DE1469886B2 - Verwendung eines oberflächenmodifizierten Calciumcarbonate als Schlagfestkomponente bei der Herstellung von schlagfesten weichmacherfreien Formkörpern auf der Grundlage von Polyvinylchlorid oder überwiegend aus Vinylchlorid aufgebauten Polymerisaten - Google Patents

Description

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Starre Formkörper aus nicht weichgemachtem keit vom Stabilisierungssystem beobachtet werden.

Hart-Polyvinylchlorid und dessen Mischpolymerisaten, Besonders gute Effekte werden mit Metallstabilisa-

wie sie durch Extrudieren hergestellt werden, zeigen toren erzielt.

im allgemeinen eine geringe Schlagfestigkeit, beson- Die Verbesserung der Schlagzähigkeit erfolgt im

ders bei niedrigen Temperaturen. 5 Bereich zwischen 1 und 30% Zusatz oder Zuschlag-

Zur Vermeidung dieser Sprödigkeit hat man bereits stoff, bezogen auf Polyvinylchlorid. Besonders günstige innerlich weichgemachte Polyvinylchloridtypen ein- Effekte werden im Bereich zwischen 5 und 20% ergesetzt oder die Schlagfestigkeit durch Zusätze wie zielt, in dem die Schlagzähigkeit praktisch gleich-Acrylnitrilpolymerisate oder partielle Ester aus einem bleibend ist. Dieser Bereich gestattet die Herstellung mehrwertigen aliphatischen Alkohol mit einer höheren ao hochgefüllter und preisgünstiger Artikel ohne Verungesättigten Fettsäure verbessert. schlechterung der Schlagzähigkeit.

Bei den bekannten Maßnahmen zur Verbesserung Die Herstellung der erfindungsgemäßen schlagder Schlagfestigkeit werden relativ teure Zusätze, die festen Hart-Polyvinylchlorid-Mischungen erfolgt nach den Mischungspreis erhöhen, benutzt. Es wurde nun irgendeiner bekannten Aufarbeitungstechnik. In der gefunden, daß sich die Schlagfestigkeit von durch 15 Regel wird das Polyvinylchlorid, der Zusatz oder ZuExtrudieren hergestellten Hart-Polyvinylchlorid-Arti- schlagstoff und die übrigen Zusatzstoffe, wie Stabilisakeln durch den Zusatz eines gefällten Calciumcarbonats toren, Gleitmittel und Farben in einem schnellunter gleichzeitiger Erniedrigung des Mischungs- laufenden Mischer mit oder ohne Temperaturerpreises verbessern läßt. höhung homogen gemischt und anschließend, ent-

Der Einsatz von anorganischen Füllstoffen in 20 weder über Granulat oder direkt von der Pulver-Weich- und Hart-Polyvinylchlorid ist an sich bekannt. mischung aus, zu den entsprechenden Produkten auf In der Praxis werden die verschiedensten Produkte Ein- oder Mehrfach-Schneckenextrudern oder sonsti- f auf Silikat- und Carbonatbasis eingesetzt. Anorga- gen Verformungsmaschinen verarbeitet. v. nische Füllstoffe führen im allgemeinen zu einer Die Vorteile der erfindungsgemäßen Verwendung starken Versprödung extrudierter Hart-Poly vinyl- 25 werden in den folgenden Beispielen verdeutlicht:
chlorid-Artikel. Sie werden daher nur dort eingesetzt, Alle Mischungen wurden auf einem Henschelwo die Verschlechterung der Schlagfestigkeit ohne Mischer vorgemischt, bei den Beispielen 1, 2 und 3 bis Bedeutung ist. Es hat nicht an Versuchen gefehlt, die 100⁰C, Beispiel 4 bis 14O⁰C und anschließend bei Schlagfestigkeit von Hart-Polyvinylchlorid durch den 170⁰C mit einem Einschneckenextruder granuliert. Einsatz von geeigneten anorganischen Füllstoffen zu 30 Aus dem Granulat wurde unter den bei den Beispielen verbessern. Untersucht wurden Füllstoffe auf Basis angegebenen Temperaturen ein Rohr mit einem natürlicher Kreiden, Caoline, gefällter Kieselsäure Außendurchmesser von 15 mm und einer Wandstärke oder Silikate und gefällter Kreiden. Obgleich z. B. von 1,5 mm gefahren. Probestücke von 20 mm Länge in den gefällten Silikaten und Kieselsäuren Produkte wurden der Schlägfestigkeitsprüfung unterworfen. Die mit äußerst kleiner Teilchengröße und einer spezi- 35 Prüfung erfolgte nach der schwedischen Norm fischen Oberfläche bis zu 250 m²/g vorliegen, die z. B. Simko 23 A-1958 7c, Apparatur F i g. 1.
in Kautschuk und ähnlichen Polymeren als aktive

Füllstoffe zur Verbesserung der mechanischen Eigen- Beispiel 1
schäften eingesetzt werden, führt ihr Einsatz in Hart- _{m Teile s ensions}__pvc
Polyvinylchlorid zur volligen Versprodung. Auch die 40 3 _{Teile dib}£_{sisches Bleistearat}
natürlich vorkommenden Kreiden und Caoline einschließlich der durch Oberflächenbehandlung erzeug- Extruderbedingungen: Schnecke 2Od, Kompression ten Produkte führen zu einer Verschlechterung der 1:2,5; kernprogressiv, Temperatureinstellung von ,·- Schlagfestigkeit. Das gleiche wird auch mehr oder Einfüllöffnung bis zum Mundstück 190⁰C, 174°C, (.__ weniger bei der Verwendung von gefällten Calcium- 45 190⁰C. ~" oder Magnesiumcarbonaten beobachtet. . B ' s ' 1 2

Es wurde nun gefunden, daß die Schlagfestigkeit

von Hart-Polyvinylchlorid durch Zusätze oder Zu- 100 Teile Suspensions-PVC *

schlagstoffe, die zur Hauptsache aus gefälltem CaI- 2 Teile dibasisches Bleistearat

ciumcarbonat bestehen und eine Oberfläche'von 10 bis 5° 2 Teile Glycerinmonooleat
50 m²/g, besonders 15 bis 30 m²/g, entsprechend einer

Teilchengröße von 0,1 bis 0,04 μ besitzen, entscheidend Extruderbedingungen wie im Beispiel 1; Temperaverbessert wird. Diese Zusätze oder Zuschlagstoffe türen 174° C, 184°C, 180⁰C.
werden im allgemeinen zur Verbesserung ihrer Ein-

mischbarkeit mit Stearinsäure ummantelt, wobei etwa 55 B e i s ρ i e 1 3

3 % Stearinsäure eingesetzt werden. Die Stearinsäure 100 Teile Suspensions-PVC

wird im allgemeinen durch eine Oberflächenreaktion 3 Teile dibasisches Bleistearat

als Calciumstearat gebunden. Die Voraussetzung für 10 Teile gefälltes, oberflächenmodifiziertes

die verstärkende Wirkung der gefällten Calcium- Calciumcarbonat gemäß Sp. 1, Z. 49 bis 57.
carbonate ist, neben einer geeigneten Teilchengröße, 60

eine glatte Oberfläche, die im Idealfall rund ist, ein Extruderbedingungen wie Beispiel 1; Temperaturen

geringer grobkristalliner Anteil und eine möglichst 185⁰C, 188°C, 180°C.

gleichmäßige Teilchengröße. Die drei Proben der Beispiele 1 bis 3 wurden mit

Die erfindungsgemäße Verbesserung der Schlag- einem Gewicht von 1500 g, einer Fallhöhe von 45 cm Zähigkeit ist unabhängig von den Stabilisatoren, als 65 und einer Temperatur von 20⁰C auf ihre Schlag-Verarbeitungshilfen benutzten Weichmachern und Zähigkeit geprüft. Anschließend wurde durch Varia-Gleitmitteln der Polyvinylchloridmischung, obgleich tionen der Temperatur die Bruchtemperatur bei gewisse Unterschiede in der Wirksamkeit in Abhängig- gleichem Gewicht und gleicher Fallhöhe festgestellt.

	Schlagprüfung	3	Bruchtemperatur
Beispiel	I ++-	20° C	70 bis 90° C 0 bis 10° C 0°C
1 2 3

— = nicht bestanden.
+ = bestanden.

Die Beispiele zeigen eine Verbesserung der Schlagzähigkeit durch Einsatz von 10 Teilen gefälltes, oberflächenmodifiziertes Calciumcarbonat gemäß Sp. 1, Z. 49 bis 57. Trotz Füllung von etwa 10 °/₀ liegen die Werte noch besser als bei Benutzung von Glycerinmonooleat.

Beispiel 4

100 Teile Suspension-PVC

2 Teile Barium-Cadmium-Laurat 1 Teil alkylphenolhaltiger Komplexbildner
1 Teil E-Wachs

0 bis 20 Teile gefälltes, oberflächenmodifiziertes Calciumcarbonat gemäß Sp. 1, Z. 49 bis 57.

Extruderbedingungen wie Beispiel 1; Temperaturen 188⁰C, 193°C, 172°C.

Durchführung der Prüfung: Gewicht 1500 g, Fallhöhe 45 cm, Füllstoffeinsatz 0,2V₂, 5, 10, 15, 20 Teile auf 100 Teile Polyvinylchlorid. Ergebnis s. Diagramm.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verwendung eines mit Stearinsäure oberflächenmodifizierten Calciumcarbonates gleichmäßiger Teilchengröße und einer glatten Oberfläche von 10 bis 50 m²/g nach BET in einer Menge von 10 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf Polyvinylchlorid, als Schlagfestkomponente in weichmacherfreiem oder nicht mehr als 5°/₀ Weichmacher enthaltendem Polyvinylchlorid bei der Herstellung von schlagfesten Formkörpern.

2. Eine thermoplastische Formmasse auf der Grundlage von Polyvinylchlorid oder überwiegend aus Vinylchlorid aufgebauten Polymerisaten, die 1 bis 30 Gewichtsprozent eines mit Stearinsäure oberflächenmodifizierten Caldumcarbonates gleichmäßiger Teilchengröße und einer glatten Oberfläche von 10 bis 50 m²/g nach BET enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen