DE2005177A1 - - Google Patents

Description

2Π0 ^177

RlCHTSANWALTf ' ' '

DR. JUR. DIPL-CHEM. WALTiR BEIL .

ALFREDHOEPPENER 4. Feb.iä70

DR. JUR. DIPL.-CHEM. H.-J. WOLFF
DR. JUR. HANS CHR. BEIL

*23 FRANKFURT AM MAIN-HÖGHST

ADELONSTRASSE58

Unsere Ur. 16.058 ·

Stauffer Chemical Company '

Few York, Έ.Ί., Y.St.A. .

Vinylchlorid-Homopolymere ■

Gegenstand der Erfindung sind Vinylchlorid-Homopolymere mit einem Gehalt an mit ungesättigten Carbonsäureanhydriden hergestellten Copolymeren, die sich durch eine erhöhte Schlagfestigkeit auszeichnen.

Polyvinylchlorid ist ein weit verbreitetes und häufig angewandtes synthetisches thermoplastisches.Harz, das nur geringe Kosten verursacht. Es wird in Form eines weißen Pulvers oder in form von farblosen Körnchen oder Perlen erhalten, die durch Anwendung von Warme und Druck in verschiedene Formen übergeführt werden können. Es ist geschmackund geruchlos, widerstandsfähig gegenüber Chemikalien, Einwirkungen von Feuchtigkeit und. luft eingeschlos sen, hinsichtlich der Flammfestigkeit und des von- selbst Erlöschens Änderen preisgünstigen Kunststoffen überlegen, dimensionsbeständig und weist gute elektrische Eigenschaften auf. Es absorbiert weder Wasser noch öl, löst sich auch nicht in diesen Materialien und 1st in Wasser sowie den meisten organischen Lösungsmitteln unlöslich..

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Seine Eigenschaften variieren stark mit der angewandten Polymerisationsmethode. Die Vinylchlori'd-Homopolymeren werden gewöhnlich durch Suspensionspolymerisation hergestellt. Bei diesem Verfahren wird das Monomere, das einen geeigneten Katalysator gelöst enthält, in ein wässriges Medium gegeben. Das Monomere wird in diesem Medium in Form von Kügelchen suspendiert, die durch heftiges Rühren in ■■.'. Gegenwart eines kolloidalen Suspensionsstabilisierungsmit-

tels an einer Vereinigung gehindert werden. Auf diese V/eise k-· '■ ■
' ' werden körnige Polymerisationsprodukte erhalten. Die ge-

Wf nannte und andere Polymerisationsmethoden, wie die Emulsions-, Lösungs- und Massepolymerisation sind hinreichend bekannt.

Obwohl dieses Produkt in hohem Maße technische Anwendung gefunden hat, ist seit langem bekannt, daß es langsam unter Freisetzung von gasförmigem Chlorwasserstoff'abgebaut wird. Es werden daher zur Verhinderung des langsamen Abbauprozesses bei der Herstellung Stabilisierungsmittel in Form von Blei-, Zink-, Barium-, Calcium-, Zinn- und "" Epoxyverbindungen zugesetzt. Ferner wurden viele andere ^₁.' Zusätze zur Verbesserung der Lichtbeständigkeit, der Hitze- Jk> beatändigkeit, der Antioxydationseigenschaften usw. vorgeschlagen. Es wurden auch schon Zusätze für die Verbesserung der Schlagfestigkeit des Produkts empfohlen. Zur

"ι .IV.

'-■ ' Erzielung einer merklichen Verbesserung sind hiervon Je- ;*■* ' doch große Mengen erforderlich, welche die Kosten stark

erhöhen und außerdem die physikalischen Eigenschaften ka- ά·. schieren*. Darüber hinaus konnte mit den bekannten Zusät- '$* zen, weder einzeln noch in Kombination,keine echte Verbes- y.'" eerung der Schlagfestigkeit erreicht werden.

Es wurde nun gefunden, daß durch den Zusatz kleiner Men gen von Copolymeren ungesättigter Carbonsäureanhydride au in üblicher Weise in Kb'rnchenform hergestellten

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Yinylchloridhomopolymeren die Schlagfestigkeit des Endprodukts stark verbessert wird. Die erfindungsgemäßen Zusätze können allein oder zusammen, mit herkömmlichen .Stabilisierung smit-teln" verwendet werden» .

In ein mit Heiz- und Rührvorrichtungen versehenesReaktionsgefäß; wird Wasser gegeben. Dann wird auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt. Das Vinylefrlörid-Monomere wird zusammen mit einem Suspendiermittel· in das Wasser gegeben. Anschließend wird eine vorbestimmte Menge Katalysator zugesetzt. Bei diesem Katalysator kann eis sich um einen der :■ zahlreichen ι üblicherweise verwendeten .Katalysatoriin han- . dein. Der Katalysator kann allein oder in einerTrägerlösung zugesetzt werden. Die gesamte Suspension wird dann, erhitzt, bis das Vinylchlorid vollständig polymerisiert ist. Die oben für die einzelnen Komponenten angegebene ■ . Reihenfolge der Zugabe ist nicht zwingend. Man erhält auf diese Weise Polyvinylchlorid in Form von leicht lau handhabenden kleinen Perlen. . _:

Die Polyvinylchlorid-Perlen werden dann in eine übliche Mischvorrichtung gegeben. Dort wird ein Oopolymeres eines ungesättigten Carbonsäureanhydrids in dem Hqmopolymeren dispergiert. Es ist wesentlich, daß das Arihydrid-bopolymere vollständig in den Polyvinylchlorid-Perlen dispergiert wird* Die Menge des jsugesetzten Anhydrid^Öopolymeren -be---"-. t£ägt mittdestens 0,1 ie lie, bezogen auf das ffeyricht des Polyvinylchlorids... Vorzugsweise vrerden bis etwa? 5 Gewichtsteile yerwexidet, Dana können sich übliche T maßnähmeii anschließen·^ wie Ife^ahlen, Strangpresöeii 4gl* Naoit einer speziellen AutfÜfcDungsform kanu -«.tfiräi.^ imteiv bei einer' iemperatür zwis ehen etwa 150 und: 200° Ö gemethlen und dann bei einer femperatur von bis etwa 230° C in Felle gepreßt werden.

INSPECTED

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Die Carbonsäureanhydride müssen ungesättigt sein. Bei den Carbonsäureanhydriden kann es sich um Citraconsäure-, Aconitsäure-, Itakonsäure- und Maleinsäureanhydrid und beliebige Gemische dieser Anhydride handeln. Die Carbonsäureanhydride müssen mit einer zweiten Komponente copolymerisiert sein. Bei der zweiten Komponente kann es sich um Äther, insbesondere Alkylvinyläther, in denen der Alkylrest 1-25 Kohlenstoff atome enthält und gerad- oder verzweigtkettig sein kann, Styrol und Olefine handeln. Die ungesättigten erfindungsgemäß zu verwendenden Carbonsäureanhydrid-Copolymere können somit Methylvinyläther/Maleinsäureanhydrid, Isobutylvinyläther/Maleinsäureanhydrid, Octadecylvinyläther/ Maleinsäureanhydrid, Styrol/Maleinsäureanhydrid, Methylvinyläther/Citraconsäureanhydrid, Isobutylvinyläther/Citraconsäureanhydrid, Octadecylvinyläther/Citraconsäureanhydrid, Styrol/Citraconsäureanhydrid, Methylvinyläther/Aconitsäureanhydrid,/octadecylvinyläther/Aconitßäureanhydrid, Styrol/ Aconitsaureanhydrid, Methylvinyläther/Itakonsäureanhydrid, Isobutylvinyläther/Itakonsäureanhydrid, Octadecylvinyläther/ ItakonBäureanhydrid, Styrol/Itakonsäureanhydrid Copolymere oder deren G-emische sein. Falls gewünscht, können herkömmliehe Stabilisierungsmittel, Antioxidationsmittel oder dgl. mit ihnen vermischt werden»
Isobutylvinyliithor/AconitsiiureAnhvdrid,

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1--5

Mit einem in Körnohenform hergestellten irinylohlorid-Homopolymeren wurden verschiedene Zubereitungen hergestellt. Die Zubereitungen wurden 5 Minuten bei 179»S-182⁶ Ö gtmahlen und bei 17915° O gepreßt. Dann wurden aur phynilcalisohen Untersuchung Proben ausgeschnitten. Die iioben von 5 verschiedenen Zubereitungen wurden auf ihre in kg/ca !. ausgedrückte Zug-Schlagfestigkeit untersucht. Die Ergebnisee dieser Untersuchungen Bind in Tabelle I zueammengestellt.

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_ 5 —

Tabelle I

Zug-Schlagfe s tigke it,

kg/cm²

(ASTM D 1822 61T)

Beispiel 1

(Kontrolle) ·

PVC-Homopolymeres - 100 Gewichtsteile 5_}1 Mark - WS* 2 "

Weichmacher .

(Stearinsäure) - 0,5 "

Beispiel 2 .. - ' -

PVC-Honrpolymeres -" 100 Gewichtsteile 14,9 Mark - WS* - 2 "

Methylvinyläther/ -

Maleinsäureanhy- ■

drid Copolymeres - 0,5 "

Beispiel 3 ·

pyC-Homopdymeres - 100 G-ewichtsteile 12,4

Mark - ViS* - 2 »

Styrol/Maleinsäure anhydrid ■ Oopolymeres - 0,5 "

Beispiel 4

PVG-Homopolymeres- 100 Gewichteteile 8,8 Mark - WS* - 2 » Xsobutylvinyl- '

äther/Malein- ·

eaureanhydrid

Copolymeree- - 0,5 "

Zug-Schlagfestigkeit

kg/cm²

(ASTM D 1822 61T)

Beispiel 5

\ PVC-Homopolymeres - 100 Gewichtsteile 9,5 ■; ■■'. Mark - WS* 2 "

Octadeoylvinyläther/Maleinsäureanhydrid Copoly-' meres - 0,5 "

w * Barium/0admium Stabilisierungsmittel

Wie aus einem Vergleich mit der Kontrollzubereitung hervorgeht, wird durch den erfindungsgemäßen Zusatz von Karbonsäureanhydrid Copolymeren eine wesentliche Verbesserung der Zug-Schlagfestigkeit erreicht. Die erfindungsgemäßen Zusätze können auch mit Copolymeren oder anderen polymeren Zusammensetzungen vermischt werden.

Claims (3)

- 7 - - - . - \ · -■"■■'■■': · ■■■■■■.■■■"■ Patentansprüche· ; .; ■ -■--"'"'-.-

1. Vinylehlorid-Homopolymere mit einem Gehalt an einem Carbonsäureanhydrid Gopolymeren. . .

2. Polymere nach Änsprueh 1, dadureh gekennzeichnet, daß sie das Carbonsäureahhydrid Copolymere in einer Menge von minde stens 0,1 Grewicht ß i senthaiten.

3. Polymere nach Änsprueh 1, dadurch gekennzeichnet, daß

. sie Copolymere aus ungesättigten Carbonsäureanhydriden und Alkylvinyläthern, Styrol, Olefinen oder deren Gemischen 'enthalten.

4, Polymere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkylrest in den Alkyl vinyläthern 1-25 Kolilenstoffatome enthält und der Methyl-* Isobutyl- oder Octadeoyl rest ist. ;■""■■■ ."....:

5* Polymere nach.Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymere aus Maleinsäure-, Citraconsäure-, Aconit säure^, Itakonsäureanhydrid oder deren Gemischen hergestellt isi?» ■■■"·-■ Γ' ■:",

Stauffer Chemical Company York* N.Ϊ;, V

Rechtsanwalt

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