Thermoplastische Massen auf der Basis von Vinylchloridpolymerisat
Die vorliegende Erfindung betrifft thermoplastische Massen auf Grundlage von Vinylchloridpolymerisat, insbesondere mit chemischen und physikalischen Eigenschaften, die sie zur Herstellung von Folien oder Schläuchen z.B. für die Landwirtschaft, ferner insbesondere von Säcken und Behältern, z.B. für die Verpackungsindustrie, geeignet machen.
Es ist bekannt, dass bei den üblichen Zusammensetzungen auf Grundlage von Vinylchloridpolymeren zur Herstellung von Säcken aus geblasenen Schläuchen durch Zugabe von steigenden Mengen an Weichmachern (bei sonst gleicher Zusammensetzung) die Kaltbiegefestigkeit verbessert wird.
Insbesondere führt die Zugabe von Alkyldiestern von aliphatischen Polycarbonsäuren zu einer bemerkenswerten Verbesserung der Kältebeständigkeit.
Gleichzeitig führt jedoch die Zugabe von steigenden Mengen an Weichmachern zu einem zunehmenden Absinken der Zugfestigkeit, einer progressiven Zunahme der Dehnung und einer Zunahme der Verformung des hergestellten Gegenstandes unter konstanter Belastung (Kriechdehnung). Der Gesamteffekt der Zugabe von Weichmachern besteht daher in der Verbesserung der Beständigkeit gegenüber mechanischer Belastung der Säcke bei niedriger Temperatur, die jedoch leider von einer Zunahme der Verformung, besonders bei Temperaturen über 10 C, begleitet ist.
Es ist auch bekannt, dass die Zugabe von steigenden Mengen an Mineralfüllstoffen bei gleichem Weich- machergehalt den entgegengesetzten Effekt bewirkt, da sie zu Gegenständen führt, die bei einer Temperatur oberhalb von 100 C zunehmend geringere Verformung aufweisen, jedoch aber bei niedrigen Temperaturen wesentlich brüchiger sind.
Auf der anderen Seite ist es aus wirtschaftlichen Gründen ausserordentlich vorteilhaft, Zusammenset zungen zu verwenden, die eine grosse Menge an Mineralien enthalten, da deren Preis wesentlich unter dem des Polymermaterials selbst und dem des Weichma chers liegt.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Verbesserung der physikalisch-mechanischen Eigenschaften, insbesondere der Beständigkeit gegenüber Brüchigkeit bei Temperaturen unter 100 C und Verformung unter Belastung bei Temperaturen über 100 C von thermoplastischen Massen auf der Grundlage von Vinylchloridpolymerisat neben den üblichen Zusätzen eine grosse Menge an Mineralfüllstoffen enthalten, welche diese Massen mit Vorteil zur Herstellung der genannten Produkte geeignet machen.
Die erfindungsgemässen thermoplastischen Massen auf Basis von zu 75-100 Gew.O/o aus Monomereinheiten des Vinylchlois bestehendem ViiiyichIcridpoiyme risat, sind nun dadurch gekennzeichnet, dass sie Mineralfüllstoffe in Mengen von 5-50 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Vinylchloridpolymerisat und ferner ein Weichmachergemisch enthalten, das zu einem mindestens 40 O/o seines Gewichts ausmachenden Teil aus a) einem oder mehr als einem Polycarbonsäurepolyalkylester aus Isoäpfel-, Zitronen-, Adipin-,
Sebaconoder Azelainsäure und 4-13 Kohlenstoffatome aufweisendem Alkanol und zum Rest aus b) einem oder mehr als einem Ester der Formel
EMI1.1
wobei R einen zweiwertigen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 2-8 Kohlenstoffatomen und R' und R" eine Alkylgruppe mit 413 Kohlenstoffatomen oder eine Aryl-, Alkylaryl oder Aralkylgruppe bedeuten, besteht.
In diese Massen werden gewöhnlich auch Stabilisatoren gegen Wärme, Licht und atmosphärische Einflüsse, ferner Ultraviolettabsorber, Schmiermittel und Farbstoffe eingearbeitet.
Überraschenderweise wurde ferner festgestellt, dass es möglich ist, aus den erfindungsgemiässen thermoplastischen Massen Filme oder Schläuche (z.B. durch Blasen) zu verhalten, deren Verformung bei Temperaturen über 100 C wesentlich (bis zu 50 O/o) geringer ist, als die ähnlicher Materialien, die im Handel erhältlich sind, während gleichzeitig die Flexibilität (Brüchigkeit bei niedriger Temperatur) auch in Gegenwart grosser Mengen an Mineralfüllstoffen innerhalb vorher festgelegter Grenzen gehalten werden kann.
Es ist daher überraschenderweise möglich, die Verformung unter Belastung bei einer Temperatur über 10 C und zugleich die Flexibilität bei niedrigen Temperaturen, von denen bekannt ist, dass sie in völlig entgegengesetzter Weise durch den gleichen Zusatz (entweder Weichmacher oder Mineralfüllstoff) beeinflusst werden, zu verbessern.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird diese Verbesserung der Eigenschaften durch gleichzeitige Anwendung grosser Mengen an Mineralfüllstoffen und einer geeigneten Weichmacherzusammensetzung erzielt.
Vinylchloridpolymerisate im Sinne der Erfindung sind solche, die durch Polymerisation von Vinylchlorid allein oder mit anderen damit polymerisierbaren Monomeren erhalten werden und wenigstens 75 Gew.- lo chemisch gebundenes Vinylchlorid enthalten, sowie Gemische aus Pfropfpolymeren und Mischpolymeren von Vinylchlorid.
Im Falle von Polyvinylchlorid wird es vorgezogen, ein durch ein normales Polymerisationsverfahren in wässriger Suspension erhaltenes Homopolymeres zu verwenden, dessen Molekulargewicht, berechnet aus der Viskosität in Cyclohexanon bei 0,40 Gew.-O/o Vol.
bei 250 C, einem Viskositätswert von 0,30-0,75 entspricht, und dessen Teilchengrösse zwischen 150 und 50 Mikron liegt.
Die Substanzen, die als Mineralfüllstoffe verwendet werden können, können aus einer Vielzahl von Stoffen ausgewählt werden.
Bevorzugt werden Calciumcarbonat, Calciumsilikat, Diatomeenerde, Quarz, Kieselsäure oder Tonerde, die in Mengen von vorzugsweise etwa 20 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile des Vinylchloridpolymerisates verwendet werden.
Als besonders geeigneter Mineralfüllstoff erwies sich Calciumcarbonat, insbesondere in Form von Teilchen, die mit Mineralwachsen, Fettsäuren, Seifen und dergleichen überzogen sind, und eine solche Teilchengrösse haben, dass wenigstens 50 Olo einen geringeren Durchmesser als 5 Mikron und wenigstens 80 O/o einen geringeren Durchmesser als 15 Mikron haben.
Alkylester aliphatischer Polycarbonsäuren, die als Komponenten der Weichmachermischung verwendet werden, können aus einer Vielzahl von Verbindungen ausgewählt werden.
Verwendet werden wie gesagt Alkylester der Zitronen-, Isoäpfel-, Adipin-, Sebacin- oder Azelainsäure.
Besonders geeignet sind die Alkylester der Adipinsäure der Formel
EMI2.1
in der R' und R" gleich oder voneinander verschieden sind und Reste mit einer linearen oder verzweigten Kohlenwasserstoffkette darstellen, die 413 Kohlenstoffatome enthält.
Diese Alkylester aliphatischer Polycarbonsäuren werden vorzugsweise in Mengen von 40-95 Gew.-O/o, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Weichmachergemisches, verwendet.
Die Ester einer aromatischen Bicarbonsäure, die als Komponenten des Weichmachergemisches gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können ebenfalls aus einer grossen Anzahl von Verbindungen ausgewählt werden.
Bevorzugte Ester der Phthalsäuren der genannten Formeln enthalten 6-10 Kohlenstoffatome in den Resten R' und R".
Diese Ester (allein oder im Gemisch) werden vorzugsweise in Mengen von 5-60 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Weichmachergemisches, verwendet.
Beispiel 1
100 Gew.-Teile eines handelsüblichen Polyvinylchlorids, das unter der Bezeichnung SICRON 548 FM bekannt ist (Warenzeichen der Societä Edison, Mailand) wurden 5 Minuten mit den folgenden festen Zusätzen in Raumtemperatur gemischt: - 20 Gew.-Teile CaCO5 des Produkttyps, der unter der Bezeichnung Omya BSH von der OMYA S.A.
vertrieben wird.
- 5 Gew.-Teile dibasisches Bleiphosphit.
- 0,5 Gew.-Teile Stearinsäure.
Das auf diese Weise erhaltene Gemisch wurde auf 600 C erhitzt, dann wurde eine Weichmacherzusammensetzung die die folgenden Bestandteile enthielt, in Mengen von 35-60 Gew.-Teilen zugesetzt: - Dioctylphthalat, das auf dem Markt als SICOL 150 bekannt ist (Warenzeichen der Societa Edison, Mailand).
- Butylbenzylphthalat, das auf dem Markt als SICOL 160 bekannt ist (Warenzeichen der Societä Edison, Mailand).
- Dlisodecylphthalat, das auf dem Markt als SICOL 184 bekannt ist (Warenzeichen der Societä Edison, Mailand).
- Dioctyladipat, das auf dem Markt als SICOL 250 bekannt ist (Warenzeichen der Societä Edison, Mailand).
Der Einfachheit halber werden diese Weichmacher im nachstehenden Text durch die folgenden Abkümm- gen bezeichnet:
Dioctylphthalat als DOP Butylbenzylphthalat als BBP DiisozIecylphthalat als DIDP
Dioctyladipat als DOA
Das auf diese Weise erhaltene Gemisch wurde unter Rühren auf 900 C erwärmt und unter ständigem Rühren 10 Minuten bei dieser Temperatur gehalten.
Das erhaltene (trockene) Gemisch wurde auf 400 C abgekühlt und aus dem Mischer genommen.
Das trockene Gemisch wurde dann in einem Zylindermischer bearbeitet, wobei die Temperatur des Zylinders während eines Zeitraumes von 9 Minuten bei 1500 C gehalten wurde.
Der auf diese Weise erhaltene Rohstreifen wurde in eine herkömmliche Granulationsmühle gegeben.
Um die mechanischen Eigenschaften des erhaltenen Polymerenmaterials besser beurteilen zu können, wurden Platten mit verschiedenen Abmessungen, Formen und Dimensionen hergestellt, an denen die Bestimmung der mechanischen Eigenschaften vorgenommen wurde.
Die Verfahren wurden so gewählt, dass die erhaltenen Werte, da sie von isotropem Material erhalten wurden, miteinander vergleichbar waren. Es ist dem Fachmann bekannt, dass Filme, die sich während der Umwandlungs!stufe verschieden orientieren, unterschiedliche mechanische Werte und in Abhängigkeit von ihrer Oriemierung ein deutlich unterschiedliches praktisches Verllalten aufweisen.
Zu diesem Zweck wurde das wie vorstehend beschrieben hergestellte Granulat erneut in einem geeigneten Zylindermischer bei 1500 C 5 Minuten bearbei tet um einen Streifen aus polymerem Material zu erhalten, aus dem die Platte hergestellt werden konnte, deren Typ und Zurichtungsverfahren von den zu bestimmenden mechanischen Eigenschaften abhing.
a) Platten zur Herstellung von Proben an denen Zugmessungen (ASTM D-412) und Messungen zur Feststellung der Kaltbiegetemperatur (ASTM D-1043) durchgeführt wurden.
75 g der polymeren Zusammensetzung der vorstehend beschriebenen Art wurden in eine quadratische Form gegeben, welche in einer vertikalen Plattenpresse bei einer Temperatur von 1500 C 3 Minuten einem Druck von 75 Atü unterworfen wurde; sie wurde dann bis auf Raumtemperatur abgekühlt. Die so erhaltene Platte hatte eine Stärke von 1,5 mm.
b) Platten zur Messung der Shore A-Härte (ASTM D-1706)
40 g der vorstehend erläuterten polymeren Zusammensetzung wurden in eine graduierte Form gegeben, die in einer vertikalen Plattenpresse bei einer Temperatur von 1500 C 4 Minuten einem Druck von 75 Atü unterworfen wurde, wonach auf Raumtemperatur abgekühlt wurde. Die Platte war 3 mm stark.
c) Platten zur Herstellung von Proben, an denen die Bestimmung der Materialverformung unter konstanter Belastung (Kriechdehnung) durchgeführt wurde.
(Internes Verfahren nach der Beschreibung in ASTM D-674).
180 g der vorstehend erläuterten Polymerenzusammensetzung wurden in eine quadratische Form gegeben, die zunächst einer Vorerhitzung von 2 Minuten auf 150"C und anschliessend in einer vertikalen Plattenpresse bei 1500 C 4 Minuten einem Druck von 125 Atü unterworfen wurde; es folgte ein langsames Ab kühlen auf Raumtemperatur, um das Entstehen von Verformungen oder Spannungen in dem Polymerenmaterial infolge plötzlichen Temperaturabfalls zu vermeiden. Die Platte war 1,5 mm stark.
d) Platten zur Herstellung von Proben, an welchen Reissfestigkeitsmessungen vorgenommen wurden.
(ASTM D-689)
5 g des vorstehend erläuterten Gemisches wurden in eine quadratische Form gegeben, die in einer vertikalen Plattenpresse bei einer Temperatur von 1500 C 3 Minuten einem Druck von 75 Atü unterworfen wurde; dann wurde sie auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Platte war 0,2 mm stark.
In Tabelle I sind die mechanischen Eigenschaften der Polymerenzusammensetzung angegeben, die wie oben angegeben, zubereitet wurde, wobei jeweils eine der Komponenten des Weichmachergemisches weggelassen wurde:
Tabelle l
Bestandteile PVC, Gew.-Teile 100 100 100 100 DOP, Gew.-Teile - 12,5 12,5 12,5 BBP, Gew.-Teile 12,5 - 12,5 12,5 DIDP, Gew.-Teile 12,5 12,5 - 12,5 DOA, Gew.-Teile 12,5 12,5 12,5 Zuschlag (CaCO3) 20 20 20 20
Mechanische Eigenschaften ModUl, kg/mm2 1,65 1,70 1,60 1,75 Bruchbelastung,
kg/cm2 2,25 2,30 2,20 2,4 Dehnung, O/o 240 230 235 235 Shore A > -Härte 91 91 89 93
Tabelle I (Fortsetzung) Kriechdehnung (# 0,6 kg/mm2) #R * #lgt 13,3 13,7 12,8 12,4 algt Reissfestigkeit, gimmbei +23 C 5800 6800 7000 5700 Reissfestigkeit, mm bein +10 C 3100 3300 3400 2500 Reissfestigkeit, gimmbei 00 C 1800 1900 2000 1000 Kältebeständtgkeit (Kaltbiegetemperatur) bei 9500 kg/cm2, 0 C -11,0 -14,0 -10,0 -1,0 * = Veränderung der Verformung unter konstanter Belastung während der Zeit (10 Tage).
Aus den in Tabelle I angegebenen Zahlen ist ersichtlich, dass bei gleichem Mineralfüllstoff (CaCO3) in der Weichmacherzusammensetzung das Weglassen von DOP, BBP bzw. DIDP praktisch keinen negativen Einfluss auf die Reissfestigkeitseigenschaften und ebenso nicht auf die Kaltbiegetemperatur haben. Das Weglas- sen von DOA dagegen bewirkt eine bemerkenswerte Abnahme der Reissfestigkeit bei 0 C und offensichtlich auch der Kaltbiegetemperatur.
Dies zeigt die Bedeutung der Anwesenheit von DOA in dem Weichmachergemisch für die Erzielung einer guten Reissfestigkeit bei niedriger Temperatur und damit für die Verringerung der Möglichkeit eines Brechens des Sackes bei niedriger Temperatur, beides infolge von Stossen oder Reissen.
Beispiel 2
Das vorstehende Beispiel wurde mit der Abweichung wiederholt, dass man Weichmachergemische verwendete, in denen die DOA- und DOP-Menge allmählich von 0-25 Gew.-Teilen, bezogen auf Polyvinylchlorid, erhöht wurde.
Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle II wiedergegeben
Tabelle II Bestandteile PVC,Gew.-Teile 100 100 100 100 100 100 DOP, Gew.-Teile 12,5 25 12,5 12,5 12,5 BBP, Gew.-Teile 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 DIDP, Gew.-Teile 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 DOA, Gew.-Teile 12,5 12,5 12,5 - 12,5 25 Einsatzsnenge (CaC03) 20 20 20 20 20 20 Mechanische Eigenschaften Modul, kglmm2 1,65 1,10 0,65 1,75 1,10 0,65 Bruchbeinstung, kglmm2 2,25 1,90 1,55 2,40 1,90 1,50 Dehnung,
% 240 280 330 235 280 330 Shore As-Härte 91 81 73 93 81 72 Kriechdehnung (# = 0,6 kg/mm2) #I #lgt 13,3 21,5 31,6 12,4 21,5 31,5 # lgt Reissfestigkeit, g/mm bei +230 C 5800 9000 9000 5700 9000 9400 Reissfestigkeit, glimm bei +100 C 3100 6000 7800 2800 6000 7500 Reissfestigkeit, g/mm bei 00 C 1800 3600 4500 1800 3600 5300 Reissfestigkeit, g!mm bei - 100 C 1000 2100 3500 1000 2100 5000 Kältebeständigkeit (bei 9500 kg/cm2) C 11,0 -26 -35 -1,5 -26 -41,0
Aus einem Vergleich der in Tabelle II angegebenen Zahlen ist ersichtlich,
dass bei Zugabe von 0-25 Gew.-Teilen an DOP und DOA bei gleichbleitenden anderen Bestandteilen die mechanischen und Kriechdehnungseigenschaften bei Raumtemperatur praktisch den gleichen Schwankungen unterliegen; hingegen verbessert bei einer Temperatur unter + 100 C eine Erhöhung der DOA-Menge überraschenderweise die Reissfestigkeitseigenschaften.
Beispiel 3
Wie in Beispiel 1 wurden drei Polymerzusammensetzungen auf der Basis von 100 Teilen Polyvinylchlorid zubereitet, dem die normalen Zusätze unter Verwendung eines Weichmachergemisches aus 45,5 Gew.-0/o DOP und 54,5 Gew.-0/o DOA, jedoch verschiedener Mengen an Mineralfüllstoffzuschlag (CaCO5) zugegeben wurden.
Die Ergebnisse der mechanischen Eigenschaften sind in der nachfolgenden Tabelle III angegeben.
Tabelle III Bestandteile PVC, Gew.-Teile 100 100 100 DOP, Gew.-Teile 20 20 20 DOA, Gew.-Teile 24 24 24 Zuschlag (CaCO3) 0 20 40
Mechanische Eigenschaften
Modul, kg/mm2 1 1,1 1,2 Bruchbelastung, kg/mm2 1,90 1,75 1,60
Dehnung, /o 300 280 250 Shore A -Härte 80 83 84
Kriechdehnung #l (# = 0,6kg/mm2) # lgt 24 19 17 nlgt
Reissfestigkeit, glmm bei +23 C 8000 9000 8000
Reissfestigkeit, g/mm bei +10 C 6500 6500 4000
Reissfestigkeit, mm bei 0 C 4300 4300 1800
Kältebestandigkett (Kaltbiengetsmperatur), -26 -25 -24
Aus den vorstehend aufgeführten Zahlen ist ersichtlich,
dass bei gleichbleibendem Typ und gleichbleibenden Mengen des verwendeten Weichmachers eine Erhöhung des Mineralfüllstoffzuschlages eine Verschlechterung der Reissfestigkeit bei Temperaturen von und unter +10 C bewirkt. Desgleichen tritt schon bei Raumtemperatur eine Abnahme des Bruchbelastungswerts und der Dehnung sowie eine Verringerung der Verformung konstanter Belastung auf.
Unter Berücksichtigung der starken Veränderungen des Reissfestigkeitswertes bei 0 C, wenn man von 20 auf 40 Teile Zuschlag erhöht, wird vorgezogen - ausser in besonderen Fällen - 20 Gew.-Teile Mineralzuschlag, bezogen auf 100 Gew.-Teile Polymerenmaterial, nicht zu überschreiten.
Beispiel 4
Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurden zwei Polymerzusammensetzungen mit verschiedenen Weich- macherzusammensetzungen und unterschiedlichen Mineralzuschlägen zubereitet. Zusammensetzung a) war typisch für PVC-Säcke von guter Allgemeinqualität; Zusammensetzung b) entsprach den oben erläuterten Bedingungen.
Die Ergebnisse, die hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften der beiden Materialien an Platten mit einer Stärke von 1,5 mm (und von 0,2 mm bei der Messung der Reissfestigkeit) erzielt wurden, sind in der nachfolgenden Tabelle IV zusammengefasst:
Tabelle IV Bestandteile (a) (b) PVC, Gew.-Teile 100 100 DOP, Gew.-Teile 26 20 BBP, Gew.-Teile 15 DOA, Gew.-Teile 10 24 CaCO3, Gew.-Teile 40 20 Mechanische Eigenschaften (a) (b) Modul, kg m2 0,9 1,1 Bruchbelastung, kg/mm2 1,5 1,75 Dehnung,
% 240 280 Shore A -Härte 79 83 Kriechdehnung #l (# = 0,6 kg/mm2) # lgt 23 19 Reissfestigkeit bei + 23 C 70001 9000 Reissfestigkeit bei + 100 C 4000 6500 Reissfestigkeit bei 0 C 2000 4300 Kaltbiegetemperatur, C -25 -25
In der nachfolgenden Tabelle V sind die Zahlen wiedergegeben, die sich auf die mechanischen Eigenschaften von Filmen beziehen, welche durch Blasextru- sion (Stärke: 0,2mm) aus zwei in Tabelle IV als a) und b) bezeichneten Materialien erhalten wurden.
Tabelle V Mechanische Eigenschaften a) b)
Längsrichtung, kg(rnni2 0,9-1,1 1,3-1,5 Modul ASTM D 882
Querrichtung, kglmm2 1-1,2 1,1-1,3
Längsrichtung, kg/mm2 1,8-2 2,2-2,4 Bruchbelastung ASTM D 882
Querrichtung 1,7-1,9 2-2,2
Längsrichtung 260u300 280-320 Dehnung, O/o ASTM D 882
Querrichtung 300-340 320360
Längsrichtung 13 10 Kriechdehnung a =0,4 kglmm2 (wurde wie vorstehend beschrieben gemessen) Querrichtung 18 15
Längsrichtung, g/mm 8000 8000 Reissfestigkeit bei +230 C ASTM D 689
Querrichtung, glmm 10000 10000
Längsrichtung, glmm 5000 7000 Reissfestigkeit bei +10 C Querrichtung 6000 8000
Längsrichtung,
g/mm 2500 4000 Reissfestigkeit bei 0 C Querrichtung, glimm 3500 5000
Schliesslich wurden zwei Reihen von Säcken, ausgehend von den geblasenen Schläuchen aus den Polymerenmaterialien a) und b) hergestellt.
Diese Säcke wurden mit 50 kg Ammoniaksulfat gefüllt und bei 0 C 2 Wochen konditioniert. Anschliessend wurden sie Kugel-Fall-Tests unterworfen, wobei der Aufprall seitlich auf der grösseren Seite geschah.
Tabelle VI Materialien a) b) Sackgrösse-cm 50X82 50X82 50X82 50X82 Fallhöhe-cm 100 160 100 160 Testtemperatur- C 0 0 0 0 Bruch-% 60 100 20 60
Aus den Tabellen IV, V und VI ist zu erkennen, dass durch a) Verminderung der Zuschlagmengen, b) Verminderung der Weichmachermengen, c) DOA-Anreicherung im Weichmachergemisch überraschenderweise gleichzeitig die Verformung unter konstanter Belastung sowohl des Materials als auch des daraus hergestellten Sackes, die Bruchbelastung und Reissfestigkeit bei niedrigen Temperaturen verbessert werden, obwohl diese Eigenschaften gegenläufig sind.
Tatsächlich wurde bei Temperaturen über 100 C die Dimensionsbeständigkeit verbessert, da die Kriechdehnung verringert wurde; gleichzeitig war das Verhalten bei Temperaturen unterhalb 10"C am besten.
Beispiel 5
Beispiel 2 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass man Dioctylazelat anstatt Dioctyladipat verwendete. Die Menge Dioctylazelat und Dioctylphthalat wurde allmählich bis auf 25 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile Polyvinylchlorid, erhöht.
Die so erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle VII aufgezeichnet.
Tabelle VII Bestandteile
PVC, Gew.-Teile 100 100 100 100 100 100
DOP, Gew.-Teile - 12,5 25 12,5 12,5 12,5
BBP, Gew.-Teile 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5
DIDP, Gew.-Teile 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 (*) DOAz, Gew.-Teile 12,5 12,5 12,5 - 12,5 25 Mineraiftiiistoff (CaCO3) 20 20 20 20 20 20
Mechanische Eigenschaften
Modul, kglmm2 1,70 1,15 0,70 1,75 1,15 0,70
Bruchbelastung, kglmm2 2,30 1,95 1,60 2,40 1,95 1,55
Dehnung,
O/o 250 290 345 235 290 345 Shore A -Härte 92 82 74 93 82 73
Kriechdehnung (# = 0,6 kg/mm2) 1 14,4 22,6 32,7 12,4 22,6 22,7 lgt
Reissfestigkeit, glmmbei +23 C 6000 9500 9500 5700 9500 10000
Reissfestigkeit, glmm bei +10 C 3250 6300 8200 2800 6300 7900
Reissfestigkeit, mm bei 00 C 2000 3900 4900 1800 3900 5600
Reissfestigkeit, g/mm bei - 100 C 1050 2200 3700 10001 2200 5300
Kältebeständigkeit (bei 9500 kglom2) OC -10,0 -25 -34 -1,5 -27 42,0 (*) DOAz = Dioctylazelat
Aus dem Vergleich der Angaben der Tabelle VII kann man
ersehen, dass wenn man sowohl beim DOP wie auch beim DOAz, bei gleichbleibender Menge der anderen Bestandteile, die Menge der beiden von 0 auf 25 Gew.-Teile allmählich erhöht, die mechanischen und die Kriechdehnungseigenschaften bei Raumtempeartur praktisch die gleichen Veränderungen erfahren; während dagegen bei einer Temperatur unter +10"C die mengenmässige Zunahme an DOAz die Reissfestigkeitseigenschaften überraschenderweise verbessert.
PATENTANSPRUCH I
Thermoplastische Massen auf Basis von zu 75-100 Gew.-O/o aus Monomereinheiten des Vinylchlorids bestehendem Vinylchloridpolymerisat, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mineralfüllstoffe in Mengen von 5-50 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Vinylchloridpolymerisat und ferner ein Weichmachergemislcb:
: enthalten, das zu einem mindestens 40 O/o seines Gewichts ausmachenden Teil aus a) einem oder mehr als einem Polycarbonsäurepolyalkylester aus Isoäpfel-, Zitronen-, Adipin-, Sebacinoder Azelainsäure und 4-13 Kohlenstoffatome aufweisendem Alkanol und zum Rest aus b) einem oder mehr als einem Ester der Formel
EMI8.1
wobei R einen zweitwertigen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 2-8 Kohlenstoffatomen und R' und R" eine Alkylgruppe mit 4-13 Kohlenstoffatomen oder eine Aryl-, Alkylaryl- oder Aralkylgruppe bedeuten, besteht.
UNTERANSPRÜCHE
1. Thermoplastische Massen nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Aryl Phenyl und das Aralkyl Benzyl ist.
2. Thermoplastische Massen nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Mineralfüllstoff aus kohlensaurem Kalk, Calciumsilicat, Kieselgur, Quarz, Kieselsäure oder Aluminiumoxyd oder einem Gemisch davon besteht.
3. Thermoplastische Massen nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Mineralfüllstoff Calciumcarbonat in Form von kleinen Partikeln enthalten, von welchen wenigstens 50 /e einen Durchmesser von weniger als 5 Mikron und wenigstens 80 O/o einen Durchmesser von weniger als 15 Mikron haben, wobei diese Partikel vorzugsweise mit einem Mineralwachs, einer Fettsäure oder einer Seife überzogen sind.
4. Thermoplastische Massen nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ester a) Dioctyladipat und der Ester b) Dioctylphthalat ist, wobei die Menge des Esters a) ungefähr 54 Gew.-O/o der Weichmachermenge beträgt.