Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen aus Polyvinylehlorid. Das Polymerisat des Vinylehlorids, :das ogenannte Polyvinylchlorid, ergab bisher beim Verformen unter Anwendung von Wärme und Druck spröde und brüchige Pro dukte. Es ist deshalb vorgeschlagen worden, dem Polyvinylchlorid vor oder während der Verformung sogenannte Weichmachungs- mittel zuzusetzen.
Diese Weichmachungs- mittel erleichtern zwar die Verformbarkeit, eine befriedigende Homogenität wird aber nicht erreicht, so @dass .die Brüchigkeit der so hergestellten Produkte nur wenig verbes sert wird.
Es wurde nun die Beobachtung gemacht, dass bei Zugabe :gewisser Weichmachungs- mittel das Polyvinylchlorid bei bestimmten hochliegenden Temperaturen und Drucken plötzlich eine Umwandlung erfährt, indem das Gemisch in einen homogenen Zustand übergeht.
Während zum Beispiel ein Ge misch von 100 Teilen Polyvinylchlorid und 50 Teilen Trikresylphosphat beim Erwärmen auf 105 und<B>110'</B> auch bei längerem Ver- kneten nicht zu einer homogenen Masse ver einigt werden kann, tritt bei 115 plötzlich eine Änderung im Verhalten der Mischung ein, die durch das Eintreten einer Homo genisierung der Masse erkennbar wird. Die einmal entstandene Homogenität bleibt auch bei sinkender Temperatur, selbst bis etwas unter 0 C erhalten.
Das den Gegenstand vorliegenden Paten- tas bildende Verfahren ist also dadurch ge kennzeichnet, dass man zur Herbeiführung der Vereinigung der beiden Komponenten unter Anwendung von Druck die Temperatur nur soweit steigert, bis plötzlich die Inhomo- genität der Masse unter Gelatinierung ver schwindet und eine homogene Masse entsteht, die bei gleicher oder sinkender Temperatur verarbeitbar ist.
Es gelingt auf diese Weise, aus Poly- vinylchlorid und Weichmachern völlig homo gene, nicht mehr brüchige Produkte herzu stellen.
Das Einverleiben von Weichmachern zwecks Herstellung plastischer Massen ist aus der Technik der Zelluloseester seit lan gem bekannt. Die übliche Arbeitsweise der blossen Vermischung unter Verknetung führt aber nicht ohne weiteres .bei Polyvinylchlo- rid zum Ziel, da dieses in den Weich machern unter den in der Zellulosetechnik gebräuchlichen Bedingungen praktisch un löslich ist.
Die Vereinigung von Polyvinyl- chlorid und Weichmacher zu einem homo genen Produkt tritt, wie gefunden wurde, vielmehr erst unter Anwendung von Druck ein und bei :gleichzeitiger Anwendung von Temperaturgebieten, die man bisher anzu- wenden Bedenken hatte, da sie der Zerset- zungstemperatur des Polyvinylchlorids sich schon stark nähern..
Die Bedingungen, bei .denen die Gelatinie- rung des Polyvinylchlorids beim Erwärmen mit dem Weichmacher eintritt, sind ausser von den genannten Bedingungen in gewissem Grade noch abhängig von der Art und der Menge des Weichmachers und dem Poly- merisationsgrad des Polyvinylchlorids. Beim Verwalzen der Mischung auf dem Kalander werden zweckmässig im allgemeinen bei 20 Weichmachergehalt und einem mittleren
Polymerisationsgrad des Polyvinylchlorids Temperaturen von 13'0 bis 150 C, bei 50 Weichmacher 110 bis 120' C angewendet. Als Weichmachungsmittel können Stoffe aus allen aus der Technik der Zellulosederivate und Kunststoffe bekannten Körperklassen verwendet werden, vornehmlich,die Ester der Phosphorsäure, Phthalsäure, Benzoesäure, Adipinsäure usw.
Das geeignetste von die sen Weichmachungsmitteln muss. je nach dem Verwendungszweck der herzustellenden pla stischen Masse durch Vorversuche ermittelt werden. Die Vereinigung von Weichmacher und Polyvinylchlorsd kann in heizbaren Knetern, auf dem Walzwerk unter .der Presse oder sonst geeigneten Apparaten während der Erwärmung bis zum Eintritt der Gelatinie- rung vorgenommen werden.
Den Massen können nach Bedarf Füll- und Farbstoffe beigemengt werden.
Als charakteristische Eigenschaften der erfindungsgemäss erhältlichen Kunststoffe seien genannt: Fast völlige Indifferenz gegen Wasser und wässrige Lösungen aller Art; vorzügliches elektrisches Isolationsvermögen; grosse Temperaturunempfindlichkeit; Alte rungsbeständigkeit.
Als Verwendungsgebiete für diese Kunst stoffe seien beispielsweise angeführt: Um hüllungen und Isolierungen für elektrische Leiter, Ersatz für Kautschuk, Zelluloid, Leder, Kunstleder, Wachstuch, in Form von Folien und Filmen als Umhüllungen, Über- zugsstoffen usw.
<I>Beispiel 1:</I> 100 Teile Polyvinylehlorid (Pulver) wer den mit 50 Teilen Trikresylphosphat ver mischt auf .dem Kalander unter Erwärmen verarbeitet. Bei Erreichen einer Temperatur von 115 C tritt plötzlich ein Gelatinieren der Masse ein; es wird noch so lange weiter verwalzt, bis eine vollkommen homogene glas klare Walzhaut entstanden ist.
Das Produkt stellt eine gummiartige, zähe Masse dar, die auch bei Temperaturen von etwas unterhalb 0-' C noch plastisch ist.
<I>Beispiel 2:</I> 100 Teile Polyvinylchlorid werden mit ä0 Teilen Trikresylphosphat auf dem Ka- lander unter Erhitzen bis auf<B>130'</B> C ver arbeitet, bis eine homogene Folie entstanden ist. Die Folie erleidet auch bei tagelangem Lagern in Wasser oder Mineralöl keine Ge wichtsveränderung.
Process for the production of plastics from polyvinyl chloride. The polymer of vinyl chloride: the above-mentioned polyvinyl chloride, so far produced brittle and fragile products when molded using heat and pressure. It has therefore been proposed to add so-called plasticizers to the polyvinyl chloride before or during the deformation.
Although these plasticizers facilitate deformability, they do not achieve satisfactory homogeneity, so that the brittleness of the products manufactured in this way is only slightly improved.
It has now been observed that when certain plasticizers are added, the polyvinyl chloride suddenly undergoes a transformation at certain high temperatures and pressures, in that the mixture changes to a homogeneous state.
For example, while a mixture of 100 parts of polyvinyl chloride and 50 parts of tricresyl phosphate cannot be combined into a homogeneous mass when heated to 105 and 110 ', even after prolonged kneading, a sudden change occurs at 115 in the behavior of the mixture, which is recognizable by the occurrence of a homogenization of the mass. The homogeneity that has once arisen is retained even when the temperature drops, even down to slightly below 0 C.
The method of the present patent is thus characterized in that, in order to bring about the union of the two components by applying pressure, the temperature is only increased until the inhomogeneity of the mass suddenly disappears with gelatinization and a homogeneous mass arises, which can be processed at the same or falling temperature.
In this way, it is possible to manufacture completely homogeneous, no longer brittle products from polyvinyl chloride and plasticizers.
The incorporation of plasticizers for the purpose of producing plastic masses has long been known from the technology of cellulose esters. The usual procedure of mere mixing with kneading does not, however, easily achieve the goal in the case of polyvinyl chloride, since this is practically insoluble in plasticizers under the conditions customary in cellulose technology.
The combination of polyvinyl chloride and plasticizer to a homogeneous product occurs, as has been found, rather only under the application of pressure and with: simultaneous application of temperature ranges that had previously been concerned, since they correspond to the decomposition temperature of the Polyvinyl chloride are already very close ..
The conditions under which gelatinization of the polyvinyl chloride occurs on heating with the plasticizer are, in addition to the conditions mentioned, to a certain extent dependent on the type and amount of plasticizer and the degree of polymerization of the polyvinyl chloride. When rolling the mixture on the calender, it is generally advantageous to have a plasticizer content of 20 and a medium
Degree of polymerization of the polyvinyl chloride temperatures from 13'0 to 150 ° C, with 50 plasticizers 110 to 120 ° C used. Substances from all body classes known from the technology of cellulose derivatives and plastics can be used as plasticizers, primarily the esters of phosphoric acid, phthalic acid, benzoic acid, adipic acid, etc.
The most suitable of these softening agents must be. depending on the intended use of the plastic mass to be produced be determined through preliminary tests. The combination of plasticizer and polyvinylchloride can be carried out in heatable kneaders, on the rolling mill under .the press or other suitable apparatus during the heating up to the start of gelatinization.
Fillers and dyes can be added to the masses as required.
The following are characteristic properties of the plastics obtainable according to the invention: Almost complete indifference to water and aqueous solutions of all kinds; excellent electrical insulation properties; great insensitivity to temperature; Aging resistance.
Areas of use for these plastics are, for example: sheaths and insulation for electrical conductors, substitutes for rubber, celluloid, leather, synthetic leather, oilcloth, in the form of foils and films as sheaths, cover materials, etc.
<I> Example 1: </I> 100 parts of polyvinyl chloride (powder) are mixed with 50 parts of tricresyl phosphate and processed on the calender with heating. When a temperature of 115 C is reached, the mass suddenly gelatinizes; Rolling continues until a completely homogeneous, glass-clear roll skin has arisen.
The product is a rubber-like, viscous mass that is still plastic even at temperatures below 0- 'C.
<I> Example 2: </I> 100 parts of polyvinyl chloride are processed with -0 parts of tricresyl phosphate on the calender with heating up to <B> 130 '</B> C until a homogeneous film is formed. Even if the film is stored for days in water or mineral oil, there is no change in weight.