DE1919520B2

DE1919520B2 - Zur Herstellung von klaren, durchsich tigen Folien zu verwendende thermoplasti sehe Formmassen auf der Basis von Poly vinylchlorid mit hohem Erweichungspunkt

Info

Publication number: DE1919520B2
Application number: DE19691919520
Authority: DE
Inventors: Michel Orsay Legros Jean Montmorency Juillard, (Frankreich)
Original assignee: Produits Chimiques Pechiney Saint Gobain
Current assignee: Produits Chimiques Pechiney Saint Gobain
Priority date: 1968-04-19
Filing date: 1969-04-17
Publication date: 1971-01-21
Also published as: NL6904972A; BE731667A; DE1919520A1; AT296603B; DK124037B; CH512529A; GB1217998A; FR1588467A; ES366185A1

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Formmassen auf der Basis von Polyvinylchlorid, zur Herstellung von klaren, durchsichtigen Folien, insbesondere zur Verpackung von Lebensmitteln.

Polyvinylchloride sind weit verbreitete Kunststoffe mit einer Reihe von interessanten Eigenschaften, auf denen die verschiedenartigen Verwendungsmöglichkeiten dieser Kunststoffe beruhen. Die Polyvinylchloride sind hart und zäh, abriebfest, inert gegenüber den meisten Alkalisalzen, Alkoholen und aliphatischen Kohlenwasserstoffen und zeigen darüber hinaus eine gute Beständigkeit gegenüber dem Abbau z. B. unter der Einwirkung von Sauerstoff, Ozon und UV-Licht. Außerdem sind diese Kunststoffe nicht entflammbar. Die Verwendungsmöglichkeiten von hartem oder wenig plastifiziertem Polyvinylchlorid haben auf Grund seiner außerordentlichen Eigenschaften sehr stark zugenommen, aber manche Anwendungsgebiete bleiben diesem Kunststoff verschlossen, weil einige seiner Eigenschaften, vor allem die Wärmebeständigkeit, nur wenig ausgebildet sind. Zur Verbesserung der Wärmebeständigkeit wurden bereits Polyvinylchloride nach speziellen Verfahren hergestellt, die zur Ausbildung besonderer Eigenschaften führten, z. B. die sogenannten »kalten«, d. h. durch Polymerisation bei tiefen Temperaturen erhaltenen Polyvinylchloride; es wurden auch bereits die üblichen Polyvinylchloride besonderen Behandlungen z. B. einer Chlorierung unterworfen, um Sonderprodukte, sogenannte »nachchlorierte« Polyvinylchloridsorten zu erhalten. Derartige Polyvinylchloride weisen zwar eine bessere Wärmebeständigkeit auf, sie sind aber sehr viel schwieriger zu verarbeiten oder anzuwenden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Verarbeitung und Anwendung von Polyvinylchloriden mit hohem Erweichungspunkt zu erleichtern und ihre (spanlose) Bearbeitung zu verbessern, insbesondere von Polyvinylchloriden, die durch Polymerisation bei tiefen Temperaturen erhalten werden oder von nachchloriertem Polyvinylchlorid oder von Gemischen dieser beiden Sorten.

Erfindungsgemäß werden Formmassen verwendet, bei denen man in die in Rede stehenden PVC-Sorten 2 bis 50% eines Terpolymeren aus x-Methylstyrol, Styrol und Acrylnitril mit einem Gehalt von mehr als 50%«-Methylstyroleinheiten einarbeitet, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse; das Terpolymer ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß es keine Monomerreste enthält und einen Erweichungspunkt über 105⁰C, vorzugsweise über U0°C unter einer Last von 5 kg, gemessen nach der französischen Norm NF T 51 021 (V i c a t), aufweist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden Formmassen verwendet, bei denen in das PVG 5 bis 40°/₀ eines Terpolymers eingearbeitet wird, das aus 5Obis9O°/_o a-Methylstyroleinheiten, 1 bis 40°/₀ Styroleinheiten und 10 bis 40°/₀ Acrylnitrileinheiten besteht und einen Erweichungspunkt nach V i c a t unter einer Last von 5 kg von 110 bis 115⁰C aufweist.

Als kalte Vinylchloridpolymerisate werden die Produkte bezeichnet, die durch Polymerisation bei ziemlich tiefen Temperaturen, z. B. unter —20⁰C sowohl nach dem üblichen Verfahren als auch auf radiochemischem Wege erhalten werden. Diese Polymeren sind durch sehr hohe Molekulargewichte und durch hohe Kristallinitätsgrade charakterisiert. So bezieht sich die Erfindung beispielsweise auf Vinylchloridpolymerisate mit einer Viskositätszahl >80, vorzugsweise >120 (gemessen gemäß der Norm NF T 51 013 — Februar 1958, veröffentlicht am 2. 4. 58).

Als perchlorierte oder nachchlorierte Polyvinylchloride werden diejenigen Produkte bezeichnet, die man erhält, wenn man durch Polymerisation in der Masse, in Suspension oder in Emulsion hergestellte Polyvinylchloride so nachchloriert, daß der Chlorgehalt von 56,4 auf bis zu 70 % ansteigt.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele ίο näher erläutert.

In den Beispielen wurden Polyvinylchloridsorten verwendet, die aus einem nachchlorierten PVC mit einem Chlorgehalt von 67 bzw. 65 % und einer Viskositätszahl von etwa 80 bzw. etwa 110 erhalten worden is sind.

Als kaltes PVC wurden die durch Polymerisation bei —30 bis —40⁰C erhaltenen Produkte mit Viskositätszahl von 200 bis 400 verwendet.

Als Stabilisatoren und Schmiermittel wurden Ba/Cd-Laurat und Ba/Cd-Ricinoleat verwendet.

Alle Prozentangaben und Teile beziehen sich auf

das Gewicht, wenn nicht anders angegeben. Außerdem wird zusätzlich zur Formbeständigkeit nach V i c a t, gemessen nach der Norm NF T 51021, die Temperatur nach V i c a t ^α/ιο angegeben, die dem Beginn der Deformation entspricht und diejenige Temperatur ist, bei welcher die Eindringtiefe unter einer Last von 5 kg Vio ^mm beträgt bei sonst gleichen Bedingungen wie in der angegebenen Norm.

Beispiel 1

Mit einem nachchlorierten Polyvinylchlorid, Chlorgehalt 67°/o. wurden Gemische verschiedener Zusammensetzung bereitet und aus diesen Formmassen 10-10-4 mm³ große Prüfkörper hergestellt, mit denen die Temperatur nach V i c a t Vio ^un<3 normal bestimmt wurde. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt.

Tabelle 1

	1	2	3	4
₅o Nachchloriertes PVC, Teile Terpolymer, Teile Ba/Cd-Laurat, Teile Temperatur Vicat, ⁰C	90 10 2 100 115	80 20 2 100 113	70 30 2 100 110	50 50 2 92 107
⁵^ normal

Beispiel 2

Es wurden mit dem nachchlorierten Polyvinylchlorid, Chlorgehalt 65%, Gemische mit unterschiedlichen Gehalten an Terpolymeren bereitet. Aus diesen Formmassen wurden die 10-10-4 mm³ großen Prüfkörper hergestellt, mit denen die Vicat-Temperaturen Vio und normal bestimmt wurden. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengefaßt.

Tabelle 2

Nachchloriertes PVC, Teile

Terpolymer, Teile

Ba/Cd-Laurat, Teile

Ba/Cd-Ricinoleat, Teile ..
Temperatur Vicat, ⁰C
V

10 · · ·

normal

1	2	3
90	80	70
10	20	30
2	2	2
2	2	2
98	98	98
112	111	107

50 50

2 2

98 107

Temperatur Vicat des Terpolymeren etwa 110

Diese Produkte waren bei 190⁰C verknetet und bei 195° C preßgeformt worden.

Man stellt eine Verbesserung der Anwendung und Verarbeitung »Gelbildung des nachchlorierten PVC« fest:

Ohne erfindungsgemäßes Terpolymer erhielt man beim Verkneten und Formpressen Folien mit zahlreichen nichtgelierten körnigen Einschlüssen, z. B. »Fischaugen«, die vor allem bei Platten sichtbar wurden, wenn man die Folien in der Durchsicht betrachtete. Bei Zugabe von Terpolymeren hingegen wurden Folien erhalten, die keinerlei nichtgelierte körnige Einschlüsse oder Granulen mehr enthielten und ein wesentlich homogeneres Aussehen aufwiesen.

Beispiel 3

Es wurde ein Gemisch aus 80 Teilen kaltem PVC, 20 Teilen Terpolymer und 3% Ba/Cd-Ricinoleat verf'netet, auf einem Walzenmischer in Folien übergekührt und nach dem Ausziehen zu Folien weitere 10 min nuten bei 165⁰C geknetet. Diese Folien wurden nach 12 Minuten langem Vorerhitzen auf 19O⁰C 5 Minuten lang unter Druck bei derselben Temperatur verformt. Mit dem erhaltenen Produkt wurde eine Temperatur nach Vicat V10 ^von 87° C und eine Temperatur nach Vicat normal von 104,6⁰C bestimmt.

Wurde lediglich das kalte PVC verarbeitet, so enthielten die daraus hergestellten Folien zahlreiche punktförmige Stellen, die die Zersetzung oder den Abbau beschleunigten. Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Formmassen mit Zusatz von Terpolymer hingegen wurden durchsichtige gelierte Platten erhalten. Der erfindungsgemäße Zusatz von Terpolymer bringt somit zwei Verbesserungen, und zwar eine Verbesserung der Farbe und eine Verbesserung der Transparenz.

Die erfindungsgemäßen Formmassen eignen sich vor allem zur Herstellung von Einschlagfolien für Lebensmittel und unterscheiden sich damit vorteilhaft von den sogenannten ABS-Produkten, die nicht als Verpackungsmaterial für Lebensmittel verwendet werden können.

Die erfindungsgemäße Verbesserung der Verarbeitbarkeit und Verwendung ist besonders ausgeprägt bei kalten PVC-Sorten und bei nachchlorierten PVC-Sorten; sie tritt aber auch deutlich bei gewöhnlichen PVC-Sorten zutage; darüber hinaus bringt die Erfindung den Vorteil, daß die Formbeständigkeit nach Vicat dieser Produkte erhöht wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung von thermoplastischen Formmassen, enthaltend 98 bis 50 Gewichtsprozent Polyvinylchlorid mit hohem Erweichungspunkt und 2 bis 50 °/₀ eines Terpolymeren aus x-Methylstyrol, Styrol und Acrylnitril mit einem Gehalt von mehr als 50% a-Methylstyroleinheiten, das keine Monomerreste enthält und dessen Erweichungspunkt nach Vicat über 105⁰C, vorzugsweise über 110⁰C liegt, zur Herstellung von klaren, durchsichtigen Folien, insbesondere zur Verpakkung von Lebensmitteln.

2. Ausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Formmasse verwendet wird, die neben 95 bis 60% Polyvinylchlorid 5 bis 40 g Terpolymer, bestehend aus 50 bis 90% «-Methylstyroleinheiten, 1 bis 40% Styroleinheiten und 10 bis 40% Acrylnitrileinheiten, mit einem Erweichungspunkt nach Vicat von 110 bis 115°C enthält.

3. Ausbildung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verwenden Formmassen ein durch Tieftemperaturpolymerisation hergestelltes Polyvinylchlorid mit einer Viskositätszahl > 80, vorzugsweise > 120, enthalten.

4. Ausbildung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verwendenden Formmassen ein durch Polymerisation bei Temperaturen unter — 30°C hergestelltes Polyvinylchlorid mit einer Viskositätszahl > 180 enthalten.

5. Ausbildung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verwendenden Formmassen ein nachchloriertes Polyvinylchlorid mit einem Chlorgehalt > 60% enthalten.