199885. lajstromszámú szabadalom • Eljárás mesterkeverékek előállítására, fröccsönthető SBS típusú termoplasztikus kaucsuk színezéséhez
1 HU 199885 B 2 A találmány mesterkeverékek előállítására vonatkozik, fröccsönthető SBS-típusú termoplasztikus kaucsukok színezéséhez. A találmány tárgya lényegében olyan mesterkeverékek előállítása, amely a világon egyre inkább elterjedőben lévő SBS termoplasztikus kaucsukok színezését kívánja biztosítani. A fenti mesterkeverék kidolgozását több tényező indokolja, figyelembevéve a technika mai állását. A szakirodalomban található utalások szerint jelenleg égy történik az SBS kaucsukok (a továbbiakban TR (termoplasztikus gumi) anyagok) színezése, hogy a keverék készítés során az egyes keverék komponensekkel együtt az alkalmazott szerves vagy szervetlen színezékeket is a keverőbe adagolják, majd az így előállított ún. szárazkeverékből valamilyen homogenizálási módszerrel (extrúzió, belső keverő, hengerszék stb.) a kívánt színű anyagot kapják. Ennek a módszernek nagy hátránya, hogy a termék színe igen jelentős ingadozást mutat, mivel a fenti feldolgozó gépek nem biztosítják a színezék tökéletes eloszlatását. Ez a jelenség pl. már olyan esetekben is tapasztalható, ha két egyforma típusú, de más életkorú (előéletű) extruderrel teljesen azonos összetételű keverékből indulunk ki, és így a két végtermék színe nem lesz azonos. Ugyanis az előélet okozta kopás, illetve a gép gyártásánál mutatkozó, a szabványok által még megengedett tűrésen belüli méretingadozások (pl. az extruder csiga és ház közötti tolerancia) miatt a színezék diszpergáló hatás nem lesz azonos két ugyanolyan típusú gép esetében. így ha pl. egy kompaundáló cég két látszólag azonos gépen ugyanazt a színt akarja produkálni, adott esetben más-más receptúrát kell alkalmaznia, ennek kidolgozása pedig roppant időigényes és költséges, valamint csak jól kvalifikált szakember vezetésével végezhető. Ugyanakkor a precíz színállandóság számos esetben elengedhetetlen követelmény, így pl. minden divatcikknél, amelyek egyre nagyobb hányada készül TR anyagból. Jó példa erre a cipőtalp anyagok esete, amelyeknél a TR hányad megközelítően 101% körüli az összes természetes és mesterséges talpanyagot figyelembevéve, így ez évente több tízezer tonnás volument jelent, természetesen megfelelő minőségben színezve, ahol pl. a cipőfelsőrész színéhez harmonizál a taipanyag színe. Ugyanakkor a divat állandó változása egyre újabb színárnyalatok gyors kidolgozását is megköveteli. A butadién/sztirol blokk kopolimer alapú cipőipari talpkeverékek több alkotósak. Legfontosabb adalékuk a lágyítóként talkalmazott paraffines, nafténes vagy aromás olaj, a polimer töltőanyagok között ütésálló poli-sztirol, etilén-vinilacetát kopolimer, sőt esetenként poli-oiefin is ismert (Solprene Elastomers for the Footwear Industry, a Phillips Petroleum cég prospektusa, 1981). A fenti problémák megoldását jelentős mértékben elősegíti a találmányunk szerinti módszer, amely a precíz színezést speciális mesterkeverék előállításával valósítja meg. A mesterkeveréket az alábbiak szerint állítjuk elő: Szárazkeveréket készítünk szobahőfokon a következő összetevőkkel: sztirol-butadién-sztirol blokk-kopolimer (33,3 tömegrész sztirolt és ugyanennyi butadiént, valamint paraffinos-nafténes kőolaj frakciót tartalmaz) adott esetben legfeljebb 50 tömegrész poli(etilén-vinilacetát)mátrix anyag és műanyagipari segédanyagok: csúsztatószer, hőstabilizátor, szükség esetén fénystabilizátor és a szükséges színezék(ek). A fenti szárazkeveréket kétcsigás granuláló extrúderen homogén ömledékként alakítjuk, majd granuláljuk. Az így nyert granulátum mesterkeverék koncentrált formában tartalmazza a szükséges mennyiségű színezékeket. Ezzel a mesterkeverékkel a natúr, színezékmentes TR (termoplasztikus gumi) anyagok fröccsöntőgépen történő színezése könnyen megvalósítható. Mindöszsze a fröccsöntést megelőzően a megfelelő százalékban kell a mesterkeveréket összekeverni a natúr anyaggal. A fröccsöntés után kapott termék igen jó színezék eloszlást mutat, nem tapasztalhatók folyási vonalak vagy egyéb más rendellenességek. Ugyanakkor a szakember számára meglepő jelenség tapasztalható: a korábbi színezési módszerekhez képest több esetben fajlagosan kevesebb színezék alkalmazása is elegendő volt a megfelelő színerősség eléréséhez. Továbbá meglepő a szakember számára az a jelenség is, hogy a fröccsöntőgép viszonylag rossz diszpergáló képessége ellenére elérhető a mesterkeverék alkalmazásával egy olyan homogén színezék eloszlás, amely korábban csak anyagában színezett (pl. kétcsigás speciális kompaundáló extruderen gyártott) TR keveréknél volt elérhető. A találmányunk szerinti mesterkeverék készítés és ennek alkalmazása számos előnnyel jár a felhasználók részére. A TR kompaund gyártók színezési probléma nélkül, csak natúr (színezetlen) anyagok előállításával kell, hogy foglalkozzanak, ezáltal elkerülhetők az egyes színek utáni átállással járó hulladékképződések, a gép tisztítási időigénye a korábbi töredékére csökken. Ugyanakkor az egyes kompeundáló gépek közötti színezék diszpergálási különbség nem jelentkezik, nem kell gépenként új receptúrát beállítani. Az elérhető jobb diszperzitás miatt pedig a fajlagosan szükséges színezék mennyiség csökkenthető. További előny a felhasználóknak, hogy nem szükséges raktározniuk nagy mennyiségben különféle TR kompaundokat, mindössze a natúr anyagot kell beszerezniük, a kívánt színek a találmányunk szerinti mesterkeverékkel elérhetők. A találmányt az alábbi példákkal részletesen ismertetjük: 1. példa 100 tömegrész sztirol-butadién-sztriol blokk kopolimerhez (33,3 tömegrész sztirolt és ugyanennyi butadiént, valamint paraffinos-nafténos kőolaj frakciót tartalmaz) (átlag móltömege: 180.000, sűrűsége: 0,93 g/cm3), hozzáadunk 0,01 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
