DE2803206C3 - Verschäumbares Gemisch - Google Patents
Verschäumbares GemischInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein verschäumbares Gemisch, das sich für die Ummantelung von Minen in
der Bleistiftfertigung eignet
Es ist bekannt, daß Bleistifte, um ihre Schneideigenschaften
zu verbessern, außer als klassische, d. h. hölzerne, auch unter Verwendung verschiedener Kunststoffgemische
und Treibmittel gefertigt werden. Nachceile der Bleistifte, die aus den heute bekannten
Gemischen gefertigt werden, sind ihre relativ geringe Biegefestigkeit und die nicht immer gleichmäßige
Struktur der stranggepreßten Bleistifte.
Weitere Nachteile der bisher verwendeten Gemische sind auch die nicht immer gute Beschneidbarkeit der
Preßprofile in Verbindung mit einer genügend hohen Biegefestigkeit und einer guten Struktur des Preßprofils
und die nicht immer gute Haftverbindung des Kunststoffmantels mit der Mine bei einer womöglich
raschen und billigen Fertigung.
Eine erhöhte Biegefestigkeit wird durch Zugabe eines geeigneten Füllstoffes, wie z. B. von Sägemehl, gehackten
Glasfasern, und außerdem durch Fertigung des gewünschten Profils durch Verbindung vieler Stränge
u. ä. erreicht. Dies liefert jedoch nicht immer zufriedenstellende
Ergebnisse.
Andererseits ist ein verstärktes, schäumbares, thermoplastisches Material nebst Herstellungsverfahren
bekannt (CH-PS 5 68 347), das als erste Komponente ein verstärkende Fasern, z. B. Glasfasern, enthaltendes
thermoplastisches Harz, z. B. Polystyrol, und als zweite
Komponente ein ein Schäummittel, z. B. Azodikarbonamid, enthaltendes thermoplastisches Harz, z. B. Poly
äthylcn, enthält und dem außerdem Talk zugesetzt sein
kann. Die Herstellung erfolgt durch Einarbeiten der Fasern in das erste Harz, Überführen desselben in
Partikelform, Einarbeiten eines Schäummittels in das zweite Harz, Überführen desselben in Partikelform und
Mischen der beiden partikelförmigen Harze, wonach die Mischung cxtrudierbar oder spriizgieBbar ist, um
geformte Gegenstände herzustellen. Auf die Probleme der Bleistiftfertigung wird in dem Zusammenhang nicht
eingegangen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere für die Ummantelung von Bleistiftminen
geeignetes verschäumbares Gemisch zu entwickeln, das außer einer guten Biegefestigkeit eine gleichmäßige
Struktur, eine gute Haftverbindung mit dem ummantel-
JO
J5
40
hfl ten Gut und eine verbesserte Beschneidbarkeit der Produkte ermöglicht
Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist ein verschäumbares Gemisch, bestehend
aus 100 Gewichtsteilen eines vinylaromatischen Polymerisates, 1—9^ Gewichtsteilen Polyäthylen oder
1 —30 Gewichtsteilen Polypropylen oder Polyvinylchlorid oder Polyvinylazetat oder ihrer Gemische, ferner aus
1—20 Gewichtsteilen Talk, 5—50 Gewichtsteilen gehackter Glasfasern, 03—2,0 Gewichtsteilen eines
Treibmittels mit einem Zersetzungspunkt bei 170—240°C und 03—2 Gewichtsteilen eines Treibmittels
mit einem Zersetzungspunkt bei 100— 1600C.
Dieses Gemisch kann anstelle von 03—2 Gewichtsteilen eines Treibmittels mit einem Zersetzungspunkt
bei 100—1600C 1—20 Gewichtsteile eines schaumbildenden
Kunststoffes enthalten.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem die Verwendung des verschäumbaren Gemisches für die Ummantelung
von Minen.
Das erfindungsgemäße Gemisch wird hierfür mit einer Strangpresse ausgepreßt, die mit einem Querspritzkopf
versehen ist
In diesen wird gleichzeitig und kontinuierlich die plastische Mine dosiert oder mittels einer weiteren
Strangpresse herausgedrückt Das herausgedrückte Sechskantprofil wird in einer Kalibriereinrichtung
kalibriert und nachher auf die entsprechende Länge des klassischen Bleistifts zugeschnitten. Die Oberfläche der
auf diese Art erzeugten Bleistifte kann durch einen Lackanstrich verbessert werden, oder es wird ein
dreifacher Spritzkopf angewandt und die Oberfläche wird mit einer dünnen dekorativen Schicht aus einem
steifen Kunststoff überzogen.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Gemisches besteht in der Schaffung einer mikroporösen Struktur
im wesentlichen in zwei anschließenden Stufen. Die zweistufige Schaumbildung ist das Ergebnis der
Anwesenheit von zwei Treibmitteln mit verschiedenen Zersetzungspunkten. Die Struktur der Preßprofile kann
vorzugsweise durch Einstellung eines geeigneten technologischen Bereichs der angewandten Strangpresse
oder durch Benützung einer Spezialschnecke geregelt werden.
Dem Gemisch können ferner mit Vorteil antistatische Reagenzmittel hinzugefügt werden, die eine elektrische
Ladung der Bleistifte vermindern. Dies ist besonders beim Spitzen mit elektrischen Schneidgeräten nötig.
Ferner ist es vorteilhaft, das verw/Nidete Gemisch
durch Beimengung von Farbzusätzen und Pigmenten auf <:inen Farbton zu färben, so daß es dem gefärbten
Zedernholz, besonders Incense-Zedernholz, ähnelt.
Als vinylaromatisches Polymerisat können mit Vorzug Akrylnitril-Butadien-Styrol-Kunststoffe und andere
Polystyrolkunststoffe, wie z. B. normale und zähe Polystyrole, Styrol-Akrylnitrile und ähnliche Kunststoffe,
verwendet werden. Im Falle der Verwendung verschiedener Kunststofftypen muß die Dosierung
unbedingt auf geeignete Art den übrigen Komponenten des Gemisches angepaßt werden.
Komponenten, die die Beschneidbarkeit der Bleistiftpreßprofile verbessern, sind Hochdruck- und Niederdruckpolyäthylen,
Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylazetat oder geeignet zubereitete Gemische dieser
Kunststoffe.
Zur Verbesserung der Biegefestigkeit trägt eine
entsprechende Talkmenge bei, die gleichzeitig die Struktur des porösen Profils verbessert.
Eine Hauptkomponente, die dem Gemisch hinzugefügt wird, um die Biegefestigkeit zu verbessern, sind
gehackte Glasfasern, die mittels eines geeigneten Aminosilantyps aufbereitet werden. Es ist empfehlenswert,
Glasfasern einer Länge von 2—12 mm zu verwenden.
Als Treibmittel mit einem Zersetzungspunkt von 100 bis 1600C kann Azo-Bis-Isobutyronitril und als Treibmittel
mit einem Zersetzungspunkt von 170 bis 2400C kann Azodikarbonamid verwendet werden.
Als schaumbildender Kunststoff können schaumbildendes Polystyrol, schaumbildendes Polyäthylen,
schaumbildendes Styrol-Akrylnitril- Kopolymerisa t, schaumbildendes Akrylnitril-Butadien-Styrol-Kopolymerisat
u. ä. verwendet werden.
Das erfindungsgemäBe Gemisch eignet sich besonders für ummantelte Minen in der Bleistiftfertigung, für
sechskantige und runde Minen und auch für Pastellfarbstifte. Die aus Δτη erfindungsgemäßen Gemisch
gefertigten Bleisäfte zeichnen sich durch gute Beschneidbarkeit aus, sie haben eine große Biegefestigkeit
und weisen bei einer nachträglichen Oberflächenbehandlung durch Lackierung oder bei gleichzeitiger
Ummantelung mit einer dünnen dekorativen Kunststoffschicht eine gute Oberflächenausführung auf.
Die Bleistiftfertigung aus dem angerührten Gemisch ist im Vergleich zur klassischen Fertigung sehr
vorteilhaft, da es beinahe keinen Abfall gibt. Die Fertigung ist äußerst einfach, die Kosten für die nötige
Einrichtung und den Raum sind geringer, und der Arbeitsraum ist verbessert Die Einführung des erfindungsgemäßen
Gemisches i:i die 21eistiftfertigung ergibt erhebliche Ersparnisse an Holz, das immer
knapper wird. Auch die Ersparnis an Arbeitskräften für
die Bedienung der Einrichtung ist wesentlich.
Beispiel 1
Es wurde ein Gemisch zubereitet, das aus 100 der üblichen Fertigung, 5 Gewichtstellen Polyäthylen, 40 Gewichtsteilen gehackter, mit Aminosilan zubereiteter Glasfasern von 6 mm Länge und 5 Gewichtsteilen Talk bestand. Dieses Gemisch wurde mittels einer Strangpresse mit einer Zugabe von Farbstoffen und Pigmenten ausgepreßt, die für die Färbung des Gemisches auf den
Es wurde ein Gemisch zubereitet, das aus 100 der üblichen Fertigung, 5 Gewichtstellen Polyäthylen, 40 Gewichtsteilen gehackter, mit Aminosilan zubereiteter Glasfasern von 6 mm Länge und 5 Gewichtsteilen Talk bestand. Dieses Gemisch wurde mittels einer Strangpresse mit einer Zugabe von Farbstoffen und Pigmenten ausgepreßt, die für die Färbung des Gemisches auf den
ausgepreßte Gemisch wurde dann granuliert
100 Gewichtsteilen des so gewonnenen granulierten
ίο Stoffes wurden in einer langsam laufenden Mischvorrichtung
nach Zugabe von 03 Gewichtsteilen Medizinalöls 5 Gewichtsteile Talk, 5 Gewichtsteile schaumbildendes
Polystyrol und 0,5 Gewichtsteile Azodikarbonamif*
hinzugemischt
Das gewonnene Gemisch wurde mittels einer Strangpresse mit Querspritzkopf ausgepreßt, wobei in
den Querspritzkopf kontinuierlich klassische Minen dosiert wurden. Es kann auch eine plastische Mine
ausgepreßt werden, die mit dem Gemisch ähnlich ummantelt wird, wie dies bei der Ummantelung von
kalibriert und auf die gewünschte Bleistiftlänge zugeschnitten.
klassischen Bleistifte war., und der Elastizitätsmodul für
cm2).
der üblichen Anwendung ein Biege-Elastizitätsmodul
von 294 200-392 266 N/cm2 (30-40 000 kp/cm2) vollkommen
hinreichend ist
In der folgenden Tabelle sind Beispiele 2—8 von erfindungsgemäßen Gemischen und ihre Auswertung
J3 angeführt Die Beschneidbarkeit aller Proben war
zumindest so gut wie die Beschneidbarkeit der klassisch gefertigten Bleistifte aus Zedernholz oder aus Incenseholz.
Gewichtsteilen Akrylnitnl- Butadien-Styrol- Kunststoff | und ihre Auswertung | Nr. (Gewichtsteile) | _ | 4 | — | 5 | _ | 6 | 7 | — | 8 | — |
Beispiele 2 bis 8 der Gemische | Gemisch | 3 | - | 100 | - | 100 | 100 | - | ||||
2 | - | - | 100 | - | - | 100 | ||||||
100 | 100 | - | - | - | - | - | ||||||
Polystyrol | - | 5 | - | 9,5 | - | - | - | |||||
Polystyrol | - | 5 | 10 | - | 5 | - | - | |||||
Styrol-Akrylnitril | - | - | - | - | - | - | 10 | |||||
Akrylnitril-Butadien-Styrol | 9,5 | - | - | - | 5 | 10 | - | |||||
Polyäthylen | - | 40 | 30 | 30 | - | 35 | 30 | |||||
Polypropylen | - | 10 | 10 | 5 | 20 | 10 | 5 | |||||
Poly vinylaze tat | - | - | 10 | - | 5 | - | - | |||||
Polyvinylchlorid | 30 | - | - | - | - | 10 | 10 | |||||
Gehackte Glasfasern | 5 | 0,5 | - | 0,5 | - | - | - | |||||
Talk | 5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | |||||
Schaumbildendcs Polystyrol | - | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,5 | 0,2 | 0,2 | |||||
Schaumbildendes Polyäthylen | - | 36,3 | 35,3 | 37,3 | 0,2 | 38,2 | 36,3 | |||||
Azo-Bis-Isobutyronitril | 0,5 | 39,2 | ||||||||||
Azodikarbonumid | 0,2 | |||||||||||
Medizinalöl | 34,3 | |||||||||||
Elastizitätsmodul für Biegung | ||||||||||||
XlO-'N/cm2 | ||||||||||||
Im Beispiel 9 ist zum Vergleich die Auswertung eines thermoplastischen Bleistifts angeführt, der in Japan
erzeugt wurde.
Dieses Gemisch hatte folgende Zusammensetzung: 100 Gewichtsteile des Standard-Polystyrols, 35 Gewichtsteile
gehackter Glasfasern, 25 Gewichtsteile eines Hochdruck-Polystyrols, 0,8 Gewichtsteile Polyäthylen-
glykol, 0,35 Gewichtsteile Talk und 0r5 Gewichtsteile
Azodikarbonamid, Das Gemisch wi. ie mittels finer
Strangpresse durch einen Querspritzkopf gedrückt, wobei die herausgedrückte Mine gleichzeitig ummantelt
5 wurde.
Die aus diesem Gemisch gefertigten Bleistifte hatten einen Biege-Elastizitätsmodul von 294 200 N/cm2
(30 000 kp/cm2). Dies ist ein geringerer Biege-Elastizitätsmodul, als in den Beispielen 1 —8 angeführt ist.
Claims (3)
1. Verschäumbares Gemisch, bestehend aus 100
Gewichtsteilen eines vinylaromatischen Polymerisates, 1—9,5 Gewichtsteilen Polyäthylen oder 1—30
Gewichtsteilen Polypropylen oder Polyvinylchlorid -. oder Polyvinylazetat oder ihrer Gemische, ferner
aus 1 —20 Gewichtsteilen Talk, 5—50 Gewichtsteilen gehackter Glasfasern, 03—2,0 Gewichtsteilen
eines Treibmittels mit einem Zersetzungspunkt bei 170-2400C und 03—2 Gewichtsteilen eines Treibmittels
mit einem Zersetzungspunkt bei 100—1600C.
2. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es anstelle von 03—2,0 Gewichtsteilen
eines Treibmittels mit einem Zersetzungspunkt bei 100—160°C 1-20 Gewichtsteile eines schaumbildenden
Kunststoffes enthält.
3. Verwendung des verschäumbaren Gemisches nach Anspruch 1 oder 2 für die Ummantelung von
Minen.
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