<Desc/Clms Page number 1>
SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ N. V.
"WERKWIJZE TER BEREIDING VAN HARD-POLYVINYL-
CHLORIDE COMPOSTTIES"
<Desc/Clms Page number 2>
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze ter bereiding van polyvinylchloride composities geschikt voor de vervaardiging van harde, nagenoeg niet buigzame voorwerpen met een sterk verbeterde slagvastheid.
Polyvinylchloride (PVC) wordt veelvuldig toegepast vanwege de aantrekkelijke combinatie van fysische eigen- schappen welke in dit polymeer verenigd zijn, bijvoorbeeld bij de vervaardiging van buizen. Het materiaal heeft echter ook nadelen : gevolg van de betrekkelijk lage slag- vastheid van het polymeer is het minder geschikt om gebruikt te worden ter vervaardiging van harde voorwerpen welke tij- dens het gebruik ervan aan slag of stoot bloot staan, ter- wijl bij de verwerking van hard PVC op de wals en extrusie- machine vaak moeilijkheden optreden die verband houden met te hoge inwendige frictie, waardoor ontleding van het materiaal plaats¯heeft, hetgeen aanleiding kan geven tot afzettingen en verstoppingen.
Door aan polyvinylchloride weekmakers toe te voegen, bijvoorbeeld in een hoeveelheid van 25 - 100 delen weekmaker per 100 delen polyvinylchloride, kan men het produkt ver- beteren. De hieruit vervaardigde voorwerpen zijn zacht en flexibel, en geschikt voor de vervaardiging van bijvoorbeeld foliën of slangen. In een zodanig geplastificeerde vorm is het 'polyvinylchloride echter ongeschikt ter vervaardiging van harde, nagenoeg niet buigzame voorwerpen. Verder worden door toevoeging van weekmakers de treksterkte en verwekings- temperatuur sterk verlaagd.
De onderhavige uitvinding heeft nu ten doel de slagvastheid van uit polyvinylchloride gevormde voorwerpen aanzienlijk te verhogen onder behoud van de stijfheid en
<Desc/Clms Page number 3>
hardheid. De goede treksterkte en verwekingstemperatuur van hard polyvinylchloride worden, bij toepassing van de uitvinding, niet noemenswaardig verlaagd.
Met "hard-polyvinylchloride" wordt bedoeld poly- vinylchloride waaraan behalve een stabilisator onder meer nog modificerende harsen, vulstoffen, pigmenten, glij- middelen en soms kleine hoeveelheden weekmakers, dat wil zeggen in een hoeveelheid van minder dan 10%, kunnen zijn toegevoegd.
Volgens de uitvinding worden hard-polyvinyl- chloride composities, geschikt voor de vervaardiging van harde, nagenoeg niet buigzame voorwerpen met een sterk ver- beterde slagvastheid, bereid door in de compositie maximaal 12 delen per 100 delen polyvinylchloride van een polyester- hars op te nemen, welke is afgeleid van een meerwaardige alcohol en een meerbasisch carbonzuur, al of niet ge- modificeerd met een vetzuur, een eenwaardige alcohol en/of vet en/of vette olie.
Hard-polyvinylchloride composities met een betere verwerkbaarheid worden bereid door in de compositie maximaal 4 delen van de polyesterhars per 100 delen polyvinylchloride op te nemen.
Waar gesproken wordt van "delen" en "procenten", worden gewichtsdelen, resp.-procenten bedoeld. Onder poly- vinylchloride wordt hier mede verstaan een polymeer van vinyl chloride, dat eventueel nog tot 25 gew.% gecopolymeri- seerde vinylverbindingen zoals vinylacetaat of vinylideen- chloride kan bevatten.
De bereiding van gefleemde polyesterharsen kan op de hiervoor bekende wijzen geschieden, waarbij kan worden uit-
<Desc/Clms Page number 4>
gegaan van de anhydriden van de toe te passen meerbasische carbonzuren. Als voorbeelden van geschikte meerwaardige alcoholen welke hierbij kunnen worden toegepast, kunnen worden genoemd hexyleenglycol, glycerol, (di)pentaerythritol polyglycerol, sorbitol en polyallylalcohol. Als polyester- harsen worden bij voorkeur alkydharsen toegepast, afgeleid van een alcohol met ten minste 3 hydroxylgroepen, een di- carbonzuur en een vetzuur, en/of vet en/of vette olie.
Hoewel glycerol het meest wordt toegepast bij de bereiding van dergelijke alkydharsen, worden met alkydharsen op basis van pentaerythricol volgens de uitvinding betere resultaten bereikt. Bij de bereiding van deze laatste alkydharsen kan naast pentaerythritol een tweewaardige alcohol zoals glycol worden toegepast. De volgens de uitvinding toegepaste meer- waardige alcoholen bevatten bij voorkeur slechts koolstof, waterstof en zuurstof.
Voorbeelden van dicarbonzuren waarvan de bij voor- keur toegepaste alkydharsen kunnen zijn afgeleid, zijn ftaalzuur, isoftaalzuur, maleinezuur, fumaarzuur, seba- cinezuur en adipinezuur. De ftaalzuren verdienen de voor- keur.
Bovengenoemd vetzuur, vet, of vette olie bevat vetzuurresten met bij voorkeur ten minste 8, in het bij- zonder ten minste 12 koolstofatomen. Als voorbeelden kunnen worden genoemd lijnolie, soyaolie, gedehydrateerde ricinusolie, katoenzaadolie, palmvet, alsmede de hiervan afgeleide vetzuren en gedimeriseerde vetzuren. Bij voor- keur past men alkydharsen toe, afgeleid van onverzadigde vetten, vette oliën of vetzuren.
<Desc/Clms Page number 5>
De beste resultaten wat betreft verhoging van de slagvastheid verkrijgt men met alkydharsen met hoog vetzuur- gehalte, d. w.z. met ten minste 45%, bij voorkeur tussen 55% en 70% vetzuur, en een ftaalzuuranhydride-gehalte van minder dan 40%, in het bijzonder van 20 - 35%.
Wat betreft de hoeveelheid van de in de hard-poly- vinylchloride compositie op te nemen polyesterhars i's ge- bleken dat met toevoeging tussen de 0 en 12 delen hars per 100 delen polyvinylchloride een verhoging van de slag- vastheid wordt verkregen. Deze verhoging is optimaal met toegevoegde hoeveelheden hars liggende tussen 2 en 10, in het bijzonder tussen 4 en 7 delen per 100 delen polyvinyl- chloride.
Wat betreft de hoeveelheid van de in de hard-poly- vinylchloride compositie op te nemen polyesterhars is ge- bleken, dat met toevoegingen tussen de 0 en 4 delen hars per 100 delen polyvinylchloride een verbetering van de verwerkbaarheid wordt verkregen, zonder dat andere nadelen gaan optreden. Een van deze nadelen zou bijvoorbeeld zijn het optreden van het verschijnsel van de verminderde las- baarheid, indien men hoeveelheden polyesterhars groter dan 4 delen per 100 delen PVC zou toepassen. Bij voorkeur past men - 2 delen (per 100 delen PVC) van de poly- esterhars toe voor het verbeteren van de verwerkbaarheid.
De polyesterhars kan op elk willekeurig moment na de polymerisatie van het vinylchloride worden toegevoegd, bijvoorbeeld onmiddellijk na de polymerisatie. Men kan hiertoe de PVC latex met een emulsie van de hars mengen, of men kan een van beide componenten in een latex van de andere component dispergeren en daarna coaguleren en drogen.
<Desc/Clms Page number 6>
Men kan het PVC en de hars ook als zodanig met elkaar mengen.
Verdere ingrediënten zoals vulstoffen, pigmenten, stabilisatoren, glijmiddelen, enz. kunnen in het mengsel worden opgenomen. Voorbeelden van geschikte stabilisatoren zijn organische tinverbindingen, tribasisch loodsulfaat, dibasisch loodstearaat en epoxy-verbindingen. Als glij- middel kunnen bijvoorbeeld worden toegepast calcium- stearaat, glycerolmono-oleaat en-mono-stearaat, cadmium- stearaat en octadecylalcohol.
Het moleculairgewicht van het polyvinylchloride heeft, zoals bekend, invloed op de slagvastheid ervan. Hoe lager het moleculairgewicht, hoe lager de slagvastheid is.
Bij polyvinylchloride met een hogere k-waarde zal het daarom mogelijk zijn met relatief minder hars eenzelfde slagvastheid te bereiken.
Bij voorkeur past men polyvinylchloride toe met een k-waarde tussen 66 en 74.
De composities volgens de uitvinding kunnen op de gebruikelijke wijze, bijvoorbeeld door spuitgieten, persen, walsen, enz., verwerkt worden tot gevormde voorwerpen, welke naast de verhoogde slagvastheid alle goede eigen- schappen bezitten van voorwerpen vervaardigd uit hard- polyvinylchloride.
VOORBEELD I
Verschillende composities werden bereid door op de wals bij een temperatuur van 165 C met elkaar te mengen :
<Desc/Clms Page number 7>
polyvinylchloride (k-waarde = 71,0) 100 delen
Advastab 50-671 (organische, zwavel- houdende tinstabilisator) 3 " glycerol-monostearaat 2 " calciumstearaat 1 1/2 " oliegemodificeerde alkydhars gebaseerd op pentaerythritol, ftaalzuuranhydride en lijnolie (25% ftaalzuuraanhydride,
62% lijnolie) zie tabel.
Van de gehomogeniseerde plastische massa's werden proefstukjes vervaardigd ter bepaling van de Izod slag- vastheid (ASTM 256-47 T) resp. slagvastheid bij buigen.
TABEL
EMI7.1
<tb> delen <SEP> alkydhars <SEP> Izod <SEP> slagvastheid <SEP> % <SEP> breuk <SEP> van
<tb>
<tb> resp. <SEP> buigslagvastheid <SEP> de <SEP> proefstukjes
<tb>
<tb>
<tb> kg <SEP> cm/cm2 <SEP> bij <SEP> 230 C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0 <SEP> 7 <SEP> 100%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 25 <SEP> 80%
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> 94 <SEP> 0%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 9 <SEP> 80 <SEP> 0%
<tb>
Indien het proefstukje niet breekt, wordt de buig- slagvastheid opgegeven ; waarden voor de Izod slagvast- heid gelden nl. alleen in het geval de stukjes breken.
VOORBEELD II
Ter illustratie van de invloed van de k-waarde van het polyvinylchloride werd voorbeeld I herhaald :
EMI7.2
<tb> k-waarde <SEP> Delen <SEP> Izod <SEP> slagvastheid,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> alkydhars <SEP> kg <SEP> cm/cm2 <SEP> (23 C)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 62,5 <SEP> 5 <SEP> 9,8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 63,2 <SEP> 5 <SEP> 10,3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 64,5 <SEP> 5 <SEP> 12,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 67 <SEP> 5 <SEP> 18,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 71,0 <SEP> 5 <SEP> 26,0
<tb>
<Desc/Clms Page number 8>
VOORBEELD III
De zeer goede verhoging van de slagvastheid onder behoud van een goede treksterkte blijkt uit een aantal ver- gelijkende proeven, waarin PVC met een k-waarde van 71 werd toegepast.
EMI8.1
<tb>
Alkydhars <SEP> Izod <SEP> Treksterkte
<tb>
<tb>
<tb> (25% <SEP> ftaalzuuranhydride, <SEP> slagvastheid <SEP> kg/cm2
<tb>
<tb>
<tb> 62% <SEP> lijnolie, <SEP> rest <SEP> penta- <SEP> kg <SEP> cm/cm2
<tb>
<tb>
<tb> erythritol), <SEP> delen <SEP> (23 C)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0 <SEP> 7 <SEP> 520
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 10 <SEP> 502
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 16 <SEP> 492
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 25 <SEP> 484
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> 26 <SEP> 470
<tb>
Werden in plaats van 5 delen alkydhars (per 100 delen PVC) 5 delen van een commerciële weekmaker (dioc- tylftalaat) toegevoegd, dan bedroeg de slagvastheid 5 kg cm/cm en de treksterkte 420 kg/cm . Om een slagvast- heid vergelijkbaar met die van een met alkydhars gemodi- ficeerde PVC te bereiken,
zouden 25-30 delen dioctyl- ftalaat moeten worden toegevoegd, waarbij de treksterkte echter tot ongeveer 280 kg/cm2 terugloopt. Ook de verlaging van de vormvastheid bij hoge temperatuur ("heat distortion") is voor de compositie volgens de uitvinding zeer gering (van 75 C zonder toevoeging tot 70 C met 5 delen alkydhars bepaald volgens ASTM D 648-45 T). Voor een analoge compo- sitie met 5,resp. 25 delen dioctylftalaat in plaats van alkydhars waren deze waarden 57 resp. 25 C.
<Desc/Clms Page number 9>
VOORBEELD IV
De invloed van de aard en samenstelling van de toegevoegde alkydhars blijkt uit de volgende serie verge- lijkende proeven :
EMI9.1
<tb> Alkydhars <SEP> Izod <SEP> slag- <SEP> buigslag- <SEP> % <SEP> breuk
<tb>
EMI9.2
vastheid vastheid v/d ####################j#-######vastheid vastheid v/d lzu % en soort rest delen per gem/em2 k om/cm2 proef-
EMI9.3
<tb> side <SEP> olie <SEP> alcohol <SEP> 100 <SEP> delen <SEP> (230C) <SEP> (23 C) <SEP> stukjes
<tb>
<tb>
<tb> PVC <SEP> *)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 58, <SEP> lijn- <SEP> pentaery- <SEP> 5 <SEP> 25 <SEP> 88 <SEP> 7
<tb>
<tb>
<tb> thritol
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 62, <SEP> " <SEP> " <SEP> 5 <SEP> - <SEP> 100 <SEP> 0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 68, <SEP> " <SEP> " <SEP> 5 <SEP> 19,1 <SEP> 89 <SEP> 53
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 50, <SEP> " <SEP> glycerol <SEP> 5 <SEP> 11,
4 <SEP> 82 <SEP> ' <SEP> 93
<tb>
EMI9.4
Ï 60, tt " ) 5 20, 0 87 73
EMI9.5
<tb> 58, <SEP> soya- <SEP> pentaery- <SEP> 5 <SEP> 21,3 <SEP> 92 <SEP> 7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> thritol <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 40, <SEP> kokos <SEP> glycerol <SEP> i <SEP> 5 <SEP> 10, <SEP> 6 <SEP> - <SEP> 100
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 66, <SEP> gede- <SEP> " <SEP> 5 <SEP> 19,8 <SEP> 88. <SEP> 13
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrateer-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> ricinus-
<tb>
waarde = 71,0
VOORBEELD V
Verschillende composities werden bereid door op de wals bij een temperatuur'van 165 C met elkaar te mengen:
polyvinylchloride (k-waarde = 71,0) 100 delen dibasisch loodstearaat 2 " stearinezuur 0-0,5 " titaniumdioxyde 0,2 " oliegemodificeerde alkydhars gebaseerd op pentaerythritol, ftaalzuuranhydride en lijnolie (25% ftaalzuuranhydride,
62% lijnolie) 0,5-1,5 "
<Desc/Clms Page number 10>
De verwerkbaarheid op de wals bleek - voor de ge- vallen waarin de alkydhars in de compositie was opgenomen - veel gemakkelijker te zijn dan bij afwezigheid van de alkyd- hars, in die zin dat de op de wals verwerkbare hoeveelheid per walslading ongeveer twee keer zo groot kan zijn.
Bij verwerking van de op de wals voorgeleerde compositie in een buizen-extrusiemachine bleek dat zich in de spuitkop van de machine na 18 uur nog geen afzettingen hadden gevormd terwijl bij verwerking op dezelfde wijze van op de wals bewerkte PVC composities, waarin geen alkydhars was opge- nomen, reeds na 4 - 6 uur afzettingen in de spuitkop te constateren waren. Deze afzettingen hebben tot gevolg dat de buisoppervlakte onvolkomenheden vertoonde, welke een nadelige invloed hebben op de mechanische sterkte van de buis.
Er werd verder geconstateerd dat toevoeging van 0,5-2% calciumstearaat de verwerkbaarheid van de PVC com- positie nog verhoogt. De hoeveelheid stearinezuur zal in het algemeen zo laag mogelijk gehouden worden en lager zijn naarmate meer van de alkydhars aanwezig is.
Van de gespoten buizen werd het percentage breuk bepaald onder gebruikmaking van het Charpy apparaat. Bij buizen, vervaardigd uit composities volgens de uitvinding, werd 0-5% breuk geconstateerd bij 0 C, terwijl bij buizen, vervaardigd uit overeenkomstige composities waarin echter de alkydhars ontbrak, 15 - 20% breuk werd gevonden.
<Desc / Clms Page number 1>
SHELL INTERNATIONAL RESEARCH SOCIETY N.V.
"PROCESS FOR PREPARING HARD-POLYVINYL-
CHLORIDE COMPOSTTIONS "
<Desc / Clms Page number 2>
The invention relates to a process for the preparation of polyvinyl chloride compositions suitable for the production of hard, substantially inflexible objects with a greatly improved impact resistance.
Polyvinyl chloride (PVC) is widely used because of the attractive combination of physical properties associated with this polymer, for example, in the manufacture of pipes. However, the material also has drawbacks: due to the relatively low impact strength of the polymer, it is less suitable for use in the manufacture of hard articles which are subject to impact or impact during use, while in use. processing rigid PVC on the roll and extruder often encounter difficulties associated with too high internal friction, causing decomposition of the material, which can lead to deposits and blockages.
By adding plasticizers to polyvinyl chloride, for example in an amount of 25 to 100 parts of plasticizer per 100 parts of polyvinyl chloride, the product can be improved. The objects manufactured from this are soft and flexible, and suitable for the production of foils or hoses, for example. In such plasticized form, however, the polyvinyl chloride is unsuitable for the manufacture of hard, substantially rigid articles. Furthermore, the tensile strength and softening temperature are greatly reduced by adding plasticizers.
The object of the present invention is to significantly increase the impact resistance of articles molded from polyvinyl chloride while retaining the rigidity and
<Desc / Clms Page number 3>
hardness. The good tensile strength and softening temperature of hard polyvinyl chloride are not reduced appreciably when using the invention.
By "hard polyvinyl chloride" is meant polyvinyl chloride to which, in addition to a stabilizer, modifying resins, fillers, pigments, lubricants and sometimes small amounts of plasticizers, i.e. in an amount of less than 10%, may be added.
In accordance with the invention, hard polyvinyl chloride compositions suitable for the manufacture of hard, substantially inflexible articles having greatly improved impact resistance are prepared by including in the composition up to 12 parts per 100 parts of polyvinyl chloride of a polyester resin. , which is derived from a polyhydric alcohol and a polybasic carboxylic acid, modified or not with a fatty acid, a monohydric alcohol and / or fat and / or fatty oil.
Hard polyvinyl chloride compositions having better processability are prepared by including in the composition up to 4 parts of the polyester resin per 100 parts of polyvinyl chloride.
Where reference is made to "parts" and "percentages", it means parts by weight and percentages respectively. Polyvinyl chloride is here also understood to mean a polymer of vinyl chloride, which may optionally contain up to 25% by weight of copolymerized vinyl compounds such as vinyl acetate or vinylidene chloride.
The preparation of flanged polyester resins can be carried out in the above-known ways, whereby it is possible to
<Desc / Clms Page number 4>
from the anhydrides of the polybasic carboxylic acids to be used. As examples of suitable polyhydric alcohols which can be used herein, there may be mentioned hexylene glycol, glycerol, (di) pentaerythritol polyglycerol, sorbitol and polyallyl alcohol. Preferably used as polyester resins are alkyd resins derived from an alcohol with at least 3 hydroxyl groups, a dicarboxylic acid and a fatty acid, and / or fat and / or fatty oil.
Although glycerol is most commonly used in the preparation of such alkyd resins, better results are achieved with pentaerythricol based alkyd resins of the invention. In the preparation of the latter alkyd resins, a bivalent alcohol such as glycol can be used in addition to pentaerythritol. The polyhydric alcohols used according to the invention preferably contain only carbon, hydrogen and oxygen.
Examples of dicarboxylic acids from which the preferred alkyd resins can be derived are phthalic acid, isophthalic acid, maleic acid, fumaric acid, sebacic acid and adipic acid. The phthalic acids are preferred.
The aforementioned fatty acid, fat, or fatty oil contains fatty acid residues with preferably at least 8, in particular at least 12 carbon atoms. As examples may be mentioned linseed oil, soybean oil, dehydrated castor oil, cottonseed oil, palm fat, as well as the fatty acids and dimerized fatty acids derived therefrom. Preference is given to using alkyd resins derived from unsaturated fats, fatty oils or fatty acids.
<Desc / Clms Page number 5>
The best results in increasing the impact resistance are obtained with alkyd resins with a high fatty acid content, d. w.z. with at least 45%, preferably between 55% and 70% fatty acid, and a phthalic anhydride content of less than 40%, in particular of 20-35%.
As for the amount of the polyester resin to be included in the hard polyvinyl chloride composition, it has been found that with the addition of between 0 and 12 parts of resin per 100 parts of polyvinyl chloride, an increase in impact resistance is obtained. This increase is optimal with added amounts of resin lying between 2 and 10, in particular between 4 and 7 parts per 100 parts of polyvinyl chloride.
With regard to the amount of the polyester resin to be included in the hard polyvinyl chloride composition, it has been found that with additions between 0 and 4 parts of resin per 100 parts of polyvinyl chloride, an improvement in processability is obtained without causing other disadvantages. performance. One of these drawbacks would be, for example, the occurrence of the phenomenon of reduced weldability if one were to use amounts of polyester resin greater than 4 parts per 100 parts of PVC. Preferably - 2 parts (per 100 parts of PVC) of the polyester resin are used to improve processability.
The polyester resin can be added at any time after the polymerization of the vinyl chloride, for example immediately after the polymerization. To this end, the PVC latex can be mixed with an emulsion of the resin, or one of the two components can be dispersed in a latex of the other component and then coagulated and dried.
<Desc / Clms Page number 6>
The PVC and the resin can also be mixed together as such.
Additional ingredients such as fillers, pigments, stabilizers, lubricants, etc. can be included in the mixture. Examples of suitable stabilizers are organotin compounds, tribasic lead sulfate, dibasic lead stearate and epoxy compounds. As a lubricant can be used, for example, calcium stearate, glycerol monooleate and monostearate, cadmium stearate and octadecyl alcohol.
The molecular weight of the polyvinyl chloride is known to affect its impact resistance. The lower the molecular weight, the lower the impact resistance.
With polyvinyl chloride with a higher k value it will therefore be possible to achieve the same impact resistance with relatively less resin.
Preferably, use is made of polyvinyl chloride with a k value of between 66 and 74.
The compositions according to the invention can be processed in the usual manner, for example by injection molding, pressing, rolling, etc., into molded articles which, in addition to the increased impact resistance, have all the good properties of articles made of hard polyvinyl chloride.
EXAMPLE I.
Different compositions were prepared by roller mixing at 165 ° C:
<Desc / Clms Page number 7>
polyvinyl chloride (k value = 71.0) 100 parts
Advastab 50-671 (organic sulfur-containing tin stabilizer) 3 "glycerol monostearate 2" calcium stearate 1 1/2 "oil modified alkyd resin based on pentaerythritol, phthalic anhydride and linseed oil (25% phthalic anhydride,
62% linseed oil) see table.
Test pieces were prepared from the homogenized plastic masses for determination of the Izod impact strength (ASTM 256-47 T) resp. impact resistance when bending.
TABLE
EMI7.1
<tb> parts <SEP> alkyd resin <SEP> Izod <SEP> impact resistance <SEP>% <SEP> fracture <SEP> of
<tb>
<tb> resp. <SEP> bending impact strength <SEP> the <SEP> test pieces
<tb>
<tb>
<tb> kg <SEP> cm / cm2 <SEP> at <SEP> 230 C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0 <SEP> 7 <SEP> 100%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 25 <SEP> 80%
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> 94 <SEP> 0%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 9 <SEP> 80 <SEP> 0%
<tb>
If the test piece does not break, the bending impact strength is stated; values for the Izod impact resistance only apply in case the pieces break.
EXAMPLE II
Example I was repeated to illustrate the influence of the k value of the polyvinyl chloride:
EMI7.2
<tb> k value <SEP> Divide <SEP> Izod <SEP> impact resistance,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> alkyd resin <SEP> kg <SEP> cm / cm2 <SEP> (23 C)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 62.5 <SEP> 5 <SEP> 9.8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 63.2 <SEP> 5 <SEP> 10.3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 64.5 <SEP> 5 <SEP> 12.2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 67 <SEP> 5 <SEP> 18.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 71.0 <SEP> 5 <SEP> 26.0
<tb>
<Desc / Clms Page number 8>
EXAMPLE III
The very good increase in impact resistance while maintaining a good tensile strength is shown by a number of comparative tests in which PVC with a k value of 71 was used.
EMI8.1
<tb>
Alkyd resin <SEP> Izod <SEP> Tensile strength
<tb>
<tb>
<tb> (25% <SEP> phthalic anhydride, <SEP> impact resistance <SEP> kg / cm2
<tb>
<tb>
<tb> 62% <SEP> linseed oil, <SEP> rest <SEP> penta- <SEP> kg <SEP> cm / cm2
<tb>
<tb>
<tb> erythritol), <SEP> parts <SEP> (23 C)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0 <SEP> 7 <SEP> 520
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 10 <SEP> 502
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 16 <SEP> 492
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 25 <SEP> 484
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> 26 <SEP> 470
<tb>
If instead of 5 parts of alkyd resin (per 100 parts of PVC), 5 parts of a commercial plasticizer (diocetyl phthalate) were added, the impact strength was 5 kg cm / cm and the tensile strength was 420 kg / cm. To achieve an impact resistance comparable to that of an alkyd resin modified PVC,
25-30 parts of dioctyl phthalate should be added, however, the tensile strength decreasing to about 280 kg / cm 2. The lowering of the dimensional stability at high temperature ("heat distortion") is also very small for the composition according to the invention (from 75 ° C without addition to 70 ° C with 5 parts of alkyd resin determined according to ASTM D 648-45 T). For an analog composition with 5, resp. 25 parts of dioctyl phthalate instead of alkyd resin, these values were 57 resp. 25 C.
<Desc / Clms Page number 9>
EXAMPLE IV
The influence of the nature and composition of the added alkyd resin is shown by the following series of comparative tests:
EMI9.1
<tb> Alkyd resin <SEP> Izod <SEP> impact- <SEP> bending stroke- <SEP>% <SEP> fracture
<tb>
EMI9.2
Firmness Firmness of the ################## j # - ###### Firmness Firmness of the lzu% and type of remainder parts per avg / em2 k om / cm2 test
EMI9.3
<tb> side <SEP> oil <SEP> alcohol <SEP> 100 <SEP> parts <SEP> (230C) <SEP> (23 C) <SEP> pieces
<tb>
<tb>
<tb> PVC <SEP> *)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 58, <SEP> line- <SEP> pentaery- <SEP> 5 <SEP> 25 <SEP> 88 <SEP> 7
<tb>
<tb>
<tb> thritol
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 62, <SEP> "<SEP>" <SEP> 5 <SEP> - <SEP> 100 <SEP> 0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 68, <SEP> "<SEP>" <SEP> 5 <SEP> 19.1 <SEP> 89 <SEP> 53
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 50, <SEP> "<SEP> glycerol <SEP> 5 <SEP> 11,
4 <SEP> 82 <SEP> '<SEP> 93
<tb>
EMI9.4
60, tt ") 5 20, 0 87 73
EMI9.5
<tb> 58, <SEP> soya- <SEP> pentaery- <SEP> 5 <SEP> 21.3 <SEP> 92 <SEP> 7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> thritol <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 40, <SEP> coconut <SEP> glycerol <SEP> i <SEP> 5 <SEP> 10, <SEP> 6 <SEP> - <SEP> 100
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 66, <SEP> gede- <SEP> "<SEP> 5 <SEP> 19,8 <SEP> 88. <SEP> 13
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> moisturizing
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> the <SEP> castor
<tb>
value = 71.0
EXAMPLE V
Various compositions were prepared by roller mixing at 165 DEG C.
polyvinyl chloride (k value = 71.0) 100 parts dibasic lead stearate 2 "stearic acid 0-0.5" titanium dioxide 0.2 "oil modified alkyd resin based on pentaerythritol, phthalic anhydride and linseed oil (25% phthalic anhydride,
62% linseed oil) 0.5-1.5 "
<Desc / Clms Page number 10>
Roll workability was found - for the cases where the alkyd resin was included in the composition - to be much easier than in the absence of the alkyd resin, in that the roll-workable amount per roll charge was about twice as much. can be big.
When the composition pregelled on the roll was processed in a tube extrusion machine, it was found that no deposits had formed in the nozzle of the machine after 18 hours, while when processed in the same way of roll-processed PVC compositions, in which no alkyd resin had been contained - nomen, deposits in the nozzle could already be detected after 4 - 6 hours. These deposits cause the tube surface to have imperfections, which adversely affect the mechanical strength of the tube.
It was further found that addition of 0.5-2% calcium stearate further enhances the processability of the PVC composition. The amount of stearic acid will generally be kept as low as possible and will be lower the more of the alkyd resin is present.
The percent breakage of the sprayed tubes was determined using the Charpy apparatus. Pipes made from compositions according to the invention found 0-5% breakage at 0 ° C, while pipes made from similar compositions lacking the alkyd resin had 15-20% breakage.