vorzugsweise so, daß er in einem Extruder geknetet werden kann, nämlich 10000 - 100000. Wenn das Molekulargewicht zu gering ist, wird die Handhabung für die Zugabe zum Extruder schwierig und, wenn es zu groß ist, ist die Fließfähigkeit gering und die Verarbeitung schwierig.
Für den Ethylen-nicht konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk wird bevorzugt, daß der Gehalt an nicht konjugiertem Dien im Ausgangssubstanzkautschuk 3 Gew.-% oder weniger beträgt. Wenn der Gehalt an nicht konjugiertem Dien mehr als 3 Gew.-% beträgt, tritt eine Gelbildung während des Knetens auf, und das ist nicht bevorzugt. Ethylen-Buten-1-Copolymerkautschuk weist einen Ethylengehalt von 15 - 85 Gew.-%, vorzugsweise 40 - 80 Gew.-%, auf. Das Mischverhältnis von Polypropylen/Ethylen-Buten-1-Copolymerkautschuk beträgt 55/44 - 99/1 im Gewichtsverhältnis.
Der bei der vorliegenden Erfindung verwendete Füllstoff (C) schließt zum Beispiel anorganische Füllstoffe, wie Talkum, Calciumcarbonat, Glimmer, Bariumsulfat und Ton, Glasfasern und Kohlefasern ein. Wenn eine Verbesserung in der Biegfestigkeit und Hitzebeständigkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung erwünscht ist, werden vorzugsweise Talkum, Glimmer und Calciumcarbonat als Füllstoff (C) verwendet.
Die füllstoffhaltige thermoplastische Harzzusammensetzung (D) ist eine Zusammensetzung, umfassend Polypropylen (A), Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk (H) oder Ethylen-Propylen-nicht konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (I) und Füllstoff(C). In einer anderen Ausführuhgsform ist (D) eine Zusammensetzung, umfassend Polypropylen (A) und Füllstoff (C). Es ist auch ein Schmelzindex von mindestens 5 g/10 Min., vorzugsweise 10 g/10 Min., erwünscht.
Die füllstoffhaltige thermoplastische Harzzusammensetzung (D) kann durch Schmelzkneten der Bestandteile unter Verwendung von Extrudern, Banbury-Mischern, Knetwerken und dgl. hergestellt werden.
Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Pigment (E) ist ein behandeltes Pigment, umfassend ein unbehandeltes Pigment, gemischt mit einem Dispersionsmedium. Beispiele der unbehandelten Pigmente schließen organische Pigmente, wie Polyazopigmente, Chinacridonpigmente, Phthalocyananinpigmente und Perillen-Perinonpigmente, anorganische Pigmente, wie Titanoxid, Ultramarin und Eisenoxid und Ruß, ein. Bevorzugt sind ein organisches Pigment, ausgewählt aus der Gruppe Polyazorot und Phthalocyaninblau, ein anorganisches Pigment, ausgewahlt aus Titanoxid und Eisen(III)- oxid, Ruß, oder ein gemischtes Pigment davon. Diese Pigmente sind so unzureichend in der Dispersion und Färbungsstabilität, daß behandelte Pigmente, wie nachstehend an Beispielen veranschaulicht verwendet werden. Eines der behandelten Pigmente ist ein trocken gefärbtes Produkt, erhalten durch Hochgeschwindigkeitsmischen mit einem Henschelmischer des unbehandelten Pigments und eines Metallsalzes einer hoheren Fettsäure, wie Stearinsäure oder Laurinsäure, als Dispersionsmedium. Ein anderes behandeltes Pigment ist ein Masterpulver, erhalten durch Schmelzkneten des unbehandelten Pigments und Polyethylenwachs, hergestellt durch Wärmezersetzung von Polyethylen unter geeigneten Bedingungen oder durch Polymerisation von Ethylen unter geeigneten Bedingungen, als Dispersionsmedium unter Verwendung von Schmelzknetvorrichtungen, wie Extrudern, Banburymischern, Knetwerken und Kugelmühlen. Ein anderes behandeltes Pigment ist ein Masterpulver, erhalten durch Schmelzkneten des unbehandelten Pigments und Polypropylenwachs, hergestellt durch Wärmezersetzung von Polypropylen unter geeigneten Bedingungen oder durch Polymerisation von Propylen unter geeigneten Bedingungen, als Dispersionsmediumg unter Verwendung von Schmelzknetvorrichtungen, wie Extrudern, Banburymischern, Knetwerken und Kugelmühlen. Ein anderes behandeltes Pigment ist ein Masterpulver, erhalten durch Schmelzkneten des vorstehend trocken gefärbten oder Masterpulvers zusammen mit einem thermoplastischen Harz, wie Polyethylen oder Polypropylen als Trägerharz mit Schmelzknetapparaturen, wie Extrudern, Banburymischern und Knetwerken.
Die erfindungsgemäße gefärbte füllstoffhaltige thermoplastische Harzzusammensetzung (F) ist eine Zusammensetzung, umfassend das Polypropylen, den Füllstoff und das Pigment wie vorstehend erklärt. In einer anderen Ausführungsförm ist die Zusammensetzung (F) eine Zusammensetzung, umfassend das Polypropylen, den Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk (H) oder den Ethylen-Propylen-nicht konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (I), Füllstoffe (C) und die Pigmente.
Als Knetvorrichtungen können Scmmelzknetvorrichtungen, wie Extruder, Banbury-Mischer und Knetwerke, verwendet werden, aber bevorzugt sind Extruder und stärker bevorzugt Doppelschneckenextruder, insofern als eine kontinuierliche Herstellung möglich ist und eine getrennte Zugabe möglich ist.
Das Kneten wird zum Beispiel durch vorhergehendes homogenes Mischen des Polypropylens (A) oder (B) eines Gemisches von Polypropylen und einem der Kautschuke, ausgewählt aus Ethylen-Propylen-Copolymer-Kautschuk (H), Ethylen-Propylennicht konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (I) und Ethylen-Buten-1-Copolymerkautschuk (J), mit Füllstoff (C), Schmelzkneten des Gemisches mit einer Schmelzknetapparatur und weiter Zugabe der behandelten Pigmente (E) zur entstandenen Schmelze und Durchführen des kontinuierlichen Knetens durchgefuhrt. In einer anderen Ausführungsform wird das Kneten unter vorhergehendem homogenen Mischen mindestens eines Teils des Polypropylens (A) und/oder mindestens eines Teiles eines der Bestandteile von (B), ausgewahlt aus Polypropylen, Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk (H), Ethylen-Propylen-nicht konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (I) und Ethylen-Buten-1-Copolymerkautschuk (J), und des ganzen Fullstoffs (C), Schmelzkneten und Zerkleinern des Gemisches mit einer Schmelzknetapparatur, wobei ein Füllstoffmasterbatch (G) erhalten wird, homogenes Mischen dieses Füllstoffmasterbatch (G) mit dem Rest an Polypropylen (A) und/oder dem Rest der Bestandteile von (B), d.h. Polypropylen, Ethylen-Propylen- Copolymerkautschuk, Ethylen-Propylen-nicht konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk oder Ethylen-Buten-1-Copolymerkautschuk, falls vorhanden, und der behandelten Pigmente (E) und Schmelzkneten des Gemisches mit einer Schmelzknetvorrichtung durchgeführt.
Durch Schmelzen oder Zerkleinern des Füllstoffs mit dem thermoplastischen Harz oder der thermoplastischen Harzzusammensetzung wird der Füllstoff darin gleichförmig dispergiert und weiter die Füllstoffoberfläche mit dem thermoplastischen Harz oder der thermoplastischen Harzzusammensetzung beschichtet und so wird nicht ein Agglomerat des Pigments hergestellt, sondern es kann eine füllstoffhaltige gefärbte thermoplastische Harzzusammensetzung erhalten werden, die besser in der Pigmentdispersion ist.
Die vorliegende Erfindung wird im besonderen durch die folgenden Beispiele erklärt.
In den Beispielen sind die Meßverfahren der Eigenschaften folgende.

(1) Dispergierbarkeit

Ein plattenähnliches Teststück mit 3 mm Dicke wurde unter 121.6 bar (120 atm) bei 230ºC für 3 Minuten zu einer dünnen Folie zusammengedrückt und dann die Teilchendurchmesser von Pigment und Füllstoff mit einem polarisierenden optischen Mikroskop bei 50facher Vergrößerung untersucht, wobei die Dispergierbarkeit bestimmt wurde.
Die Dispergierbarkeit wurde aus dem maximalen Teilchendurchmesser in bezug auf die Kreisfläche der Pigmentteilchen im Feld des polarisierenden optischen Mikroskops gemäß folgenden Kriterien bestimmt. Grad maximaler Teilchendurchmesser oder weniger größer als

(2) Schlagbeständigkeitstest eines fallenden Gewichts (FWI)

Die Messung wurde gemäß dem in JIS-K722 spezifizierten Verfahren bei 23ºC durchgeführt.
Das vorstehend verwendete plattenähnliche Teststück wurde durch Trocknen der Zusammensetzung für 2 Stunden bei 120ºC in einem Heißlufttrockner und dann Spritzformen der Zusammensetzung mit einer Spritzformvorrichtung IS150E-V, hergestellt von Toshiba Machine Co., Ltd., bei einer Formgebungstemperatur von 220ºC und einer Formtemperatur von 50ºC für eine Spritzzeit von 15 Sekunden und eine Abkühlzeit von 30 Sekunden hergestellt.

(3) Bedingungen für die Herstellung der Zusammensetzung

Die Zusammensetzung wurde, wenn nicht anders angegeben, unter folgenden Bedingungen hergestellt.
Die jeweiligen Bestandteile mit gegebenen Mengen wurden abgewogen und homogen unter Verwendung eines Henschelmischers vorgemischt und dann das Gemisch mit einem kontinuierlichen Doppelschneckenextruder (TX 44 SS 30BW-2V, hergestellt von Japan Steel Works, Co. Ltd.) mit einer Extrusionsmenge von 30 kg/Std., einer Harztemperatur von 220ºC und einer Schneckengeschwindigkeit von 350 Upm unter Saugen durch eine Ablaßöffnung extrudiert. Schnecken, umfassend Rotoren des dreiflügeligen Typs, und Knetscheiben wurden an zwei Stellen in einer Knetzone angebracht, d.h. die erste in einer Zone, nahe der ersten Öffnung bzw. die andere bei der Zugabeöffnung.

Beispiele 1 - 3 und Vergleichsbeispiele 1 - 3

Thermoplastisches Harz A: Polypropylen (NOBLEN AX574, Sumitomo Chemical Co., Ltd.);
Thermoplastische Harzzusammensetzung (B): Polypropylen (NOBLE , Sumitomo Chemical Co., Ltd.)/Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk (ESPRENE E120P, Sumitomo Chemical Co., Ltd.) (40/5 Gewichtsverhältnis);
Füllstoff (C): Talkum (MICRONWHITE 5000S, Hayashi Kasei);
Behandelte Pigmente: Ruß (BLACKPEARL 800, Cabot Co.), dispergiert in Magnesiumstearat (Sakai Kakagu), Polyethylenwachs (AC WAX, Allied Chemical Corp.) oder Polypropylenwachs (HOECHST WAX PP-230, Hoechst AG.) (1:1 Gewichtsverhaltnis). Hochgeschwindigkeitsmischer, wie ein Henschelmischer, wurden fur die Dispersion in Magnesiumstearat und Knetmischer, wie Walzen, wurden für die Dispersion in Polyethylenwachs oder Polypropylenwachs verwendet, und dann wurden die Dispersionen pulverisiert.
Die vorstehenden Bestandteile (A), (B) und (C) wurden in einem Verhältnis von 35/45/20 (Gewichtsverhältnis) gemischt, von der ersten Zugabeöffnung zugegeben und unter gegebenen Knetbedingungen unter Zugabe des behandelten Pigments (1.75 Gew.- Teile pro 100 Gew.-Teile (A), (B) und (C)) von der zweiten Zugabeöffnung schmelzgeknetet, wobei die vorliegende füllstoffhaltige gefärbte thermoplastische Harzzusammensetzung erhalten wurde.
Als Vergleichsbeispiele wurden die gleichen Ausgangssubstanzen und das gleiche behandelte Pigment wie vorstehend in den gleichen Verhältnissen wie vorstehend homogen gemischt und das Gemisch von der ersten Zugabeöffnung zugegeben und unter gegebenen Knetbedingungen geknetet, um Zusammensetzungen zu erhalten.
Die entstandenen Zusammensetzungen wurden zu Teststücken unter gegebenen Spritzformbedingungen geformt und mit gegebenen Bewertungsverfahren bewertet. Die Ergebnisse der Bewertung sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt.
Bei den Beispielen 1 - 3 der vorliegenden Erfindung, bei denen das Pigment getrennt zugegeben wurde, tritt keine Zusammenballung von Talkum und Pigment auf und die Dispergierbarkeit und Schlagfestigkeit gegen ein fallendes Gewicht wurden, verglichen mit den Vergleichsbeispielen 1 - 3, bei denen die Ausgangssubstanzen und Pigmente gleichzeitig zugegeben und schmelzgeknetet wurden, stark verbessert.

Beispiele 4 - 6

Die gleichen Ausgangssubstanzen, wie in den Beispielen 1 - 3 verwendet, wurden in den gleichen Mischverhältnissen wie in den Beispielen 1 - 3 eingewogen und die anderen Ausgangssubstanzen außer dem Pigment unter gegebenen Schmelzknetbedingungen schmelzgeknetet, wobei Pellets erhalten wurden.
Die Füllstoffmasterbatchzusammensetzung wurde homogen mit dem bei den Beispielen 1 - 3 verwendeten Pigment gemischt und das Gemisch unter gegebenen Knetbedingungen schmelzgeknetet, um Zusammensetzungen zu erhalten. Die entstandenen Zusammensetzungen wurden genauso wie in den Beispielen 1 - 3 bewertet.
Unter Verwendung eines Masterbatch von Füllstoff, hergestellt mit Polypropylen und Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk, trat keine Zusammenballung von Talkum und Pigment auf, sondern die Dispergierbarkeit und der FWI-Wert waren im praktisch verwendbaren Bereich.

Beispiele 7 - 8 und Vergleichsbeispiele 4 - 5

Zusammensetzungen wurden genauso wie in den Beispielen 1 - 2 und Vergleichsbeispielen 1 - 2 für die Beispiele 7 - 8 bzw. Vergleichsbeispiele 4 - 5 hergestellt, außer daß Phthalocyaninblau (CYANINE BLUE GH, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) als Pigment verwendet wurde und diese Zusammensetzungen wurden bewertet. Die Ergebnisse der Bewertung sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt.
Eine deutliche Verbesserung wurde auch mit Phthalocyaninblau wie bei Ruß erreicht. So wird unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der füllstoffhaltigen gefärbten thermoplastischen Harzzusammensetzung eine Zusammenballung von Füllstoff und Pigment verringert, die Dispergierbarkeit des Pigments verbessert und eine Erhöhung der Farbdichte und deutliche Verbesserung der Schlagbeständigkeit möglich.

Beispiele 9 - 12 und Vergleichsbeispiel 6

60 Gew.-Teile Polypropylen (NOBLEN AX574) und 20 Gew.-Teile Polypropylen (NOBLE Z101A, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) als thermoplastisches Harz (A) und 20 Gew.-Teile Talkum (MICRONWHITE 5000S, hergestellt von Hayashi Kasei Co.) als Füllstoff (C) wurden verwendet.
Behandelte Pigmente wurden unter Verwendung der gleichen Ausgangssubstanzen und des gleichen Verfahrens, wie bei den Beispielen 1 - 3 verwendet, hergestellt.
Das vorstehende thermoplastische Harz (A) und der Füllstoff (C) wurden in einem gegebenen Verhältnis homogen gemischt und durch die erste Zugabeöffnung zugegeben und unter gegebenen Knetbedingungen schmelzgeknetet. Das behandelte Pigment (1.75 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile des Gemisches von (A) und (C)) wurde durch die zweite Zugabeöffnung zugegeben und schmelzgeknetet, wobei die erfindungsgemäße füllstoffhaltige gefärbte thermoplastische Harzzusammensetzung erhalten wurde.
Getrennt wurden das gleiche thermoplastische Harz (A) und der Füllstoff (C) wie vorstehend im gleichen Mischverhältnis wie vorstehend unter gegebenen Knetbedingungen schmelzgeknetet, wobei ein zerkleinertes Füllstoffmasterbatch (G) erhalten wurde. Die festgelegte Menge an Pigment (E) wurde homogen mit dem Masterbatch (G) gemischt und das Gemisch weiter unter gegebenen Knetbedingungen schmelzgeknetet, um eine Zusammensetzung zu erhalten.
Als Vergleichsbeispiel 6 wurden die gleichen Ausgangssubstanzen wie vorstehend einschließlich des Pigments im gleichen Mischverhältnis wie vorstehend gemischt, und eine Zusammensetzung wurde genauso hergestellt.
Die entstandenen Zusammensetzungen wurden geformt und genauso wie in den Beispielen 1 - 3 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt.
Gemäß dem Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen füllstoffhaltigen gefärbten thermoplastischen Harzzusammensetzung, bei der ein Pigment getrennt von den anderen Bestandteilen wie in den Beispielen 9 - 11 zugegeben wird oder ein Füllstoffvorgemisch vorher hergestellt und dann mit dem Pigment wie bei Beispiel 12 vermischt wird, kann eine Zusammenballung von Talkum und Pigment verhindert werden und die Dispergierbarkeit und Schlagbeständigkeit gegen ein fallendes Gewicht, verglichen mit dem Verfahren von Vergleichsbeispiel 6, deutlich verbessert werden, bei dem die Ausgangssubstanzen alle gleichzeitig gemischt und schmelzgeknetet werden.

Beispiel 13

Eine füllstoffhaltige gefärbte thermoplastische Harzzusammensetzung mit der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel 2 wurde wie folgt hergestellt.
Das thermoplastische Harz (A) und der Füllstoff (C) wurden im Gewichtsverhältnis von 35/20 unter gegebenen Knetbedingungen schmelzgeknetet, um ein zerkleinertes Füllstoffmasterbatch (G) herzustellen, zu dem gegebene Mengen einer thermoplastischen Harzzusammensetzung (B) und Pigment (E) gleichförmig gemischt wurden. Das Gemisch wurde weiter unter gegebenen Bedingungen schmelzgeknetet.
Eine erhaltene Zusammensetzung wurde geformt und genauso wie in den Beispielen 1 - 3 bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Die Herstellung eines Masterbatch aus einem Füllstoff und einem Teil des thermoplastischen Harzes und/oder einer thermoplastischen Harzzusammensetzung verhindert die Bildung der Agglomeraten von Talkum und Pigment und verbessert deutlich die Dispergierbarkeit und Schlagfestigkeit gegen ein fallendes Gewicht der entstandenen Zusammensetzung, verglichen mit Vergleichsbeispiel 2, bei dem alle Bestandteile gleichzeitig schmelzgeknetet werden.

Beispiel 14

Eine füllstoffhaltige gefärbte thermoplastische Harzzusammensetzung mit der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel 10 wurde wie folgt hergestellt.
Ein Teil des thermoplastischen Harzes (A), d.h. NOBLEN AX574, und eines Füllstoffs (C) wurden in einem Gewichtsverhältnis von 30/20 unter gegebenen Knetbedingungen schmelzgeknetet, um ein zerkleinertes Füllstoffmasterbatch herzustellen, zu dem gegebene Mengen des Restes des thermoplastischen Harzes (A), d.h. NOBLE AX574 und Z101A, und Pigment (E) gleichförmig gemischt wurden. Das Schmelzkneten wurde weiter unter gegebenen Bedingungen durchgeführt. Die erhaltene Zusammensetzung wurde geformt und genauso wie in den Beispielen 1 - 3 bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Die Herstellung des Masterbatch aus einem Teil des thermoplastischen Harzes und einem Füllstoff bewirkt keine Zusammenballung von Talkum und Pigment und verbessert die Dispergierbarkeit und Schlagbeständigkeit gegen ein fallendes Gewicht der entstandenen Zusammensetzung, verglichen mit Vergleichsbeispiel 6 bei dem die gesamten Bestandteile gleichzeitig schmelzgeknetet wurden. Tabelle 1 Beispiele Pigment Bewertung Herstellungsverfahren Art des Pigments Dispersionsmedium Dispergierbarkeit Getrennte Zugabe Füllstoff Ruß Phthalocyaninblau Magnesiumstearat Polyethylenwachs Polypropylenwachs * Füllstoffvorgemisch Tabelle 2 Vergleichsbeispiele Pigment Bewertung Herstellungsverfahren Art des Pigments Dispersionsmedium Dispergierbarkeit Gleichzeitige Zugabe Ruß Phthalocyaninblau Magnesiumstearat Polyethylenwachs Polypropylenwachs
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird die Dispergierbarkeit des Pigments deutlich verbessert und auffallende Wirkungen zeigen sich bei der Erhöhung der Farbdichte der Zusammensetzung und der Ausgewogenheit der Eigenschaften, insbesondere bei der Verbesserung der Schlagfestigkeit.
Die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte Harzzusammensetzung kann leicht zu Formkörpern unter Verwendung von üblicherweise für thermoplastisches Harz verwendeten Formverfahren, wie Spritzformen oder Extrusionsformen, hergestellt und für technische Geräte, von denen Hitzebeständigkeit und Schlagbeständigkeit in hohem Maße verlangt wird, wie für Kraftfahrzeugteile und Werkzeugteile, verwendet werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer füllstoffhaltigen gefärbten thermoplastischen Harzzusammensetzung (F), umfassend das Schmelzkneten eines Füllstoffs (C) mit mindestens einem Teil der Bestandteile des Harzes, bestehend aus einem thermoplastischen Harz (A) und/oder einer thermoplastischen Harzzusammensetzung (B) zum Erhalt eines beschichteten Füllstoffs, Zugabe des Restes von (A) und/oder (B), falls vorhanden, und eines behandelten Pigments (E), umfassend ein unbehandeltes Pigment und ein Dispersionsmedium, zu dem beschichteten Füllstoff und dann weiter Durchführen des kontinuierlichen Schmelzknetens.

2. Verfahren zur Herstellung einer füllstoffhaltigen gefärbten thermoplastischen Harzzusammensetzung (F), umfassend das Schmelzkneten eines Füllstoffs (C) mit mindestens einem Teil eines thermoplastischen Harzes (A) und/oder mindestens einem Teil eines der Bestandteile einer thermoplastischen Harzzusammensetzung (B), Verfestigen des Gemisches, um ein Füllstoffmasterbatch (G) herzustellen, und dann Schmelzkneten eines Gemisches aus dem Masterbatch (G), dem Rest von (A) und/oder (B), falls vorhanden, und einem behandelten Pigment (E), umfassend ein unbehandeltes Pigment und ein Dispersionsmedium.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das thermoplastische Harz (A) Polypropylen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die thermoplastische Harzzusammensetzung (B) eine Zusammensetzung, umfassend Polypropylen (A) und Ethylen- Propylen-Copolymerkautschuk (H), Polypropylen (A) und Ethylen-Propylennichtkonjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (I) oder Polypropylen (A) und Ethylen-Buten-1-Copolymerkautschuk (J), ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine thermoplastische Harzzusammensetzung (D), die eine Zusammensetzung, umfassend Polypropylen und einen Füllstoff, Polypropylen und Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk und einen Füllstoff oder Polypropylen und Ethylen-Propylen-nicht konjugiertes Dien- Copolymerkautschuk und einen Füllstoff ist, einen Schmelzindex von mindestens 5 g/10 Min. aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Füllstoff (C) ein anorganischer Füllstoff, ausgewählt aus Talkum, Glimmer und Calciumcarbonat, ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das behandelte Pigment (E) ein unbehandeltes Pigment und ein Metallsalz einer Fettsäure als Dispersionsmedium umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das behandelte Pigment (E) ein unbehandeltes Pigment und ein Polyethylenwachs als Dispersionsmedium umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das behandelte Pigment (E) ein unbehandeltes Pigment und ein Polypropylenwachs als Dispersionsmedium umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das behandelte Pigment (E) ein organisches Pigment, ausgewählt aus Polyazorot und Phthalocyaninblau, ein anorganisches Pigment, ausgewählt aus Titanoxid und Eisen(III)-oxid, Ruß, oder einem gemischten Pigment davon, umfaßt.