DE2258729A1

DE2258729A1 - Verfahren und zusammensetzung zur herstellung von kunststoffgegenstaenden mit perlmutteffekt

Info

Publication number: DE2258729A1
Application number: DE19722258729
Authority: DE
Inventors: Elmer N Hokanson; Jules Pinsky; Carl J Rieger
Original assignee: Mearl Corp
Current assignee: Mearl Corp
Priority date: 1971-12-01
Filing date: 1972-11-30
Publication date: 1973-06-07
Also published as: US3819566A; DE2258729C3; DE2258729B2

Description

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The Mearl Corporation, Ossining, New York, USA

Verfahren und Zusammensetzung zur Herstellung von Kunststoffgegenständen mit Perlmutteffekt

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie Zusammensetzungen zur Herstellung von Kunststoffkörpern mit Perlmutteffekt durch Einlagerung eines Perlmuttpigments aus mit Titandioxyd überzogenen Glimmerplättchen in einen Trägerkunststoff.

Die Pigmentteilehen in Perlmuttpigmenten sind durchsichtige Plättchen von hohem Brechungsindex. Derartige Plättchen lassen sich in einfacher Weise längs Fließ- bzw. Strömungsebenen orientieren, derart daft sie bei Einlagerung in ein thermoplastisches Kunststoffmaterial im Strangpreß-, Spritzguß- oder anderweitigen Verfahren zueinander parallele Lagen einnehmen. Jedes Plättchen verhält sich dabei wie ein winziger durchsichtiger Spiegel, der 'einen Teil des einfallenden Lichts reflektiert und einen Teil durchläßt. Bei ausreichender Durchsichtigkeit des Trägerkunststoffmediums wird einfallendes Licht gleichzeitig von Plättchen in verschiedenen Tiefen reflektiert, was ein perlmuttglanzartiges Aussehen ergibt.

Zu den gebräuchlichsten und zweckmäßigsten. Perlmuttpigmenten gehören mit Titandioxyd überzogene Glimmerplättchen. Das Pigment-

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teilchen stellt in diesem Fall im wesentlichen ein dreischichtiges Sandwich-Gebilde mit einsr Glimmer-Mittelschicht zwischen zwei Titandioxyd-Schichten dar. Das Pigmentteilchen erhält dabei seine plättchenartige Form von dem Glimmerplättchen und seinen hohen Brechungsindex von den Titandioxyd-Schichten. Optisch gesehen verhält sich ein derartiges Pigmentteilchen wie zwei Titandioxydplättchen, da der Glimmer zu der Reflexion an dem Pigmentteilchen nur vernachläßigbar beiträgt.

Die einzelnen Titandioxyd-Schichten bestehen dabei aus Kristallen von weniger als 0,1" Mikron Durchmesser. Einzeln gesehen sind die Kristalle so klein, daß sie das Licht nicht streuen. Die · Titandioxyd-Schicht verhält sich daher optisch wie ein kontinuierlicher Film. Liegt die optische Dicke, d.h. das Produkt aus der geometrischen Dicke und dem Brechungsindex, im Bereich von 80 bis 150 Nanometer (nm), so ist die Reflexion der Titandioxydfilme im wesentlichen weiß und das Pigment wirkt als weißliches Perlmuttpigment. Eine TiOp-Schicht mit einer optischen Dicke von etwa 200 Nanometer (nm) weist eine gelbe Reflexion auf und die Farbe des Pigments ist daher gelb oder goldfarben. Höhere optische Dicken ergeben andere Reflexionsfarben, beispielsweise ergeben optJ^he Dicken von etwa 250 nm eine rote oder magenta Reflexion, optische Dicken von etwa 310 nm eine blaue Reflexion und optische Dicken von etwa 36O nm eine grüne Reflexion.

Löst sich ein Teil der Titandioxyd-Schicht von dem Glimmer ab, 30 besteht die Tendenz, daß dieser abgelöste bzw. abgeschälte ("stripped") Teil der Titandioxyd-Schicht in Teilchen aufbricht, .die zwar klein aber doch genügend groß sind, um Licht in alle Richtungen zu streuen, wodurch der für das Zustandekommen des Perlmuttglanzes erforderliche gerichtete, spiegelartige Charakter der Reflexion vermindert wird. Außerdem findet an der durch die Ablösung der Titandioxyd-Schicht freigelegten Glimmeroberfläche keine Reflexion statt, da der Brechungsindex von Glimmer (et*a 1,58) nahe an dem Brechungsindex der meisten für die

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Einlagerung von Perlmuttpigmenten verwendeten Kunststoffe (etwa 1,50 bis 1,59) liegt. Dies hat zur Folge, daß sich auch die ' · Perlmuttqualität, d.h. der Perlmuttglanz des Pigments_s verringert.

Bei Einlagerung der Perlmuttpigmente in Trägerkunststoffe und der Weiterbehandlung der Kunststoffe wird die Kunststoffzusammensetzung verhältnismäßig hohen Scherkräften ausgesetzt. Untei? diesen Bedingungen wird ein kleiner Teil der Fläche des TiOp-Fd:Ims von den Glimmerplättchen abgelöst bzw. abgeschält ("stripped"). Im allgemeinen erfaßt dieser Vorgang einen Anteil von 5 bis 15 % der gesamten überzugsflache, d.h. der beiden Hauptflächen des Glimmerplättchens; Somit wird der Perlmuttglanz der fertigen Kunststoffgegenstände verringert bzw. abgestumpft.

Der Erfindung liegt daher als Aufgabe die Schaffung eines Verfahrens sowie von Zusammensetzungen für die Herstellung von Kunststoffgegenständen mit Perlmutteffekt der eingangs genannten Art zugrunde, bei welchem die Einlagerung der mit Titandioxyd überzogenen Glimmerplättchen des Perlmuttpigments unter möglichst geringer Ablösung bzw. Abschälung ("stripping") von den Glimmerplättchen gewährleistet ist,' um Kunststoffgegenstände mit einem besseren, verstärkten Perlmuttglanz zu erzielen.

Zu diesem Zweck ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art zur Herstellung von Kunststoffkörpern mit Perlmutteffekt gemäß der Erfindung vorgesehen, daß man zur Verringerung des Ausmaßes der Oberflächenablösung des Titandioxydüberzugs von den Glimmerplättchen ein Gemisch aus dem Perlmuttpigment, dem Trägerkunststoff und einem Zusatz eines Äthylenpolymers von niedrigem Molekulargewicht verwendet.

N-ach dem Grundgedanken der Erfindung erfolgt somit die Einlagerung der aus mit Titandioxyd überzogenen Glimmerplättchen bestehenden Perlmuttpigmentteilchen in ein Trägerkunststoffmaterial unter Zuhilfenahme eines Zusatzes aus einem Äthylenpolymer von niedrigem

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Molekulargewicht. Mit Titandioxyd überzogene Glimmerplättchen als Perlmuttpigment sind bekanat; derartige Pigmente können nach einem beliebigen bekannten Verfahren, beispielsweise nach den in den US-Patentschriften 3,087,828 und 3,437,515 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.

Als Trägerkunststoffe eignen sich für die Zwecke der vorliegenden Erfindung die klarsichtigen₅ nicht durchlässigen thermoplastischen Kunstharze. Derartige Kunstharze können durch Polymerisieren von äthylenisch-ungesättigten.Monomeren hergestellt werden. Typische Kunststoffe dieser Art sind die Homopolymeren und Copolymeren von ungesättigten aliphatischen, zykloaliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffenvon 2 bis etwa 8 Kohlenstoffatomen je Molekül. Geeignete Monomere sind somit Äthylen, Propylen, Buten, Penten, Octen, 2-Methylpropan-l, Butadien, Isopren, Styrol, Methylstyrol usw. Auch Block-Copolymere und Pfropf-Copolymere wie beispielsweise das Pfropf-Copolyrner eines Polybutadiens mit Styrol und Acrylnitril sind geeignet. Weitere geeignete Trägerkunststoffe sind Vinylpolymere und Copolymere wie beispielsweise Polyvinylacetat, > Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid. Weitere geeignete Monomere sind Acrylsäure und deren Abkömmlinge, wie beispielsweise Methyl&rylat, A'thylacrylat, Methylacrylsäure, Methylmethacrylat, Ätbylmethacrylat, Acrylamid, Methacrylamid u.dgl. Weitere thermoplastische Kunstharze, in denen die Perlmuttpigmente eingelagert können, sind Polycarbonac, Acrylnitril und Methacrylnitril.

Die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeigneten niedrigmolekularen Ä'thylenpolymer-Zusätze haben Molekulargewichte im Bereich von etwa 500 bis 10.000, Brookfield-Viskosität^lei 140⁰C von etwa 10 bis 10.000 cps, und Dichten von etwa 0,88 bis 0,99· Vorzugweise besitzen diese Zusätze ein Molekulargewicht im Bereich von etwa¹ 1.000 bis 5.000, eine Brookfield-fViskosität bei IHO⁰C im Bereich von etwa 100 bis 600 cps und Dichten von etwa 0,90 bis 0,95. Im Gegensatz zu diesen niedrig-molekularen Zusätzen im Sinne der Erfindung hat Polyäthylen niedriger Dichte, wie es

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beispielsweise bei der Herstellung von flexiblen Flaschen und Rohren verwendet wird, ein Molekulargewicht von etwa 12.000 bis 21.000 und eine Viskosität bei l40°Q von etwa 100.000 bis 68.000.000 cps. Für die Zwecke der Erfindung geeignete Äthylenpolymere sind Äthylen-Homopolymere und -Copolymere mit Co-Monomeren wie Vinylacetat u.dgl.

Die gemäß der Erfindung als Zusatz vorgesehenen nieder-molekularen Äthylenpolymere sind als solche bekannt und wurden bereits 2ur Erleichterung einer schnellen und gleichförmigen Dispersion von Pigmenten in Polyolefinen, Polyvinylchlorid und anderen Thermo-Plasten empfohlen. Jedoch wurden derartige nieder-molekulare Äthylenpolymere bisher nicht zur Unterstätzung der Dispersion von mit Titandioxyd überzogenen Glimmerpigmenten verwendet, und im , Gegensatz zu den anderen bekannten Dispersionshilfen ergeben die erfindungsgemäßen niedrig-molekularen Äthylenpolymer-Zusätze eine weitgehende Verringerung der Ablösung bzw. des Absehälens ("Stripping") des Titandioxyds von dem Glimmer.

Zur Herstellung des Kunststofformkörpers gemäß der Erfindung werden das Perlmuttpigment, der Trägerkunststoff und der niedrig-molekulare Äthylenpolymer-Zusatz nach bekannten Verfahren gemischt bzw. vermengt. Beispielsweise kann zunächst der niedrig-molekulare Zusatz unter Verwendung einer Scheuertrommel (tumbler), eines Bandmischers (ribbon blender) oder anderer herkömmlicher Mischvorrichtungen mit dem Perlmuttpigment aus mit Titandioxyd überzogenem. Glimmer vermischt werden. Dieses Gemisch wird sodann mit Hilfe der üblichen Vorrichtungen_s wie beispielsweise' einer Banbury-Mühle, Duo-Walzmühlen u.dgl; mit dem jeweiligen Trägerkunst stoff zur Einlagerung in diesem vermischt. Alternativ können das mit Titandioxyd überzogene Glimmerpigment und der niedrigmolekulare Äthylenpolymer-Zusatz je für sich entweder gleichzeitig oder aufeinanderfolgend in den Trägerkunststoff eingemengt werden.' Zwar ist das Verfahren, bei-welchem das Pigment zunächst in de=*»

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Trägerkunststoff eingemengt und sodann das nieder-molekulare Äthylenpolymer zugesetzt wird, vorzuziehen, es kann jedoch auch umgekehrt vorgegangen werden.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß man zunächst ein Konzentrat des Pigments in dem Trägerkunststoff mittels einer Banbury-Mühle oder einem kontinuierlichen Mischer herstellt. Das Konzentrat wird granuliert oder pelletisiert und sodann trocken mit weiterem klarsichtigen Trägerkunststoff getrommelt oder dosiert in einen Strom des Trägerkunststoffes eingeführt und der weiteren mechanischen Verarbeitung in Schnecken-Strangpressen, Spritzgußmaschinen oder ähnlichen mechanischen Vorrichtungen zur gewünschten Formgebung, beispielsweise als Film, Folie, Stab, Flasche, Rohr, Lippenstiftgehäuse, Kamm und dergleichen zugeführt.

Im allgemeinen wird das mit Titandioxyd überzogene Glimmerpigment in einem Anteil von etwa 0,025 bis 9,0 Gew.-I und der niedermolekulare Äthylenpolymer-Zusatz in einem Anteil von etwa 0,01 bis 7,5 Gew.-55, jeweils bezogen auf das Gewicht des Trägerkunststoffs, verwendet. Wird zuerst ein Vorgemisch aus dem Pigment und dem Äthylenpo lymer -Zusatz hergestellt, so wird dieses Vorgemisch dem Trägerkunststoff vorzugweise in einer Konzentration von e^wa 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Trägerkunststoffgewicht, zugegeben, und das Verhältnis von Äthylenpolymer-Zusatz zu Pigment in dem Gemisch beträgt etwa 1 zu 9 bis 3 zu 1, vorzugsweise etwa 1 zu 2 bis zu 2 zu 1. Werden das Pigment und der Äthylenpolymer-Zusatz getrennt zugegeben, so liegt die Konzentration des mit Titandioxyd überzogenen Glimmers vorzugsweise im Bereich von etwa 0,1 bis 6 Gew.-55, und die des niedermolekularen Äthylenpolymer-Zusatzes vorzugsweise im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 3 Gew.-3», jeweils bezogen auf das Gewicht des Trägerkunststoffs.

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Die bei der Herstellung der Perliruttgegenstände auftretenden sehr hohen Scherkräfte führen in der oben erwähnten Weise zu einer Ablösung bzw. Abschälung ("Stripping") eines Teils des Titandioxydüberzugs von dem Glimmer. Durch die nach dem Grundgedanken der Erfindung vorgesehene Verwendung eines niedrigmolekularen Äthylenpolymer-Zusatzes wird der Grad bzw.- das Ausmaß dieser Ablösung ("Stripping") weitgehend verringert, beispielsweise von einem Wert im Bereich von 5 bis 15 % auf einen Wert im Bereich von etwa 1 bis 5 %» was eine äußerst bedeutsame Verbesserung des Perlglanzes in dem als Enderzeugnis erhaltenen Kunststoffkörper bewirkt.

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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Soweit in der Beschreibung und ir den Ansprüchen nicht anderί angegeben ist, sind alle Temperaturangaben in Grad Celsius und alle Zusammensetzungsangaben jeweils Gewichtsteile bzw. -prozente.

In den folgenden Beispielen wurde der Grad des "Stripping" (d.h. der Ablösung der Titandioxydüberzüge von den Glimmerplättchen) durch visuelle Messung mit Hilfe eines Reflexionsmikroskops mit 1000-facher Vergrößerung bestimmt.

Beispiel 1

Einlagerung von mit TiO~ überzogenen, perlmuttartig reflektierenden Glimmerplättchen in Polyäthylen hoher Dichte

Zunächst wurde als Kontroll- oder Vergleichsprobe ein perlmuttartig reflektierendes Pigment aus mit Titandioxyd überzogenem Glimmer in Polyäthylen hoher Dichte (Dichte 0,950; Schmelzindex Ο,Ί) in der Weise eingelagert, daß man zunächst ein 10 % Pigment und 90 % des Polyäthylens hoher Dichte enthaltendes Konzentrat in einer Banbury-Mühle herstellte. Nach Granulation wird das Konzentrat-Granulat in der Banbury-Mühle mit weiterem Polyäthylen hoher Dichte im Verhältnis von 10 Teilen Konzentrat auf 90 Teile Polyäthylen gemischt. Das so erhaltene Kunststoffmaterial enthielt 1 % Pigment. Das Kunststoffmaterial wurde im Formpreßverfahren zu Scheiben von etwa 25 Tausendstel Zoll Dicke verarbeitet und sodann der Grad der Oberflächenablösung ("Stripping") bestimmt. Der durchschnittliche Ablösungsgrad ergab sieh zu 15 %-

Das vorstehend beschriebene Verfahren wurde sodann wiederholt, mit dem Unterschied, daß zunächst das mit dem Titandioxyd-Übtti·- zug versehene Glimmerpigment mit verschiedenen Menßenanteilon

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©ines Polyäthylens von niedrigem Molekulargewicht (Molekular-gewicht 3«5öOj Dichte- 0*930 \ Broakfield-Viskosität 350 Centi" poise bei IiIO⁰C) gemischt wurde* Die Anteilsverhältnisse der Mischung aus dem Pigment und dem niedermolekularen Polyäthylen* Zusatz wurde«jeweils so gewählt, daß das Konzentrat in dem FoIy^ ethylen höher Dichte jeweils 10 % Pigment enthielt« Die Konzentration wurde sodann in der oben beschriebenen Weise auf 1 % Pigmentgehalt verringert und im Formpreßverfahren Scheiben hergestellt* Jn der nachfolgenden Tabelle I sind für verschiedene Gemisch-Zusammensetzungen vöri Pigment und niedrigmolekulsreiB Polyäthylen~ZüSätz die hierbei erhaltenen Werte des Abiasüngsgrades zusammengestellt:

Tabelle I

Zusammensetzung des Anfangsgemisehs
aus Pigment und Zusatz von Polyäthylen von niedrigem. Molekülargewicht,

niedrig-moleku- Pigment (Teile) Ablösungsgrad larer Polyäthylen- ("Stripping"} Zusatz CTeile) ....;.. , . in j ...,,

2.5 10 5*0

10 10 4.0

15 10 2*5

Wie ersiQhtriGh wurde.durch den Zusatz von nieder-molekularem Polyäthylen der Ablösungs- bzw, Stripping-Orad· von 15 % in der Kontrolle oder Yergleichsgruppe auf 2,5 bis 5,0 %> je nach der Konzentration des niedrig-molekularen Polyäthylen-Zusatzes, verringert.

B e i s ρ ie I . 2

Einlagerung von perlmuttartig reflektierendem Pigment aus mit TiQ₂ überzogenem Glimmer in Polyäthylen hoher Dichte

Als Kontroll- oder Vergleichsverfahren wurde in einer Banbury-

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Mühle ein Konzentrat aus 40 Teilen des perlmuttartig reflektierenden Pigments aus mit TiO₂ überzogenem Glimmer und 60 Teilen d<*ß Polyäthylens hoher Dichte aus Beispiel 1 hergestellt. Die so erhaltene* Masse wurde granuliert und mit weiterem Polyäthylen hoher Dichte in Pillen- oder Tablettenform in einem Verhältnis von 2,5 Teilen zu 97,5 Teilen gemischt. Aus dem so erhaltenen Gemisch wurden im Blasverfahren Flaschen mit 1 % Pigmentgehalt hergestellt. Obgleich die Dispersion gutwar, wurde nur ein mäßiger Perlmuttglanz erzielt. Der Ablösungs- bzw. Stripping-öfäd betrug 1§ JS.

Das vorstehend beschriebene Verfahren wurde wiederholt» mit dem Unterschied, daß in dem Konzentrat 10 Teile des Polyäthylens hoher Dichte durch den niedrig-molekularen Polyäthylenzusatz aus Bei·* spiel 1 ersetzt wurden. Die mit diesem Konzentrat hergestellten Flaschen besaßen einen wesentlich höheren Perlmuttglanz als die Vergleichs- oder Kontrollgruppe, und der Ablösungs* bzw. Stripping-Qrad betrug nur 3 %.

Beispiel 3

Einlagerung von perlmuttartig reflektierendem Pigment aus mit Τ1Ο_ Überzogenem QlimiMer in Polyäthylen niedriger Dichte

Die Kontroll- bzw. Vergleichs zusammensetzung wurde bei diesem Beispiel in der Weise hergestellt, daß man 1 Teil eines weißlich perlmuttartig reflektierendem Pigments aus mit TiO₂ Überzogenem Glimmer und 98,9 Teile Polyäthylen niedriger Dichte (Dichte 0,92; Schmelzindex 2,0), das zuvor mit 0,1 Teil Diöctyl-Phthalat benetzt worden war, in einer Scheuertrommel vermischte. Das Gemisch wurde in den Einfülltrichter einer mit einem Blaskopf versehenen 2-Zoll-Strangpresse zugeführt. Die erhaltenen Flaschen zeigten einen mäßigen Perlmuttglanz, wobei es jedoch offensichtlich war, daß die Dispersion des Pigments sehr unvollkommen war,

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da größere Pigmentflecken bzw. -flocken sichtbar waren. Bei mikroskopieeher Betrachtung zeigte sich,'daß das dispergierte Pigment eine Ablösung bzw. "Stripping" von etwa 10 % erlitten hatte.

Das vorstehende Verfahren wurde wiederholt mit dem Unterschied,' daß das mit TiOp überzogene Glimmerpigment zunächst mit einem gleichen Gewichtsanteil des niedrig-molekularen Polyäthylen-Zusatzes aus Beispiel 1 gemischt wurde. Das für den Pormgebungsvorgang verwendete Gemisch bestand aus zwei Teilen des Gemischs aus dem niedrig-molekularen Polyäthylen-Zusatz und dem Pigment und 97,9 Teilen des zuvor mit 0,1 Teilen Dioctyl-Phthalat benetzten Polyäthylens niedriger Dichte. Die im Blasverfahren hergestellten Flaschen aus Polyäthylen niedriger Dichte besaßen einen wesentlich höheren Perlmuttglanz als die der Kontroll- oder Vergleichsgruppe. Die Zahl der Pigmentflecken war verringert bei insgesamt größerer Gleichförmigkeit, was beweist, daß die Zugabe des niedrig-molekularen Polyäthylens die Dispersion verbessert. Die mikroskopische Untersuchung ergab eine Ablösung bzw. ein Stripping der Pigmentteilchen von nur 2 %.

Beispiel 4

Einlagerung von goldfarben reflektierendem Pigment aus mit TiO_p überzogenem Glimmer in Polypropylen

Als Kontroll- oder Vergleichsversuch wurden 1,5 % eines goldfarben reflektierendem Pigments aus mit ¹TiOp überzogenem Glimmer mit 98,4 % Polypropylen (Dichte 0,904; Schmelzfluß 4,0), das zuvor mit 0,1 % Mineralöl benetzt worden war, gemischt. Das Gemisch wurde sodann in den Einfülltrichter einer Vorrichtung

zur Herstellung von Flaschen im Blasverfahren eingegeben. Die erhaltenen Flaschen besaßen einen gefälligen Goldglanz und die mikroskopische Untersuchung ergab einen Ablösungs- bzw. Stripping-Grai von etwa 8 %.

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Das vorstehende Verfahren wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß das mit TiO₃ überzogene Gliirmerpigment zunächst mit dem halben Gewichtsanteil eines niedrig-molekularen Äthylen-Homoriolymers mit einem Molekulargewicht von 1.500, einer Dichte 0,91 und einer Brookfield-Viskosität von 1*15 cps (bei HlO⁰C) gemischt wurde. Das Gemisch aus dem Pigment und dem Äthylenzusatz wurde in der oben beschriebenen Weise mit dem Polypropylen gemischt, mit dem Unterschied, daß der Anteil des Gemische aus dem Pigment und dem Äthylen-Zusatz so eingestellt wurde, daß sich im Fertigerzeugnis (Flasche) ein Pigmentanteil von 1,5 % ergab. Die im Blasverfahren hergestellten Flasche-n hatten in diesem Fall einen höheren Glanz als die der Vergleichsgruppe und eine intensivere Goldfarbe. Der Ablösungs- bzw. Stripping-Grad wurde unter dem Mikroskop zu nur 1 % bestimmt.

Beispiel 5

Blau reflektierendes Pigment aus mit TiOp überzogenem Glimmer in starrem Polyvinylchlorid

2 % eines blau reflektierenden Pigments aus mit TiOp überzogenem Glimmer wurde trocken mit 98 Teilen eines Polyvinylchlorid-Formpulvers gemischt. Im Blasverfahren wurden Flaschen hergestellt, die einen weichen blauen Perlmuttglanz aufwiesen. Der Ablösungs- bzw. Stripping-Grad betrug bei dieser Kontroll- bzw. Vergleichszusammensetzung 12 %.

Das vorstehende Verfahren wurde wiederholt, mit dem Unterschied, daß das mit Ti0_p überzogene Glimmerpigment zunächst mit dem doppelten Gewichtsanteil eines niedrig-molekularen oxydierten Äthylen-Homopolymeren mit einem Molekulargewicht von 2.000, einer Dichte 0,93 und einer Brookfield-Viskosität von 200 cps (bei l'IO°C) gemischt wurde. Im Blasverfahren wurden starre Polyvinylchloridflaschen mit 2 % PigmentgehaIt hergestellt. Die blaue Farbe war intensiver und der Perlmuttglanz größer als bei der Vergleichfigruppe. Die Beobachtung ergab eine Verringerung

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des Ablösungs-- bzw. Stripping-Grades auf etwa 3 %,

Beispiel 6

Aufeinanderfolgende Zugabe mit Pigment-Zugabe an erster Stelle

Das Verfahren aus Beispiel 3 wurde in der Weise modifiziertj, daß man zunächst ein Teil des weißlieh perlmuttartig reflektierenden Pigments aus mit TiO₂ überzogenem Glimmer mit 98 Teilen der Pillen bzw. Tabletten aus Polyäthylen niedriger Dichte mischt. Danach wurde ein Teil des niedrig-molekularen Polyäthylens mit dem Perlmuttpigment-Kunststoff-Gemisch gemischt. Im Blasverfahren wurden Flaschen hergestellt, die hinsichtlich des Dispersions-Grades mit den Piasehen vergleichbar waren, wie sie in Beispiel 3 aus der Zusammensetzung mit dem Vorgemisch aus dem Pigment und dem niedrig-molekularen Polyäthylen-Zusatz erhalten wurden. Die Ablösung bzw. das Stripping betrug 2 %..■

Beispiel 7

Aufeinanderfolgende Zugabe Zugabe des niedrig-molekularen Äthylenpolymers an erster Stelle

Das Verfahren aus Beispiel 4 wurde in der. Weise modifiziertj daß man den niedrig-molekularen Polyäthylen-Zusatz mit dem PoIy-¹äthylen niedriger Dichte mischt und sodann das mit TiO₂ überzogene Glimmerpigment zugibt und vermischt. Die hierbei erhaltenen Flaschen zeigten eine etwas geringere Gleichförmigkeit der Dispersion und einen geringfügig höheren Grad an Pigmentflecken als die Flaschen nach den Beispielen 3 und 6, waren jedoch viel freier von Pigmentflecken als die Kontroll- bzw.. Vergleichszusammensetzung aus Beispiel 3. Der Ablösungs- bzw.

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Stripping-Grad betrug 3 %·

Beispiel 8

Einlagerung von perlmuttartig reflektierenden Pigment aus TiO„ überzogenem Glimmer in Acrylnitril-Copolymer

Als Kontroll- bzw. Vergleichsgruppe wurde ein weißlich perlmuttartig reflektierendes Pigment aus mit TiO„ überzogenem Glimmer in Barex 210, d.h. ein Acrylnitril-Copolymer gemäß der US-Patentschrift 3,426,102 mit einem Schmelzindex von 4,0 g/10 min., einem spezifischen Gewicht vonl,15 g/cm , und einer Wärmebiegefestigkeit (heat deflection point) von 66 psi (US-Pfund pro Quadrat-Zoll) bei 165° P eingelagert. Ein Teil Pigment wurde mit 98,9 Teilen Acrylnitril-Copolymer-Pillen bzw. -Tabletten, die zuvor mit 0,1 Teil Dioctyl-Phthalat benetzt worden waren, in der Scheuertrommel gemischt. Das Gemisch wurde dem Einfülltrichter einer mit einem Blaskopf versehenen 2-Zoll-Strangpresse eingegeben. Die erhaltenen Flaschen zeigten einen mäßigen Perlmuttglanz und es war offenkundig, daß das Pigment nur sehr unvollständig und ungleichförmig dispergiert war; viele große Pigmentagglomerate waren sichtbar. Die mikroskopische Untersuchung zeigte, daß das dispergierte Pigment eine Ablösung bzw. Stripping von etwa 13 % erfahren hatte.

Das vorstehende Verfahren wurde wiederholt, mit dem Unterschied, daß das mit TiO„ überzogene Glimmerpigment zunächst mit einem gleichen Gewichtsanteil eines niedrig-molekularen Kthylen-Vinylacetat-Copolymeren mit etwa 14 % Vinylacetat-Gehalt und einem Molekulargewicht von 3.000, einer Dichte von 0,92 und einer Brookfield-Visko3ität von 3.000 cpe (bei 14O°C) gemischt wurde. Das zum Gießen verwendete Gemisch bestand aus zwei Teilen des vorstehend erwähnten Gemische aus dem Pigment und dem niedrigmole«.ularen Polymerzusatz und 97,9 Teilen des zuvor mit 0,1 Teilen Dioctyl-Phthalat benetzten Acrylnitril-Copolymeren. Die

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im Blasverfahren hergestellten Flaschen besaßen lieh höheren Glanz als die Vergleichsflaschen. Die Zahl der Pigmentagglomerate war stark verringert und insgesamt wurde eine größere Gleichförmigkeit erzielt, als Anzeige dafür, daß der niedrig-molekulare Zusatz die Dispersion verbessert hatte. Die Beobachtung ergab eine Ablösung bzw. ein Stripping der Pigmentteilchen von nur 3 %. .

Die vorstehenden Beispiele zeigen, daß die erfindungsgemäße Verwendung des niedrig-molekularen Äthylen-Polymers in Verbindung mit physikalischen Gemischen aus Kunststoffen und Perlmuttpigmenten aus mit TiO₂ überzogenem Glimmer den Perlmuttglanz der hieraus hergestellten Formkörper verbessert. Dieses Ergebnis ist insofern besonders unerwartet, als die Verwendung derartiger Äthylen-Polymere mit anderen TiOp-Pigmenten zwar eine gute Dispersion des Pigments in dem Kunststoff, jedoch keine anderweitige Verbesserung des Aussehens der Kunststoffgegenstände ergibt.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung können selbstverständlich in mannigfacher Weise abgewandelt werden, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Patentansprüche:

OfUGiNAL

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Kunststoffgegenständen mit Perlmutteffekt durch Einlagerung von Perlmuttpigmenten aus mit Titandioxyd überzogenem Glimmer in einen Trägerkunst^ stoff, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Verringerung des Ausmaßes der Oberflächenablösung des Titandioxydüberzugs von den Glimmerplättchen ein Gemisch aus dem Perlmuttpigment, dem Trägerkunststoff und einem Zusatz eines Äthylenpolymers von niedrigem Molekulargewicht verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als niedrig-molekularen Zusatz ein Äthylenpolymer mit einem Molekulargewicht von etwa 500 bis 10.000, einer Brookfield-Viskosität bei l40°C von etwa 10 bis 10.000 cps und einer Dichte von etwa 0,88-0,99 verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t , daß das Gemisch etwa 0,025 bis 9 Gew.-% Perlmuttpigment und etwa 0,01 bis 7,5 Gew.-# des niedrigmolekularen Äthylenpolymer-Zusatzes, jeweils bezogen auf das Gewicht des Trägerkunststoffes, enthält.

k. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zunächst das Perlmuttpigment und der niedrig-molekulare Äthylenpolymer-Zusatz miteinander gemischt und dann dieses Gemisch mit dem Trägerkunststoff vermengt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß als Trägerkunststoff ein Kunststoff aus der Gruppe Polyolefine, Polyvinylchlorid und Acrylnitril-Copolymere verwendet

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6· Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet , daß als Äthylen-Polymer-Zusatz von niedrigem Molekulargewicht ein Äthylen-Homopolymer oder ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymer verwendet wird.

7» Zusammensetzung zur Herstellung von Kunststoffgegenständen mit Perlmutteffekt nach demVerfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gemisch eines Perlmuttpigments aus mit Titandioxyd überzogenem Glimmer mit einem Zusatz eines Äthylenpolymers von niedrigem Molekulargewicht aufweist.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 7» dadurch g e k e η η -

ζ e i c h ne t , daß der niedrig-molekulare Äthylenpolymer-Zusatz ein Molekulargewicht von etwa 500 bis 10.000, vorzugsweise von etwa 1000 bis 5.000, eine Brookfield-Viskosität bei XkO C von etwa 10 bis 10.000 cps, vorzugsweise von etwa 100 bis 600 cps, und eine Dichte von etwa 0,88-0,99> Vorzugs- ) weise von etwa 0,90 bis 0,95, besitzt.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch g e kennzeichnet , daß der niedrig-molekulare Äthylenpolymer-Zusatζ ein Äthylen-Homopolymer oder ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymer ist.

10. Zusammensetzung nach einem oder.mehreren der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 9* dadurch gekennzeichnet .,

daß das Anteilsverhältnis des Äthylenpolymer-Zusatzes zu dem Perlmuttpigment etwa 1 zu 9 bis 3 zu 1 beträgt.

11. Zusammensetzung zur Herstellung'eines Kunststoffkörpers mit Perlmutteffekt nach dem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß sie ein Gemisch aus einem Trägerkunststoff, einem Perlmuttpigment aus mit Titandioxyd überzogenem Glimmer und einem Zusatz eines Äthylenpolymers von niedrigem Molekulargewicht aufweist. .

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12. Zusammensetzung nach Ansprach 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Trägerkunststoff ein Kunstharz aus der Gruppe Polyolefine, Polyvinylchlorid und Acrylnitril-Copolymere, und daß der niedrig-molekulare Äthylenpolymer-Zusatz Polyäthylen oder Äthylen-Vinylacetat-Copolymer ist.

13·Zusammensetzung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch g e kennzeichnet;, daß das Gemisch etwa 0,025 bis 9 Gew.-Ji Perlmuttpigment und etwa 0,01 bis 7 »5 Gew.-ί des niedrig-molekularen Äthylenpolymer-Zusatzes, jeweils bezogen auf das.Gewicht des Trägerkunststoffes, enthält.

1^. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß der niedrig-molekulare Äthylenpolymer-Zusatz ein Molekulargewicht von etwa 500 bis 10.000, vorzugsweise von etwa 1000 bis 5.000, eine Brookfield-Viskosität bei 14O°C von etwa 10 bis 10.000 cps, vorzugsweise von etwa 100 bis 600 cps und eine Dichte von etwa 0,88-0,99» vorzugsweise von etwa 0,90 bis 0,95, besitzt.

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