DE1908333A1 - Verfahren zum Formen von Gegenstaenden aus thermoplastischen Stoffgemischen - Google Patents

Description

DR. EYSENBACH

PATENTANWALT PULLACH/MDNCHEN

Zeioheni Tsli-5O«P

Datum ι 19„ Februar I969

Beschreibung

zur
Patentanmeldung

"Verfahren zum Formen von Gegenständen aus thermoplastischen Sto'ffgemisohen"

Anmelderini lion Fat & Oil Co., Ltd„, Tokyo, Japan

Die Priorität der folgenden drei japanischen Patentanmeldungen wird beansprucht! 1) Anmeldung Nr. 10 090/1968 vom 19· Eebruar I968

2) Anmeldung Nr» 20 841/1968 vom 30. März I968

3) Anmeldung Nr. 43 641/1968 vom 25. Juni I968

Die Erfindung betrifft ein Formgebungsverfahren für thermoplastische Stoffe zur Herstellung von geformten Erzeugnissen, bei denen den thermoplastischen Grundstoff bestimmte anorganische Substanzen als Füllstoffe beigefügt sind.

Bisher hat man in der Technik der Plastikstoffe bei der Verwendung von Calciumsulfat als Füllstoff ausschließlich den kristallwasserfreien G-ip's verwendet, obwohl das Calciumsulfat in drei Arten vorkommt, nämlich als Caloiumsulfatdihydrat (Gips), mit zwei Molekülen Kristallwasser, als CaIciumsulfathemihydrat mit einem halben Molekül Kristallwasser und kristallwasserfreiee Calciumsulfat, nämlich das sog. Anhydrit. Durch die Entwicklung der anorganisch-chemischen Industrie, und zwar vor allem durch. das beträchtliche Anwachsen des Anfalls von Calciumsulfat als Hebenprodukt, entstand ein zunehmendes Interesse an der Erfor-

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schung und Entwicklung von Verwendungsarten des Calciumsulfata als ein industrielles Ausgangsmaterial mit dem Ergebnis, daß eine immer größere Menge von Calciumsulfat in letzter Zeit

zur Herstellung von Stuckgips, Mörtel und dergl. verwendet j wird. Andererseits hat in der Industrie der Kalium- und Ammoniumsalze eine außerordentlich schnelle Entwickulung der Phosphorsäure- bzw. Phosphatindustrie stattgefunden und es kam dabei zu einem ganz außerordentlichen Anstieg der verfügbaren Mengen von Calciumsulfat als Nebenprodukt aus diesen Industriezweigen» Ss stellte eich heraus, daß es 3ich bei diesem als Nebenprodukt gewonnenen Calciumsulfat meistens um den sog· gebrannten Gips oder gelegentlich auch um das Calciumsulfat-Hemihydrat handelt· Diese Art von Gips, die leider in ihrer Qualität nicht von besonders hoher Güte ist, fällt allmählich in derart hohen Quantitäten an, daß es nicht zuviel ist, zu sagen, sie sei nahezu wertlos gewordene Dementsprechend ergab sich ein Zwang, hierfür eine neuartige Verwendung auf einer industriellen Basis zu finden»

Etwa zur gleichen Zeit ergaben sich auf dem Gebiet der organisch-makromolekularen Industrie bemerkenswerte Fortschrittej, die es letzthin ermöglichten, eine Vielzahl von synthetischen Harzen in großen Mengen und zu erträglichen Kosten verfügbar zu machen, so z.B. thermoplastische Stof feufcPolyäthylen, Poly« propylen, Polyvinylchlorid und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS-Harze)· Infolgedessen hat man diese thermoplastischen Stoffe duroh Formgebung verarbeitet, und daraus mit Hilfe der geeigneten Formgebungsmethoden eine Vielzahl von Platten, Filmen, Behältern und dergl. hergestellt j für solche Zwecke werden die thermoplastischen Stoffe in großen Mengen verbraucht. Insbesondere werden Polyäthylen und Polyvinylchlorid nicht nur als Verpackungsmaterial in Form von Filmen, Folien und dergl. verwendet, sondern man stellt daraus wegen ihren niedrigen Kosten auch die verschiedenartig*- sten Behälter her. Allerdings ist ungeachtet der Tatsache,

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daß die Kosten dieser aus Kunststoffen hergestellten Ver- '< packungsmaterialien und Behälter verhältnismäßig stark gesenkt werden konnten, das Verhältnis dieser Kosten zu den j

wünschenswerten Kosten immer noch recht hoch in solchen Fällen, bei denen die damit verpackten oder in den Behältern eingefüllten Waren selbst sehr billig sind und aus diesem Grunde können die bisher als Verpackungsmaterialien verwendeten Pilme oder Platten aus Kunststoffen im Preisvergleich Materialien wie Packpapier, Pappdeckel und dergl nicht verdrängen Aus diesem G-runde kommt es darauf an, die Menge der geringwertigen füllstoffe, die man den synthetischen Kunstharzen beimischen kann, so weit wie möglich zu erhöhen, ohne dabei die Eigen— schäften dieser Kunststoffe zu beeinträchtigen} dieses Ziel sollte auch für jene ^von hoher Bedeutung sein, die sich mit den Verpackungsmaterialien befassen^ Unter den gegenwärtigen Umständen ist jedoch diese Aufgabe in ihrer vollen Konsequenz noch kaum in Angriff genommen worden, obgleich die Verwendung von anorganischen Füllstoffen, beispielsweise von Talkum, Diatomeenerde und dergl, durchaus üblich ist, sich jedoch auf die Benutzung für die Undurchsichtigmachung beschränkt hat, unter Benutzung von kleinen Zusatzmengen (bis zu etwa Hiervon gibt es allerdings einige Ausnahmen, und zwar darin, daß zum Zweck der Herstellung von Fußbodenmaterialien oder Wandmaterialien einemöeir großen Mengenanteil an anorganischen Substanzen synthetische Kunstharze zugemischt werden,, Man bezweckt aber in solchen Fällen mit dem Zusatz der Kunststoffe nur, daß sie als eine Art Bindemittel wirken und man erwartet dabei nicht, daß die speziellen Qualitätseigensohaften der synthetischen Harze an sieh in solchen G-emischer erhalten bleiben· Deshalb kann man diese Anwendungsfälle nicht im gleichen Licht: betrachten, wie die Verhältnisse bei den zuvor erwähnten Verpackungsmaterialien

Die erfindungsgemäße Aufgabe bestand für die Erfinder also darin, zunächst festzustellen» wieviel von den anorganischen

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iHillstoffen mit den synthetischen Kunstharzen vermischbar ist, ohne deren spezifische Eigenschaften wesentlich zu beeinträchtigen} ala Ergebnis der Untersuchungen konnte gefunden werden, daß der zulässige Vermischungsgrad für Oalcium-.carbonat bei etwa 50 fi liegt. Eine solche Zumischungsmenge kann jedoch nicht als ausreichend angesehen werden, um Verpackungsmaterialien oder billige Behälter herzustellen, weil die Gestehungskosten noch zu hoch lägen. In diesem Stadium kamen die Erfinder auf den abwegig erscheinenden Gedanken, Gips zu diesem Zweck zu verwenden, der als Rückstand bei der Herstellung von Natriumtripolyphosphat entsteht, das in großen Mengen als Grundstoff für Reinigungsmittel gebraucht wird» Sie fanden dabei, daß ein solcher Gips in großen Anteilsmengen in Kunstharz eingearbeitet werden kann, ohne die gewünschten Eigenschaften der Kunstharze wesentlich zu beeinträchtigen» Dieser Befund war in der Tat eine überraschende Erkenntnis gegen jede Erwartung, weil Ale Temperatur, die zur Umwandlung von Gips zu Caloiumsulfathemihydrat erforderlich ist, bei 120⁰O liegt, d.h.· also wesentlioh niedriger, als die Verarbeitungstemperatur für Polyäthylen oder die Erweichungstemperatur für Polyvinylchlorid, so daß die Erfinder zunächst selbst annehmen mußten, daß während der Verarbeitung des Stoffgemisohes eine Entwässerung des Gipses stattfinden würde, wobei voraussichtlich der dabei entstehende Dampf die beabsichtigte Vermischungsoperation unmöglioh machen mußte«

Als die Erfinder auf diese neue Erkenntnis stießen, benutzten sie den als Nebenprodukt gewonnen^ Gips von einer körnigen, rohen Qualität, Im Hinblick auf den zuvor erwähnten Befund befaßten sie sich jedoch mit ernsthaften Untersuchungen dieser-Angelegenheit und benutzten dabei reinen Gips und wiederholten zu gleicher Zeit auch ihre bereits laufenden Forschungen zur Auffindung einer einfachen Reinigungsmethode für das rohe Hebenprodukt Calciumsulfat und auch weiterhin zur Auffindung von Formgebungsverfahren für Ol^ciumsulfatmischungen mit Eorm-

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gebungshilfamaterialien usw. und dies führte dazu, daß sie viele weitere überraschende Tatsachen herausfanden.

Im Nachstehenden sind einige dieser aus ihren Forschungen hervorgegangenen überraschenden Erkenntnisse erläutert. Vor- · i sichtshalber soll in diesem Zusammenhang jedoch erwähnt werden, daß sich die Ergebnisse ihrer nachstehend beschriebenen Forschungen hauptsächlich auf das Verhalten von Polyäthylen beziehen, das als der aufschlußreichste Vertreter der thermo- j plastischen Kunststoffe ausgewählt worden war* Der Grund hier-j für liegt in der bekannten Tatsache, daß Polyvinylchlorid im Verhältnis zum Polyäthylen eine größere Vermischbarkeit mit Füllstoffen aufweist, eine Tatsache, die auch durch wieder- ' holte Untersuchungen der Erfinder bestätigt werden konnte₀ ; Ein weiterer Grund liegt in der größeren Anwendungsbreite von Polyäthylen gegenüber Polyvinylchlorid als Kunststoffmaterial j in der Verwendung zum Verpackung und auchfgegenüber anderen Ma-j terialien, wie beispielsweise Polypropylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Goptlymer und dergl«, gebräuchlicher ist. Es konnte! aber schließlich festgestellt werden, daß mit Ausnahme von ge- | ringen Unterschiedlichkeiten bezüglich der jeweiligen Meßwerte auch von allen diesen Stoffen im wesentlichen die gleichen Ergebnisse gezeigt werden.

Dies vorausgeschickt, kann über die folgenden Befunde bei Polyäthylen berichtet werdenι

1.

Auf dem Wege eines Kalandrierens erhält der als Mischungsbestandteil verwendete reine Gips (pH 6„8), wenn er mit einer kleinen Menge eines Visoositätsverbesserers auf Kautsohukbasie eingesetzt wird, eine Vermisohungsfähigkeit bis zum Ausmaß von 95 Gew.-?C_r bezogen auf dae Gesamtgewicht des Gemisches, ohne dabei, selbst bei der Einarbeitung in einem

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solchen Ausmaß, die Eigenschaft des Polyäthylens in Bezug auf seine Erscheinung und den Griff zu verändern? es ist lediglich eine geringe Erhöhung der Sprödigkeit zu bemerken und die aus diesem Material hergestellten Erzeugnisse besitzen eine schneeweise färbung.

Wenn man im vorstehenden Falle die Menge des beigemischten Gripses unter einen Gehalt von etwa 75 Gew.->e des gesamten Gemischgewichtes herabsetzt, behalten die mit Hilfe des Kalandrierens hergestellten Erzeugnisse die Eigenschaften des Polyäthylens nicht nur im Hinblick auf ^ie äußere Erscheinung, sondern auch im Hinblick auf den Glanz und die Festigkeit (Zug- und Biegefestigkeit),,

Wenn man die Menge des Gipses auf etwa 50 Gew..-/* des gesamten Gemisohgewichtes einstellt, erhält man das gleiche Ergebnis wie im vorliegenden Falle auch dann, wenn man Gips ohne den Zusatz von irgendeinem Viscositätsverbesserer verwendet«

4.

Falls man als Reagenz Galciumsulfathemihydrat benutzt, indem man es durch Wasserzusatz zu einem Block verfestigt und diesen pulverisiert, kann man diese pulvrisiert® Substanz in genau der gleichen Weise verwenden, wie den. acz =*■ malen kristallwasserhaltigen Gips., und zwar auch dann, wenn darin ein Überfluß von freiem Wasser vorhanden ist,

5.

Als Visoositätsverbesserer brauchbar ist synthetischer Kautschuk auf A'thylen-Propylen-Basis oder auch auf Styrol-Butadien-Basis, ebenso wie natürlicher Kautschuk oder dergl}

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im Hinblick auf die Zusatzmenge dieses Viscositätsverbes- ■ serers genügt eine maximale Menge von etwa 3 Gew.-^bezüglich der thermischen Wiederstandskraft ist synthetischer Kautschuk auf A'thylen-Fropylen-Basis am geeignetsten, jedoch ist es wünschenswert, die Benutzung dieses Mittels soweit als möglich einzuschränken_e

Wenn man den als Nebenprodukt bei der Naßherstellung von Phosphat anfallenden rohen Gips verwendet, beispielsweise ein dunkelbraunes Gipsprodukt mit einem Gehalt von H Gew.-?6 freiem Wasser und 3 Gew.-# Verunreinigungen (bestehend aus Fe₂O,, SiO₂ und Al₂O, als Hauptkomponenten, zusammen mit 0,1 - 0,2 Gew.-# Phosphorsäure und ein wenig Sulfatreste), das einen pH-Wert von 4·6 aufweist, findet man eine Vermisohbarkeit bis etwa 85 Gew.-$ des Gesamtgewichts· Wenn man diese Gipsart zum Einarbeiten bis zum Ausmaß von etwa 60 Gew.-# verwendet, nehmen die daraus hergestellten Erzeugnisse eine dunkle, annähernd schwarze Färbung an, besitzen jedoch einen genügenden Glanz und auch die für Polyäthylenfolien erforderlich© Stärke·

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Wenn man diesen Nebenproduktgips mit Schwefelsäure oder Salzsäure vorbehandelt und nach einer Filtration wäscht oder neutralisiert, werden die ursprünglich stäbohenför— migen, körnigen Kristalle im allgemeinen in feinere Teilchen umgewandelt, die eine strohgelbe Färbung annehmen. Die Vermischbarkeit dieses vorbehandelten Materials mit Polyäthylen liegt zwischen der Vermisohbarkeit des reinen Gipses und des unraffinierten Nebenproduktgipses. Obgleich seine Färbung einen gelblichen Ton besitzt, ist dieser vorbehandelte Gips als Füllstoff für gefärbte Erzeugnisse gut brauchbar« Wenn man die Vorbehandlung mit einem Oxydationsmittel vornimmt, erhält man ein weißfar-

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biges Produkt, das gut brauchbar ist, um ungefärbte Erzeugnisse herzustellen«,

8_e

Bei einer Entwässerung des beschriebenen vorgereinigten und ;

strohgelben Nebenproduktgipses nimmt dieser eine weiße oder ;

elfenbeinweiße Färbung an. Obwohl dieses so vorbehandelte :

Produkt wasserfrei ist, läßt es sich in großen Mengen mit ^;

Polyäthylen in gleichen Verarbeitungsprozeß, wie er im vor- j

stehenden Abschnitt 4 für Oalciumsulfathemihydrat beschrie- j

ben ist, vermischen,, j

Die vorstehenden Angaben beziehen sich auf Befunde bei Untersuchungen mit dem Folienformungsprozeß« Dabei ist zu beachten, daß die Arbeitsweise bei diesem Prozeß mit einer Heißwalze bei einer Temperatur von 160-180⁰O durchgeführt wird und trotzdem keinerlei Störung ircenrlwelcher Art beobachtet wurde, öie aus einer von der Dehydrierung stammenden Dampfentwicklung herrühren könnte,. Da der Wassergehalt des in dem Produkt befindlichen OaIciumsulfats zu etwa 1/4 gefunden wurde, ist es vorstellbar, obgleich die Einzelheiten dieser Verhältnisse noch geklärt werden müssen, daß sich das Calciumsulfat in Oalciumsulfathemihydrat und wasserfreien Gips umgewandelt hat und es muß dabei eine große Menge von Dampf während dieser Bearbeitung freigesetzt worden sein«

10. ■

Bei der Herstellung von Phosphorsäure mit Hilfe des Zusatzes von Schwefelsäure zu Phophatgestein kann man einen sohneeweisen Grips als Nebenprodukt gewinnen, wenn man das Phosphatgestein mit der Schwefelsäure versetzt, nachdem man daraus organische Verunreinigungen durch Brennen des Phos-

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phatgesteins vorweg entfärbt·

.11.

Eb ist schwierig,das aus Polyäthylen und einer großen Menge von Gi's^ bestehende pulvrige Gemisoh direkt zu formen, wenn man die Spritzformgebungstechnik, die Blasformgebungstechnik oder die Pressformgebungstechnik verwendet, während es leicht möglich ist, diese Materialien zu formen, wenn man sie zunächst sehr gründlich verknetet und danach pulvrisiert oder gekört hat, indem man die gründliche Vermischung mit Hilfe der Spritzformungs- oder Blasformungsteohnik durchgeführt hat.

Der Erfindungsgegenstand besteht dementsprechend in einem Verfahren zum Formen von Gegenständen aus thermoplastischen Stoffgemischen mit einem Gehalt an Kunstharz und einer Calciumsulfatart, entweder in der Form von kristallwasserhaltigem Gips oder von Hemihydrat oder auch von Anhydrit, duroh eines der üblichen Formgebungsverfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein gründlich vorgeknetetes Stoffgemisoh verwendet, das eine Anteilsmenge an dem Calciumsulfat im Bereich von 30-90 Gew.-^fGesamtgemisohgewiohtes enthält·

Wie bereits zuvor erwähnt, ersoheinen die Phänomene, die sioh aus dem Forgebungsprozeß, bestehend aus der Einarbeitung einer großen Anteilsmenge von Gips im Polyäthylen ergeben, tatsächlich einzigartig und sehr bemerkenswert. Darüber hinaus ergibt sioh aus den nachstehend aufgeführten beispielsweisen Ausführungsformen, daß diese eigenartige Neigung allen thermoplastische, synthetischen Kunstkarzen gemeinsam ist·

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Die Erfindung wird nachfolgend an bevorzugten Aueführungsformen näher erläutert.

Das hauptsächlichste Ziel der Erfindung liegt wie gesagt in der Schaffung verschiedener Folien, Behälter und anderen geformten Gegenständen in großen Mengen und zu den geringstmögliohen Kosten zur Benutzung als Paokmaterial und dergl» mit Hilfe der Verwendung einer sehr billigen Sorte von Grips oder d%oiumsulfathemihydrat in großen Anteilsmengen als Füllstoff fair thermoplastische Kunststoffe ohne Beeinträchtigung der ursprünglichen Eigenschaften soloher Kunstharze, Weiterhin bezweckt die Erfindung die Aufsohließung eines industriellen Anwendungsbereiches für die Benutzung solcher Nebenprodukte, wie Gips und dergl·, die sich aus den Industriezweigen der Phosphorsäure bzw« Phosphatherstellung in großen Mengen als Abfallprodukt anbieten und demzufolge praktisch wertlos geworden sind und zwar eines Anwendungsgebietes, auf dem solche Nebenprodukte sehr gut und in großen Mengen verwendbar sind» Weitere Erfindungsziele sind aus den verschiedenen Beschreibungen der vorliegenden Anmeldung ersichtlich.

Ein Merkmal der erfindungsgemäß herstellbaren Erzeugnisse liegt darin, daß sie verhältnismäßig dick und schwer sind« weil bei ihnen große Anteilsmengen vonFüllstoffen Verwandung fanden, weiterhin, daß sie sich im Griff nicht nur im allgemeinen zart anfühlen, sondern auch in ihren FormbarlEäitseigensohaften und in ihrer Anfärbbarke it (Pigment dispergieiisaifktit) hervorragen. Ss kommt hinzu, daß diese Erzeugnisse weg©,.;, der großen Anteilsmengen des darin enthaltenen Füllstoffes feuerhemmend oder nichtentflammbar sind, obwohl Polyäthylen und dergl· Harze, bei denen es sich um brennbare synthetische Harze handelt, als Ausgangsmaterialien verwendet werden· Wegen dem kristallwassergehalt des als Füllstoff verwendeten Calciumsulfats laden sich die erfindungsgemäß hergestellten Erzeugnisse nur gering elektrisch auf und es besteht deshalb

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kein Erfordernis, das Material oder die daraus hergestellten" G-egenstände einer besonderen antistatischen Behandlung zu unterziehen«, Schließlich liegt natürlich der besondere Vorteil der Erfindung in de*i bemerkenswert niedrigen Gestehungskosten der Produkte im Vergleich zu jenen, die, wie bereits erwähnt, früher für solche Zwecke verwendet werden sind.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eig-emen sich alle thermoplastischen Kunstharze« Es gibt also eine Vielzahl von verschiedenen geeigneten Kunstharzen, wie beispielsweise Polyäthylen aus dem Hochdruckverfahren, Polyäthylen aus dem Mitteldruckpolymerisationsprozeß und auch Polyäthylen aus dem NiederdruokpolymerisationsprozeB. Eine ganze Gruppe von Polyolefinen einschließlich Polypropylen und dergle,Polyvinylchlorid, Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Oopolymer, ABS-Harz, die Gruppe der Polyester, die Gruppe der Polyamide uawe Im Hinblick auf das hauptsächliche Erfindungsziel ist jedoch Polyäthylen oder Polyvinylchlorid am günstigsten zu beurteilen_e Im Hinblick auf das zu verwendende Polyäthylen sind Polyäthylen aus dem Mitteldruckpolymerisationsverfahren und aus dem Hiederdruckpolymerisationsverfahren besonders gut geeignet, während im Hinblick auf Polyvinylchlorid ein solches am besten sich eignet, das aus einer weichgestellten Mischung oder aus einer halb gehärtet en Mischung bestellte

Für die Fälle, bei denen die Anteilsmenge des als Füllstoff verwendeten Gipses oder Calciumsulfathemihydrate höher liegt als 50 Gew.-$ des gesamten Gemischgewichtes, ist es wünschenswert, zur Erleichterung der Formgebungsbehandlung einen Viscositätsverbesserer zuzugeben, wie es bereits erwähnt worden istβ Es ist auch unschädlich, daneben die speziellen Zusatzstoffe zu verwenden, die normalerweise mit dem jeweiligen zu verwendenden Kunstharz vermischt werdenj im Falle der Erzeugnisse aus Polyvinylchloridharz eines weichgestellten oder eines halbhartgestellten Gemisches ist es natürlich erforder-

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lieh, auch einen Weichmacher zuzusetzen. Im Hinblick auf den zu verwendenden Füllstoff kann für die Zwecke der vorliegenden Erfindung auch eine Reihe von anderen Füllstoffen zusätzlich verwendet werden, so z.B. öilaoiumcarbonat, Dia— .tomeenerde und dergl., deren ^enge sich davon bestimmt, daß der erfindungsgemäße Zweck durch solche Zusätze nicht ver- j hindert wird. Bezüglich anderer einsetzbarer Hilfsstoffe ' sind Substanzen wie Farbstoffe, Alterungsschutzstoffe, Anti- j oxydatienf Schutzstoffe gegen Ultraviolettstrahlen und dergl» j

zu erwähnen} da diese Hilfsstoffe jedoch keine direkte Aus- | wirkung auf die erfindungsgemäßen Zwecke ausüben,wird auf ihre eingehende Erläuterung verzichtet.

Die Menge des zuzusetzenden Füllstoffes ist erfindungsgemäß im Vergleich zu dem eingesetzten thermoplastischen Kunstharz derart groß, daß es nicht ratsam ist, diese Menge bei Durchführung in einem Versuchsmaßstab auf einmal zuzusetzen. Bs ist also zweckmäßig, die Vermischung entweder derart durchzuführen, daß man die Bestandteile kontinuierlich in kleinen Mengen miteinander vermischt oder daß man sie in kleinen Mengen nacheinander chargenweise zusammenfügt. In einem industriellen Maßstab werden die Materialien gemischt und erst danach dem VerknetuhgsVorgang oder dem Formgebungsprozeß zugeführt. Beispielsweise vermischt man bei Verwendung von Polyvinylchloridharz das gesamte Material einschließlich des Kunstharzes innig, solange diese Materialien noch im gepulverten Zustand vorliegen und speist das dabei entstehende Gemisch zur Verknetung in eine Vermischungswalze, worauf ea dom Kalandrierungsprozeß unterworfen wird. Nachdem das Gemisch dem Verknetungsprozeß (d.h. der Weichmachung oder Plastifizierung) in den Vermiachungswalzen unterworfen worden ist, kann dies zu einem Pulver vermählen werden und als Ausgangsmaterial für die Spritzformungstechnik oder die Blasformungstechnik dienen.

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j Darüber hinaus kann mit Hilfe einer feinen Sohnitzelung des gekneteten bzw. schichtförmigen Gemisches oder durch Körnung des gekneteten Gemisches nach der Auspressung in der Form ■ eines Drahtes oder eines schmalen Streifens ein Material gewonnen werden, das für die Spritzgußtechnik oder für die Auf_r blasteohnik gut geeignet ist· Bei Verwendung von Polyäthylen kann das für die Formgebung zu verwendende Material in der Form eines Pulvers oder von Kügelohen eingesetzt werden, wobei für den Fall der Verwendung von einem pulverigen Material die Behandlung in gleicher V/eise erfolgen kann, #ie bei dem vorerwähnten Polyvinylchlorid, Wenn man jedoch ein Ausgangsmaterial in Kügelchenform verwendet, bietet sich die Methode der Vermischung in Einzelchargen als die günstigste Mischmethode an. Für die Zwecke der Einarbeitung des Füllstoffes sind Apparaturen des Schneokensystems auch in den Fällen der Verwendung von Polyvinylchlorid, Polyäthylen und dergl. brauchbar. Damit ist eine grundlegende Erläuterung des Vermischungs-j pQr.zesses für die Materialien gegeben worden» Es sei dazu jedoch noch bemerkt, daß auch für den Fall, daß Materialien in Pulverform verwendet werden, sowohl die Blasverformungsteohnik als auch die Injektionsverformungstechnik unter der einen Voraussetzung gut anwendbar ist, daß auf jeden Fall die Gleichförmigkeit des Einmischens gewährleistet ist. Daraus folgt, daß es dann, wenn eine unmittelbare Verformung von pulverförmigem Material gewünscht wird, notwendig ist, eine Blasverformung smaschine oder eine Injektionsverformungsmasohine zu verwenden, die mit einem ausreichenden VorVermischungsapparat ausgerüstet ist»

Die erfindungsgemäß hergestellten verformten Gegenstände besitzen die bereits geschilderten zahlreichen günstigen Merkmale, Demzufolge sind die erfindungsgemäß hergestellten folienförmigen Produkte, je naoh der verwendeten Art des Kunstharzes, der eingesetzten Anteilsmenge von Füllstoff, Farbstoff usw. als unterschiedliche Verpackungsmaterialien

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brauchbar* Unter den sog· Verpackungsmaterialien sollen nicht nur die normalen Folien verstanden werden, sondern auch die verschiedenen Platten oder Abarten von gewelltem Pappkarton, die einer Sekundärbehandlung unterworfen worden sind. Die Platten dieser Art sind leicht im Sekundärprozeß zu bearbeiten und erweisen sioh sowohl im Erscheinungsbild-, als auch im Hinblick auf ihre Widerstandskraft als hervorragend, so daß sie auch als verschiedenartige Konstruktionsmaterialien herangezogen werden können* Insbesondere lassen sie sich auch als Baumaterialien verwenden und es genügt, sie zu der erforderlichen Größe zureohtzuschneiden, um sie für die verschiedenen Zwecke brauchbar zu machen oder das Trägermaterial mit derart zugeschnittenen Stücken zu bedecken,, Eb soll hier nicht auf Details eingegangen werden, jedoch ist es natürlich möglich, auch die verschiedenartigsten extrudierten Gegenstände herzustellen, wie beispielsweise Rohre und dergl., indem man eine Extrudiermaschine als Formgebungsapparat verwendet.

Die erfindungsgemäß hergestellten Einspritzformgebungserzeugnisse ebenso wie die Blasformgebungserzeugnisse sind, vorausgesetzt, daß die Anteilsmenge des als Füllstoff verwendeten Calciumsulfate nicht übermäßig groß ist, kaum von den normalen Gegenständen zu unterscheiden, die den Füllstoff nur in einer Menge von wenigen Gewichtsprozent enthalten. Das gilt im Hinblick auf das äußere Erscheinungsbild wie auch ß-?f Griff bei dem Anfassen der Gegenstände, So findet man spielsweise bei einem Behälter (für Spülmittel) der aus von einem Mitteldruckpolymerisationsverfahren stammenden Polyäthylen hergestellt worden ist und den Füllstoff in einer Menge von 50-60 Gew.-# enthieltj das dem Polyäthylen eigene Aussehen eines glänzenden Wachses j dieser Gegenstand zeigte nicht nur eine klare Färbung, sondern erwies sich auch im Bezug auf die Weichheit als völlig unterschiedslos gegenüber den normalen bisherigen entsprechenden Gegenständen· Von den zwei

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erwähnten, erfindungsgemäß anwendbaren Porgebungsmethoden wird bei dem Blasverformungsprozeß ein Stoffgemisch verwendet, das derart viel Füllstoff enthält, daß der Materialabfall während der Prozeßdurohfiihrung sich verringert! dies hat zur Folge, daß sich nicht nur vorteilhafter Weise die Ausstoßrate von minderwertigen geformten Gegenständen verringert, sondern daß auch die Formgebungsoperatxon selbst erleichtert wird.

Aus den vorstehenden Erläuterungen ergibt es sich, daß die vor-, liegende Erfindung auf diesem Industriegebiet tatsächlich epo- J chüBiuchend sein durfte, über die noch offenen Fragen jedooh, j in welcher Form das Calciumsulfat in den gefor/mten Gegenstän- ι den vorliegt und welche Umwandlungen das Calciumsulfat darin vom chemischen Standpunkt aus durchgemacht hat, müssen spätere Forschungen Aufschluß geben. Immerhin kann bereits jetzt als sicher gelten, daß im Hinblick auf die kürzlich gefundene Tatsache, daß die Stärke der erfindungsgemäß hergestellten Gegenstände im Zeitverlauf im Vergleich zu dem Wert unmittelbar nach der Formgebung zunimmt, - das Calciumsulfat in dem synthetischen Kunstharz irgendwelche Umwandlungen erfahren haben muß, die sich von denjenigen bei anderen Füllstoffen unter- scheiden.

Es gelang den Erfindern des beschriebenen Verfahrens ferner, in der Untersuchung des Wirkungsgrades bei der Benutzung von Calciumsulfathemihydrat oder dem wasserfreien Grips voranzukommen. Als eines der Ergebnisse konnte gefunden werden, daß für den Fall der Verwendung einer Korngröße, die geringer als etwa 60/U, vorzugsweise weniger als etwa 4.0 Ai im DurchmesaÄr. ist, insbesondere dann, wenn der Durchmesser noch unterhalb etwa 20/U liegt, diese Substanzen als Füllstoffe für thermoplastische Kunstharze bis zu' einem maximalen Anteil von 90 Grewo-76 verwendbar sind, wobei das dabei entstehende Stoffgemisch sich zu Filmen, Folien, Behältern und dergl. verformen läßt. Für die vorliegende Erfindung ist auch dieser Befund wesentliche

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Wenn man normales Calciumsulfathemihydrat oder Anhydrit verwendet, beispielsweise Oaloiumsulfathemihydrat oder Anhydrit ₉ wie/e~s durch Brennen eines !Nebenprodukt gips es oder eines natürlich vorkommenden kristallinen CaIciumsulfats gewinnt,, .liegt die Korngröße höher als bei einem Durchmesser von 150/U₀ Dies ist auch der Grund dafür, daß im ersten Stadium der Be« mühungen zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei denen nur solche normalen Sorten von Calciumsulfathemihydrat und Anhydrit Verwendung fanden, bzw« verfügbar waren, es nicht möglich war, sie in solch^ großen Anteilsmengen als Füllstoffe für synthetische Harze einzuarbeiten«, Die Korngröße des OaI-ciumsulfathemihydrats oder "Anhydrits, das für die Zfjecke der erfindungsgemäßen Verfahren herangezogen werden soll, muß kleiner sein, als 60 ax im Durchmesser und der Optimalbereich für die Korngröße wurde durch eine Serie von intensiven Unter-» suchungen festgelegte Genauer gesagt« Bei Verwendung von CaI-ciumsulfatheiaihydrat oder von wasserfreiem Gips (Anhydrit) konnte als Ergebnis von zahlreichen Experimenten festgestellt werden,, daß sich diese beiden Substanzen in der gleichen Weise verhaltene Wenn nämlich die Korngröße den Durchmesser von 70-80/1 überschreit et, ist die Vermischbarke it als-Füllstoff geringer als 30-40 Gew.-$, während für den Fall, daß die Korngröße im Bereich von 60-50/U liegt, die maximale Vermischbarkeit auf 60-80 Gew.-$ springt und bei einer weiteren Verkleinerung der Korngröße bis in den Bereich von 40-30 yu Durchmesser eine maximale Vermischbarkeit bis etwa 90 Gew.-$ erreichbar ist«

Wenn die Korngröße noch weiter verringert wird bis auf einen Durchmesser von weniger als 20 /U, bleibt die maximale Eimnisohbarkeit als Füllstoff in der Größenordnung von 90 Gew.-^, d_oh_e es wird keine weitere bemerkenswerte Erhöhung des Vermischbar— keitsgrades beobachtet, jedoch konnte gefunden werden, daß die Festigkeit der Gegenstände aus dem Stoffgemisch durch die Korn.-größenverringerung erhöht wird»

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darüber hinaus konnte gefunden werden, daß die zusätzliche Verwendung von solchen Verbindungen wie Styrol-Propylen- ~ Kautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk und dergl_o als Viscosi-. tätsverbesserer in einer kleinen Anteilsmenge, beispielsweise je nach Bedarf in einer Lenge von 1-5 G-ew.-Jo, nicht nur zu der vorteilhaften V/irkung führt, daß sich die maximale Einzniscnbarkeit des Oalciumsulfatliemihydrats und des Anhydrits i noch etwas erhöht, sondern diese Maßnahme ist auch dahingehend vorteilhaft, daß die Festigkeit der aus deiu Stoffgemisch erfindungsgemüß geformten Gegenstände noch weiter erhöht wird} die Anwendung solcher Zusätze ist also zwar nicht notwendig, aber in vielen Fällen wünschenswert»

Es ist erfindungsgemäß leicht möglich, das zu verwendende Galciumsulfathemihydrat oder den wasserfreien Gips mit einer Korngröße von weniger als 60/U im Durchmesser herzustellen,, Kurz gesagt lassen sicli solche Körnungen, beispielsweise durch eine nochmalige Vermahlung von Kornmaterial mit einem Durchmesser größer als 150yu, wie sie durch die normalen Her- ' st ellung siaetho den anfallen, herstellen} man kann auch Ver— j fahren verv;enden, bei denen Liaterial mit Korngrößen über 150 Ai im Durchmesser mit einer geringen klenge von Wasser eingeweicht werden, um das i-Iaterial in Gips umzuwandeln und den dabei ent- ' standenen Gips wieder zu Calciumsulfathemihydrat oder Anhydrit zu brennen» Aber es kommen für die Durchführung des er- | findungsgemäßen Verfahrens auch andere Herstellungsverfahren ^! für die erforderliche Korngröße in Betracht, d.h., das Ver- j fahren ist nicht auf die vorstehenden Herstellungsverfahren beschränkt«,

Die Uniwandlung von Gips zu Calciumsulfathemihydrat oder zu Anhydrit ist für die Benutzung als Füllstoff erst immer dann ratsam, *;;qwo. es sich nicht vermeiden läßt, den Füllstoff von weit entfernten Orten heranzutransportieren, weil eine solche Vorbehandlung dazu beiträgt, die Verschiffungskosten als Er-

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gebnis einer wesentlichen Herabsetzung des Gewichtes dieser Materialien zu vermnderaft-·

Das erfindunoSgemäi3e Verfahren kann in den folgenden Verfahrensschritten durchgeführt werüens L2an vermischt eine Substanz, die ein thermoplastisches Kunstharz darstellt, gründlich mit Körnern aus GalciuL.sulfatheiiihydrat oder Anhydrit, die durch einen der vorbeschriebenen Prozesse gewonnen worden sind und eine Korngröße von iveniger als 60 ax im Durchmesser besitzen, unter Zusatz der jeweils gewünschten und zweckmäßigen Viscositätsverbesseruii^smittel, Weichmacher und anderer Vermischungshilfsstoffe, und man erhitzt und verknetet dieses so hergestellt Stoffgemisch. Nachfolgend wird das verknetete Präparat entweder direkt äer iOrc^ebunfe durch einen Kalandrierungsprozeß unterworfen oder man ,julvrisiert, bzw. körnt das verknetete Präparat zur Torbereitung der Formgebung in einem der üblichen Injeirfcionscrozesse oder Blasprozesse. Die auf diese Weise erhältlichen geformten Gegenstände besitzen eine miichigweJSSe Farbe,

Das für die erfindungsgemäßen Zwecke zu benutzende Calciumsul·= fathemihydrat oder .anhydrit kann unterschiedliche Eingeschäf» ; ten besitzen, wie es z.B. der Fall ist bei des wasserlöslichen j Anhydrit oder dem totgebrannten ßalciumsulfat, ge nach der bei dem Brennen des Calciumsulfats angewendeten Temperatur, jedooh können diese LIaterialien in gleicher Weise verwendet werden«, So kann s,B. Anhydrit, das durch Brennen aus Calciumsulfat, wie bereits erwähnt, erhältlich ist, benutzt werden, weil es einen sehr geringen Durchmesser seiner Zürrtung besitzt f allerdings kann man auch dieses Material vor seiner Verwendung aueix noch feiner zermahl'en. Wie auch immer Lan verfahren mag, so lange die Korngröße geringer als etwa SOyU im Durchmesser ist_p wird man keine Schwierigkeiten bei des erfindungsgeiaäSen Formgebungsverfahren haben«

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Bezüglich des zu verwendenden Yiscositätsverbesserers ist zu sagen, daß synthetischer Kautschuk auf Äthylen-Propylen-Basis, Styrol-Butadien-Basis und dergl«. sowie auch natürlicher Kautschuk angewendet werden kann, und daß die Anwendungsmenge bei etwa 5 Gew_o->£? im Laximum ausreichend ist«, Am meisten geeignet im Hinblick auf die Hitzebeständigkeit ist jedoch synthetischer Kautschuk auf A'thylen-Propylen-BasiSi, Allerdings ist es unter Berücksichtigung der Kosten ratsam, dii Verwendung des synthetischen Kautschuks für die erfindungs^emäßen Zwecke nach Llöjlielikeit einzuschränken,, Als Weichmacher kann irgendeines der üblichen kittel verwendet werden und es kann, falls aus irgendwelchen G-ründen gewünscht, auch irgendein anderer bekannter füllstoff zusätzlich eingesetzt werden«,

Es können also erfindungsgemäß Galciumsulfathemihydrat oder ^! wasserfreier Gips_s wie sie aus billigem Calciumsulfat gewinnbar sind, als Füllstoffe in großen Anteilsmengen verwendet ; werden, so daß die geformten Gegenstände sehr kostensparend herstellbar sind_o Dabei behalten diese Gegenstände die wuali- ; tat derjenigen Produkte, die aus dem unverinischten, sy nt he ti- ' sehen Kunstharzen herstellbar sind» j

nachstehend soll die Erfindung noch ausführlicher an Hand von einzelnen konkreten Beispielen geschildert werden. j

Beispiel 1

Für die Verknetung des in diesem Beispiel eingesetzten Stoffgemisches wurden zwei Walzen verwendet, die jeweils einen Durchmesser von 89 mm und eine:· Länge von 200 mm besaßen und von denen die sine mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 16 U/min und die andere mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 19 U/min rotierte. Der Walzenabstand betrug 0,2 mm und

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das nachstellend angegebene Stoffgemisch wurde in einer Menge von 150 g Gesamtgewicht während 13 Minuten bei einer Behandlung st emperatur von 165°+ 5⁰C verarbeitet und dann in einer Folienschicht ausgeformt. Die in den nachfolgenden tabellarischen Übersichten über die Zusammensetzungen angegebenen Prozentsätze bedeuten jeweils Gewichtsprozent.

Stoffgemischzusanmensetzung

Polyäthylen aus Llitteldruckpolymerisationsverfahren (marktgängige Ware) ■ 25 $

Äthylen-Propylen-Kautschuk 2,5 5»

Gips (analysenreines Reagenz) 72» 5 i°

Die aus dieser Zusammensetzung hergestellte Polienschicht hatte eine Stärke von 0,2 min und eine weiße Färbung mit einem Glanz wie derjenige des Polyäthylens«, Sie war sehr nachgiebig und gut bedruckbare Der Wert für die Zugzerrdßfestigkeit wurde mit einem Einreißfestigkeitsmeßgerät (Elemendorf) gemessen und ergab folgende Werte» 192 g in der Längsrichtung und 340 g in der querrichtung₀

Beispiel 2

Durch Zusatz von Wasser in einer zur Umwandlung von Calciumsulfathemihydrat in Gips erforderlichen Menge wurde zunächst Galdiumsulfathemihydrat verfestigt und anschließend pulvrisiert Mit diesem pulvrisierten Produkt an Stelle von reinem Gips wurde das Verfahren gern» Beispiel 1 mit der gleichen Apparatur und unter den gleichen Bedingungen wiederholt· Die Zerreiß« feetigkeitswerte der auf diese Weise hergestellten Foliensehielr; betrug 160 g in der Längsrichtung und 230 g in der Querrichtung, während die anderen Eigenschaften die gleichen waren_s wi© in Beispiel 1.

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Beispiel 3

Mit Ausnahme der Verwendung von unraffiniertem Nebenprodukt . Grips an Stelle des in den vorangegangenen zwei Beispielen verwendeten GaIοiumsulfatswurde in der gleichen Apparatur und unter den gleiohen Bedingungen wie in diesen Beispielen gearbeitet und eine Folienschicht der folgenden Zusammensetzung hergestellte

Stoffgemischzusammensetzung j

Polyäthylen aus Mitteldruckpolymerisat ionsverfahren (marktgängige Ware) "— 35 $ ^l

Äthylen-Propylen-Kautschuk ———— 5 fo !

lieb enpro dukt gips 60 °/o j

Die auf diese Weise hergestellte Folienschicht besaß eine pechdunkle Färbung und der Zerreißfestigkeitswert lag bei J 160 g längs und 82 g quer_o Sogar die Folie mit diesem niedrigen Gfrad der Zerreißfestigkeit hatte immer noch höhere Werte, als man sie bei einem Blatt Papier findet, das üblicherweise zum Verpacken dient»

Beispiel 4

Der gleiche Uebenproduktgips, wie er in Beispiel 3 verwendet worden war_p wurde mit 60$iger Schwefelsäure bei"100°0 während 60 Hinuten behandelt und danach an Luft getrocknete Unter Benutzung dieses vorbehandelten Nebenproduktcalciumsulfats an Stelle von Gips und unter den gleichen Bedingungen wie in den vorstehenden Beispielen wurde eine Folienschicht der folgenden Zusammensetzung hergestellt.

Stο ffg emis chzusammens et zung

Polyäthylen aus Mitteldruckpolymerisationsverfahren (marktgängige Ware) ———.————. -— 25 $

Äthylen-Propylen-Kautsehuk — ~-—— 2,5 $ ίϊ-ipS f"^"«3?as——==^js=?sf-_~~sisis™2;""-"!^"-"-"t""*.. ....7.2.* 5. P„.

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Die Zerreißfestigkeitswerte dieser Folie betrugen in der Längsrichtung 174 g und in der Verrichtung 120 g.

Beispiel 5 j

Zur Vorbehandlung des zu verwendenden Itfebenproduktgipses wur- I de dieser zunächst zwecks Alkalineutralisation gewaschen und dann in kochendes Wasser gegeben, das in einer Menge von 3 $$ berechnet auf die Menge des G-ipses, ein Bleichpuder zur Siede- j

bleiohung enthielt. Anschließend wurde gewaschen, filtriert j und an luft getrocknet. Durch Benutzung dieses Nebenproduktes,; der gleichen Apparatur und der gleichen Arbeitsbedingungen und j Zusammensetzung wie sie in dem vorangegangenen Beispiel "be»» ι schrieben sind, wurde ein Film produzierte Die Werte für die ^: Zerreißfestigkeit der Folie betrugen in der Längsrichtung 180 g und in der querrichtung 280 gj die Farbtönung war weiß und die Folie war sehr leicht anfärbbar» So wurde ζ_βΒ_β 0₉2 fo Phthalo-Cyanin-Grün in die ursprüngliche Zusammensetzung eingegeben; die auf diese Weise hergestellten Erzeugnisse besaßen, eine hellgrüne Färbung, In einem anderen Fall wurde 0,1 $ Oadmiumgelb zugesetzt, worauf die aus dieser Zusammensetzung hergestellten Erzeugnisse eine hellgelbe Färbung aufwiesen Die Benutzung von Grips zeigte sich also, wie aus diesem Beispiel ersichtlich^ als industriell äußerst nützliche Maßnahme«,

Beispiel 6

Durch Benutzung der gleichen Apparatur und der gleichen Materialien wie in Beispiel 1, ausgenommen die geringe Veränderung der Zusammensetzung gern» der nachfolgenden Aufstel« ;

lung.wurde eine i?olienschicht ausgeformt» I

* ι

Stoffgemischzusammensetzung !

Polyäthylen aus fJitteldruekpoly- · j

merisat ions verfahren .—=_a_—,1__.=„«__ 45 f₀

Äthylen-Propylen-Kautschulc =-——»——- 5 <fa

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Die auf diese Weise hergestellte Schicht wurde zunächst zerkleinert und die dabei erhaltenen Schnitzel zur Eingabe in eine Spritzgußform des iiadelangußtyps verwendet zur Herstellung einer Schachtel von 50 χ 50 χ 50 mm. Bei der Spritzgußformung wurde eine '-temperatur von 250 0 für die Schmelze

eingehalten, ein Spritzdruck von 70 kg/cm verwendet und in der abkühlungszeit ein 15 Sekundenzyklus eingestellte Schon diese angaben zeigen, daß die Spritzgußformung unter den gleichen Bedingungen durchgeführt werden konnte, wie bei einer normalen Spritzgußformung. Und nicht nur dies, die auf diese Weise hergestellten Gegenstände zeigten die gleichen Eigenschaften, wie sie für Polyäthylengegenstände eigen-

die
tümlich sind, durch Spritzgußformung hergestellt werden.

Beispiel 7

Durch Verwendung des gleichen zerkleinerten Materials, wie|es aus der gem„ vorstehendem Beispiel erhaltenen Folienschicht gewonnen, wurde, und unter Anwendung eines Auf blas formung sprozesses (unter Benutzung einer Apparatur, die mit einer 4-0 m/m Schraube ausgerUo"! et war, wurden Flaschen des JIS

300 cc-Typs hergestellt. j

Bei der Formgebung wurde eine Temperatur von 23O⁰O des ther- , moplastischen Stoffgemisches eingehalten, die Umdrehungszahl der Förderschraube betrug 20 U/min, der dem Motor zugeführte Strom hatte eine Stärke von 28 ftmp_e und die Formungsgeschwindigkeit wurde auf einen 15 Sekundenzyklus einreguliert.

Die auf diese Weise geformten Flaschen hatten jeweils ein Sewicht von. 30 g und eine gleichförmige Wandstärke. Der Ausstoß von Ausschußware war fast Null und dementsprechend verlief die formgebung ohne Unterbrechung.

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Beispiel 8

Es wurden die gleichen Materialien und die gleiche Zusammensetzung v/ie im vorangegangenen Beispiel 7 angewendet. Diese Materialien wurden jedoch nicht in eine Foliensehicht ausgewalzt, sondern gündlich mit einem Henschelmiseher zu einer pulverförmigen Mischung verarbeitet und diese Mischung wurde dem Hohlwarenformgebungsprozeß unterworfen,, Die Formgebung war auch in diesem Falle ebenso leicht wie in den vorhergehenden Beispielen. Es wurden darüber hinaus ähnliche Untersuchungen unter Benutzung von gekörntem Polyäthylen durchgeführt und auch in diesem Falle war die Formgebung erfolgreiche

Beispiel 9

Unter Benutzung von Polyvinylchlorid als synthetisches Kunst harz in der Zusammensetzung gem_o der folgenden Aufstellung wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 eine Folie ausgewalzt.

Stοffgemischzusammensetzung

Polyvinylchlorid Dibutylphthalat

Zinkstearat

Rosin (Viscositätsverbesserer) Styrol-Butadien-Kautschuk Gips

45 2 2

Die auf diese Weise hergestellte Folienschicht eignete sich vorzüglich so wie sie ist als Verpackungsmaterial. Darüber hinaus erwies sie sich aber auch nach der Pulvrisierung als Ausgangsmaterial für einen Aufblasformgebungsprozeß und ebensogut auch für den Spritzgußformgebungsprozeß gut geeignete

"25-

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ORIGINAL INSPECTEQ

Beispiel 10 '

Gips, wie ear für industrielle Zwecke als Calciumsulfat verwendet wird, wurde auf 25O⁰C für 60 Minuten zwecks Brennen erhitzt und danach, durch Zugabe von Wasser wieder in Grips überführt (der einen Überschuß an Wasser enthält). Unter Einsatz dieses wiedergewonnenen Gripses entsprechend der nachfolgend angegebenen Gf e samt zusammensetzung wurde eine ITolienschichtausformung wie in Beispiel 1 durchgeführt.

Stoffgemischzusammensetzung

Polyäthylen aus fliederdruekpolymerisationsverfahren (marktgängige Ware) 38, 2 fo

Äthylen-Propylen-Kautschuk —— — 3, 8 #

j Gips (mit einer Wasserüberschuß) 58 fi

j Die Werte für die Zerreißfestigkeit der Folienschicht lagen längs bei 160 g, quer bei 174 g.

Beispiel 11

Grips (übliches Reagenz) wurde in einem elektrischen Ofen bei einer Temperatur von 130⁰C während zwei Stunden gebrannt und danach zu einem körnigen. Calciumsulfathemihydrat pulvrisiert, das eine mittlere Korngröße von. 50yu im Durohmesser besaß· 150 g des Stoffgemisches der nachfolgenden Zusammensetzung wurden unter Benutzung von. 2 Walzen, die jede einen Durohmesser von 89 mm und eine länge von 200 mm besaß und von denen die eine mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 16 U/min und die andere mit eiaer Umdrehungsgeschwindigkeit von. 19 U/min bei einer Spaltbreite von Q,2 mm rotierte* während der Dauer von 13 Minuten und bei einer Bearbeitungstemperatur von 165 + 5⁰C verknetet und dann zu einer Schicht ausgeformt.

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Stoff gemischzusammensetzung

Polyäthylen aus Mitteldruckpolymerisat ions verfahr en (marktgängige Ware) 25 $

Ät hyl en-Propy 1 en-Kaut s chuk 2,5 ^

Calciumsulfathemihydrat — 72,5 $

Die auf diese Weise hergestellte Foliensohieht hatte eine Stärke von 0,2 mm und eine schneewej&se Färbung mit einem Glanz wie der von Polyäthylen« Die Folie war sehr beweglich und gut bedruckbar und die Werte für ihre Zerreißfestigkeit, gemessen in einem Elemendorf-Einreiß-Testgerät betrugen 192g/ längs und 304 g quer·

Beispiel 12

Gips (normales Reagenz) wurde in einem elektrischen Ofen bei einer Temperatur von 400 0 während 2 Stunden gebrannt, der entstandene wasserfreie G-ips (Anhydrit) zu einer körnigen Masse mit einer Korngröße von 40 yu im Durchmesser zerkleinert. Danach wurde unter Benutzung der gleichen Apparatur und den gleichen Bedingungen wie in dem vorangegangen Beispiel 11 verfahren, ausgenommen daß an Stelle des dort verwendeten Calciumsulfat hemihydrate in der Stoffgemischzusammensetzung das nach vorstehender Vorschrift hergestellte Anhydrit verwendet wurde.

Die Werte für die Zerreißfestigkeit der auf diese Weise hergestellten Polienachicht betrugen 160 g (längs) und 230 g (quer während die übrigen Eigenschaften dieser Schicht völlig die gleichen waren, wie bei dem vorangegangenen Beispiel,

Beispiel 13

Unter Benutzung der gleiihen Apparatur und der gleichen Materialien wie in Beispiel 11, auegenommen die geringe Abän-

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Ί908333 I

derung, wie sie aus der nachfolgenden Zusammensetzungsuber— ^! sieht hervorgeht, wurde eine FoIienschicht ausgeformte j

Stoffgemischzusäinmensetzung j

Polyäthylen aus Niederdruckpolymeri- _t ;

sat ions verfahr en 15 $

Äthylen-Propylen-Kautschuk 5 i* \

Anhydrit · 80 fo

Die auf diese Weise hergestellte Folienschicht wurde zunächst zerkleinert und die entstehenden Körner als Ausgangsmaterial für eine Spritzgußformung (Nadelangußtyp) verwendet zwecks ■: Herstellung von Schachteln mit folgenden Ausmaßen» 50x50x50 mm_e > Die Arbeitsbedingungen bei der Spritzgußformung waren folgende»! Temperatur des thermoplastischen Stoffgemisches: 250 0, Injektionsdruck 7o kg/cm , Abkühlungszeitt 15 Sekundenzyklus<, j

Diese Angaben zeigen bereits, daß die Spritzgußformung unter den gleichen Bedingungen wie eine normale Spritzgußformung ausgeführt werden konnte,. Nicht nur dies, die auf diese Weise hergestellten Erzeugnisse zeigten die gleichen Eigenschaften, wie sie spritzgegossenen Gegenständen aus Polyäthylen eigentümlich sind_o

Beispiel 14

Unter Verwendung des gleichen zerkleinerten Materials, wie es gem_o dem vorangegangenen Beispiel 3 gewonnen worden war, wurden mit dem Aufblas-Formgebungsprozeß (unter Benutzung einer Apparatur, die eine 40 m/m Schraube besaß,) Flaschen des JIS 300 cc-Typs hergestellt.

Bei dieser Formgebung wurde eine Temperatur von 230⁰O im thermoplastischen Stoffgemisch, eine Umdrehungszahl der Förderschraube von 30 U/min, eine Stromstärke in dem Antriebsmotor

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OQQQO O Ö O Ö

von 26 Amp« snd ein Arbeitszyklus von 15 Sekunden-p3?ö Zyklus singehaltG&c Die auf diese Weis© gefoiiEitsa 1Ί©;3ο!ϊ<3& ¹WGgSn jeweils 30 g und hatten ein® gleiohföirsiig© v7aadsrÖB2?k©o Di© bildung ??ar nahe au lull und. der loragebuags

Yerlief demgemäß

X5-»; J.S9 yiöi ί ;?

'Ss wurden die gleichen Materialisn ire gX@ieh©n Znaaamsiisei: verhältnis wie in Beispiel 15 &iagG3O*üs"uo J©ö.oGä "wurden ö.i©sQ Materialien nicht zu eines⁵ Söliioht ausgi^als'ör, soadsrn nur gründlich mit einem HensGhel-Miseh©:·? sm ©is©s pulTsdgen G-©misoh verarbeitet und danach ein©!⁵ Eolilwareafos'agsbuas "atss Diese formgebung \var ebenso eiafaGh_s¥?iQ ia dsm verango Beispiel durchzuführen_e Darüber hinaus "wurden mit gslsöri ' Polyäthylen ähnliche üntersuoiiuiagQn durchgeführt uwl aaa

j hielt auch hier eine !Formgebung₀

Beispiel 16

Unter Benutzung von Polyvinylchlorid als syathetissha harz wurde gem. der nachfolgend angegebenen Zusammenseinsusg in der gleichen Weise wie in Beispiel 11 eine foliensohieht ausgeformt„

Stoffgemischzusammensetsung

PolyvinylchloiSd Ί6·5 ^

Dibutylphthalat Q₀? $

Zinkstearat 0_e? $>

Rosin (Viscositätsverbesserer) 0₉4- ^

Styrol-Butadien-Kautschuk 1„7 fo

Wasserfreier G-ips (mit einer
mittleren Korngröße von 30 ax
im Durchmesser) ' 80 ^

Die auf diese Weise hergestellte Schicht zeigte sich als. Paokmaterialj so wie sie ist, ausgezeichnet geeignete

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hinaus erwies sie sich als geeignet, nach einer Zerkleinerung als Ausgangsmaterial für das Aufblasfοrmgebungsverfahren und ebensogut auch für das Spritzgußverfahren zu dienen»

Beispiel 17

Ein Stoffgemisch gern» nachfolgender Zusammensetzung wurde in einem Henschelmiseher gründlich zu einer pulverförmigen Mi- , schung verarbeitet und danach einer Hohlwarenformgebung in der gleichen Weise, wie in Beispiel 14 angegeben, unterworfene Ebenso wie in diesem Beispiel 14 verlief auch in diesem ι

ι Falle die Formgebung befriedigend«,

Stoffgemischzusammensetzung j

Polyäthylen aus Niederdruikpolymerisationsverfahren 7 °/°

Äthylen-Propylen-Kautschuk ~ 3 i°

wasserfreier Gips — j

(mit einer mittleren Korngröße

von 10/U im Durchmesser) 90 $ ο j

Patentansprüchet

-30 -

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Claims (1)

1. -3Q-

   1308333

   Datum s 19_O Februar 1969

   Zeichens Tsl-50-P

   Pat entansprüch©

   1_β Verfahren zum Formen von Gegenständen aus thermoplastischem Stoffgemischen mit einem Gehalt an Kunstharz und einer Calciumsulfat art, entweder in der Form von kristallwasssr·=' haltigem Gips oder von Calciumsulfat-Hemiliyarat oder auch von Anhydrit, durch eines der üblichen Formgebungsverfahren, dadurch gekennzeichnet _f daß man ein gründlich vorgeknetetes Stoffgemisch verwendet, das ein© ί Anteilsmenge an dem Calciumsulfat im Bereich von 30-90 : Gew_e-$ des Gesamtgemischgewichtes enthält«,

   2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Kunstharz ein Bslyolefinharz verwendet wird»

   ; 3« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiciL-net, daß als thermoplastisches Kunstharz Polyvinylohlοz?i< ! harz verwendet wird.

   4» Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch g e «

   ί kennzeichnet, daß ein Calciumsulfat verwendet

   ι wird, das durch Pulvrisieren you Galciumsulfatlaeaihydratg

   j dem man Wasser hinzugesetzt hat, hergestellt worden ist«,

   5ö Verfahren nach einem der Anspräelie 1-3* dadursii gekennzeichnet , daß man als Calciumsulfat den Nebenproduktgips aus der Phosphorsäure- bsw« Phosphaten« dustrie verwendet·

   6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gek©nias©ioh=> net, daß man als Gips einen solchen aus der Phosphoriiäure- bzw» Phosphatindusts?ie

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   d®a ΐΰΜΆ öuroisi slieaisGhs BeiioEiil^g .,^Crinigij liste 7ο Verfahren neeL Anspruch 6₂ äcfei^li ;; ζ h 3 η ii ζ s i ο h -

   1??02?f©i^- 'ίίΐΊ PiiGuillisßSilCi Cll3.ü?O2i i/SSSti" "i^^r-'3tS,"fes "'/ii0i.S3_J ⁱ ;%I1

   Vsriaiai¹®?! n^Qk irgsaäsiasia des? 'vo^Rsgaheacea AnspiO-che 1-7, aadmrcli g ο k © a &. s ® :1 0 Ii η s- ο ₉ daß das -verweaaGtG Galcsimmsulfat ciric Γογ^^Β-Βθ sit sines 33a.2^:ch.messer von v7®aiger sls 60/1 Τ-Ί/"' .ii_\~3

   9© Verfalarsn ηεοκ. irg@nö©i,a@a äes¹ AnspxiicliG 1<=6_P dadurch gekeanseiehai *"ß _s daß di© formgebung durch Kalandrieren ©

   10» Verfahren nssh ©isi@m eier Aaspriiob.® 1—S₈ dadurch g e k e η a a e i 9 ϊι a ® ΐ ₉ äaS äies® loriagebung durch das SpritsgußYesifaiii-es diirolig@füö2?t wir-d_e

   11» Verfahren iaaoh Qinea i.@2? Aaspiüeke 1—8, dadurch g e kennzeiohiiet § fiaS die !Formgebung durch ein Blasverfahren ausgeführt wird«

   !.β

   12β Terfahren naoh irgendeinem der. vorangehenden Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet , daß man ein besonderes Stoff gemisch verwendet, Welches man durch Vermischen eiiiss thermoplastischen Kunstharzes mit Calciumsulfat und Zusatz einer kleinen Menge eines Viscositätsverbesx-is hergestellt hat«.

   13o Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net j, daß man als VisGositätsverbesserer synthetischen Kautschuk auf Basis eines Äthylen-Propylen-Copolymers

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   ORIGINAL INSPECTED