195238. lajstromszámú szabadalom • Megnövelt színezőanyag-eloszlatottságú színező mesterkeverék
A találmány tárgya megnövelt színezőanyag-eloszlatottságú színező mesterkeverék. A találmány szerinti mesterkeverék felhasználásával javított tulajdonságú, migrációs jelenségeket nem mutató termékek állíthatók elő hőre lágyuló műanyagokból a szokásos feldolgozó műveletekkel. A színező mesterkeverékek többalkotós, összetett rendszerek, amelyek szokásos összetevői közé az alábbiak tartoznak: — színezőanyag (színezék, illetve pigment) — polimer hordozó-, vagy kötőanyag — nedvesítést elősegítő adalékok, nedvesítőszerek (viaszok, olajok stb.) — csúsztatószerek — hőstabilizátorok, antioxidánsok — feltöltődésgátló szerek, antisztatikumok — fény-, vagy ultraibolya stabilizátorok. A színező mesterkeverék kompozíciók előállítása alapvetően két módszerrel, száraz, vagy nedves eljárással történhet. Az előbbiben az alkotórészeket gyorskeverőben elődiszpergálják, majd ezt követően kerül sor a porkeverék granulátumot eredményező extruziójára. A nedves eljárásban a polimer kötőanyagot alkalmas oldószerben oldják, az oldatba a többi alkotót beviszik — esetenként az egyneműsítés érdekében a kapott diszperziót nedves formában tovább őrlik — majd az oldószert elpárologtatják. Előfordul az is, hogy vizes szuszpenzióban a pigmentszemcsékre polimer réteget visznek fel, és az ilyen módon felületkezelt pigment kinyerésére a kicsapásos technológiát alkalmazzák. A kapott terméket általában önállóan por formában használják, vagy extruzióval granulátummá alakítják. A színező mesterkeverékek gyártása és alkalmazása során különféle nehézségek jelentkeznek. így az alkalmazásnál feldolgozástechnikai és alkalmazástechnikai problémák tapasztalhatók a színezék7illetve pigment eloszlatását illetően, és problémát okoz a színezék vándorlása (migrációja) is. A színező mesterkeverékek bizonyos szervetlen pigmentjei igen erősen abrazív hatásúak (pl. krómtitán-sárga, krómoxid-zöld), ezért a gyártásukra szolgáló gépek hengerpalástja és csigája páncélozott kivitelű. A színezék, illetve pigment diszpergáltsági foka nagymértékben megszabja a színezett műanyagok tulajdonságait. Ez a megállapítás nemcsak a színnel kapcsolatos jellemzőkre (színerősség, -árnyalat, színezőképesség), hanem a feldolgozhatóságra, sőt az alkalmazhatóságra is vonatkozik. Feldolgozástechnikai problémákat okozhatnak a mesterkeverék révén az anyagba bekerült, kellően el nem oszlatott nagy pigmentcsomók az extrúzió során (ömledékszű rők gyakori eltömődése, tömlőfólia gyártásakor a tömlő pigmentszemcsék által okozott gyenge helyeken való felszakadása), illetve bármely egyéb plasztikálást igénylő feldol1 2 gozási műveletben (alkatrészeket koptató hatás). A nem kellő mértékű és reprodukálható színezék-, illetve pigment eloszlatottság a késztermékben halszemek (festék csomók), csíkozódás megjelenéséhez vezet, illetve eltérő színárnyalatot eredményez. A túlságosan nagy színezék-, illetve pigmentcsomók a műanyag alkalmazástechnikailag fontos tulajdonságait is érintik, így például ékhatásuk következtében a termék ütésállósága romlik. További veszélyt jelent az, hogy bizonyos szerves színezékek (ftalocianin-származékok) a részlegesen kristályos, hőre lágyuló műanyagokban kristálygócképzőként hatnak. Nem megfelelő eloszlatásukkor a késztermék egyes területein-más és más a kristálygócképződés és -növekedés sebessége, aminek következtében a termék vetemedik (G.Menges, R. Sarholz, E. Krüger, Piastverarbeiter, 32, 59 /1981/). A színező mesterkeverékek kötőanyaga — az összeférhetőségi problémákból adódó szétválási jelenségek megelőzése érdekében — rendszerint megegyezik azon polimerével, amelynek színezésére szánják. Az eloszlatás érdekében azonban a kötőanyag mindig kisebb ömledék-viszkozitású a színezendő polimernél, ami bizonyos nehézségeket vet fel. A különböző molekulatömegű polimerek ugyanis a feldolgozás során szegregálódhatnak és így a késztermékben a fizikai és mechanikai jellemzők szempontjából gyenge helyek alakulhatnak ki. A színező mesterkeverékek alkalmazásának sok esetben gátat szab az, hogy az alkalmazásával készült termék migrációs jelenségeket (oldásos vagy érintkezéses „kivérzés”, illetve „kivirágzás") mutat. A színezékvándorlás kiváltó okai között az alábbiak említendők: — túlságosan kicsi vagy nagy színezék-koncentráció; — viasz-, vagy olajtartalmú adalékok jelenléte (a színezett polimer bomlása, vagy különböző nedvesítőszerek bevitele miatt); — szerves színezékek hőbomlásuk során könnyen oldható kismolekulájú vegyületekké alakulhatnak; — egyéb kis molekulatömegü adalékok (például antisztatikumok, csúsztatok) jelenléte; — feldolgozás során nem megfelelő formaleválasztószer használata. A technika jelenlegi állását összefoglalva megállapítható, hogy a feldolgozás- és alkalmazástechnikai problémák kiküszöbölése érdekében a műanyagfeldolgozók a színezőanyaggyártók által „elődiszpergált” koncentrátumokat használnak. A gyártók az eloszlatottság javítása érdekében a könnyen nedvesíthető pigmenteket, illetve színezékeket javasolják, amelyek drágák. Recepturális oldalról a kellő eloszlatás biztosítása végett különböző viaszokat (82-03805 sz. japán nyilvánosságrahozatali irat, 104 588 sz. lengyel 2 195238 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
