DE2014851A1 - Vinylchloridpolymermassen - Google Patents
VinylchloridpolymermassenInfo
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- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf thermoplastische Polymermassen
mit ausgezeichneter Verarbeitbarkeit, Transparenz und ausgezeichneten anderen physikalischen und chemischen Eigenschaften.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Vinylchloridpolymermassen, bestehend hauptsächlich aus (I)
mindestens einem Vinylchloridpolymeren, aus der Gruppe von Vinylchloridhomopolymeren und -mischpolymeren und -(H)-M-i-s-e-h-—
polymeren aus ungesättigtem Nitril,Methylmethacrylat und Alkylacrylat.
___...
Während die Vinylchloridhohomopolymeren und -mischpolymeren (die nachstehend als PVC bezeichnet werden) gute
chemische und physikalische Eigenschaften aufweisen und weitverbreitet verwendet werden, weisen sie den Nachteil auf,
daß sie in verschiedener Hinsicht mangelhaft verarbeitbar
sind. D.h., ihre Schmelzviskosität ist hoch (geringe Fließ-
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20H851
fähigkeit) , ihre Teinperaturabhängigkeit ist groß, sie sind
schwierig unmittelbar in eine homogene Schmelze aus der Pulverform durch Knetarbeitsweisen mittels Walzen u.dgl.
zu verarbeiten, der Oberflächenzustand der daraus erhaltenen, aus der Schmelze geformten Gegenstände ist mäßig u.dgl.
Während ein Teil dieser Machteile durch Zugabe eines Weichfc machers überwunden v/erden kann, stellt dies keine Gesamtlösung
im Falle von steifen bzw. harten Produkten dar, da Probleme in Verbindung mit der mechanischen Festigkeit der
Produkte und der Extraktion und Flüchtigkeit des Weichmachers bestehen. Es ist eine Anzahl von Verfahren zur Verbesserung
der Verarbeitbarkeit von PVC durch die Zugabe von harzartigen Materialien vorgeschlagen worden, bei denen nicht
der Erweichungseffekt wie im Falle der Weichmacher auftritt, jedoch besitzen sie alle ernsthafte Nachteile. Während beispielsweise
im Falle des Verfahrens der Zugabe eines Mischpolymeren aus Methylmethacrylat und Styrol (USA-Patentschrift
2 791 600) der Effekt der Schmelzviskositätsverminderung
feststellbar ist, ist die mechanische Festigkeit des Produktes beeinträchtigt^und es kann außerdem praktisch keine Wirkung
bezüglich der Verbesserung des Oberflächenzustandes des geschmolzenen
Produktes festgestellt v/erden. Das gleiche trifft im Falle des Verfahrens der Zugabe eines Mischpolymeren
aus Styrol und einem Alkylacrylat zu (japanische Auslegeschrift 13 864/19G2).
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Andererseits besteht im Falle des Verfahrens der
Zugabe eines Mischpolymeren aus einem Alkylacrylat und Methylmethacrylat oder eines" Homopoiymeren von Methylmethacrylat
(USA-Patentschrift 3 373 229)der unangenehme Nachteil, daß die Schmelzviskosität statt herabgesetzt zu werden höher
wird, sowie die Transparenz des PVC verschlechtert wird, wenn auch eine Verbesserung des/Oberflächenzustandes der
extrudierten und spritzgeformten Produkte festzustellen ι
ist. Ferner hat das Verfahren der Zugabe eines Mischpplymeren
von Acrylnitril und Styrol (japanische Auslegeschrift
5 246/1954) den gleichen Nachteil wie das Verfahren der
USA-Patentschrift 3 373 229.
Aufgabe der Erfindung ist daher PVC-Massen mit hervorragender
Verarbeitbarkeit, Transparenz und hervorragenden anderen Eigenschaften vorzusehen. Zur Lösung dieser Aufgabe
wurde die Verarbeitbarkeit von Massen aus PVC mit verschie-
■ ι
denen Mischpolymeren intensiv untersucht, wobei schließlich ^
PVC-Massen gefunden wurden, mit denen die geschilderten
Nachteile vollständig überwunden wurden und die außerdem
neue Vorteile aufweisen. Es wurde nämlich gefunden, daß
das ternäre Mischpolymere aus Methylmethacrylat, einem Alkylacrylat
und einem ungesättigten IJitril einer speziellen Zusammensetzung oder ein binäres Mischpolymeres aus Methylmethacrylat
und einem ungesättigten Hitril spezieller Zusammensetzung
vollständig mit PVC verträglich ist, und es wurden
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2 0 U 351
vollständig transparente Massen gebildet. Darüber hinaus
waren die so erhaltenen PVC-Massen - aller Wahrscheinlichkeit nach infolge ihrer vollständigen Verträglichkeit den
bekannten Massen bezüglich des Oberflächenzustandes der
daraus geformten Produkte und deren Fließfähigkeit, Transparenz und mechanischen Eigenschaften über den gesamten Bereich
ihrer Verarbeitungstemperaturen wesentlich überlegen. Es wurde ferner gefunden, daß diese Massen insofern neue
Vorteile besitzen, als eine beträchtliche Verbesserung der Massenfließfähigkeit bei niedrigen Temperaturen auftrat,
die Verarbeitungstemperatur herabgesetzt v/erden konnte und eine Verbesserung bezüglich der thermischen Stabilität der
Massen während ihrer Verarbeitung erreicht werden konnte. Außerdem wurde gefunden, daß eine Verbesserung der Verarbeitbarkeit
im Falle ihrer Zugabe zu dem weichgemachten PVC wie im Falle des harten PVC zu erwarten war und auch, daß eine Verbesserung
bezüglich der Biegungstemperatur unter Belastung bemerkt wurde, wenn ein Mischpolymeres, dessen Gehalt an
dem Alkylacrylat niedrig war, verwendet wurde.
Die Erfindung beruht auf der vorstehenden Erkenntnis. Gemäßder Erfindung, wie sie nachstehend im einzelnen
beschrieben wird, werden Vinylchloridpolymormassen gebildet, die aus (I) mindestens einem Vinylchloridpolymeren aus der
Gruppe von Vinylchloridhomopolymeren und -mischpolymeren
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und (II) einem Mischpolymeren aus (a) 2 bis 30 Gew-,-% eines
ungesättigten Nitrile, (b) 10 bis 98 GewV-% Methylmethacrylat
und (c) 0 bis 60 Gew.-% eines Alkylacrylats zusammengesetzt
sind.
In den Zeichnungen stellt Fig. 1 ein Dreiecksdiagramm
dar, das die Zusammensetzung des Mischpolymeren (II) der erfindungsgemäßen
Masse veranschaulicht.
Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Temperatur und der Schmelzviskosität im Falle der Masse gemäß Beispiel 1 veranschaulicht. ,
Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Veränderung der
Fließfähigkeit darstellt, welche mit der Temperaturveränderung der Masse von Beispiel 1 stattfindet.
Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Dehnung und den Temperaturen im erhöhten Temperaturbereich
im Falle der Masse von Beispiel 3 darstellt.
Als Alkylacrylate (c), einer der Bestandteile des Mischpolymeren (II),welches zusammen mit dem PVC (I) die
erfindungsgemäße Masse bildet, werden Alkylacrylate ausgewählt, deren Alkylrest 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthält/
d.h., Methylacrylat, Äthylaerylat, n-Butylacrylat und
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2UU 351
2-Äthylhexylacrylat, welche einzeln oder in Kombination
als Gemisch verwendet werden können. Bevorzugt sind die Alkylacrylate/ deren Alkylrest 2 bis 8 Kohlenstoffatome
enthält.
Als ungesättigte Nitrile (a), einer der anderen Bestandteile des Mischpolymeren (II) v/ird gewöhnlich Acrylnitril
verwendet, jedoch können auch die alpha,, ß-ungesättigten Nitrile, v/ie Methacrylnitril, Kthacrylnitril, Chloracrylnitril
und alpha-Cyanoäthylacrylnitril einzeln oder
in Kombination verwendet v/erden.
Die Massen, die durch Einmischen eines Mischpolymeren,
dessen Gehalt an ungesättigt.-.λ Nitrilen niedriger als
2 Gew.-% ist, in PVC erhalten v/ird, v/eist keinen großen Unterschied bezüglich ihrer Transparenz oder Fließfähigkeit
im Vergleich mit bekannten Produkten auf. Im Falle der Masse, welche durch Einmischen eines Mischpolymeren, dessen Gehalt
an ungesättigten Nitrilen 30 Gew.~% überschreitet, in PVC
erhalten wird, erscheint andererseits der Nachteil der Produktverfärbung.
Da ferner in diesem Fall die Verträglichkeit mit PVC gering ist, wird nur eine kleine Verbesserung
des Oberflächenzustandes des Produktes erhalten, und wird außerdem die Fließfähigkeit des betreffenden Masse gering.
Die zu verwendende optimale Masse an ungesättigten Nitrilen hängt von der Kettenlänge des Alkylrestes des Alkylacrylats
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des anderen Bestandteils des Mischpolymeren (II) ab. Wenn
der Alkylrest Methyl ist, werden die ungesättigten Nitrile vorzugsweise in einer Menge von 3 bis 5 Gew.■-% verwendet,
-während sie im Falle von Kthy 1 in einer Menge von etwa 10
Gew.-% verwendet werden und im Falle von 2 äthylhexyl in einer Menge von etwa 15 bis 25 Gew.-%. Es besteht keine starke
Beziehung zwischen dieser Menge und dem Gewichtsverhältnis von Methylnvethacrylat zu Alkyiacrylafc. I
In dem Mischpolymeren (U) beträgt der Gehalt an
Alkylacrylaten O bis 60 Gew.—%, während der Gehalt an Methylmethacrylat
IO bis 98 Gew.-% beträgt. Ein Mischpolymeres (II), welches überhaupt keine Älkylacrylate enthält, d.h.,
ein solches, das aus einem ungesättigten Jiitril und Methylmethacrylat
zusammengesetzt ist, ist ebenfalls zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit und der Transparenz von PVC
durch Vermischen hiermit brauchbar., Allgemein gesagt be- ' ,μ
■ ■ : ι
steht im Falle eines MischpolymerenCII), dessen Gehalt an
Alkylacrylaten gering ist, die Tendenz, daß dessen Dispersion
etwas mangelhaft ist, wenn es mit PVC.geknetet wird. Diese
Tendenz wird etwas größer im Falle einer weichgemachten Verbindung,
in welche ein flüssiger Weichmacher einverleibt
wurde. Im Falle winer weichgemachteii Verbindung dieser Art
ist es bevorzugt, ein Mischpolymeres (XIJ zu verwenden,,
dessen Gehalt an Alkylacrylat mindestens IO Gew.-% beträgt.
2U 148 51
Wenn das Verhältnis von Alkylacrylat zu Methylmethacrylat
in dem Mischpolymeren (II) groß wird, wird der Effekt der Verbesserung der Fließfähigkeit der PVC-Masse größer. Ein
Mischpolymeres, dessen Gehalt an Alkylacrylat 60 Gew.-% überschreitet, zeigt kautschukartige Eigenschaften und verliert
die Eigenschaft der Verbesserung des Oberflächenzustandes des PVC-Produktes. Jedoch bewirkt ein Mischpolymeres
einer Zusammensetzung dieser Art eine beträchtliche Verbesserung der Fließfähigkeit von PVC, besitzt Eigenschaften,
die es als hochmolekularen Weichmacher brauchbar macht und besitzt hervorragende Eigenschaften bezüglich der Verhinderung
von Verfärbung an PVC-Produkten im Vergleich mit den bekannten Butadien-Acrylnitril-Mischpolymeren. Das im allgemeinen
am meisten erwünschte Verhältnis von Alkylacrylat zu Methylmethacrylat ( auf Gev/ichtsbasis) liegt im Bereich
von 1:9 bis 2:1.
Das Mischpolymere (II) kann auch ein solches sein, das durch Mischpolymerisation der genannten Monomeren (a),
(b) und (c) zusammen mit einem aliphatischen Vinyl, wie Vinylacetat und Vinylpropionat, einem Vinylether, wie Vinylbutylather
oder anderen Monomeren, welche mit den genannten Monomeren (a), (b) und (c) mischpolymerisierbar sind, erhalten
wurde. Es muß jedoch dafür gesorgt werden, daß zur Erzielung der Aufgabe der Erfindung die von diesem, vierten Monomeren
verwendete Menge 10 Gew.-%, bezogen auf die gesamte
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2 Q 1 4 8 5 1
verwendete Menge der Monomeren (a), (b) und (c) nicht überschreitet.
·
Während das Mischpolymere (IT) durch irgendeine geeignete
Methode hergestellt werden kann, ist eine Arbeitsweise bevorzugt, bei der es schließlich als feine Teilchen
erhalten wird. Ein Mischpolymeres (II) von feinteiliger ~
Form ist vorteilig, da es leicht bei der Vermischung und beim Kneten mit dem PVC gehandhabt werden kann, welches gewöhnlich
in pulverförmigem, teilchenförmigen! Zustand zugeführt
wird. Im Falle einer PVC-Masse, welche mit einem Mischpolymeren (II) , dessen Teilchen zu groß sind, vermischt
wurde, wird manchmal die Dispersion der Teilchen in dem Fall unvollständig, in dem die Formung mittels Pulverextrusions-
oder Pulverinjektionstechniken ausgeführt wird.
Daher ist, wenn es auch möglich ist, das Mischpolymere (II) mittels der Massen-, Lösungs- oder Suspensionspolymerisationsmethode
herzustellen, die gewöhnlich bevorzugte Methode _|
die Emulsionspolymerisation mit anschließender Trocknung des entstehenden Latex zu feinen Teilchen mit einem Sprühtrockner oder durch Verfestigung und Trocknung des Latex
durch die Zugabe von Salzen.
Als Emulgatoren zur Durchführung der Emulsionspolymerisation
sind die bekannten Emulgatoren brauchbar, wie
die Fettsäureselfen, beispielsweise Natriumoleat sowie
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^Ul-. Z 5 1
Natriumalkylbenzolsulfonat, Natriumalkylnaphthalinsulfonat
und Natrium-n-octadecyl-N-1,2-dicarboxyäthylsulfobernsteinsäure-Salz.
Andererseits sind als Polymerisationsinitiatoren die Peroxyde, wie Kaliumperoxyd oder die verschiedenen
Oxydations-Reduktionskatalysatoren brauchbar. Es können die bekannten Bedingungen für die ymerisationstemperatur und
die anderen Polymerisationsbedingungen angewendet v/erden. Da es zur Erreichung des Zieles der Erfindung erwünscht ist,
daß das Mischpolymere (II) von größter Homogenität ist, kann es Fälle geben, in denen es erforderlich ist, die
Zugabe eines Teiles des Monomeren, dessen Reaktion schnell stattfindet, zu dem Polymerisationssystem hinauszuschieben.
Da jedoch die Monomeren, welche das Mischpolymere (II) bilden, im allgemeinen bei etwa der gleichen Geschwindigkeit
reagieren, besteht kaum die Notwendigkeit für eine solche Verschiebung der Zugabe der Monomeren.
Ferner muß das Mischpolymere (II) ein solches sein, dessen grundmolare Viskosität über einem bestimmten Viert
liegt. Je höher der durchschnittliche Polymerisationsgrad des PVC ist, desto höher muß die grundmolare Viskosität des
Mischpolymeren sein. Für ein PVC mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von etwa 600 wird ein Mischpolymeres
(II) mit einer grundmolaren Viskosität (25°C, Chloroform) von über 0,4 bis 0,5 und für ein PVC mit einem durchschnittlichen
Polymerisationsgrad von etwa 1000 ein Mischpolymeres (II)
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■■■" . ; 2UH3 5T
-li
mit einer grundmolaren Viskosität von über 2 bevorzugt.
Der Polymerisationsgrad des Mischpolymeren (II) kann in
zufriedenstellender Weise durch bekannte Methoden eingestellt
werden, beispielsweise eine Methode, bei der die zugegebene Menge Alkylmercaptan reguliert wird.
Die Mischmethode des PVC mit dem Mischpolymeren (II)
kann durch irgendeine der folgendenArbeitsweisen ausge- J
führt werden: Mischung der beiden Bestandteile, welche beide
in Pulverform vorliegen, Zugabe eines Latex aus dem Mischpolymeren (II) zu dem PVC-Pulver mit anschließender
Trocknung, Zugabe eines Latex aus dem Mischpolymeren (II)
zu einer Suspension oder Emulsion der PVC-Teilchen mit anschließender
Trocknung oder Mischpolymerisation des Mönomerengemisches,
welches das Mischpolymere (II) bildet, in einer PVC-Aufschlämmung und anschließende Trocknung der entstehenden Polymerenmasse*
Das Verhältnis, in dem das Mischpolymere (IT) gemischt
wird, kann innerhalb des Bereiches von 0,2 bis IGO
Gewichtsteile je 100 Gewichtsteile PVC variiert werden,
je nach dem Zweck/ für welchen die Masse vorgesehen ist.
Zum Zwecke der Verbesserung des Oberflächenzustandes des
geformten Produktes sind 0,2 bis 5Gewichtsteile geeignet.
Andererseits werden zur Verbesserung der Biegungstemperatur
-.■-(_.■■
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unter Belastung 10 bis 100 Gewichtsteile/ zur Verbesserung der Fließfähigkeit 1 bis 30 Gewichtsteile und wenn es beabsichtigt
ist, als hochmolekularer Weichmacher verwendet zu werden/ mindestens 10 Gewichtsteile bevorzugt.
Füllstoffe, Pigmente, Stabilisatoren zur Stabilisierung gegen Hitze und Licht, Antioxydantien, Schmiermittel,
™ antistatische Mittel, Schlagresistenzverbesserer, Treibmittel
u.dgl. können in die erfindungsgemäße Masse einverleibt werden, und außerdem können Weichmacher in einer Menge nach
Wahl ebenfalls zugegeben werden, falls dies erforderlich ist.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Massen, welche durch Einmischen eines Mischpolymeren (II) in PVC (I),
hergestellt werden, bestehen, wie vorstehend erläutert, in £ ihrer überlegenen Fließfähigkeit und Transparenz sowie in
ihrem beträchtlichen Verbesserungseffekt bezüglich des Oberfl ächenzustandes von Produkten, die daraus erhalten werden.
Insbesondere sind die erfindungsgemäßen PVC-Massen, wenn sie spritzgeformt werden, wirksam zur Verhinderung des Auftretens
von Trübungen oder Maserungen bzw. Streifen an der Oberfläche des geformten Produktes oder zur Verhinderung
der Schichtspaltung der Oberflächenschicht, festgestellt durch den Aceton-Eintauchtest. Im Falle der Extrusionsformung
sind sie in gleicher Weise zur Verhinderung des Auftretens
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von feinen Falten'und Streifen1in der Oberfläche des geformten Produktes wirksam» ;" Diese Verbesserung des Oberflächenzustandes
oder des Beanspruchungszustandes hat in gleicher Weise eine vorteilhafte. Wirkung auf die . Festigkeitsverbesserung
des geformten Produktes. Auch im Falle der Vakuumformung
wird das Formen erleichtert, da die Dehnung der erfindungsgemäßen PVC-Massen bei erhöhten Temperaturen groß
ist» Dieser Vorteil wird in gleicher Weise festgestellt, wenn die erfindungsgemäßen PVC-Massen mit einem Weichmacher
versehen werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung, wobei Teile auf das Gewicht bezogen
sind. .■■""■-
Ein Autoklav wurde mit 200 Teilen destilliertem Wasser, 2,5 Teilen Natriumdodecylbenzolsülfonat, 0,3 Teil
Kaliuiiipersulfat und den Monomeren sowie den Mitteln zur
Regulierung des Molekulargewichtes, welche in Tabelle I
angegeben sind/ beschickt, worauf der Autoklav mit Stickstoff
gespült und bei 5ö°C erhitzt wurde. Die zur Beendigung der Polymerisationsreaktion erforderliche Zeit betrug
bis zu 8 Stunden. Der entstehende Latex wurde durch Eingießen
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in eine wäßrige Aluminiumsulfatlösung verfestigt, worauf
gewaschen und getrocknet wurde. Auf diese Weise wurden die Mischpolymerproben A, B und C erhalten. Die Proben D, E
und F sind Vergleichsproben.
Monomerenzusammensetzung der Mischpolymeren (Teile)
'erfindungsgem.Proben ' Vergleichsproben
Einverleibtes Monomeres A B CDEF
Methylmethacrylat | 90 | 45 | 40 | 0 | 100 | 90 |
Acrylnitril | 10 | 10 | 20 | IO | - | - |
Ä'thylacrylat | - | 45 | - | 90 | - | 10 |
2-Äthylhexylacrylat | - | 40 | - | - | - | |
tert.-Dodecy!mercaptan | O,l | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
Die erhaltenen Mischpolymerproben wurden mit polymerem
Vinylchlorid mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 800 5 Minuten lang auf 150°C heißen Walzen in
den in Tabelle II angegebenen Anteilen geknetet, worauf sie getestet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle II aufgeführt.
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■ ■ ■ , ' '
Gemisch-Nr. erfindungsgemäße Proben Vergleichsproben
PVC (Geon 1O3EP 8) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | i!. |
(Nitto Kasei Co. N2000E) |
100' | ιός | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
Calciumstearat
Mischpolymeren probe Teile Mischpolyme res |
5 ■ | °»5 B |
0,5 | 0,5 C |
0,5 | 0,5 D |
0,5 -E |
0,5 P |
0,5 P. |
Lichtdurchlässig keit |
91 Atf, \ |
30 | 5 | 5 | ρ | 5 | 5 | VJl | 30 r |
Schmelzindex (X ΙΟ4 poise) |
89 . ,.1*2^.* |
90 | 89 | 91 10 |
70 3,0 |
72 13 |
83 12 |
72 20 * |
|
·*"■ Oberf lachen zust and "des extr'ücTierten Produktes
**»> 150 (kg/cm ) ausgezeichnet unzufrieden- ausrei- ausgezeichnet
"J* ' stellend chend -,
K> 200 (kg/cm2) " ■" " " " ri
O3 ■..■:■■·■
250 (kg/cm2) " " " "-unzufriedenstellend gut zeichnet gUt
300 (kg/cm2) '.'■" " " η ,. „ ausrei- gut
chend
Die hier aufgeführte "Lichtdurchlässigkeit", welche
gemäß der JIS-Methode K6714 gemessen wurde, ist in Prozent
ausgedrückt, wobei 100% den Fall bedeuten, indem eine vollständige
Lichtdurchlässigkeit durch eine 1 mm dicke Folie stattfindet.
Die "Schmelzviskosität" ist die offensichtliche Viskosität, die erhalten wird, wenn das geknetete Produkt
aus den verschiedenen Massen durch eine Düse von 1 mm Durchmesser und 10 mm Länge unter Verwendung eines Koka-Fließtesters
unter den Bedingungen von 190 C und 200 kg/cm extrudiert wird.
Der "Oberflächenzustand des extrudierten Produktes" wird folgendermaßen bestimmt. Die gekneteten Produkte der
verschiedenen Massen werden durch eine Düse von 1 mm Durchmesser und 10 mm Länge unter Verwendung eines Koka-Fließtesters
unter den Bedingungen von 190°C und 150 bis 300 kg/cm extrudiert. Der Oberflächenzustand der so erhaltenen extrudierten
Produkte wird mit bloßem Auge beurteilt und den Bewertungen:ausgezeichnet, gut, ausreichend und unzufriedenstellend
zugeordnet. Die Scheerspannung in der Verarbeitungszone einer Extrusions- oder Injektionsformvorrichtung
soll bei 200 bis 300 kg/cm erhalten werden. So ist es möglich,
nach dieser Bestimmungsmethode den Oberflächenzustand
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2.0. HS 51
des geformten Produktes/ das mittels der jeweiligen VerarbeitungsVorrichtung
erhalten wird/ mit herragender Genauigkeit vorherzusagen.
Aus den Ergebnissen der Tabelle II ist ersichtlich/
daß die Massen der Erfindung die Vergleichsmassen bezüglich Fließfähigkeit/ Lichtdurchlässigkeit und Oberflächenzustand
übertreffen. j|
Fig. 2 stellt graphisch die Beziehung zwischen der
Temperatur und der Schmelzviskosität der verschiedenen Massen
in diesem Beispiel dar, welche aufgrund der Schmelzviskositätsmessungen
aufgetragen wurden ,. die,1 nach der vorstehend
beschriebenen Methode erhalten wurden (wobei die Zahlen
in der Fig. 2 die Gemischnummern bedeuten\. Es, ist ersichtlich/ daß im Falle der erfindungsgemäßen Massen eine beträchtliche Verbesserung der Fließfähigkeit bei niedrigen λ
Temperaturen erhalten wird und daß die Abhängigkeit der
Schmeizviskosität von der Temperatur gering ist. .
Fig. 3 stellt graphisch die Beziehung zwischen der
Temperatur und der Fließfähigkeit im Falle der Massen 1 und
5 dar, wie sie experimentell unter Verwendung der Gleichung
ώ
Fe **kj erhalten wird, worin Fö die Scheerspannung und j
Fe **kj erhalten wird, worin Fö die Scheerspannung und j
die Scheergeschwindigkeit 1st, wobei die Zahlen in der Figur
die Mischungsnummer bedeuten. Aus dieser Figur ist ersichtlich«
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daß die erfindungsgemäßen Massen näher an der Newton'sehen
Flüssigkeit liegen als die bekannten PVC-Massen, wobei Oi- = 1 Übereinstimmung mit der Newton1 sehen Flüssigkeit
bedeutet. Diese Tatsache zeigt, daß die aus Temperaturänderungen resultierende Schwankung der Fließfähigkeit, einer
der Gründe für geringe Verarbeitbarkeit der bekannten PVC-Massen, durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Massen
überwunden werden kann. Dieses Phänomen stellt einen beträchtlichen Vorteil der Erfindung, insbesondere im Falle
einer Verarbeitungsmethode dar, bei der der Fluß unter nicht isothermen Bedingungen ausgelöst wird, v/ie bei der Injektionsformung.
Dieses Phänomen bedeutet ferner einen Vorteil der Erfindung im Falle der Extrusionsverarbeitungsmethode,
da die Schwankungen der extrudierten Menge und die Eigenschaften des extrudierten Produktes nicht als Ergebnis von
Ungleichförmigkeit der festgelegten Temperatur oder der eingeführten Menge auftreten. Wenn ferner die Extrusion von
Rohren unter Verwendung der PVC-Massen Gemisch Nr. 1, 5 und 8 mit der Formstücktemperatur von 190 C ausgeführt wurde und
die anderen Bedingungen konstant waren, betrug die extrudierte Menge je Zeiteinheit im Falle der Masse von Gemisch
Nr. 1 120 bis 130% und im Falle der Masse von Gemisch Nr. 75 bis 85%, wobei der betreffende Prozentsatz für die Masse
Gemisch Nr. 5 (PVC allein) 100% beträgt. Andererseits war der Oberflächenzustand der Masse Gemisch Nr. 5 unzufriedenstellend
und im Falle der Massen Gemisch Nr. 1 und 8 ausge-
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zeichnet. Diese Tatsache zeigt, daß die Herstellung von Rohren, welche größere Transparenz besitzen, bei höheren
Geschwindigkeiten unter Verwendung der Massen gemäß der Erfindung ausgeführt werden kann.
Wenn die einverleibte Menge der Mischpolymerenprobe A | von 5 Gewichtsteilen auf 40 Gewichtsteile in dem Gemisch erhöht
wird, das die in Tabelle II aufgeführte Mischpolymerenprobe A enthielt, werden die Erweichungstemperaturen und
die Lichtdurchlässigkeiten erhalten, die in Tabelle III aufgeführt sind. Aus der Tabelle III ist ersichtlich, daß Wärmebeständigkeit
verliehen wird, wenn die einverleibte Mischpolymerenprobe A erhöht wird, wobei die Transparenz des Pro-
duktes praktisch nicht beeinträchtigt wird. Die Erweichungstemperatur
wurde durch die JIS-Methode K674 gemessen.
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Einverleibte Menge der Erweichungs- Lichtdurchläs-Mihpolymrprb
A temperatur sigkeit
ί -hf» ilp.) | 70 | (%) | |
O | ■ 71. | 91 | |
5 | 74 | 90 | |
10 | 77 | 91 | |
20 | 79 | 89 | |
30 | 82 | 87 | |
40 | 85 | ||
Die Vakuumformbarkeit von weichgemachten Massen der folgenden Zusammensetzung bei erhöhten Temperaturen (die Einheiten
stellen Teile dar) wurde ermittelt.
Gemisch Nr.
10
PVC (Polymerisationsgrad 2700) | 100 | 2 | 50 |
DOP | 50 | 1 | 50 |
Mischpolymerenprobe A | - | 50 | |
Cadmiumstearat | 2 | ||
Bariumstearat | 1 |
Die Massen der Gemische 10 und 11 wurden mittels Walzen geknetet und bei erhöhter Temperatur gepreßt. An-
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schließend wurde die Dehnung der Produkte bestimmt. Die
Ergebnisse sind in Figur 4 aufgeführt. Während die Dehnung bei erhöhter Temperatur des Gemisches Nr. 10, dem
keine Mischpolymerenprobe A einverleibt war, klein wurde,
fiel diejenige des Gemisches Nr. 11, dem die Mischpolymeren-·"
probe A einverleibt war, nicht ab. Das zeigt, daß letztere
bei erhöhten ^Temperaturen vaküumverformt werden' konnte.
■ ■ ' · ■· i
Claims (4)
1. Vinylchloridpolymermasse mit ausgezeichneter Verarbeitbarkeit, Transparenz und ausgezeichneten weiteren
Eigenschaften, gekennzeichnet durch einen Gehalt an (I) mindestens einem Vinylchloridpolymeren aus der Gruppe von
Vinylchloridhomopolymeren und Vinylchloridmischpolymeren,
^ dessen Vinylchloridgehalt mindestens 70 Gew.-% beträgt und
(II) einem Mischpolymeren aus 2 bis 30 Gew.-% eines ungesättigten
Nitrils, 10 bis 98 Gew.-% Methylmethacrylat und 0 bis 60 Gew.-% eines Alkylacrylats.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als ungesättigtes Nitril Acrylnitril enthält.
3. Masse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Alkylacrylat ein solches
mit einem Alkylrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen enthält.
4. Masse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie 100 Gewichtsteile des Bestandteils
(I) und 0,2 bis 100 Gewichtstelle des Bestandteils (II) enthält.
109842/1526
Leersei" te
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EP0159689A2 (de) * | 1984-04-23 | 1985-10-30 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Polyvinylcloridharzzusammensetzung |
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