DE1115449B

DE1115449B - Formmasse aus Polytetrafluoraethylen und Fuellstoff und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1115449B
Application number: DEP20994A
Authority: DE
Inventors: William John Davis
Original assignee: Polymer Corp
Current assignee: Polymer Corp
Priority date: 1957-07-10
Filing date: 1958-07-09
Publication date: 1961-10-19
Also published as: GB903090A; US3080258A

Description

Die Erfindung betrifft Formmassen aus Polytetrafluorethylen und Füllstoff sowie die Herstellung solcher Massen.

Es ist bekannt, daß Polytetrafluoräthylen ein sehr geringes Adhäsionsvermögen in bezug auf viele andere Stoffe besitzt. Deshalb entstehen beim Füllen von Polytetrafluoräthylen mit gebräuchlichen Füllstoffen gewöhnlich Unregelmäßigkeiten in der Masse, mit dem Ergebnis, daß die füllstoffhaltige Masse und die daraus gefertigten Gegenstände besonders im Hinblick auf die Festigkeit ungünstig beeinflußt werden, verglichen mit den aus reinem Polytetrafluoräthylen hergestellten Erzeugnissen. Die Festigkeit geht um so mehr zurück, je größer der Anteil an Füllstoffen wird, wodurch in vielen Fällen, in denen sich ein hoher Prozentsatz eines Füllstoffes in anderer Hinsicht vorteilhaft auswirken könnte, der Füllstoffzusatz wegen der nachteiligen Beeinflussung der Festigkeitseigenschaften bisher begrenzt werden mußte.

Eine der wesentlichen Aufgaben der Erfindung ist es, die schädlichen Einflüsse auf die Festigkeit der Masse infolge Zusatz von Füllstoffen soweit wie möglich zu mindern und gegebenenfalls vollständig auszuschalten.

Die erfindungsgemäßen Formmassen können dabei einen höheren Prozentsatz an Füllstoffen enthalten, als es bisher möglich war. Insbesondere können dabei auch solche Füllstoffe verwendet werden, deren Teilchen verhältnismäßig glatte Oberflächen besitzen und denen gegenüber das Polytetrafluoräthylen ein nur sehr geringes Haftvermögen zeigt. Somit ermöglicht die Erfindung auch den Einbau eines verhältnismäßig hohen Prozentsatzes derartiger Füllstoffe, wie z. B. feinpulverisierter Metalle und Glas.

Um dies zu ermöglichen, wird gemäß vorliegender Erfindung eine Formmasse aus Polytetrafluoräthylen und Füllstoff vorgeschlagen, deren Füllstoff aus Teilchen eines festen Stoffes besteht, dessen Schmelzpunkt höher liegt als die Erweichungstemperatur des Polytetrafluoräthylens, wobei diese Teilchen einzeln mit aufgesintertem Polytetrafluoräthylen umhüllt sind. Die Masse enthält zweckmäßig 60 bis 10 Volumprozent Polytetrafluoräthylen und 40 bis 90 Volumprozent Füllstoff.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Formmasse geschieht in der Weise, daß in einem ersten Arbeitsgang eine Teilmenge der insgesamt vorgesehenen Menge an Polytetrafluoräthylen in Form einer wäßrigen oder Aceton als flüssige Phase enthaltenden Suspension mit der gesamten Menge der Füllstoffteilchen vermischt wird, diese Mischung gesintert und gemahlen wird, worauf das Mahlgut in einem zweiten Arbeitsgang mit Formmasse aus Polytetrafluoräthylen

und Füllstoff und Verfahren

zu ihrer Herstellung

Anmelder:

The Polymer Corporation,
Reading, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 10. Juli 1957 (Nr. 670 863)

William John Davis, Wyomissing, Pa. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

der Restmenge des Polytetrafluoräthylens vermischt wird. Die im ersten Arbeitsgang verwendete Menge des Polytetrafluoräthylens soll tunlich weniger als die Hälfte der insgesamt vorgesehenen Menge an Polytetrafluoräthylen und vorzugsweise zwischen 1 und 35 Volumprozent des Füllstoffes betragen und kann vorteilhaft als kolloidale Suspension eingesetzt werden. Die Restmenge an Polytetrafluoräthylenteilchen, die im zweiten Arbeitsgang dem Mahlgut zugegeben wird, soll vorteilhaft aus Teilchen mit einer durchschnittlichen Größe von 4 bis 5 Mikron bestehen. Es kann auch zweckmäßig sein, insbesondere wenn das Mahlgut sehr viel Füllstoff enthält, die diesem im zweiten Arbeitsgang zuzugebende Restmenge an Polytetrafluoräthylenteilchen in kolloidaler Form vorzulegen, wobei die Teilchen im Durchschnitt nicht größer als 2 Mikron sind und vorzugsweise in Form von wäßrigen oder Aceton enthaltenden Suspensionen eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäßen Formmassen eignen sich besonders zum Herstellen von Kunststoffgegenständen mit vergleichsweise hoher Festigkeit; diese lassen sich in der Weise herstellen, daß die Masse unter Anwendung von Druck geformt wird. Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn die ausgeformten Gegenstände anschließend noch gesintert werden.

109 709/434

3 4

Die Erfindung sei nachstehend näher erläutert: Festigkeit sowohl in der Längs- als auch in der Quer-

Aluminiumpulver mit einer durchschnittlichen. Teil· richtung auswirkt.

chengröße von 10 Mikron wird zunächst mit einer- Es können erfindungsgemäß alle gebräuchlichen

50%igen kolloidalen wäßrigen Suspension von Poly- Füllstoffe Verwendung finden. Die Füllstoffe werden

tetrafluoräthylen nüt einer durchschnjttljphen Teilchen- 5 ίη feiqpplveri§ie.rter Form eingesetzt und müssen

größe von weniger als 2 Mikron, beispielsweise um oberhalb der Temperatur, die zum Sintern des PoIy-

0,15 Mikron vermischt. In dieser Mischung beträgt tetrafluoräthylens erforderlich ist, noch fest sein. Sie

der Anteil des Polytetrafluoräthylens ungefähr 7 Vo- müssen im Hinblick auf Polytetrafluoräthylen inert

lumprozent des Füllstoffes. Es wird gut durchgerührt, sein. Die Füllstoffe können — wie bekannt — sowohl

die Mischung in bekannter Weise ausgefällt, getrock- io zur Verbesserung der Materialeigenschaften (ζ. Β. der

net und dann erwärmt, um den, Pqlytetrafluorathylen- magnetischen und elektrischen Eigenschaften und der

anteil zu sintern. Das Sintern erfolgt etwa 1 Stunde Gleiteigenschaften) als auch aus Gründen der Kosten-

bei Temperaturen um 37Ü° C. Zum Sintern wird die ersparnis zugegeben werden. Es sind z. B. metallische

Mischung, zweckmäßig lose auf einer Schale aus- Füllstoffe, wie. Aluminium, Kupfer, Nickel und Eisen,

gebreitet, in einen Heizofen eingeschoben. 15 vorzugsweise aus Carbonylen hergestelltes Nickel und

Man erhält auf diese Weise ein klumpenförmiges Eisen, anwendbar; ferner feinzerkleinertes Glas,

Agglomerat, das die Komponenten in innig ver- pulverisierter Asbest oder auch beispielsweise Quarz,

schmolzener Mischung enthält und das durch vor- Graphit, Talkum oder Ruß.

sichtiges Mahlen fein pulverisiert werden kann. Ferner kann zur Herstellung der Masse nach der

In dem so erhaltenen Mahlgut sind die Ursprung- 20 Erfindung auch ein amorpher oder weitgehend

liehen Stoffteilchen einzeln so von dem gesinterten amorpher synthetischer Glimmerfüllstoff Verwendung

Polytetrafluoräthylen umhüllt, daß sie wirksam ein- finden.

gekapselt sind. Dieses Mahlgut zeigt verbesserte Füll- Besonders auffallend zeigen sich die Vorteile der Stoffeigenschaften. Es wird daher mit einer weiteren erfindungsgemäßen Formmassen, wenn zu ihrer Her-Menge der oben verwendeten 50%igen wäßrigen 25 stellung kristalliner blättchenartiger Glimmer als Suspension von Polytetrafluoräthylen vermischt, Füllstoff verwendet wird; insbesondere dieser Blättbeispielsweise mit einer solchen Menge, daß die chenglimmer haftet sehr schlecht an Polytetrafluorneuerliche Mischung, bezogen auf den Gehalt an äthylen, so daß hei der bekannten Herstellung von Feststoffen, 60 Volumprozent Aluminium und 40 Vo- Gegenständen aus mit Blättchenglimmer in der belumprozent Polytetrafluoräthylen enthält. Aus dieser 30 kannten und gebräuchlichen Weise gefüllten PolyDispersion werden die Feststoffe wiederum ausgefällt, tetrafluoräthylen die Festigkeitswerte außerordentlich wobei sich ein pastenförmiges Preßpulver ergibt, aus niedrig sind, während sie bei mit eben diesem Blättchenweichem auf die verschiedensten Arten Gegenstände glimmer hergestellten Massen nach der Erfindung ganz und Werkstücke geformt werden können. Schließlich erheblich höher liegen.

können die ausgeformten Gegenstände noch gesintert 35 Das Polytetrafluoräthylen kann in den verschiedenwerden, indem sie auf Temperaturen erhitzt werden, sten Formen eingesetzt werden; so ist z. B. das in die oberhalb 325° C liegen. körniger Form als Preßpulver im Handel erhältliche

Die so gewonnenen Erzeugnisse haben eine wesent- Polytetrafluoräthylen mit einem durchschnittlichen

lieh höhere Festigkeit als diejenigen, die man erhält, Molekulargewicht in der Größenordnung von 5000000

wenn man 60 Volumprozent Aluminiumpulver und 40 anwendbar. Dieses Preßpulver liegt gewöhnlich in

40 Volumprozent Polytetrafluoräthylen in bekannter Form von mehreren 100 Mikron großen Granulaten

Weise einfach mischt und verformt. vor, und seine einzelnen Teilchen sind etwa 4 bis

Die erfindungsgemäßen Formmassen können vor- 5 Mikron groß.

teilhaft durch Pressen, Strangpressen, Walzen oder Ferner ist Polytetrafluoräthylen in Form einer Kalandrieren verformt werden. Diese bekannten 45 wäßrigen Suspension anwendbar, wie es ebenfalls im Formverfahren können ausschließlich durch An- Handel erhältlich ist. Gewöhnlich liegt das Molekularwendung von Druck, also ohne Wärmeeinwirkung gewicht hier bei etwa 500 000, und die Größe der eindurchgeführt werden, was insbesondere zu Zeit- zelnen Teilchen ist kleiner als 2 Mikron, im Durchersparnis führt. Dabei sind allerdings die Festigkeits- schnitt sogar kleiner als 1 Mikron; sie liegt beispielseigenschaften der so hergestellten Gegenstände nicht 50 weise um etwa 0,15 Mikron. Die Teilchen haben für alle Zwecke ausreichend. Man wird also in den darin kolloidalen Charakter; die Suspension wird meisten Fällen den Vorformling in bekannter Weise gewöhnlich in Konzentrationen von etwa 50 bis noch sintern (wobei auf die Anwendung von Druck 60 Gewichtsprozent an Harz geliefert. Die Kolloide verzichtet werden kann), um möglichst hohe Festig- können in bekannter Weise ausgefällt oder koaguliert keitswerte zu erreichen. Bisher neigten Füllstoffe 55 werden und ergeben nach dem Trocknen ein etwas enthaltende Polytetrafluoräthylen-Formmassen bei- pastenförmiges Pulver. Ein derartiges Pulver ist auch spielsweise beim Strangpressen zur Faserbildung in im Handel erhältlich. Bei der Herstellung der Masse Längsrichtung. Dies hatte zur Folge, daß die Festig- nach, der Erfindung kann das durch Ausfällen erkeit der durch Strangpressen hergestellten Gegen- haltene pastenförmige Pulver, wenn notwendig, wieder stände in der Längsrichtung zwar vergrößert, jedoch 60 mit Wasser oder einer nicht wäßrigen organischen in der Querrichtung besonders gering war. Darüber Flüssigkeit, wie beispielsweise Aceton, Alkohol, oder hinaus entwickelten sich in der Längsrichtung ebene einer Erdölfraktion angerührt werden. Eine aus dem oder linienförmig ausgebildete Ungleichförrnigkeiten, pastenförmigen Pulver hergestellte Dispersion unterwas ebenfalls die Festigkeit der Werkstücke herab- scheidet sich von der ursprünglichen Dispersion setzte, und zwar auch dann, wenn die Gegenstände 65 insbesondere dadurch, daß die Teilchen etwas zur anschließend gesintert wurden. Auch diese Nachteile Bildung von Agglomeraten neigen,
werden bei Verwendung der Masse naph der Erfindung In der ersten Verfahrensstufe, 4· b· beim Überfast vollständig vermieden, so daß sich, die größere ziehen der FüÜstoffteilchen, muß das Polytetrafluor-

äthylen in Form einer wäßrigen oder Aceton als flüssige Phase enthaltenden Suspension verwendet Werden, Hierbei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, in dieser ersten Phase das Polytetrafluorethylen in Form der ursprünglichen wäßrigen kolloidalen Suspension zu verwenden. Bei Verwendung einiger bestimmter Füllstoffe, beispielsweise bei Eisen, ist es dagegen zweckmäßiger, eine nicht wäßrige Suspension, die aus dem ausgefällten pastenförmigen Pulver hergestellt werden kann, einzusetzen, da das Eisen bei Anwesenheit von Wasser leicht oxydiert. In diesem ersten Arbeitsgang wird zweckmäßig die kolloidale Form verwendet, weil damit infolge der geringeren Durchschnittsgröße der Harzteilchen die einzelnen Füllstoffteilchen wirksamer damit umhüllt werden. Aus dem gleichen Grunde sollten die Füllstoffteilchen etwas größer sein als die Polytetrafluoräthylenteilchen, d. h., beim Einsatz von kolloidalen Polytetrafluoräthylenteilchen, die kleiner als 2 Mikron sind, sollten die Füllstoffteilchen beispielsweise etwa so 10 bis 50 Mikron groß sein, allerdings sollte eine Teilchengröße von 25 Mikron bei den meisten Füllstoffen nicht überschritten werden.

Darüber hinaus wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß in dem ersten Arbeitsgang zweckmäßig weniger als die Hälfte der Gesamtmenge Polytetrafluoräthylen verwendet und der größere Teil erst in dem zweiten Arbeitsgang zugegeben werden sollte. In der ersten Arbeitsstufe sollte ferner die Menge an Polytetrafluoräthylen zweckmäßig zwischen 1 und 35 Volumprozent des Füllstoffes liegen, je nach dessen Eigenschaften, beispielsweise der Oberflächenbeschaffenheit der Füllstoffteilchen. Der Rest des für die Masse nach der Erfindung vorgesehenen Polytetrafluoräthylens muß dann im zweiten Arbeitsgang zugegeben werden. Obwohl die Masse nach der Erfindung jedes beliebige Verhältnis von Füllstoff zu Polytetrafluoräthylen haben kann, ist es besonders vorteilhaft, füllstoffreiche Massen herzustellen, beispielsweise Massen mit einem Füllstoffgehalt von etwa 40 bis etwa 90 Volumprozent. Solche füllstoffreichen Massen zeigen gegenüber den nach bekannten Verfahren hergestellten und den gleichen Füllstoffanteil besitzenden Massen am deutlichsten die Steigerung der Festigkeitswerte.

Im zweiten Arbeitsgang kann das Polytetrafluoräthylen in jeder verfügbaren Form eingesetzt werden; entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet man jedoch auch hier das Polytetrafluoräthylen in kolloidaler Form. Dies ist schon deswegen günstig, weil die Kolloide, die durchschnitt- 5a lieh kleiner als 2 Mikron sind, sich besser als das Granulat verarbeiten lassen, insbesondere wenn die Masse strangverpreßt werden soll. Jedoch kann es unter Umständen auch von Vorteil sein, das in der ersten Verfahrensstufe gewonnene Mahlgut zusammen mit einem körnigen Polytetrafluoräthylen zu verwenden, da ein solches Granulat wesentlich billiger ist als Polytetrafluoräthylen in kolloidaler Form. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Formmassen wird bei dieser Verfahrensweise besonders wirtschaftlich.

Das Sintern der Mischung des Füllstoffs mit der Polytetrafluoräthylensuspension erfolgt durch Erhitzen auf Temperaturen, die über 325⁰C, beispielsweise zwischen etwa 370 und 400⁰C, liegen.

Die Festigkeitsangaben in den nachstehenden Beispielen beziehen sich auf einen willkürlichen Maßstab und sind in Kilogramm angegeben. Die jeweiligen Werte wurden in der Weise gewonnen, daß ein zylindrischer Testkörper mit einem- Durchmesser von 12,5 mm in jeweils gleichem Abstand von seiner Einspannung zunehmend belastet wurde, bis er sich entweder bog oder brach.

Die in den Beispielen genannte wäßrige Suspension von Polytetrafluoräthylen ist eine Dispersion kplloidaler Polytetrafluoräthylenteilchen in Wasser mit einem Harzanteil von 60 Gewichtsprozent.

Sofern nachstehend von ausgefälltem kolloidalem Polytetrafluoräthylen (oder von der ausgefällten dispersen Form des Pplytetrafluoräthylens) gesprochen wird, soll darunter das Harz verstanden sein, wie es aus der ursprünglichen wäßrigen Suspension durch Ausfällen erhalten wurde. Ferner wurde das Mischen des ausgefällten kolloidalen Harzes mit Feststoffen in den Beispielen stets mit Aceton als Dispersionsmittel für das Harz vorgenommen und die Feststoffe zu dieser neuerlichen Dispersion zugegeben.

Sofern nachfolgend nicht anders angegeben, wurden die jeweiligen Testkörper als Stäbe durch Formpressen in einer zylindrischen Form mit einem Durchmesser von 12,5 nun unter einem Druck yan 2812 kg/cm² ohne Anwendung von Hitze hergestellt. Nach der Formgebung wurden die Stäbe aus der Form herausgenommen und ohne Anwendung von Druck etwa 1 Stunde bei einer Temperatur um ungefähr 380⁰C gesintert.

Beispiel 1

Quarzteilchen wurden bis zu einer Siebkörnung von 0,04 mm Maschenweite pulverisiert. Dieser Füllstoff wurde einer wäßrigen Suspension von Polytetrafluor^ äthylen zugegeben und mit dieser vermischt. Der Gehalt an kolloidalen Harzteilchen betrug etwa 6,66 Volumprozent, bezogen auf den Füllstoff. Diese Mischung wurde ausgefällt und in lockerer Form gesintert. Danach wurde das gesinterte Produkt zu Pulver zerkleinert. Dieses gesinterte harzüberzogene Pulver wurde anschließend einer wäßrigen Suspension von Polytetrafluoräthylen beigemischt und aus dieser Mischung die festen Teilchen ausgefällt. Das ausgefällte Gemisch enthielt 6Q Volumprozent Quarz und 40 Volumprozent Harz. Dieses Gemisch wurde zu Prüfstäben verpreßt, die dann gesintert und in oben beschriebener Weise auf Festigkeit geprüft wurden. Die Prüfstäbe widerstanden einer Belastung von 12,3 kg, bevor sie brachen.

Als Vergleich wurde die gleiche Menge desselben Quarzfüllstoffes direkt mit der gleichen wäßrigen Suspension von Polytetrafluoräthylen in einem solchen Verhältnis gemischt, daß diese zweite Mischung ebenfalls 60 Volumprozent Füllstoff und 40 Volumprozent Harz enthielt. Nach dem Ausfällen wurden, wie beschrieben, Prüfstäbe hergestellt und der gleichen Prüfung unterzogen. Sie ergaben eine Bruchfestigkeit von 8,1 kg.

Beispiel 2

Wie im Beispiel 1 beschrieben, wurden Quarzteilchen mit Polytetrafluoräthylen überzogen und gesintert, jedoch betrug die im ersten Arbeitsgang zugegebene Harzmenge 23,33 Volumprozent, bezogen auf die Füllstoffmenge. Das in dieser Weise gewonnene Agglomerat wurde pulverisiert und danach mit einer Dispersion von Polytetrafluoräthylen in Aceton vermischt. Die Dispersion war mit aus einer wäßrigen Dispersion ausgefälltem kolloidalem Polytetrafluoräthylen hergestellt, und die zugegebene Menge wurde so eingestellt,

daß nach Abtrennen des Acetons eine Masse aus 30 Volumprozent Füllstoff und 70 Volumprozent Harz verblieb. Wie oben beschrieben, wurden Teststäbe hergestellt, die sich bei einer Belastung von 27 kg bogen, jedoch nicht brachen.

Zu Vergleichsversuchen wurde die gleiche Menge des Quarzfüllstoffes direkt dem aus einer wäßrigen Dispersion ausgefällten kolloidalen Polytetrafluoräthylen in Acetondispersion zugemischt. Die nach dem Abtrennen des Acetons aus der Masse geformten Prüfstäbe wurden, wie oben beschrieben, einer Festigkeitsprüfung unterworfen und brachen bei einer Belastung von 22 kg.

Beispiel 3

Es wurde wie im Beispiel 2 beschrieben gearbeitet, jedoch wurde im ersten Arbeitsgang eine auf 47 Volumprozent des Füllstoffes erhöhte Harzmenge verwendet, während die Gesamtharzmenge in der fertigen Masse die gleiche war wie im Beispiel 2 angegeben. Die daraus, wie zuvor beschrieben, gefertigten Prüfstäbe bogen sich bei einer Belastung von 26 kg, brachen aber nicht.

Beispiel 4

Es wurde wie im Beispiel 1 beschrieben gearbeitet, jedoch wurde in beiden Arbeitsgängen eine in der oben beschriebenen Weise hergestellte Dispersion von Polytetrafluoräthylen in Aceton verwendet. Die aus der so erhaltenen Masse, wie ebenfalls beschrieben, gefertigten Teststäbe bogen sich bei einer Belastung von 18 kg, aber brachen nicht.

Vergleichsstäbe aus in bekannter Weise durch einfaches Mischen hergestellter Masse mit substanz- und mengenmäßig gleichen Komponenten brachen demgegenüber bei einer Belastung von 11,3 kg.

Beispiel 5

Der erste Arbeitsgang wurde hier wie im Beispiel 2 beschrieben ausgeführt. Das dabei erhaltene Agglomerat wurde dann pulverisiert und portionsweise mit Polytetrafluoräthylen in Form von Granulat vermischt und mit Aceton angefeuchtet. Dabei wurden die Mengen der Komponenten so vorgesehen, daß die fertige Masse 70 Volumprozent an Harz enthielt.

Prüfstäbe daraus widerstanden einer Belastung von 16 kg, bevor sie sich bogen; sie brachen nicht.

Beispiel 6

Es wurde hier wie im Beispiel 1 angegeben gearbeitet, jedoch an Stelle von Quarz Aluminiumpulver gleicher Körnung verwendet. Prüfstäbe aus der so gewonnenen Masse, die wie bisher beschrieben gefertigt waren, brachen bis zu einer Belastung von 16 kg nicht.

Aus einem Teil der so erhaltenen Masse wurden durch Strangpressen Formstücke hergestellt, die anschließend ohne Anwendung von Druck gesintert wurden. Auch diese ergaben hohe Festigkeitswerte.

Beispiel 7

Es wurde wiederum wie im Beispiel 1 gearbeitet, jedoch an Stelle von Quarz glatte, runde, durchschnittlieh etwa 28 Mikron große Glasteilchen verwendet. Prüfstäbe aus der fertigen Masse bogen sich bei einer Belastung von 13,6 kg, ohne zu brechen.

Beispiel 8

Es wurde Blättchenglimmer verwendet, der die gleiche Teilchengröße hatte wie der Quarz aus Beispiel 1, und es wurde wie dort beschrieben gearbeitet, jedoch wurden die im Beispiel 2 verwendeten Mengenverhältnisse von Füllstoff und Harz so eingestellt, daß die fertige Masse 30 Volumprozent Füllstoff und 70 Volumprozent Harz enthielt. Aus der Masse gefertigte Prüfstäbe brachen bis zu einer Belastung von 10,9 kg nicht.

Zu Vergleichszwecken wurden die gleichen Mengen desselben Füllstoffes in bekannter Weise direkt mit der gleichen Menge desselben Harzes gemischt.

Es gelang nicht, aus einem solchen Gemisch Prüfstäbe herzustellen, da die gefertigten Stäbe stark rissig waren und so leicht zerbrachen, daß sie nicht gesintert werden konnten.

Beispiel 9

Es wurde wiederum wie im Beispiel 1 angegeben gearbeitet, jedoch als Füllstoff ein amorpher Glimmer verwendet. Die erhaltene Masse wurde durch Strangpressen zu fadenförmigen Gebilden verarbeitet und das auf diese Weise gewonnene Produkt zerkleinert, bis die Teilchen ein Sieb mit ungefähr 1,0 mm (0,93 mm) lichter Maschenweite passierten. Formgepreßte und anschließend gesinterte Prüfstäbe aus diesem Material brachen bis zu einer Belastung von 23 kg nicht.

Eine Masse, die aus den gleichen Komponenten, jedoch durch bekanntes direktes Mischen dieser hergestellt und dann in der zuvor beschriebenen Art zu fadenförmigen Gebilden verarbeitet, zerkleinert und gesintert war, ergab Prüfstäbe, die bei einer Belastung von 16 kg brachen. Ein Teil des wie oben beschrieben als fadenförmige Gebilde erfindungsgemäß gewonnenen Produktes wurde ohne vorheriges Zerkleinern gesintert. Die so erhaltenen Materialstücke zeigten, unbeschadet der Tatsache, daß sie 60 % Füllstoff enthielten, die gleiche Festigkeit wie Materialstücke gleicher Größe und Abmessung, die aus Polytetrafluoräthylengranalien ohne Füllstoffzusatz geformt und gesintert waren.

Ein weiterer Teil des wie oben beschrieben als fadenförmige Gebilde gewonnenen Produktes wurde zu Folien ausgewalzt und dann gesintert. Diese Folien hatten eine außerordentlich hohe Festigkeit.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Formmasse aus Polytetrafluoräthylen und Füllstoff zur Herstellung von Kunststoffgegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff aus Teilchen eines festen Füllstoffmaterials besteht, dessen Schmelzpunkt höher liegt als die Erweichungstemperatur des Polytetrafluoräthylens, und daß die einzelnen Füllstoffteilchen mit gesintertem Polytetrafluoräthylen umhüllt sind.

2. Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 60 bis 10 Volumprozent Polytetrafluoräthylen und 40 bis 90 Volumprozent Füllstoff besteht.

3. Verfahren zur Herstellung einer Formmasse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine Teilmenge der insgesamt vorgesehenen Menge an Polytetrafluoräthylen in Form einer wäßrigen oder Aceton als flüssige Phase enthaltenden Suspension mit der gesamten Menge

der Füllstoffteilchen vermischt wird, diese Mischung bei einer Temperatur über 325° C gesintert und zerkleinert, z. B. gemahlen wird, worauf die Restmenge des Polytetrafluoräthylens mit dem Mahlgut vermischt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Umhüllen der Füllstoffteilchen verwendete Menge des Polytetrafluor-

10

äthylens weniger als die Hälfte der insgesamt vorgesehenen Menge an Polytetrafiuoräthylen und vorzugsweise zwischen 1 und 35 Volumprozent des Füllstoffs beträgt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Umhüllen der Füllstoffteilchen eine kolloidale Suspension des Polytetrafluoräthylens verwendet wird.