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Das Verhalten organischer Pigmente in Polymeren.

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Die Angewandte Makromolekulare Chxmie 10 (1970) 83-96 ( N r . 137)
Aus den Farbwerken Hoechst AG
vorm. Meister Lucius & Bruning, Frankfurt/M.-Hochst
Das Verhalten organischer Pigmente in Polymeren
Von GUNTERKAUBMANN
*
(Eingegangen am 3. Oktobsr 1969)
ZUSAMMENFASSUNG :
Das individuelle Verhalten organischer Pigmente in Polymsren erfordert von
dem Verarbeiter die Kenntnis der vom Herateller empfohlenen Einsatzschwerpunkte. So zeigt ein bekanntes Thioindigo-Pigmentrot in verschiedenen Polymermaterialien sehr unterschiedliches Verhalten: in Polystyrol ist es in Abhiingigkeit von
der eingesetzten Konzentration monomolekular gelost, assoziiert gelost und ungelost. I n PVC zeigt die gute Migrationsechtheit die Unloslichkeit des Pigmentes in
diesem Polymermaterial an; PVC stellt das geeignetere Milieu fur einen Einsatz
dieses Thioindigo-Abkommlings dar.
Die Verhaltensweise organischer Farbkorper in Polymeren ist in erster Linie
abhiingig von der Struktur des Molekuls. So fiihren z. B. intermolekulare Wasserstoffbriickenbindungen zu einer deutlich verringerten Loslichkeit eines Pigmentes
im Polymermaterial, was eine erhohte Migrationsechtheit zur Folge hat. Gezeigt
wird die Verbesserung der Ausblutechtheit an entsprechend unterschiedlich substituierten Pigmenten der B-Oxynaphtoesii~e-Aylamidreihe.
Man kennt aber auch viele Phiinomene, die sich bis jetzt nur mit der uberstruktur der Pigmentteilchen, also mit dem Vorliegen von Aggregaten oder Agglomeraten, erkliiren lessen. Hierunter fiillt z. B. die Dispergierbarkeit der Pigmente in
Polymeren. Wesentlich fur die Dispergierung sind die Beschaffenheit der Pigmentoberfliiche, ihre Benetzbarkeit durch das Einbettungsmedium und die zwischen den
Teilchen wirkenden Bindungskriifte. I m allgemeinen ist die Dispergierbarkeit vergleichbarer Pigmentproben um so besser, je kleiner ihre spez. Oberfliiche ist, was a n
einem entsprechend vorliegenden Chinacridon-Pigment gezeigt wird. Den EinfluB
der Benetzungsgeschwindigkeit fur die Dispergierung von Pigmenten zeigen Versuche unter Zuhilfenahme von Polyiithylenwachs.
Ein weiterer Effekt organischer Pigmente, der die Wechselwirkung zwischen
Pigment und Kunststoff treffend zeigt, ist die Beeidussung der Kristallisationsgeschwindigkeit teilkristalliner Thermoplaste. Er steht ebenfalls im Zusammenhang
mit der iiuBeren Form und Gestalt der im Polymermaterial eingebetteten Pigmente.
Die Messung derartiger Erscheinungen wird an unterschiedlichen PolyiithylenFormkorpern demonstriert. Als Pigment dient ein Naphthalintetracarbonsiiure-
*
Vorgetragen auf der Hauptversammlung der GdCh, Fachgruppe Makromolekulare
Chemie, in Hamburg am 16. September 1969.
83
G. KAUFMANN
Abkommling in seiner cis- und trans-Form mit unterschiedlichen spezifischen
Oberflachen.
SUMMARY :
The importance of colouring matter is of prime importance in the plastics industry. The individual behaviour of organic pigments in the various polymer
materials necessitates, however, on the part of the plastics manufacturer a precise
knowledge of ,,which pigment for which plastic". For example, a well known
Thioindigo pigment behaves very differently in various polymer materials : In
polystyrene, depending on the concentration used, it is monomolecularly dissolved,
in associated solution or present as undissolved particles. In PVC, however, the
good migration fastness is indicative of the insolubility of the pigment in this
medium and so it is not surprising that PVC is the ideal plastic medium for this
pigment.
The behaviour of organic pigments in polymers is largely a function of molecular
structure, e. g. intermolecularH-bonds can cause a decrease in solubility of a pigment in a polymer material, which in turn results in improved migration fastness.
This is demonstrated by the improved migration fastness of variously substituted
p-hydroxy naphthoic acid arylamide derivatives.
Many phenomena exist however, which as yet can only be explained on the basis
of the crystal structure of the pigment particles, i. e. the presence of aggregates or
agglomerates. Such a phenomenon is, for example, the dispersibility of pigments in
polymers. Here pigment surface, wettability by polymer and intermolecular forces
are all of importance. In general, the dispersibility is better the smaller the specific
surface area, as is shown for a typical quinacridone pigment. The influence of the
rate of wetting on dispersibility is demonstrated using polyethylene wax.
A further effect, which demonstrates the intermolecular forces between pigment
and polymer, is the way in which certain pigments influence the rate of crystallization of partly crystalline polymers. This itself is connected with the shape and size
of the pigment particles embedded in the polymer material. Such effects are demonstrated by measurements on various polyethylene objects. The pigment in
this case was a naphthalene tetra carbonic acid derivative in both cis and trans
form with widely varying specific surface areas.
Sucht man fur die Vielzahl organischer Pigmente Grenzlinien, die es ermoglichen, das allgemeine Verhalten dieser Korperklasse exakt zu umreiBen, so
spurt man bei diesem Bemuhen von dem Leben organischer Pigmente. Jedes
Produkt ist strenggenommen ein Individuum, das - will man seinem Verhalten
gerecht werden - eigentlich fiir sich allein betrachtet werden sollte. Fur die
D e h i t i o n des Begriffes ,,Organisches Pigment" ergeben sich aus der Individualitat der organischen Pigmente Einschrankungen hinsichtlich der Forderung nach Unlosliohkeit, wie sie die DIN-Norm 55944 fordert; fur das anwendungstechnische Verhalten organischer Pigmente resultieren daraus bestimmte
Einsatzschwerpunkte in Abhangigkeit vom verwendeten Kunststoff und den
gewahlten Arbeitsbedingungen.
84
Pigrnente i n Polymeren
Betrachten wir das Verhalten eines bekannten Thioindigo-Pigmentrots in
Polystyrol,
c1
I1
0
c1
so liegt unter den von uns gewiihlten Arbeitsbedingungen bei 220°C bis zu
einer Konzentration von 0,03% eine monomolekulare Lijsung vor, wie die
vergleichenden Extinktionsmessungen des transparenten Spritzlings mit dem
HARDY-Spektralphotometer,dicht vor der ULBRICHTSChen Kugel ausgefuhrt,
zeigen. Erst oberhalb dieser Konzentration kommen wir in Bereiche, in denen
vorhandene Pigmentteilchen in Form von Aggregaten oder Agglomeraten eine
melibare Lichtstreuung bewirken und damit die fur die Klassifbierung als Pigment erforderliche Unloslichkeit dieses Thioindigo-Pigmentrots andeuten. Die
Lichtstreuung wurde bestimmt durch Messung der Transmission im HARDYSpektralphotometer, wobei die Spritzlinge einmal dicht vor der ULBRICHTsChen
Kugel, das andere Ma1 weit entfernt von der Kugel in das Spektralphotometer
eingebracht wurdenl.
Neben der partiellen Lijslichkeit zeigt dieses Pigment eine weitere interessante Verhaltensweise in Polystyrol. Oberhalb einer Verarbeitungstemperatur
von 220°C weist das Produkt eine deutliche Verschiebung der Nuance von
blaustichig rot nach gelbstichig rot auf.
Tetrmhlorthioindigo
in Polystyrol bei 220 "C
Abb. 1.
Tetrmhlorthioindigo
in Polystyrol bei 280 O C .
EinfluB der Verarbeitungstemperatur beim Einfiirben von Polystyrol
mit Tetraohlorthioindigo.
Als Ursache dieses hypsochromen Effektes sehen wir die mit steigender Verarbeitungstemperatur zunehmende Solvatation an2. Zustitzlich ist eine Umlagerung der trans-Form des Pigmentrots in die cis-Form feststellbar, wie wir
durch Untersuchung des Elektronenanregungsspektrumszeigen konnten.
85
G. KAUFMANN
25
32
E
0
Elektronenanregungsspektrum von Thioindigopigmentrot.
Abb. 2.
Der Befund deckt sich mit dem Verhalten anderer Indigofarbstoffe und des
Thioindigoss. Es mu0 jedoch erwahnt werden, da13 Farbtonverschiebung und
Umlagerung einander nicht bedingen. Wahrend bei erhohter Temperatur in
Polystyrol stets der gelbrote Farbton erhalten wird, verlangt die Oberfuhrung
in die cis-Form zusatzliche Lichteinwirkung.
Verwenden wir das gleiche Pigmentrot zum Einfarben von PVC, so resultiert
bei 160 "C eine typisch deckende, blaustichig rote Pigmentfarbung. Die dieser
Farbung zugrundeliegende trans-Form dieses Thioindigo-Pigmentrots lost sich
in Polyvinylchlorid im Gegensatz zu dem in Polystyrol gezeigten Verhalten
in interessierendeh praktischen Grenzen nicht mehr, wie die Priifung der Migrationsechtheit4 zeigt.
Die hohere Loslichkeit dieses Pigmentrots in Polystyrol im Vergleich zu der
in dem polaren PVC fuhren wir auf die Dispersionskriifte des Phenylkerns im
Polystyrol zuruck. Fur die Anwendung dieses Pigmentrots in der Praxis ergibt
sich aus dem Gesagten, daB PVC das geeignetere Milieu fur einen Einsatz
dieses Thioindigo-Abkommlings darstellt, wiihrend fur Polystyrol der schon
86
Pigmente in Polymeren
Tetrechlorthioindigo und Dimethyldichlorthioindigo
in PVC, 12 Stunden, 100OC.
Abb. 3.
Priifung der Migrationsechtheit.
zur Klatwe der Farbstoffe zahlende Dimethyldichlorthioindigo der zweckmafiigere Farbkorper ist. Seine sich uber einen weiten Konzentrationsbereich erstreckende Lijslichkeit, die auch Ausdruck in seinem in obiger Abb. gezeigten
Migrationsverhalten in PVC fkdet, verdankt dieser Thioindigoabkommling
seiner gegenuber dem oben besprochenen Pigmentrot anderen Substitution :
0
0
Dieses Beispiel zeigt die feinen Unterschiede zweier der gleichen Korperklasse
angehorender Pigmente sehr deutlich.
Die Verhaltensweise organischer Farbkorper in Polymeren ist in erster Linie
abhiingig von der Struktur des Molekiils. So fuhren z. B. intermolekulare Wasserstoffbriickenbindungen5 zu einer deutlich verringerten Lijslichkeit eines
Pigmentes im Polymermaterial, was - wie schon gesagt - eine erhohte Migrationsechtheit zur Folge hat (9. Abb. 4).
Wir kennen aber auch viele Phiinomene, die sich bis jetzt nur mit der uberstruktur der Pigmentteilchen, also mit dem Vorliegen von Aggregaten oder
Agglomeraten, erkliiren lassen. Hierunter fiillt nicht zuletzt die Zerteilbarkeit,
die sog. Dispergierbarkeit der Pigmente in Polymeren. Wesentlich fiir die
Dispergierung sind die Beschaffenheit der Pigmentoberflache, ihre Benetzbarkeit durch das Einbettungsmedium und die zwischen den Teilchen wirkenden
Bindungskraftee. Im allgemeinen ist die Dispergierbarkeit vergleichbarer Pig87
G . KAUFMANN
Abb. 4.
Vberspritzechtheit in Einbrennlack (140°C).
Ausblutechtheit in
PVC, 15 Stunden
bei 100°C.
mentproben um so besser, je kleiner ihre spez. Oberfliiche ist7. So liiBt sich ein
Chinacridon-Pigment vom Molekulargewicht 312, das seine fur das relativ
kleine Molekiil erstaunlichen Echtheitseigenschaften den zwischen seinen COund NH-Gruppen ausgebildeten intermolekularen Wasserstoffbindungen verdankt, einwandfrei in Polyiithylenwachs dispergieren, sofern seine spez. Oberfliiche ekem Wert von ca. 30 m2/g entspricht, wiihrend die gleiche Dispergierenergie bei einer spez. Oberflache von 60 m2/g fiir das konstitutionell gleiche
Pigment nicht mehr ausreicht, um die Potentialschwelle zwischen dem agglomerierten und nicht agglomerierten Zustand zu uberwinden.
Abb. 5.
88
Chinacridon-Pigment in Polyiithylen, spez. Oberfliiche
35 m2/g.
Abb. 6.
Chinacridon-Pigment in Polyathylen, spez. Oberflliche
65 m2/g.
Pigmente in Polymeren
Aus diesem Befund sollte man soviel schliefien konnen, daB die intermolekularen Bindungskriifte z. B. in Form von Wasserstoffbriickenbindungen fiir die
Dispergierung der Pigmentagglomerate nicht in erster Linie entscheidend sein
konnen. Bedeutungsvoller erweist sich im gleichen Zusammenhang die Teilchengrofienverteilung und die Ausbildung ungestorter Oberfliichen. Auch hier
haben wir es mit Grofien zu tun, die das Verhalten organischer Pigmente in
Polymeren mitbestimmen; sie lassen sich aber nach dem heutigen Stand unseres Wissens ebenfalls nicht auf molekulare Bindungskriifte zuriickfiihren, wie
sie eine chemische Formel zum Ausdruck bringen kann.
In einer friiheren Arbeits haben wir versucht zu zeigen, dafi die Zerteilung
organischer Pigmente in Polymeren auch von der Benetzungsgeschwindigkeit
abhiingig ist. So wird in Polypropylen vom Schmelzindex I5 = 50 infolge giinstigerer Benetzung das C. I. Pigmentgelb 83 besser zerteilt als in Polypropylen
vom Schmelzindex I5 = 8*.
2-
Abb. 7. FlieBkurve von Polypropylen mit 1 5 = 50 und I 5 = 8.
101
101
*
2
3
3 [sec-'I
4
Daa Pigment wurde auf daa Polypropylengranulet unter Zuhilfenahme von
0,l yo Ca-Stearat aufgetrommelt. Dieses trocken eingefarbte Granulat extrudierten wir und prel3ten es zu ca. 100 p starken Folien (Battenfeld-Extruder,iiltere
Bauart. : Schnecken 0 hinten 25 mm, vorne 20 mm, nutzbere Schneckenliinge
386 mm, Gangtiefenverhiiltnis 3 3 mm : 1 mm, Schneckendrehzahl 60 Umdrehungen/min, Arbeitstemperatur 180"C, 220 "C, 200 "C) (Presse 5 Min. 190O C ,
300 atu).
89
G. KAUFMANN
Abb. 8 und 9. Granulateinfiirbung.
1% C . I. Pigmentgelb 83
Polypropylen I 5 = 50.
1yo C . I. Pigmentgelb 83
Polypropylen I5= 8.
Bei naherer Betrachtung scheint in diesem Falle jedoch mehr noch als die
Benetzungsgeschwindigkeit die Frage der homogenen Verteilung (Vermischung)
des Pigmentpulvers mit dem Kunststoff eine Rolle zu spielen. Nimmt man
namlich anstelle des urspriinglich eingesetzten Polypropylengranulats das entsprechende Polypropylen-Pulvermaterialg, so sind unter gleichen Arbeitsbedingungen keine Unterschiede in der Pigment-Zerteilung (Dispergierung, Feinverteilung) mehr feststellbar. I n beiden Fallen ist die Benetzungsgeschwindigkeit nicht ausreichend, um in Dunnfolien bei nur einmaliger Extrusion eine
ausreichende Feinverteilung der Pigmente zu erzielen.
Um den EinfluB der Benetzungsgeschwindigkeit zu demonstrieren, sind wir
bei den Versuchen zu hoheren Pigmentkonzentrationen und weiter auseinanderliegenden Viskositiitswerten der Polymermaterialien iibergegangen. Wir
wahlten einen 30-proz. Pigmentanteil und als Dispergiermedium einerseits ein
weitgehend unverzweigtes Polyathylenwachs mit der Saurezahl 0 und einer
Viskositat bei 100 "C von 1 200 cPoise und andererseits ein Hochdruckpolyathylen vom Schmelzindex I5= 6. Als Arbeitsgerat diente ein Labordispersionskneter mit einer installierten Leistung von 1,5 kw. Um eine einwandfreie
Vermischung des Pigmentes mit dem Dispergiermedium zu erreichen, verwendeten wir die handelsubliche Pulverqualitat des Polyathylenwachses ; das
Hochdruckpolyathylen hatten wir zuvor in einer Stiftmiihle gemahlen. Das Pigment wurde mit dem jeweiligen Dispergiermedium in einer Rollflasche vermischt und das Material nach Einbringen in den ruhenden Kneter im Falle
des Wachses bei 140"C, im Falle des Hochdruckpolyathylens bei 180°C aufgeschmolzen; sodann wurde 20 Minuten bei der angegebenen Temperatur geknetet. Das erkaltete Material haben wir in einer Schneidmiihle gemahlen,
3,3-proz. mit Hochdruckpolyathylengranulat vermischt und zur Diinnfolie geblasen.
90
Pigrnente in Po!ymeren
Abb. 10 und 11. Hochdruckpolyiithylen-Folie, mikroskop. Bild.
1% C. I. Pigmentgelb 83
prap. mit Polyathylenwachs.
1% C. I. Pigmentgelb 83
prap. mit Hochdruckpolyathylen.
Die visuelle Betrachtung der Folien zeigt, da13 die Folie, die der Abb. 10
zugrundeliegt, transparenter ist, wiihrend die in Abb. 11 gezeigte Folie deutliche Stippen aufweist.
Wir sind der Ansicht, daB die unzureichende Pigmentzerteilung bei der Herstellung des 30-proz. Masterbatches im Falle der Verwendung des Hochdruckpolyathylens als Dispergiermedium nur durch die geringere Benetzungsgeschwindigkeit dieses Materials erklart werden kann, obwohl infolge der wesentlich hoheren Viskositat im Vergleich zum Polyathylenwachs groBere Scherkrafte wirksam sein muBten.
Die unterschiedliche Dispergierung des C. I. Pigmentgelb 83 in den genannten
Praparationsmedien zeigt uns ebenso wie das Beispiel des TetrachlorthioindigoPigmentes in Polystyrol und PVC, da13 das Verhalten eines organischen Pigmentes in Polymeren nicht nur seine Ursachen im Pigment selbst, sondern
auch in dem des betreffenden Kunststoffes hat.
Fur das Verhalten organischer Pigmente in Polymeren bestimmend sind
also auch die zwischen den Pigment- und Kunststoffteilchen wirkenden Wechselwirkungskrafte. Es liegt nahe, einmal das Verhalten einiger organischer
Pigmente in unterschiedlich polaren Polymermaterialien zu priifen. Wir verwendeten fur diese Versuche Polyathylen, Polypropylen, Polystyrol und Polyvinylchlorid. Aus dem vielfaltigen Verhalten kann natiirlich immer nur eine
Eigenschaft, die ihre Ursache in der Wechselwirkung zwischen Kunststoff und
Pigment hat, vergleichend betrachtet werden. Wir wollen uns hier auf die
Loslichkeit und die Dispergierbarkeit beschranken. Das ausgezeichnete Losungsverhalten des Polystyrols lernten wir schon am Beispiel des Tetrachlorthioindigos kennen und fuhrten es auf die Dispersionskraftelo des Phenylkerns
im Polystyrol zuriick. Die Dispergierung unpraparierter Pigmente war in PVC91
G. KAUFMANN
Diinnfolie bei nur einmaliger Extrusion ebenso unzureichend wie in Polyiithylen. Auffallige Unterschiede in der Dispergierbarkeit der Pigmente in dem
polaren PVC im Vergleich zum unpolaren Polyiithylen lieBen sich bei unseren
bisherigen Versuchen nicht feststellen. Es scheint, daS auch im Falle des PVC
die niedrige Benetzungsgeschwindigkeit zuniichst den Ausschlag gibt, obwohl
auf Grund der gemessenen Schubspannungen* sicherlich mit hoheren Scherkraften gerechnet werden kann.
J
I
-
*
Hostalen PW 1080FI krnp.(l70*-22(rl'
I
20
Abb. 12.
40
60
80
100
120
ns=Iu.mi~l)
Schubspannungen
(Hostalen, Hostalit und Vestyron sind registrierte Warenzeichen).
Wir sehen in dieser kurzen Aufziihlung, daB die vom Polymermaterial ausgehenden Kriifte, die das Verhalten organischer Pigmente ,wesentlich beeinflussen,
sich, iihnlich wie bei den Pigmenten selbst, nicht nur aus der chemischen Formel
erklaren lassen.
Ein weiterer Effekt organischer Pigmente, der die Wechselwirkung zwischen
Pigment und Kunststoff treffend zeigt, ist die Beeinflussung der Kristallisationsgeschwindigkeit und der Kristallforml2 teilkristalliner Thermoplaste. Er
steht u. a. im Zusammenhang mit der iiuSeren Form der im Polymermaterial
eingebetteten Pigmente. Zahlreiche organische Verbindungen, so auch bestimmte organische Pigmente, wirken als NukleierungsmitteP. Die Sphiirolithausbildung an einem zugesetzten Pigmentkorn zeigt die nachstehende Abb. 1314.
*
Fur die Berechnung der Schubspannungen wurde der Gesamtdruck eingesetzt,
so daB die Kurven die Verhaltnisse nur annahernd wiedergebenll.
92
Pigmente i n Polymeren
Abb. 13. Spiirolith.
Bei dem fur den Versuch verwendeten Polymermaterial handelt es sich
um den Polypropylentyp Hostalen PPH. Das Polypropylen wurde bei
230 "C aufgeschmolzen, zwischen vorgeheizten Deckgllisern zu einem
diinnen Film von 2 0 p verprel3t und bei 135°C auf dem Heiztisch eines
Polarisationsmikroskopes zur Kristallisation gebracht.
Derartige, mit einem Keimbildungsmittel versetzte Polymerschmelzen kristallisieren schon bei holierer Temperatur als die reinen Polymeren ohne Zusatze.
Hierdurch kann es zu friihzeitig eingefrorenen Spannungen kommen, die besonders bei nicht rotationssymmetrischen Spritzlingen zu unerwiinschten Verzugserscheinungen der Formteile fiihren. Ober die Ursachen der Wirksamkeit
als Keimbildungsmittel lie@ bisher noch keine abgeschlossene Theorie vor.
Vermutlich spielt die Kristallstruktur der Polymeren und die der eingearbeiteten Fremdsubstanzen eine Rolle. Auch vom Kautschuksektor her weiB man,
daB das Polymermaterial in der Nahe eingearbeiteter Fiillstoff-Partikel einen
hoheren Ordnungszustand aufweistls.
Wir wollen hier die Frage untersuchen, ob ein Pigment der Naphthalintetracarbonsaurereihe, das starke Verzugserscheinungen bei nicht rotationssymmetrischen Polyathylenformteilen verursacht, in seiner trans- und cisForm
cis-Form
Pignientrot
trans-Form
Pigmentorange
93
G. KAUFMANN
ein unterschiedliches Verhalten zeigt und welche Abhiingigkeit von der verwendeten TeilchengroBe gegeben ist.
O , l % Pigment wurden mit Hostalen GC 6465 Granulat vennischt, extrudiert,
granuliert und verspritzt. SpritzguBmaschine: 30 mm Schneckendurchmesser,
Schneckendrehzahl 258 U/min, Diisenbohrung 3 mm, FilmanguD, 4 Normalstabe
5 em lang, 4 mm dick, Massetemperatur vor der Duse 200°C, Formtemperatur
20°C, Spritzdruck 140 kp/cm2, Nachdruck 50 kp/cm2, Einspritzzeit 5 sec, Nachdruckzeit 10 sec, Standzeit 10 sec, Zyklus 30 see.
Des weiteren wurde das gleiche geftirbte Granulat zu Platten verspritzt (12 cm
lang, 8 cm breit, 4 mm dick); SpritzguBmaschine: 50 mm Schneckendurchmesser,
Schneckendrehzahl 130 U/min, Dusenbohrung 3 mm, Massetemperatur vor der
Duse 278"C, Formtemperatur 30°C, Spritzdruck 1040 kp/cm2, Nachdruck 70
kp/cm2, Einspritzzeit 2 see, Nachdruckzeit 23 sec, Standzeit 25 sec, Zyklus 60 sec.
Die genannten Arbeitsbedingungen sind neben dem verwendeten Kunststoff- und
Pigmenttyp von wesentlichem EinfluS auf die Verzugserscheinungen. Schwund und
Nachschwund wurden gemessen jeweils in der Seitenmitte bei den Staben in Liingsrichtung, bei den Platten in Langs- und Querrichtung und mit den entsprechenden
Seiten der jeweiligen SpritzguDform verglichen.
Die Ergebnisse sind in nachstehenden Schaubildern veranschaulicht (Abb.
14-16).
Z=ms-Form s~cz.Oberfl.22mZfg
SChWUnd
in %
lWoche Lagerung
bei + 21'C
Nachvhwund
24Std.hgerung
bei +100%*5'C
Nachschwund
lWoche Lagerung
bei +100%tSC
Abb. 14. Langsschwund der Normalstabe.
Bezogen auf den Langsschwund sprechen die bisherigen Resultate fur ein
schlechteres Verhalten der cis-Form des Pigmentes, was wir aus dem groBeren
Nachschwund schlieBen, der Abb. 14 zu entnehmen ist. Am gunstigsten verhalt sich die trans-Form des Pigmentes, besonders dann, wenn ihren Pigmentteilchen eine moglichst kleine spezifische Oberfliiche im Ausgangszustand zu-
84
Pigmente i n Polymeren
1. trans-Form spez. Oberfl. 8 d I g
2= trans-Form spez. ObarfI.22m*/g
Schwund in%
'
Schwund
1Woche Lagerung
bei t a%
Nachxhwund
24 Std. Lagerung
bei +100%t5'C
Nachschwund
1Woche Lagerung
bei +loo%t 5%
Abb. 15. Querschwund der Platten.
1= trans-Form spez.Obcrf1. 8m2/g
2. trans-form spez.Oberf1.22m*/g
5
Schwund
in % 4
3
2
1
Schwund
lWoche Lagerung
bei + 2 fC
Nachschwund
2L Std.Lagerung
bei+100'C t5.C
Nachschwund
1Woche Lagerung
bei +106C*-5'C
Abb. 16. LIngsschwund der Platten.
kommt. Vergleicht man jedoch den an den Platten gemessenen Querschwund
(Abb. 15) mit dem entsprechenden Liingsschwund (Abb. 16), so stellt man fest,
daB beide Pigmenttypen ungeeignet zur Einfiirbung nicht rotationssymmetrischer Forrnkorper aus Polyathylen sind, da der mefibare Querschwund wesentlich niedriger liegt als der Liingsschwund, was ein Ausdruck fur die in der Praxis zu erwartenden Verzugserscheinungen ist.
danke ich fur die Bearbeitung der Probleme der
Herrn Dr. H . J. FRIEDRICH
cis-trans-Isomerie, Herrn Dr. 0. FIJCRSfur die Unterstutzung bei der Bearbeitung der mit den H-Bindungen zusammenhangenden Probleme und Herrn
Dr. H. J. LEUGERING
fur die Forderung der Arbeiten uber die Verzugserscheinungen .
95
G. KAUFMANN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
G. KAUFMANN,
Plastverarbeiter 20 (1969) 457.
K. -H. STAAB,
,,Einfuhrung in die theoretische organische Chemie",Verlag Chemie,
Weinheim 1959, S. 386.
M. WYMANN
und W. BRODE,J. Amer. chem. SOC.73 (1951) 1487.
F. MEMMEL,
Plastverarbeiter 16 (1965) 29.
0. FUCHS,
bisher unveroffentlichte Arbeit.
,,Kronos Leitfaden" , Titmgesellschaft, Leverkusen.
K. MERKLEund W. HERBST,Farbe u. Lack 74 (1968) 1072.
G. KAUFMANN,
Lenzinger Berichte, Heft 28, Dez. 1969.
s. dazu auch 0. SCHIEDRUM,
Plastverarbeiter 20 (1969) 229.
0. FUCHS,
Dtsch. Farben-Z. 22 (1968) 548.
Kunststoff-Physik, BASF, Ludwigshafen.
H. D. KEITH,Kolloid-Z. u. J. Polymere. 231 (1969) 421.
G.DORING,H.SCHMIDT,
D A S 1188278.
H. J. LEUCERINQ,
Makromolekulare Chem. 109 (1967) 204.
Bisher unveroffentlichte Aufnahme, H. J. LEUQERINQ.
H. WESTLINNINQ,
Kolloid-Z. u. Z. Polymere 211 (1966) 76.
F. KINDERVATER,
Kautschuk u. Gummi, Kunststoffe 21 (1968) 553.
96
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