AT160779B - Verfahren zum Herstellen von Kunststoff aus Polyvinylverbindungen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zum Herstellen von Kunststoff aus Polyvinylverbindungen. 



   Zur Erzielung geeigneter mechanischer Eigenschaften werden den bekannten Kunststoffen, die aus polymerisierten Vinylverbindungen bestehen, z. B. Polyvinylchlorid,   nachchloriertem   Polyvinylchlorid und Mischpolymerisaten aus Vinylchlorid, Weichmachungsmittel zugesetzt. Die bekannten Weichmachungsmittel haben jedoch den Nachteil, dass sie entweder den genannten Stoffen mechanisch brauchbare Eigenschaften innerhalb eines weiten Temperaturbereiches geben, jedoch die elektrischen 
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 nur innerhalb eines sehr kleinen Temperaturbereiches befriedigende mechanische Eigenschaften ergeben. Zur ersten Gruppe gehören z. B. Trikresylphosphat,   Triphenylphosphat,   Diäthylphthalat, Dibutylphthalat und Polyglycerinacetat, zur zweiten Gruppe z.

   B. flüssige Gemische hochsiedender aromatischer Kohlenwasserstoffe oder chlorierte aromatische Kohlenwasserstoffe. 



   Als Weichmacher für Kunststoffe oder Kunststoffgemische sind nun bekanntlich bereits ausserordentlich viele Stoffe vorgeschlagen worden. Es hat sich aber in der Praxis gezeigt, dass gerade für die Kunststoffe auf Polyvinylehloridbasis noch keine sowohl mechanisch als auch elektrisch geeigneten Weichmacher gefunden worden sind. Jedenfalls versagen bei der Anwendung auf Polyvinylchloridkunststoffe die für plastische Massen auf anderer Basis, z. B. für Cellulosederivate oder auch andere Polyvinylverbindungen bekannten und praktisch zum Teil auch schon bewährten Weichmaehungsmittel.

   Zu diesen zwar für andere Stoffe, aber nicht für   Polyvinylchloridkunststoffe   brauchbaren Weichmachungsmitteln gehören u. a. die speziell für die Weichmachung von Cellulosederivaten vorgeschlagenen Ester einer substituierten Carbaminsäure, bei denen neben einer aliphatischen oder alicyclischen langen Kette von 8 bis 18 Kohlenstoffatomen noch ein aliphatischer Bestandteil mit nur einem Kohlenstoffatom enthalten ist. Auch die in ähnlicher Form als   Weichmachungs-und Gelatinierungsmittel für     Celluloseester,-äther   und ähnliche Derivate angegebenen Ester aliphatischer, aromatischer und hydroaromatischer Dicarbonsäuren genügen nicht, in denen von den beiden Carboxylgruppen wenigstens eine mit einem aliphatischen Alkohol, der acht oder mehr Kohlenstoffatome im Molekül enthält, verestert ist.

   Ferner sind als Weichmacher speziell für Acrylsäurederivate neben Campher und nichttrocknenden oder halbtrocknenden Ölen auch zahlreiche Phthalate, zahlreiche Ester von einbasischen und zweibasischen Säuren, ferner viele Ester von hydrierten Alkoholen, einige substituierte ToluolSulfonamide und schliesslich zahlreiche weitere, als Weichmacher aber nur bedingt brauchbare Stoffe angegeben worden. Aus der blossen Aufzählung dieser grossen Anzahl von Weichmachern für   Acrylsäure-   polymerisate konnte man aber nicht erkennen, ob sich darunter auch für Polyvinylchlorid-Kunststoffe geeignete Weichmacher befinden, nachdem bei der Erprobung ihrer Eignung für diese Stoffe die aufgeführten Weichmacher meistens völlig versagen.

   Dies gilt auch für die als Weichmachungsmittel für Celluloseäther und-ester schon früher bekannten und neuerdings für die Verarbeitung von Polystyrol vorgeschlagenen Stoffgruppen, für die als Beispiel ohne näheren Hinweis die über 250  C siedenden schwer flüchtigen Kohlenwasserstoffe und ferner Alkohole, Ketone, Ester, Säureamide und andere empfohlen wurden. Schliesslich sind als Weichmachungsmittel für Cellulosederivate auch verätherte Zucker vorgeschlagen worden, die eine oder auch mehrere-in diesem Fall durch eine Sauerstoffbrücke miteinander verbundene-Gruppen von je 6 Kohlenstoffatomen enthalten. 



   Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass eine klare Regel dafür fehlt, welche Stoffe als elektrisch und mechanisch in grossem Temperaturbereich brauchbare Weichmachungsmittel für Kunststoffe auf Polyvinylchloridbasis verwendet werden können. 



   Diese Regel wird durch das vorliegende Patent geschaffen. Als Weichmacher sollen   nämlich   allein oder im Gemisch solche organischen Verbindungen verwendet werden, die eine oder mehrerere aromaische Gruppen und, mit diesen unmittelbar durch C-C-Bindung oder durch ein Stickstoff-oder Sauerstoffatom verknüpft, eine oder mehrere aliphatische Gruppen enthalten, von denen jede aus einer Kohlenstoffkette von mehr als 10 Kohlenstoffatomen in C-C-Bindung besteht. Im Falle der Verknüpfung der aromatischen Gruppe oder Gruppen mit der oder den aliphatischen Gruppen durch ein Sauerstoffatom, liegt dabei eine etwa vorhandene Carbonylgruppe zwischen diesem Sauerstoffatom und der aliphatischen Kette.

   Es kommt also darauf an, dass jede aliphatische Kette der Stoffe mehr als 10 Kohlenstoffatome in C-C-Bindung enthalten muss, wenn diese Stoffe als Weichmacher für Polyvinylchlorid-Kunststoffe brauchbar sein sollen. Es wird ausdrücklich bemerkt, dass die Verwendung der sich aus dieser Regel ergebenden Stoffe für die Weichmachung anderer Kunststoffe nicht zum Gegenstand des Patentes gehört. Dies gilt z. B. für die als Weichmacher für   Aerylsäurepoly-   merisate schon bekannten Benzylester der Laurinsäure und n-Dodecylester der Benzoesäure. 

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     Als patentgemässe Weichmacher können   z. B. homologe aromatische Kohlenwasserstoffe verwendet werden, deren aliphatische Kette mehr als 10 Kohlenstoffatome in   C-C-Bindung   enthalten. Hiezu gehören z. B. die hochsiedenden Kondensationsprodukte, welche nach dem Verfahren von FriedelCrafts aus Benzol und Octodecylchlorid oder aus Naphthalin und Undecylchlorid mit Aluminiumchlorid erhalten werden. Auch   p-Dodeeyldiphenyl   gehört in diese Gruppe. 



   Weitere Ausführungsbeispiele von geeigneten Weichmachungsmitteln für die patentgemässen Zwecke sind aromatisch substituierte Amide von   Fett-oder Olsäuren   mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen in C-C-Bindung, z. B. das Anilid oder Diphenyl-oder Dibenzylamid der Stearin-, Palmitin-oder Ölsäure, insbesondere Palmitinsäure-p-toluidid und p,   p'-Dilauryl-benzidin.   



   Ebenso können die   Mischäther   aromatischer Alkohole und hochmolekularer aliphatischer Alkohole mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen in C-C-Bindung z. B. ein Mischäther von Cetyl-und Benzylalkohol als Weichmacher verwendet werden. 



   Als besonders geeignete Weichmacher haben sich die Ester aromatischer Alkohole mit hochmolekularen   Fett-oder Ölsäuren   mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen in C-C-Bindung erwiesen, z. B. 



  Benzylstearat und p-Phenyl-phenyl-oleat. 



   Die patentgemässen Weichmacher können im Gemisch mit den früher erwähnten elektrisch hochwertigen aromatischen Kohlenwasserstoffgemischen bzw. chlorierten Kohlenwasserstoffen mit besonders günstiger Wirkung verwendet werden. Ein solches Gemisch kann beispielsweise aus einem Teil Stearinsäureanilid und drei Teilen eines aromatischen Kohlenwasserstoffgemisches bestehen, das durch Einwirkung von Benzylchlorid auf Naphthalin mittels Katalysatoren gewonnen wird, oder aus einem Teil   Oetodeeylbenzyläther   und vier Teilen chloriertem Diphenyl. Auch ein Gemisch aus vier 
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   Mischungen,   die sich vor allem durch die geringe Temperaturabhängigkeit der elektrischen Werte aus- zeichnen. 



   Das Einmischen der Weichmacher in den Kunststoff erfolgt zweckmässig in der Weise, dass das
Polyvinylchlorid oder Vinylchlorid-Mischpolymerisat in bekannter Weise in einem Mischer mit dem
Weichmacher vermengt wird und anschliessend bei normaler oder erhöhter Temperatur während
24 Stunden gequollen wird. Die gequollene Mischung wird dann auf Mischwalzen bei erhöhter Tem- peratur zu einer homogenen Masse fertig geknetet. 



   Beispiel : Es wird zunächst ein Benzyloleat enthaltender Weichmacher hergestellt, indem zur
Bereitung des Benzylesters eine Ölsäure verwendet wird, die einer oxydativen Behandlung mit Wasserstoffsuperoxyd unterworfen worden ist. Durch diese oxydative Behandlung werden zum Teil Hydroxylgruppen an die Doppelbindung der Ölsäure angelagert und der Weichmacher damit stabiler gemacht. 



  25 Teile dieses Benzyloleat enthaltenden Weichmachers werden mit 100 Teilen Polyvinylchlorid innig verrührt und auf der Mischwalze 10 Minuten bei etwa   1600   C und mehr geliert. Die Masse ist dann bereits zur Umspritzung elektrischer Leiter geeignet. Es kann beispielsweise eine Schneckenspritzmaschine verwendet werden, wobei es sich empfiehlt, den Spritzkopf auf einer Temperatur von etwa   1550 C   und das   Mundstück   auf etwas höherer Temperatur zu halten. Die Isolation entsteht auf dem Leiter als ein völlig glatter nahtloser Schlauch mit glänzender Oberfläche, wobei durch Zusatz von möglichst elektrolytfreien Farbstoffen zu der Spritzmasse, kräftige für Schaltzwecke   erwünschte   Farbtöne erzielt werden können. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Herstellen von Kunststoff aus Polyvinylchlorid,   nachehloriertem   Polyvinylchlorid oder Vinylchlorid-Mischpolymerisaten mit Weichmachungsmitteln, dadurch gekennzeichnet. dass als Weichmacher allein oder im Gemisch mit andern Weichmachern solche organischen Verbindungen verwendet werden, die eine oder mehrere aromatische Gruppen und, mit diesen unmittelbar durch C-C-Bindung oder durch ein Stickstoff-oder Sauerstoffatom verknüpft, eine oder mehrere aliphatische Gruppen enthalten, von denen jede aus einer Kohlenstoffkette von mehr als 10 Kohlenstoffatomen in C-C-Bindung besteht, wobei im Falle der Verknüpfung durch ein Sauerstoffatom eine etwa vorhandene Carbonylgruppe zwischen diesem Sauerstoffatom und aliphatischer Kette liegt.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Weichmacher aromatisch substituierte Amide von Fett- oder Ölsäuren mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen in C-C-Bindung verwendet werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Weichmacher Misehäther aromatischer Alkohole und hochmolekularer aliphatischer Alkohole mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen in C-C-Bindung verwendet werden.

   4. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass als Weichmacher Ester aromatischer Alkohole mit hochmolekularen Fett-oder OIsäuren mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen in C-C-Bindung verwendet werden.