DE1161009B

DE1161009B - Freifliessende Form- und Streichmassen

Info

Publication number: DE1161009B
Application number: DEL25583A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Max Schuler
Original assignee: Lonza AG
Current assignee: Lonza AG
Priority date: 1955-09-13
Filing date: 1956-08-23
Publication date: 1964-01-09
Also published as: GB839204A; FR1156668A; CH340626A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C08f

Deutsche Kl.: 39 b-22/06

Nummer: 1161 009

Aktenzeichen: L 25583 IV c / 39 b

Anmeldetag: 23. August 1956

Auslegetag: 9. Januar 1964

Es ist bekannt, daß durch Einbau größerer Mengen von Füllstoff, wie z. B. Steinmehl, Holzmehl und Korkstaub, die Viskosität der Vinylpolymerisation so stark heraufgesetzt wird, daß diese Produkte nicht mehr als freifließende Form- und Streichmasse verwendet werden können.. Aus diesem Grunde werden für freifließende Masse nur kleine Mengen, von Füllstoff, bis höchstens 10 Gewichtsprozent zugefügt.

Es wurde nun gefunden, daß man bei Verwendung von Stärke als Füllstoff für Kunststoffmassen auf der Basis von Vinylpolymerisaten, wie z. B. Polyvinylchlorid und Polyvinylacetat, freifließende Form- und Streichmassen herstellen kann, die sich durch einen sehr hohen Füllgrad auszeichnen.

Gegenstand der Erfindung sind daher freifließende Form- und Streichmassen auf der Grundlage von Dispersionen aus Homopolymerisaten des Vinylchlorids oder Vinylacetats, deren Mischpolymerisaten oder deren Polymerisatgemischen und Wasser oder Weichmachern, die durch einen Anteil von 9 bis 40 Gewichtsprozent Stärke, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung der Klasse, gekennzeichnet sind, wobei das Verhältnis der Feststoffe zu den flüssigen Anteilen zwischen 60: 40 und 76 : 24 liegt.

Hierbei kann Stärke jeglicher Herkunft, z. B. Weizen-, Reis-, Maisstärke oder Kartoffelmehl, Verwendung finden.

Gewöhnliche Stärke verkleistert in kaltem Wasser (bis etwa 5O⁰C) nicht; sie kann infolgedessen als Füllstoff gemäß der Erfindung Verwendung finden, wenn höhere Temperaturen zur Formgebung nicht verwendet werden. Wird aber die Formgebung bei höheren Temperaturen durchgeführt, so empfiehlt es sich, die Stärke in Form ihrer Derivate, die in heißem Wasser nicht verkleistern, als Füllstoff in die freifließende Masse einzuarbeiten.

Die Verwendung von Stärke als Füllmaterial bietet unter anderem auch den Vorteil, daß die freifließenden Massen ein niedriges spezifisches Gewicht aufweisen und infolge eines helleren Farbtons eine beträchtliche Verbesserung der Farbgebungsmöglichkeit bieten. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Stärke eine sehr große Saugkraft und ein starkes Retentionsvermögen für Weichmacher besitzt. Es besteht infolgedessen die Möglichkeit, beträchtliche Mengen von sogenannten Extenderweichmachern, die bekanntlich zur Streckung der gebräuchlichen Weichmacher dienen, wie z. B. Erdölextrakte und chlorierte Paraffine, in die freifließenden Formmassen einzuführen, ohne daß ein störendes Ausschwitzen der Extenderweichmacher stattfindet. Die Anwendung von Stärkederivaten, die in heißem Wasser nicht verkleistern, bietet den Vorteil Freifließende Form- und Streichmassen

Anmelder:

Lonza A. G., Gampel (Schweiz)

Vertreter:

Dr. G. W. Lotterhos und Dr.-Ing. H. W. Lotterhos,

Patentanwälte, Frankfurt/M., Annastr. 19

Als Erfinder benannt:

Dr. phil. Max Schuler, Basel (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 13. September 1955
(Nr. 24 206)

daß diese »unlösliche« Stärke auch bei höheren Temperaturen nicht quillt und die einzelnen Teilchen ihre Kugelgestalt beibehalten. Die einzelnen Kügelchen lagern sich zwischen die Kunststoffteilchen und gewähren den freifließenden Massen auch bei höherer Temperatur (z. B. 50 bis 70°C) eine günstige Viskosität und ein freies Fließen.

Die Stärke kann bereits vor der Einführung in die Dispersion »unlöslich« gemacht werden. Man kann aber auch gewöhnliche Stärke zusammen mit Mitteln für das Unlöslichmachen der Stärke der Dispersion einverleiben. Als derartige Mittel kommen z. B. Diketone, Aldehyde und Gerbstoffe in Betracht. Sehr gut haben sich auch Isocyanate für diese Zwecke bewährt.

Bei Herstellung hochstärkehaltiger freifließender Form- und Streichmassen empfiehlt es sich, Mittel zuzusetzen, die befähigt sind, Schädigungen bzw. Zerstörungen der in den Massen befindlichen Stärke durch biologische Agenzien zu verhindern. Als derartige Mittel kommen z. B. Quecksilbersalze, Phenolderivate und Dehydracetsäure in Betracht.

Außer Stärke können gegebenenfalls auch noch andere Füllstoffe, z. B. Hartfüllstoffe und gegebenen-

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falls auch noch andere Zusatzstoffe, wie Farbstoffe und Pigmente, in die Masse eingearbeitet werden.

Als Weichmacher kommen die bekannten Weichmacher, wie z. B. Phthalsäure-, Adipinsäure- oder Sebacinsäureester, in Betracht. Diese Weichmacher können gegebenenfalls durch Extenderweichmacher gestreckt in die freifließende Masse eingebracht werden.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen freifließenden Form- und Streichmassen kann auf verschiedene Weise erfolgen. Man kann z. B. den Kunststoff in Pulverform mit Stärke vermischen und die so erhaltene Mischung mit Weichmachern anrühren oder zunächst ein Gemisch von Kunststoffpulver und Weichmacher (sogenanntes Dry Powder) herstellen und dann die Stärke zumischen. Ebenso kann man zuerst Stärke mit Weichmacher verrühren und dann das Kunststoffpulver einarbeiten.

Die Fähigkeit der Stärke, Dispersionen zu bilden, ermöglicht es auch, der Stärke Dispersionen oder Emulsionen der Kunststoffe, z. B. Latizes von Polyvinylacetat oder Polyvinylchlorid, beizumischen. Auf diese Weise kann man große Stärkemengen enthaltende Pasten in besonders einfacher Weise herstellen. Da die Stärke auch als Schutzkolloid wirkt, erübrigt sich hierbei zumeist auch die Zugabe von anderen als Schutzkolloid wirkenden Stoffen, wie Polyvinylalkohol.

B e i s ρ i e 1 1

36 Gewichtsteile Polyvinylchlorid des Typs Lonza CH 5, 20 Gewichtsteile Dibutylphthalat als Weichmacher, 20 Gewichtsteile Edeleanu-Extrakt als Extender-Weichmacher und 50 Gewichtsteile Kartoffelstärke werden in einem Vakuumkneter in eine homogene Mischung übergeführt, zweckmäßig derart, daß zunächst eine Polyvinylchlorid-Weichmacherpaste hergestellt wird und die Stärke in diese Paste portionsweise in kleinen Anteilen eingearbeitet wird. Man erhält eine freifließende Paste, die frei von störenden Lufteinschlüssen ist.

bei etwa 80^cC gehalten. Das nach Trocknen erhaltene Stärkemehl wird in warmem Wasser praktiscli unlöslich.

Beispiel 4

36 Gewichtsteile Polyvinylchlorid des Typs Lonza CH 5 wurden mit 33,3 Gewichtsteilen Weizenstärke vermischt und das Pulver, gemischt mit 30,7 Gewichtsteilen Dioctylsebazat, im mechanischen Mischer angerührt. Es entstand eine relativ dünnflüssige Paste, deren Viskosität im Brookfield-Viskosimeter mit einer Spindel 5 bei 20'' C gemessen wurde. Die erhaltenen Werte sind:

Beispiel 2

55 Gewichtsteile einer Polyvinylacetatdispersion mit 50 Gewichtsprozent Feststoffgehalt, 5 Gewichtsteile Dibutylphthalat, 5 Gewichtsteile Pigmente und 45 Gewichtsteile Stärkemehl werden, wie im Beispiel 1 beschrieben, in eine homogene Mischung übergeführt. Man erhält eine freifließende Streichmasse, die sich vorzüglich zur Herstellung von Belägen eignet.

Beispiel 3

Es wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, verfahren, mit dem Unterschied, daß an Stelle der Kartoffelstärke Weizenstärke verwendet wird, welche, wie nachstehend beschrieben, unlöslich gemacht worden ist. Die Weizenstärke wurde zu diesem Zweck zunächst bis auf Gewichtskonstanz getrocknet, indem man die Temperatur langsam bis auf 120⁰C ansteigen ließ. Anschließend wurde die Stärke unter Zusatz von 150 cm³ 30%igar Glyoxallösung und 0,15cm³ konzentrierter Schwefelsäure, bezogen auf je 100 g Stärkemehl, in einem geschlossenen Gefäß 2 Stunden Umdrehung der
Spindel pro Minute cP

0,5 12 000

1 8 800

2,5 5 600

10 3 600

20 3 100

Beispiel 5

42,7 g Polyvinylchlorid des Typs Lonza CH 5 wurden mit 33,3 g Weizenstärke und 24 g Dioctylsebazat im Mörser zerrieben. Die relativ niedrigviskose freifließende Paste wurde nach 24 Stunden Ruhen bei Raumtemperatur im Brookfield-Viskosimeter mit Spindel 5 bei 20 ~ C gemessen. Die Werte sind folgende:

Umdrehung der
Spindel pro Minute cP

0,5 58 000

1 39 000

2,5 28 000

5 21 000

10 17 000

20 13 000

In der nachstehenden Tabelle sind die Eigenschaften von stärkehaltigen Kunststoffmassen, wie sie aus den erfindungsgemäßen freifließenden Form- und Streichmassen hergestellt werden können, in Vergleich gesetzt mit entsprechenden Kunststoffmassen, welche Holzmehl als Füllstoff enthalten. Die Prüflinge wurden nach DIN DVM 3504 aus 2 mm dicken Walzfolien, welche durch Gelatinieren bei einer Temperatur von 160⁰C während 15 Minuten auf dem Walzwerk erhalten wurden, gestanzt. Andere Vergleichsproben, bei welchen die aus den freifließenden Massen hergestellten Produkte in Vergleich gesetzt wurden mit entsprechenden, aber andere Füllstoffe, nämlich Asbestfasern, Steinmehl, Korkstaub oder Kokosnußmehl, enthaltenden Produkten, ließen in gleicher Weise die Überlegenheit der vorliegenden thermoplastischen Kunststoffe erkennen.

45

Polyvinylchlorid
Dioctylphthalat .
Dibutylphthalat

Stärke

Holzmehl

Mischung, Gewichtsteile

50

25

25 —

—

50

25

50 —

— 60

20

—

— 10

60

20

—

— 25

60 60

20 20

50 —

— 50

70

15

25 —

25

Mechanische Eigenschaften bei 20 ° C und 65 % relativer Feuchtigkeit

Reißfestigkeit, kg/cm²

Reißdehnung, °/₀

Kälteknickbruchfestigkeit (Anzahl Doppelknickungen) bei

— 30⁰C

— 20⁰C

— 10⁰C

0°C

+ 10°C

Feststoff-Flüssigkeits-Verhältnis ... Füllstoffanteil in der Masse in % · ·

60 328

28

60:40 20

38 207

25 73

45

67:33 98
227

59

63:27
9,1

67
160

23

68:32
20

67 48 60

67 10

73:27 33V₃

133 180

49

76:24

20

Claims

Patentansprüche:

1. Freifließende Form- und Streichmassen auf der Grundlage von Dispersionen aus Homopolymerisaten des Vinylchlorids oder Vinylacetats, deren Mischpolymerisaten oder deren Polymerisatgemischen und Wasser oder Weichmachern, gekennzeichnet durch einen Anteil von 9 bis 40 Gewichtsprozent Stärke, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung der Masse, wobei das Verhältnis der Feststoffe zu den flüssigen Anteilen zwischen 60: 40 und 76 : 24 liegt.

2. Massen nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in heißem Wasser nicht verkleisternde Stärkederivate enthalten.

3. Massen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Weichmachers durch Extender-Weichmacher ersetzt ist.

4. Massen nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Zusatz aus Hartfüllstoffen und/oder Konservierungsmitteln für die Stärke.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Französische Patentschrift Nr. 999 788; britische Patentschrift Nr. 710 021; schwedische Patentschrift Nr. 133 538.

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