CH640551A5

CH640551A5 - Verfahren zur herstellung von pulverfoermigen trockengemischen auf polyvinylchloridbasis.

Info

Publication number: CH640551A5
Application number: CH298579A
Authority: CH
Inventors: Martinus Antony Dipl Ing Snel
Original assignee: Hosokawa Nauta Bv
Priority date: 1977-12-18
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1984-01-13
Also published as: JPS5737173B2; NL7714021A; DE2854606A1; IT7830955A0; IT1101674B; GB2014156A; DE2854606B2; FR2411858B1; GB2014156B; BE872794A; AR221856A1; NL171815B; US4274988A; JPS5499157A; ZA787041B; CA1133155A; FR2411858A1

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren können vollkommen nichthaftende und gut fliessende Trockengemische durch insbesondere kaltes Mischen von Polyvinylchlorid in Pulverform mit den angewandten flüssigen Schmiermitteln und z.B. organischen Zinnmercaptiden als Stabilisatoren erhalten werden. Isostearinsäuren und deren Ester sind für die-5 sen Zweck hervorragend geeignet, und durch sie wird unter Verwendung von beispielsweise Ester-zinn-mercaptiden als Stabilisatoren für Polyvinylchlorid die günstige Wirkung hinsichtlich der geringen Flüchtigkeit bei höheren Temperaturen noch erheblich verstärkt. Zudem ist damit ein synergistisches io Zusammenwirken hinsichtlich der Wärmestabilität und des Nichthaftens (Nichtklebens) an Metallteilen verbunden. Weiterhin kann der Synergismus noch durch Zusatz geringer Mengen H3P03 und von Dimethylsulfoxid während der Veresterung des Gemischs weiter gesteigert werden, wobei das 15 Dimethylsulfoxid als H3P03-Stabilisator wirkt.

Schwermetallsalze von Isostearinsäure haben eine starke Eindringfahigkeit und liefern nicht-haftende und gut fliessende Trockengemische insbesondere durch Kaltmischen. Sie dürfen jedoch nicht mit Dialkylthiozinn- oder mit Esterzinn-20 Stabilisatoren, sondern ausschliesslich mit anderen Schwermetallsalzen gemischt werden, um Zersetzung zu verhindern.

Vorzugsweise sollte nur eine geringe Menge der Gesamtmenge des Polyvinylchlorids (z.B. 10%) mit der Gesamtmenge der flüssigen Schmiermittel und Stabilisatoren ge-25 mischt werden, und zwar mit Hilfe eines Schnellmischers, dessen Rührer sich mit sehr hoher Geschwindigkeit dreht, worauf der Rest des Poylvinylchlorids (z.B. 90%) zugesetzt und gründlich mit dem Vorgemisch vermischt wird, das bereits im Schnellmischer gemischt worden ist. Letzteres sollte vorzugs-30 weise mit mindestens 1400 und höchstens 3000 UpM gemischt werden.

Beim Mischen der erfindungsgemässen einzusetzenden Gemische tritt keine Trennung ein, wenn man sie langdauerndem Mischen unterwirft, wie dies der Fall ist beim Mischen 35 bekannter Gemische mit den dafür üblichen Mischern.

Die niederländische Patentanmeldung 75.00991 offenbart Schwermetallsalze von Fettsäuren mit einer verzweigten Kohlenwasserstoffkette mit 20 bis 28 Kohlenstoffatomen als Stabilisatoren für Polyvinylchlorid. Dies sind also andere Ver-40 bindungen als die erfindungsgemäss eingesetzten Schwermetallsalze. Ferner erwähnt die genannte Druckschrift nicht die Aufnahme der betroffenen Schwermetallsalze in das Polyvinylchlorid in Pulverform bei der Herstellung von pulverförmigen Trockengemischen.

45 Das folgende Beispiel veranschaulicht das erfindungsge-mässse Herstellungsverfahren:

Beispiel I

Ein Fettsäureester wird auf folgender Basis hergestellt: 50 Isostearinsäure 4,224 g (14,9 Mol)

Montansäure 239,3 g( 0,56 Mol)

H3P03 41,2 g( 0,5 Mol)

Wasser 18 g( 1 Mol)

Dimethylsulfoxid 39 g( 0,5 Mol)

55 Pentaerythrit 351,5 g ( 2,58 Mol)

1,4-Butandiol 72,4 g( 0,8 Mol)

Xylol 300 g( 2,8 Mol)

Das Gemisch wird unter Rückfluss 25 min bis auf 120 °C erwärmt und während dieser Zeit gerührt. Danach wird Was-60 ser/Xylol abdestilliert, dabei werden 15,8 g (0,28 Mol) Cal-ciumoxid langsam in Anteilen über 25 min zugesetzt. Das Wasser wird vom Xylol abgetrennt, das dann zur siedenden Masse rückgeführt wird. Bildet sich kein Wasser mehr, wird das Xylol in einer C02-Atmosphäre destilliert, und man lässt 65 die Temperatur auf220 °C steigen. Danach erfolgt Abkühlen bis auf 120 °C, und bei dieser Temperatur wird der C02-Strom gestoppt. Dann wird das Gemisch mit folgenden Zusätzen versetzt:

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Epoxy-Sojaöl 464 g (1,56 Mol)

Zinnmercaptidester 8,812 g

Dioctylzinnmaleat 2,203 g

Anschliessend wird auf 30 °C gekühlt.

Dieses Vorgehen liefert eine Ausbeute von etwa 16,203 g 5 Stabilisator/Schmiermittel-Gemisch.

In einem mit einer Dosiervorrichtung und einem Sprühkopf vereinigten Mischer, wie er für dieses Verfahren vorgeschrieben ist, werden 100 kg Polyvinylchlorid und 2200 g des Stabilisator/Schmiermittel-Gemischs kalt zusammengerührt, 10 und innerhalb 3 min wird ein vollkommen homogenes Trok-kengemisch erhalten, das völlig trocken und nicht haftend ist.

Aus diesem Gemisch durch Blasformung hergestellte Flaschen sind völlig transparent, besitzen hohen Glanz und sind geruchsfrei. Die Produktsgeschwindigkeit für diese Produkte 15 liegt 20% höher als bei den üblichen heissgemischten Trok-kengemischen.

Beispiel II

3,7 (Gewichts-)Teile eines flüssigen Gemischs 20

aus dreibasigem Bleisulfat 1,5 Gewichtsteile zweibasigem Bleiisostearat 1,5 Gewichtsteile

Calciumisostearat 0,5 Gewichtsteile

Isostearinsäure 0,2 Gewichtsteile

3,7 Gewichtsteile25 wird kalt mit 100 (Gewichts-)Teilen Polyvinylchlorid in Pulverform mit einem K-Wert von 67/68 gemischt, bis ein trockenes Pulver erhalten wird.

Dieses Pulver eignet sich für die Herstellung von Rohren.

Beispiel III

5,8 (Gewichts-)Teile eines flüssigen Gemischs aus dreibasigem Bleisulfat 3,5 Gewichtsteile zweibasigem Bleiisostearat 0,5 Gewichtsteile

Calciumisostearat 0,9 Gewichtsteile ungesättigten Ci8-C2o-Fettalkoholen 0,4 Gewichtsteile

Pentaerythrit-isotetrastearat 0,5 Gewichtsteile

5,8 Gewichtsteile werden kalt mit 100 (Gewichts-) Teilen Polyvinylchlorid in Pulverform mit einem K-Wert von 67/68 gemischt, bis ein trockenes Pulver erhalten wird.

Das erhaltene Pulver eignet sich zur Herstellung von sehr wärmefesten Abschnitten.

Beispiel IV

5,8 (Gewichts-)Teile eines flüssigen Gemischs aus zweibasigem Bleiphosphit 3 Gewichtsteile zweibasigem Bleiisostearat 1,5 Gewichtsteile

Calciumisostearat 0,5 Gewichtsteile ungesättigten CI8-C20-Fettalkoholen 0,4 Gewichtsteile

Pentaerythrit-isotetrastearat 0,4 Gewichtsteile

5,8 Gewichtsteile werden kalt mit 8,0 Teilen Kreide (Omya BSH), 2,0 Teilen Titandioxid und 100 (Gewichts-)Teilen Polyvinylchlorid in Pulverform mit einem K-Wert von 67/68 gemischt, bis ein Trok-kengemischpulver erhalten wird.

Dieses Pulver eignet sich zur Herstellung von Blenden.

C

Claims

640 551 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung von pulverförmigen Trok-kengemischen auf Polyvinylchloridbasis mit Polyvinylchlorid in Pulverform, einem oder mehreren Schmiermittel(n) und einem oder mehreren Stabilisator(en), wobei das Polyvinylchlorid in Pulverform mit dem einen oder den mehreren Schmiermittel(n) und dem einen oder den mehreren Stabilisatoren) gemischt wird, bis ein trockenes Pulver aus pulverförmigen Polyvinylchloridteilchen, in denen mindestens ein Schmiermittel und mindestens ein Stabilisator aufgenommen sind, erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Schmiermittel Isostearinsäure oder ein oder mehrere flüssige Isostearinsäureester oder als Schmiermittel brauchbare Schwermetallsalze der Isostearinsäure zugemischt wird bzw. werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischen in der Kälte erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass anfangs nur ein kleiner Teil der Gesamtmenge des einzusetzenden Polyvinylchlorids zur Gesamtmenge von Schmiermittel und Stabilisator gegeben und das erhaltene Gemisch unter Schnellmischung homogenisiert wird, worauf der Rest des Polyvinylchlorids zugegeben und mit dem Ausgangsgemisch homogen gemischt wird.

4. Verwendung des nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 erhaltenen pulverförmigen Trockengemisches zur Herstellung von Gegenständen.

5. Verwendung nach Anspruch 4 zur Herstellung von Folien, Flaschen, Platten, Bahnmaterial, Abschnitten oder Rohren.

Verfahren zur Herstellung von Polyvinylchlorid-Trocken-gemischen sind in zahlreichen Veröffentlichungen beschrieben worden. Bei diesen bekannten Verfahren und zur Erzielung klumpenfreier und gut fliessender oder rieselnder Trok-kengemische zur Herstellung blasenfreier Flaschen und Folien war es jedoch stets notwendig, auf 100 bis 130 °C zu erwärmen und anschliessend auf 35 bis 45 °C zu kühlen. Diese bekannten Trockengemische enthielten Glyzerinester höherer Fettsäuren, wie Stearinsäure und Oleinsäure, als interne Schmier- oder Gleitmittel, sowie Polyalkylenwachse als externe Schmiermittel.

Diese wurden jedoch ausschliesslich vom Polyvinylchloridpulver bei höheren Temperaturen aufgenommen, um ein trockenes, homogenes, nicht haftendes und frei fliessendes Produkt zu erhalten (vgl. W. S. Penn, P.V.C. Technology, Applied Science Publishers Ltd., London, 3. Auflage, Seiten 265-300, insbesondere Seite 273 - «Dry blending», und Seite 276 - «Mixing of rigid Compounds», und ferner die Seiten 315-335 - «Blow moulding P.V.C.» und die Seiten 371—384 — «Compounding and properties of rigid P.V.C.»).

Die NL-PS 133'881 nennt, da das Granulieren das Arbeiten unterstützt, als Schmiermittel für Polyvinylchlorid bei normalen Temperaturen feste und über 40 °C schmelzende organische Verbindungen mit einem langen Kohlenwasserstoffrest, z.B. Ester höherer Fettsäuren. Damit diese festen Schmiermittel vom Polyvinylchloridpulver aufgenommen werden, müssen sie jedoch auf über 40 °C erwärmt werden.

Es wurde nun gefunden, dass zur Herstellung solcher Trockengemische das bisher notwendige Erwärmen der Gemische durch Anwendung spezieller, flüssiger, schmierender Mittel entfallen kann.