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DE1067585B - Process for the production of structures provided with structure or surface effects from thermoplastic resin-like polymers - Google Patents

Process for the production of structures provided with structure or surface effects from thermoplastic resin-like polymers

Info

Publication number
DE1067585B
DE1067585B DEM36716A DEM0036716A DE1067585B DE 1067585 B DE1067585 B DE 1067585B DE M36716 A DEM36716 A DE M36716A DE M0036716 A DEM0036716 A DE M0036716A DE 1067585 B DE1067585 B DE 1067585B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
water
polymer
polystyrene
bubbles
product
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEM36716A
Other languages
German (de)
Inventor
John Henry Myers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Monsanto Chemicals Ltd
Original Assignee
Monsanto Chemicals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB3499/58A external-priority patent/GB836080A/en
Application filed by Monsanto Chemicals Ltd filed Critical Monsanto Chemicals Ltd
Priority to DEM36716A priority Critical patent/DE1067585B/en
Publication of DE1067585B publication Critical patent/DE1067585B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44F—SPECIAL DESIGNS OR PICTURES
    • B44F5/00—Designs characterised by irregular areas, e.g. mottled patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/36—Feeding the material to be shaped
    • B29C44/46—Feeding the material to be shaped into an open space or onto moving surfaces, i.e. to make articles of indefinite length
    • B29C44/50—Feeding the material to be shaped into an open space or onto moving surfaces, i.e. to make articles of indefinite length using pressure difference, e.g. by extrusion or by spraying

Landscapes

  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung neuartiger Gefügeeffekte bei thermoplastischen Materialien.The invention relates to a method for generating novel structural effects in thermoplastic Materials.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung von neuen Gefüge- bzw. Oberflächeneffekten bei Gebilden aus thermoplastischen harzartigen Polymerisaten, insbesondere in Form von Bahnen oder Blättern nach einem Ausspritz- oder Ausstoßverfahren. Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erzeugten Produkte sind als dekorative Materialien brauchbar, z.B. bei Wandbekleidungen, Jalousien, Markisen, Fensterrollos oder -vorhängen, Lampenschirmen und anderen das Licht ändernden Vorrichtungen, Behältern sowie bei der Herstellung von Spielzeugen, bei Damenschuhen und Zubehörteilen usw.The purpose of the invention is to create new structure or surface effects in structures thermoplastic resin-like polymers, especially in the form of webs or sheets an injection or ejection process. The products produced by the method according to the invention can be used as decorative materials, e.g. for wall coverings, blinds, awnings, window blinds or curtains, lampshades and other light changing devices, containers as well in the manufacture of toys, women's shoes and accessories, etc.

Gemäß der Erfindung setzt man wenigstens 0,05% bis nicht mehr als 2,5% flüssiges Wasser zu Körnern eines thermoplastischen harzartigen Polymerisats (bezogen auf das Gewicht des Kunststoffmaterials) zu, mischt die sich ergebende Masse bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Polymerisats und spritzt oder stößt die Mischung durch eine Düse aus, die auf einer Temperatur über der Erweichungstemperatur der Polymerisate gehalten wird.According to the invention, at least 0.05% to not more than 2.5% liquid water is added to granules a thermoplastic resin-like polymer (based on the weight of the plastic material) to, the resulting mass mixes at a temperature above the softening point of the polymer and injects or expels the mixture through a nozzle set at a temperature above that Softening temperature of the polymers is maintained.

Es können dabei normalerweise ausspritz- oder ausstoßbare thermoplastische Polymerisate Anwendung finden, die nicht aus Cellulose bestehen.Normally injectable or ejectable thermoplastic polymers can be used that are not made of cellulose.

Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung erhalt man ein kontinuierliches Gebilde, dessen Oberfläche ein charakteristisches Gefüge besitzt oder rauh ist und dessen Inneres kleine Blasen enthalten kann. Das Gefüge oder die Textur des Produktes, d. h. das Ausmaß der Rauhigkeit, die auf der Oberfläche des Gebildes vorhanden ist, kann dadurch geregelt werden, daß man die Wassermenge innerhalb der oben angegebenen Grenzen ändert. Die Teilchen oder Körner des behandelten thermoplastischen Materials können von irgendeiner geeigneten Größe oder Gestalt sein, welche ein Mischen und eine mechanische Zufuhr durch übliche Apparate ermöglicht. Die körnigen Preßpulver bzw. Spritzgußmassen, die gewöhnlich als Form- oder Preßpulver hergestellt und verkauft werden, und auch feine Pulver, wie sie für Polyvinylchlorid geliefert werden, sind außerordentlich gut für den vorliegenden Zweck geeignet.According to the method according to the invention, a continuous structure is obtained, its surface has a characteristic structure or is rough and the interior of which may contain small bubbles. That The structure or texture of the product, d. H. the amount of roughness that appears on the surface of the Formation is present can be regulated by the amount of water within the above specified limits changes. The particles or grains of the treated thermoplastic material can be of any suitable size or shape involving mixing and mechanical feeding made possible by conventional apparatus. The granular molding powder or injection molding compounds, which are usually are manufactured and sold as molding or molding powders, and also fine powders such as those used for Polyvinyl chloride supplied are extremely well suited for the present purpose.

Die Fig. 1 bis 3 der Zeichnung veranschaulichen die Mannigfaltigkeit von Produkten, die man erzeugen kann, wenn die Erfindung auf ein zum Formen geeignetes körniges Polystyrolharz angewendet wird. Fig. 1 veranschaulicht den Effekt, der mit 0,9 Gewichtsprozent Wasser erzeugt wird;Figures 1 to 3 of the drawings illustrate the variety of products that can be produced when the invention is applied to a granular polystyrene resin suitable for molding. Figure 1 illustrates the effect created with 0.9 weight percent water;

Fig. 2 veranschaulicht den Effekt, der mit 0,75 Gewichtsprozent Wasser erzielt wird, und Verfahren zur Erzeugung von mit Gefüge- bzw. OberflächeneffektenFig. 2 illustrates the effect achieved with 0.75 weight percent water and Process for the production of structural or surface effects

versehenen Gebilden aus thermoplastischen harzartigen Polymerisatenprovided structures made of thermoplastic resin-like polymers

Anmelder:Applicant:

Monsanto Chemical Company, St. Louis, Mo. (V. St. A.)Monsanto Chemical Company, St. Louis, Mo. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 15,Representative: Dr. E. Wiegand, Munich 15,

und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1, Ballindamm 26, Patentanwälteand Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1, Ballindamm 26, Patent attorneys

John Henry Myers, Orange, N. J. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt wordenJohn Henry Myers, Orange, N.J. (V. St. A.) has been named as the inventor

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Polystyrolprodukt, das durch Zusatz von 1,5 % flüssigem Wasser zu dem Form- oder Preßpulver erzeugt worden ist.Fig. 3 shows a cross section through a polystyrene product, which by adding 1.5% liquid water to the molding or molding powder has been produced.

Außer der Anwendung auf Polystyrol kann die Erfindung auch auf die Entwicklung von mit Gefügeoder Textureffekten versehenen Gebilden aus anderen thermoplastischen Materialien, z. B. Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat und Polyäthylen, angewendet werden.In addition to its application to polystyrene, the invention can also be applied to the development of textured or Texture effects provided structures made of other thermoplastic materials, e.g. B. polyvinyl chloride, Polyvinyl acetate and polyethylene.

Kombinationen von zwei oder mehr thermoplastischen Materialien-können zur Anwendung gelangen, ebenso wie auch in geeigneter Weise modifizierte Formen von solchen Materialien. Beispielsweise besteht eine modifizierte Form von Polystyrol, die verwendet werden kann, aus dem Polystyrolformharz mit hoher Kerbzähigkeit, das 0,1 bis 20% Butadien-Styrolkautschuk enthält.Combinations of two or more thermoplastic materials can be used as well as appropriately modified forms of such materials. For example, there is a modified form of polystyrene that can be used from the polystyrene molding resin with high notch toughness, containing 0.1 to 20% butadiene-styrene rubber.

Es ist gefunden worden, daß der Anteil von Wasser in Verbindung mit dem Verfahren gemäß der Erfindung kritisch ist. Die Wassermenge liegt in dem Bereich von 0,05 bis 2,5 Gewichtsprozent, und innerhalb dieses Bereiches werden die oben beschriebenen neuen Effekte praktisch erhalten. Ein bevorzugter Bereich ist 0,5 bis 2,5 Gewichtsprozent Wasser.It has been found that the proportion of water in connection with the method according to the invention is critical. The amount of water is in the range of 0.05 to 2.5 percent by weight, and within In this range, the new effects described above are practically obtained. A preferred one The range is 0.5 to 2.5 weight percent water.

Einige der spezifischen thermoplastischen Materialien, die gemäß der Erfindung behandelt werden, zeigen individuelles kritisches Verhalten bezüglich der Wassermenge, die zur Erzeugung des gewünschten Effektes erforderlich ist. Beispielsweise schwankt bei PoIy-Show some of the specific thermoplastic materials treated in accordance with the invention individual critical behavior with regard to the amount of water required to produce the desired effect is required. For example, in the case of poly-

909 639/311909 639/311

Claims (2)

3 43 4 styrol einschließlich seiner normalerweise spritzbaren waren. Fig. 1 der Zeichnung veranschaulicht die Artstyrene including its normally sprayable goods. Fig. 1 of the drawing illustrates the type Mischpolymerisate der bevorzugte Bereich zwischen des erhaltenen Produktes.Copolymers the preferred range between the product obtained. 0,6 und 2,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Poly- _ . .0.6 and 2.5 percent by weight, based on the poly. . merisat. Für Polyäthylen liegt der bevorzugte Be- Beispiel 2merisat. The preferred embodiment for polyethylene is Example 2 reich zwischen etwa 0,05 und 2,5 Gewichtsprozent. 5 Es wurde ein Versuch unter Verwendung der Ver-Für Polyvinylchlorid liegt der bevorzugte Bereich fahrensweise gemäß Beispiel 1 ausgeführt, wobei jezwischen etwa 0,5 und 2,5 Gewichtsprozent, bezogen doch 10 leg trockene Polystyrolkörner mit etwa auf das Polymerisat. 0,05 kg Wasser eingebracht wurden. Das Styrol war In Verbindung mit der Wassermenge, die zur Er- mit 12% GRS-Kautschuk modifiziert. Das ausgezeugung des gewünschten Effektes benutzt wird, ist in spritzte Produkt besaß, wie gefunden wurde, eine gefunden worden, daß eine Menge, die geringer ist unregelmäßig geriffelte oder gekräuselte Oberfläche als die obenangegebene, keine Entwicklung des ge- mit einem dichteren inneren Gefüge, als es gemäß wünschten Gefüges ergibt, während ein Anteil von Beispiel 1 erhalten wurde, und mit weniger Blasen. Wasser über der angegebenen Grenze nicht zu der Fig. 2 der Zeichnung veranschaulicht die Art des erHerstellung eines kontinuierlichen Gebildes beim 15 haltenen Produktes. Ausspritzen oder Ausstoßen führt. . .rich between about 0.05 and 2.5 percent by weight. 5 An attempt was made using the Ver-For Polyvinyl chloride is the preferred range, carried out according to Example 1, with between about 0.5 and 2.5 weight percent, but based on 10 legs of dry polystyrene grains at about on the polymer. 0.05 kg of water were introduced. The styrene was combined with the amount of water that was modified with 12% GRS rubber. The testimony The desired effect is used in the injected product has been found to be one it has been found that an amount that is less is irregularly ridged or curled surface than the one given above, no development of the ge with a denser inner structure than it according to desired texture while maintaining a portion of Example 1, and with fewer bubbles. Water above the specified limit does not illustrate the manner of preparation of Figure 2 of the drawing of a continuous structure with the product being held. Ejection or expulsion leads. . . Es kann eine Mannigfaltigkeit von ausgespritzten Beispiel 3There can be a variety of sprayed example 3 Gestalten nach der Erfindung erzeugt werden. Zu den Es wurde ein Versuch unter Verwendung der Vermöglichen Gestalten gehören verschiedene Größen fahrensweise gemäß Beispiel 1 ausgeführt, wobei jevon Rohren und Stangen, verschiedene Konturen von 20 doch 10 kg Polystyrol, das durch Zusatz von 12 Ge-Formstücken und auch Platten, Blätter, Bahnen oder wichtsprozent synthetischem GRS-Kautschuk modi-Filme von verschiedener Dicke. fiziert war, eingebracht wurden. Die bei diesem Ver-Die mit einem Gefügeeffekt versehenen Gebilde, such benutzte Wassermenge betrug 0,15 kg. Das ausdie nach der Erfindung erzeugt werden, scheinen das gespritzte Produkt zeigte, wie gefunden wurde, einen Ergebnis der Expansion von flüssigem Wasser zu 25 stark ausgesprochenen Gefügeeffekt, wie er in Fig. 3 Dampf zu sein, wenn das ausgespritzte Polymerisat der Zeichnung gezeigt ist, welche einen Querschnitt die Lippen der Spritzdüse verläßt. Wenn dies ein- durch das Material darstellt (Mikrophotographie in tritt, expandiert das überhitzte Wasser, das in dem fünffacher Vergrößerung), erweichten Harz vorhanden ist, wenn es von Druck . befreit wird, wobei Blasen gebildet werden. Diejeni- 30 Beispiel 4 gen Blasen, die sich in der Nähe der Oberfläche des Es wurde ein Versuch ausgeführt, bei welchem erweichten Polymerisats befinden, brechen auf, und 3 kg Polyvinylchloridpulver zusammen mit 0,03 kg ihre Wandungen werden mehr oder weniger mit dem Wasser eingebracht wurden und die Verfahrensweise Körper des Polymerisats verschmolzen. Dieser Effekt gemäß Beispiel 1 benutzt wurde. Das aus der vorgewird natürlich durch die Abkühlung des Polymeri- 35 nannten Mischung nach Ausspritzen erhaltene Prosats beendet. Das so erhaltene Produkt hat ein sehr dukt hatte, wie gefunden wurde, einen hohen Prozenterwünschtes Gefüge, das für viele Schmuckzwecke satz an inneren Blasen, wie dies ein Querschnitt brauchbar ist, wie z. B. bei Wandbekleidungen, licht- durch das Material zeigte, zerstreuenden Vorrichtungen usw. Das rauhe Gefüge . . ist auch vorteilhaft für die Schaffung einer überlege- 40 Beispiel 5Shapes are generated according to the invention. To the It became an attempt using the fortune Shapes include different sizes running according to Example 1, each of which Pipes and rods, different contours of 20 but 10 kg of polystyrene, made by adding 12 Ge-shaped pieces and also sheets, sheets, sheets or weight percent synthetic GRS rubber modi films of various thicknesses. was fected, were introduced. The one with this ver-die Structures provided with a structural effect, such amount of water used was 0.15 kg. That out produced according to the invention, the sprayed product appears to have been found to have one Result of the expansion of liquid water to form a strongly pronounced structural effect, as shown in FIG. 3 To be steam when the ejected polymer is shown in the drawing, which is a cross-section leaves the lips of the spray nozzle. If this one shows through the material (photomicrograph in occurs, the superheated water expands in the five-fold magnification), softened resin is present when there is pressure. is released, whereby bubbles are formed. Diejen- 30 Example 4 gen bubbles which are located near the surface of the. An experiment was carried out in which softened polymer are, break up, and 3 kg of polyvinyl chloride powder together with 0.03 kg their walls are more or less brought in with the water and the procedure Fused body of the polymer. This effect according to Example 1 was used. That from the pre-emerged Prosate obtained, of course, by cooling the polymer mixture after spraying it out completed. The product thus obtained has a very good texture which has been found to have a high percentage of desirable texture, including internal bubbles such as a cross section for many decorative purposes is useful, such as B. in wall coverings, light-showed through the material, dispersive devices, etc. The rough structure. . is also beneficial for creating a superior 40 Example 5 nen Haftung beim Zementieren oder Überziehen der Polyäthylen, das mittels der üblichen Hochdruckerhaltenen Produkte. polymerisation erhalten war und einen Molekular-Adhesion when cementing or coating the polyethylene, obtained by means of the usual high pressure Products. polymerization was obtained and a molecular . -,π gewichtbereich von 14 000 bis 16 000 und eine Dichte. -, π weight range from 14,000 to 16,000 and a density .beispiel L von o;926 hatte, wurde bei einem Versuch verwendet,.example L of o ; 926 was used in an attempt 10 kg trockene Polystyrolkörner von etwa 6-Ma- 45 bei welchem 10 kg des Polyäthylens mit 0,05kgWas-10 kg of dry polystyrene grains of about 6 Ma- 45 in which 10 kg of polyethylene with 0.05 kg of water schen-Korngröße wurden mit 0,09 kg Wasser ge- ser eingebracht wurden. Das erhaltene Produkt zeigteThe size of the granules were introduced with 0.09 kg of water. The product obtained showed mischt und in den Trichter einer Kunststoffspritz- eine dekorative modifizierte Oberfläche, die durchmixes and in the funnel of a plastic injection molding a decorative modified surface that through maschine eingeführt. Der Trichter war auf dem die die Gegenwart von vielen kleinen Erhöhungen odermachine introduced. The funnel was on which the presence of many small bumps or Mischschnecke umgebenden Zylinder angebracht. Der Wellen auf der Oberfläche gekennzeichnet war.Mixing screw attached to surrounding cylinder. The waves on the surface was marked. Zylinder wurde von außen auf eine Temperatur von 50The outside of the cylinder was brought to a temperature of 50 etwa 155° C erhitzt. Durch die Wirkung der um- Beispiel οheated to about 155 ° C. By the effect of the um- Example ο laufenden Schnecke wurden das Wasser und das Es wurde ein Versuch unter Benutzung der Ver-Kunststoffmaterial gründlich durchgemischt. Das fahrensweise gemäß Beispiel 1 mit Niederdruckpoly-Wasser wurde dabei durch den auf dem ganzen äthylen (Schmelzindex 2,2 bis 2,6 und Dichte von System liegenden Druck in flüssigem Zustand gehal- 55 0,96) ausgeführt. Die Beschickung betrug 10 kg PoIyten. Das Wasser-Polystyrolharz-Gemisch wurde dann äthylen und 0,10 kg Wasser. Es wurde eine sehr demittels einer sich drehenden Schnecke in eine erhitzte korative expandierte Oberfläche erhalten, die durch Düse für die Herstellung von Bahnen geführt, die eine willkürliche Verteilung von kleinen runden Voreine Öffnung von 0,6 · 200 mm hatte. Die Düse wurde Sprüngen gekennzeichnet war. während dieses Vorganges auf eine Temperatur von 60running snail were the water and it was an experiment using the ver plastic material thoroughly mixed. The procedure according to Example 1 with low-pressure poly-water was thereby by the on the whole ethylene (melt index 2.2 to 2.6 and density of System lying pressure in the liquid state maintained 55 0.96). The load was 10 kg polytes. The water-polystyrene resin mixture was then ethylene and 0.10 kg of water. It turned out to be very poor a rotating screw into a heated corative expanded surface obtained by Nozzle for the production of webs with an arbitrary distribution of small round Voreine Opening of 0.6 x 200 mm. The nozzle was marked with cracks. during this process to a temperature of 60 238° C erhitzt. Sobald der weiche Kunststoff die Patentansprüche: Düse verließ, war eine sporadische Expansion unterHeated to 238 ° C. As soon as the soft plastic meets the patent claims: Nozzle left, a sporadic expansion was under Bildung von kleinen Blasen, von denen einige auf bra- 1. Verfahren zur Erzeugung von mit Gefüge-Formation of small bubbles, some of which on bra- 1. Process for the production of microstructure- chen, sichtbar/Einige der Blasen barsten mit einem bzw. Oberflächeneffekten versehenen Gebilden ausChen, visible / Some of the bubbles burst from structures provided with a surface effect wahrnehmbaren »Puffen«. Zu gleicher Zeit wurde 65 thermoplastischen harzartigen Polymerisaten, ins-perceptible "puffing". At the same time, 65 thermoplastic resin-like polymers, mainly Wasserdampf entwickelt, wodurch eine Kühlung des besondere in Form von Bahnen oder Blättern, da-Water vapor develops, whereby a cooling of the particular in the form of webs or leaves, there- Polystyrols eintrat. Eine weitere Abkühlung fand durch gekennzeichnet, daß man wenigstens 0,05%Polystyrene entered. A further cooling was characterized by the fact that at least 0.05% durch das Aussetzen gegenüber der Luft statt. Das bis nicht mehr als 2,5% flüssiges Wasser zu Kör-by exposure to the air instead. The up to no more than 2.5% liquid water to body Produkt besaß eine gerunzelte und rauhe Oberfläche, nern eines thermoplastischen harzartigen PoIy-Product had a wrinkled and rough surface, inside a thermoplastic resinous poly- .während in seinem Körper kleine Blasen sichtbar 70 merisats zusetzt, die sich ergebende Masse beiWhile small bubbles visibly appear in his body, the resulting mass is added einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Polymerisats mischt und die Mischung durch eine Düse ausspritzt oder ausstößt, die auf einer Temperatur über der Erweichungstemperatur der Polymerisate gehalten wird.a temperature above the softening point of the polymer mixes and the mixture ejects or ejects through a nozzle at a temperature above the softening temperature the polymer is held. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat aus Polystyrol, einem durch Zusatz von Butadien-Styrolkautschuk modifizierten Polystyrol, Polyvinylchlorid oder Polyäthylen besteht.2. The method according to claim 1, characterized in that that the polymer made of polystyrene, one by adding butadiene-styrene rubber modified polystyrene, polyvinyl chloride or polyethylene. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1221427B (en) * 1964-11-17 1966-07-21 Hans Lenze & Co K G Method for processing thermoplastics by centrifugal casting

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