-
Gleitmittel bei der Herstellung von Formkörpern aus thermoplastischen
Massen Es ist bekannt, bei der Verarbeitung von Polymerisaten, wie Polyvinylchlorid,
bei erhöhten Temperaturen und gegebenenfalls unter Druck Zusatzstoffe zu verwenden,
die das Kleben der heißen Masse auf den Metalloberflächen verhindern und gleichzeitig
die Fließfähigkeit der Masse verbessern sollen.
-
Zusatzstoffe dieser Art werden im allgemeinen als Gleitmittel bezeichnet.
Für diesen Zweck wurden unter anderem reine Fettsäuren, wie Stearinsäure, gehärtete
Fettsäuren, d. h. hydrierte ungesättigte Fettsäuren, Metallseifen und Ester von
Fettsäuren mit Alkoholen verwendet, die weniger als 10 Kohlenstoffatome im Molekül
aufweisen. Die Verwendung derartiger Hilfsstoffe als Gleitmittel hat aber nicht
zu in jeder Hinsicht befriedigenden Ergebnissen geführt.
-
So neigen reine Fettsäuren bei höherer Dosierung zum Ausschwitzen,
und Metallseifen verursachen eine mehr oder weniger starke Trübung transparenter
Produkte. Die Gleitmittelwirkung der Fettsäureester niedriger Alkohole ist unter
den meisten Verarbeitungsbedingungen für die Bedürfnisse der Praxis zu gering.
-
Einzelne Vertreter dieser Klasse sind vielmehr als Weichmachungsmittel
beschrieben worden.
-
Es wurde nun gefunden, daß als Gleitmittel bei der Herstellung von
Formkörpern aus thermoplastischen Massen Ester aus einwertigen, gesättigten oder
ungesättigten Alkoholen, die mindestens 10 Kohlenstoffatome in gerader oder verzweigter
Kette enthalten, und einbasischen, gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren, die
ebenfalls mindestens 10 Kohlenstoffatome in gerader oder verzweigter Kohlenstoffkette
und gegebenenfalls auch noch freie Hydroxylgruppen enthalten, verwendet werden können.
Unter thermoplastischen Massen sind aus eine polymerisierbare CH2 = C =-Gruppe enthaltenden
Monomeren hergestellte Polymerisate zu verstehen, insbesondere Polyvinylchlorid,
Polystyrol und verwandte Polymerisate sowie deren Mischpolymerisate.
-
Die thermoplastischen Massen können auch andere Verarbeitungshilfsstoffe
enthalten, die bei den auf diesem Gebiet bekannten Arbeitsweisen bereits eingesetzt
werden. Hierzu gehören unter anderem Weichmachungsmittel, wie Dioctylphthalat, und
Stabilisatoren, wie Organozinn-, Barium-, Cadmium- und Bleiverbindungen.
-
Beispiele für die erfindungsgemäß zu verwendenden Fettsäureester
sind Decylstearat, Tridecylstearat, Tridecyloleat, Cetylpalmitat, Octadecylstearat
und Gemische aus derartigen Verbindungen. Besonders gute Ergebnisse werden mit Estern
erhalten, die sich von durch die Oxosynthese hergestellten Alkoholen ableiten.
-
Die Verwendung der oben definierten Ester bei den bekannten Verarbeitungsmethoden
mittels Knetern, Walzwerken, Kalandern, Strangpressen oder Spritzgußvorrichtungen
in Zusatzmengen von 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,2 bis 3 Gewichtsprozent,
neben den üblichen Weichmachungsmitteln, Stabilisatoren, Pigmenten oder anderen
Hilfsstoffen bringt den bedeutenden Vorteil, daß die zu verarbeitenden Massen selbst
bei langer Verarbeitungsdauer und bei hohen Temperaturen keine Neigung zum Kleben
an den Metalloberflächen zeigen. Da durch den Zusatz der genannten Ester die Eigenreibung,
d. h. die innere Reibung der gesamten der Verarbeitung zugeführten thermoplastischen
Masse beim Verarbeitungsprozeß stark vermindert wird, ist einmal die Gefahr ungewollter
Zersetzungserscheinungen weitgehend ausgeschaltet, ferner hat die dadurch bewirkte
verbesserte Fließfähigkeit besonders hohe Ausstoßleistungen zur Folge. Neben diesen
Vorteilen bei den verschiedenen technischen Verarbeitungsverfahren hat die Verwendung
der genannten Ester die günstige Auswirkung, daß die Transparenz der hergestellten
Formkörper nicht beeinträchtigt und auch ein nachträgliches Bedrucken oder Verschweißen
der Kunststoffprodukte nicht gestört wird. Auch Oberflächenglanz und mechanische
Eigenschaften, wie Schlagzähigkeit, Reißdehnung und Zugfestigkeit, werden durch
den Zusatz der genannten Ester verbessert.
-
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
-
Teile und Prozentsätze beziehen sich auf das Gewicht.
-
Beispiel 1 100 g einer Polyvinylchloridmasse der im folgenden angegebenen
Zusammensetzung werden auf einem Walzwerk mit zwei gegenläufigen Walzen der Abmessung
300 x 170 mm, die auf 1700C aufgeheizt waren, zu einer Folie ausgewalzt: 75 Teile
durch Suspensionspolymerisation hergestelltes Polyvinylchlorid, K-Wert = 70,
25
Teile durch Emulsionspolymerisation hergestelltes Polyvinylchlorid, K-Wert = 70,
67 Teile Dioctylphthalat, 2,5 Teile eines Stabilisatorengemisches auf der Grundlage
von Barium-Cadmium-Verbindungen, 1 Teil Isotridecylstearat.
-
Die Masse bleibt während des Heißwalzens bis zu 90 Minuten vollständig
klebfrei, wobei eine glatte, farblose und Transparente Folie mit hervorragenden
mechanischen Eigenschaften, wie Reißdehnung und Zugfestigkeit, erhalten wird.
-
Beispiel 2 Ein Gemisch aus 100 Teilen durch Suspensionspolymerisation
hergestelltem Polyvinylchlorid, K-Wert = 65, 2,5 Teilen mehrbasischem Bleisullat,
1,5 Teilen Octadecylstearat und 0,5 Teilen Isotridecylstearat wird in einer Strangpresse
(20 mm Schneckendurchmesser) unter gebräuchlichen Arbeitsbedingungen zu einem Rohr
verformt. Man erhält ein farbloses, opakes Rohr mit sehr glatter Oberfläche bei
sehr guter Ausstoßleistung. Ein Temperaturanstieg innerhalb der Verarbeitungsmaschine
tritt nicht ein. Das erhaltene Rohr kann durch Aufblasen nach bekannten Verfahren
zu Flaschen weiter verformt werden.
-
Beispiel 3 Eine Masse aus 65 Teilen durch Suspensionspolymerisation
hergestelltem Polyvinylchlorid, K-Wert = 70, 30 Teilen Dioctylphthalat, 5 Teilen
Butylepoxystearat, 1 Teil einer Organozinnverbindung als Stabilisator und 1,5 Teilen
Isodecylstearat wird auf einem geheizten Walzwerk in bekannter Weise verarbeitet.
Die Klebfreiheit bei 165 C beträgt 180 Minuten. Durch Ausziehen auf einem Kalander
erhält man eine glasklare, transparente, farblose Folie mit hervorragenden mechanischen
Eigenschaften und hoher Lichtechtheit.
-
Eine Masse, die der obigen Zusammensetzung entspricht, jedoch an
Stelle des obengenannten Isodecylstearats Octylstearat in gleichem Mengenanteil
enthält, bleibt unter gleichen Verarbeitungsbedingungen auf dem Walzwerk nur 120
Minuten klebfrei.
-
Beispiel 4 Eine Masse aus 100 Teilen durch Suspensionspolymerisation
hergestelltem Polyvinylchlorid, K-Wert = 65, 2,5 Teilen basischem Bleisulfat, 0,5
Teilen mehrbasischem Bleistearat, 0,5 Teilen Calciumstearat und 1,5 Teilen eines
Gemisches aus Cetylpalmitat und Octadecylstearat wird auf einem geheizten Walzwerk
verarbeitet. Die erhaltene Masse wird nach dem Abkühlen in einer Schneidmühle zerkleinert
und dann in einer Strangpresse zu einem Vierkantprofil (4 x 6mm) weiterverarbeitet.
Der so erhaltene Formkörper besitzt eine glatte, hochglänzende Oberfläche. Bei schlagartiger
Beanspruchung mit einem Pendelhammer von 40cm kg Arbeitsinhalt erleidet das Profil
keinen Bruch.
-
Verändert man die oben angegebene Masse derart, daß an Stelle eines
Gemisches aus Cetylpalmitat und Octadecylstearat ein mengenmäßig gleicher Anteil
von Octylstearat eingesetzt wird, so erhält man bei gleicher Verarbeitungsweise
ein Profil mit matter, stumpfer Oberfläche.