專利名稱：熱塑性模塑組合物以及由其制造的模塑件的制作方法
熱塑'1^^塑組合物以及由其制造的模塑件絲領域本發明涉及一種熱塑'喊塑組^以及由其制造的模塑件，所鄉塑組合 物具有聚^^基#^^^其中的i^。背景絲所ii^塑組^或由其而生產出的材料又稱作配混料。為了達到高的強度， 采用了纖維類i耕。為了生產模塑件，需要聚楊基體的熔融以及與:t^Hi行 緊密^^。如果，如才娥本發明所設計那樣，要生產^"質配^W"，則出現了賴或者從^tJ的核化的植物部分中所獲得的纖維。I;;于:^聚*基體 熔融所必需的溫度，在如聚碳酸S旨或聚丙烯這些傳統的聚合物的情況下非常高， 使得存在纖維素纖銜皮損壞的危險。為了獲得纖維與聚*基^間牢固的接 合，則所述聚^材料同纖維之間必須形成牢固的粘合掩^，由于纖維素纖維 的親7辨,脈常規的聚楊基體的i^7辨性，這需JHM灃i^ii劑。因此， 用于生產模塑件的材料花費與^^費提高。另外，津^^it劑大多是對錄不安全的物質，不希望它們在日用品中，例如在鉛筆外殼中。J^卜，纖維素纖 維由于其親水特性而含有殘余水分，其對于纖維牢固地固著到聚^ 基體中同才御'J抵制作用，因此，必須對所述纖^ii行耗費性的干燥。絲絲一個問 M， iMl傳統的聚^^基體雖然可以^^足夠的強度和剛性，但是卻不能具 有糾的其它特性，例如表面結構和觸摸感覺，或者在切屑加工時的棒性等， 例W慮到鉛筆的削尖。發明內容本發明的任務在于提[種模塑組合物，該模塑組^在低的熔融溫度或配^顯度下可以凈i^口工成，尤其是被擠出成具有類合:Mat特性的模塑件，以及 具有勤^Mt特性的模塑件。該任務通過才娥才X^要求1的熱塑'射莫塑組^^和^^權利要求11的模塑件而完成。#^本發明的模塑組*含有10重*%至35重*%的具有親水基團的乙烯共聚物蠟，其熔點為75匸至110'C，以》4^有纖維素或由纖維素^^的纖維，其份額為45重*%至90重Jli， M為60重*%至90重*% (基于纖維的干物質計)。#^大量的實驗完4^4^人驚訝賦明，這種由所述類型的乙烯共 聚物堵與纖維素纖維構成的模塑組*得到一種具有與;^#類似的強度和剛度的材料，該材料易于進《"H刀屑加工，并JL^見覺和觸覺上具有與^N"類似的外 觀。由于^^l的聚^^基體的熔點或;t^呈低，所以配》'^^擠出或者無的成型 操作可以^目應低的加工溫度下進行，因》時纖維素纖維幾乎不受熱應力。此夕卜，低的加工溫度還允許添加如;Mt"^^"對溫度敏感的添加劑。因此，to ^^I熔點或;t^呈為75X: 85X:的乙烯共聚物蠟。還令人意外的是，含有極'組共聚物:4形成"";i體牢固接合:，另一;意外的效果k觀j^到i至與纖維牢固#^,該纖維仍含有約至多15重*%的殘余7&^*。因此，預先的耗 費能量的纖維干^t程就不再需要了，例如鋸屑或賴的干燥。配"條的強度 也可能受到^f^l的纖維素纖維的長度的影響。在純纖維素情況下，皿^1^ 70inm至800Mm,尤其是70 jam至150ym的纖維。^M情況下，則大約l咖 至2ran的纖維長^i適宜的。除了纖維素纖^卜，還可以存在:^K特別^iMW， 滑石和 /或高呤土，以^^:ia^塑件的比重或，度。#情況下，最高^l:為10 重量y。是適宜的，因為M出此含量的含量情況下，則會強烈改變乙烯共聚物蠟 /纖維素纖維體系所^ij的性能特性，尤其是斷裂強度。為了改絲出過程中模塑組楊的流動性，有利的是，絲自蠟、油和脂肪 酸衍生物的潤滑劑"Vv，此時所ii^體體系的吸收能力iiS'J 15重*%。 jJ^卜， 尤其是通過^ I脂肪酸衍生物，特別是^l旨酸銀i^^得規的表面。模塑^Hfci^a過濟出而由上述的模塑組合物制得。可以將原^t^Mi^t物理混合，亦即將^Ui為賴^末^il顆津立狀的乙烯共聚物蠟與纖維素纖維例如在螺if 擠出機內進^S己混與擠出。但也可考慮模塑組^首先進es己^^i^立，所得 到的顆粒^i^中間存;^擠出或者用，的成型工藝進^^口工。如果要生產具有較高硬度的模塑件，則^it妙/v^化的聚乙烯即可達到。此時小于0.1重*%的短財不再顯示絲。當短大于8重4%時，則贈塑^N刀屑加工時更難，例如辦可削尖的鉛^卜殼是不利的。強度和石狄一定禾I^也可以通it^加天然或合^M脂來調節，^b應^MW"脂的最大^i:為5 重*%。皿的樹脂為^t素、電#酮-醛縮合樹脂。由上迷的模塑組*原則上可以生產出^f可成型件或者制品，并且可以通過極其容易的方式生產出家具用的線型型材(Strangprofile),如異型板條 (Profilleisten)。所^^^塑組#尤其適合用于生產鉛筆的外殼。這些通常情 況下是由^H"制成的。木材作為天然產品I^生長M和地泉的不同常常具有 不同的性能，這使^^:5M^質量標)jM^E^度。雖然^#易于，或《^漆。相對 而言，在鉛i^卜殼或其它成型件整個厚度內部都著色卻^l^可m)^i^,尤其 是如果提供黑色著色。生產常見的;Mt包裹的鉛筆也是比較昂貴的。首it在小 W的一個面上平行并在側向以一定間多Eiiy5b^—些槽。向槽內插入筆芯，并 在裝有筆芯的小木^hj^合第二夾同樣帶有槽的小木板。l昏由it^f到的復 ^^制造出鉛^^ff，并進一步加工最終截面形狀例如為圓形或六角形的鉛筆。 相反，本發明的模塑組^的擠出則容易得多。擠出的線材只須再切斷并^^ 上筆芯。當外殼和筆芯是在一個工序中通過絲出來生產時，則后一辦步驟 可以略條。本發明的模塑組^的非常適合于此，因為它們由于4氐的加工溫度而 可以進^^顯和的擠出，尤其是對溫度敏感的筆芯材料，例如對于有色鉛筆，特 別是^^"鉛筆。當然也可以^^傳統的利用小板材的制備方法，比如因為相應 的設備是賄的，并城該被利用上。扭，取代了外殼，將小板材擠出，并 以常財式進械一步加工。由所提出的模塑組*獲得的模塑件具有的強度、抗斷自定',絲性使 A^想到天然加時。它允許^Mt—樣進^^刀屑加工，鉛i^卜殼容易削尖，并 均勻地形頗片。特別有利的是，所必卜殼不會#^#外殼一樣變千和 ， 從而存在筆芯;fi^并^t殼中脫落的危險。夕卜殼的完全著色，狄其是在4狄品領^A期望的，可毫無困^itit^口入 相應的染Wa/^U^料而用A^MW可的色調iiJi不僅為了鉛筆外殼的完M色 或染色，既可以使用it^Ul貞料，尤其狄紫、、鐵氧化物、群青、亞鐵氰化鐵，還可以^j^有才;i^料，尤其是酞菁顏料、偶fJ^HW^丫咬s同顏料。通過直^4f原料加AJ)J擠出機中可以生產出由上，塑組^制成的型材，在此情況下進行必要的配混，亦即^^^^^體、纖維和佑&的其它添加劑熔 融并緊密地充分混合。當然，所站己混可以在單獨的步驟中例如用'tfei"^器
或雙螺it擠出才;iii行。每種情況下加工溫度4fp^^在80x: i70x:范圍內，她 在9ox:至i4ox:范圍內。
M實施方式
實施例1:
用于著加時色的異型拓^條的模塑組"^ 乙烯共聚物蠟
(L函x EAS 5) u 28重量份 纖維素纖維
(Lignoflok C 750 ) 2) 78. 8重量份
Lignof lok C 750含有約8， 6%的水分，從而4尋到的干;^^質為72. 0重量份。
實施例2:
用于著黑色的鉛^卜殼的^l^塑組^7 乙烯共聚物蠟
(L函x EAS 3) u 22. 0重量份
氧化的聚乙烯
(PED121)3) 4.0重量份
炎繁顆粒
(Printex U) 4) 2. 0重量份
纖維素纖維
(Arbocel C 100 ) 2) 78. 8重量份
該纖維材料具有8. 6%的濕度。從而得到的干^^質為72. 0重量份。
實施例3:
用于具有黑色著色的家具板條的模塑組^ 乙烯共聚物蠟
(L畫x EAS 5)) 19. 0重量份(Castor)蠟
1. 5重量份 1. 5重量份
鄉旨酸鉀 炎紫、顆粒
(Printex A) 4)
纖維素纖維 (Arbocel C 32/10)
2. 0重量份
83.3重量份
該纖維材料^otb的濕度為8. 8重Jt。。從而得到的干^^質為76. 0重量份。
在所有的實施例中，按照配方中所給出的量將原材^t個船口A^雙螺浙擠 出機中，并由》 出成型材(異型板條、家具板條或者鉛i^卜殼)。擠出溫度大 致為140°C。在這個溫度下，纖維中存在的水至少有^分揮發掉。
生產商
1) BASF, D~67056 Ludwigshafen;
2) J. Rette咖eier & S(ihne GmbH & Co KG, D-73494 Rosenberg;
3) CLARIANT AG, D~ 65926 Frankfurt/Main
4) Degussa, D-60311 Frankfurt/Main
權利要求
1.熱塑性的模塑組合物，該模塑組合物含有10重量％至35重量％的熔點為75℃至110℃的具有親水基團的乙烯共聚物蠟，以及份額為45重量％至90重量％的含有纖維素的纖維，該份額基于纖維的干物質計。
2. 才M&似'j要求1的模塑組^， ^HiMt于，含有份額為60重*%至 90重*%的纖維，基于纖維的干物質計。
3. 才^^5U'漆求1或2的模塑組楊，^#棘于，含有熔點為75€至 85X:的乙烯共聚物蠟。
4. 才娥前i^5U，j^求之一的模塑組絲，^#絲于，除了纖御卜，絲 在至少一種耕。
5. ## '漆求4的模塑組^， ^#姊于，模塑組楊含有至少一種
6. 才財居權利要求4或5的模塑組^， ^##于，才莫塑組M^"有最多 10重*%的填料。
7. 才娥前艦矛決求之一的模塑組楊，##絲于，模塑組^含有潤 滑劑。
8. 才^t似'虔求7的模塑組絲，^#絲于，模塑組^^含有至少一種 選自蠟、油和脂肪酸衍生物的潤滑劑。
9. 才M^5U'漆求7或8的模塑組合物，其特征在于，潤滑劑的^^額最多為 15重孤
10. 才緣前^y5i利要求之一的模塑組楊，^#棘于，模塑組楊含有 氧化的聚乙烯。
11，才^^u，澳求io的模塑組錄，^#棘于，氧化的聚乙烯的份額為0.1重*%至8重:￡%。
12. 模塑件，其通過擠出才娥前ii^U'J要求之一的模塑組^^而獲得。
13. 4Nt權利要求12的模塑件，^ft棘于，該模塑件，于寫字鉛筆、 繪圖鉛筆、繪畫鉛^/fc^鉛筆的外殼。
全文摘要
本發明涉及一種熱塑性模塑組合物，它含有10重量％至35重量％的熔點為75℃至110℃的具有親水性基團的乙烯共聚物蠟，以及份額為45重量％至90重量％的含有纖維素的纖維，該份額基于纖維的干物質計，本發明還涉及由此生產的模塑件，尤其是鉛筆的外殼。
文檔編號C08L1/02GK101225189SQ20071009329
公開日2008年7月23日 申請日期2007年10月30日 優先權日2006年10月31日
發明者哈拉爾德·馮·戈丁, 杰拉德·盧杰特, 雷納·阿佩爾 申請人:費伯-卡斯特爾股份公司