DE2159325C3 - Kunststoffmassen - Google Patents

Kunststoffmassen

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DE2159325C3
DE2159325C3 DE2159325A DE2159325A DE2159325C3 DE 2159325 C3 DE2159325 C3 DE 2159325C3 DE 2159325 A DE2159325 A DE 2159325A DE 2159325 A DE2159325 A DE 2159325A DE 2159325 C3 DE2159325 C3 DE 2159325C3
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Description

X HR'
A (B A)11
aufweist, worin A ein Polymerblock eines Mono-aalkenylarens ist, der ein Blockmolekulargewicht von 5000 bis 100 000 aufweist, und B ein Polymerblock eines konjugierten Dienes ist,derein Molekulargewicht von 15 000 bis 500 000 aufweist, während in für 0 oder 1 und η für eine ganze Zahl von 2 bis 5 stehen: und
ίο (R—O—),— P—O—C=C—R"
worin R ein Alkylrest mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen ist, X für 0 oder S steht, R' Wasserstoff oder Halogen und R" Halogen vertreten, und 0 bis 40 Gew.-% eines als Pesticid inerten
Polyvinylchloridharz-Weichmachers.
Es wurde gefunden, daß die Verarbeitbarkeit von Polyvinylchlorid wesentlich verbessert werden kann, wenn man dieses mit einem kleinen Anteil der Blockcopolymerisate verschneidet; die Verträglichkeit der beiden Komponenten wird verbessert durch Anwesenheit des monomeren Weichmachers, der einen Löslichkeitsparameter zwischen 8,0 und 11,0 hat
Unter den erfindungsgemäßen Massen sind aufgrund ihrer guten Verarbeitbarkeit diejenigen bevorzugt, die folgende Zusammensetzung aufweisen:
a) 30 bis 85 Gew.-% Polyvinylchlorid;
b) 1 bis 30 Gew.-% Blockcopolymerisat; und
c) 10 bis 60 Gew.-% monomeren Weichmacher bzw. ίο Gemisch aus mehreren Weichmachern mit einem
Löslichkeitsparameter zwischen 8,0 und 11,0.
Diese Gemische haben nicht nur den Vorteil, daß die Verarbeitbarkeit des Polyvinylchlorids wesentlich verbessert ist, sondern ihre Eigenschaften sind auch
I^ insofern höchst überraschend, als die Verträglichkeit der Komponenten keineswegs vorauszusehen war. Die Modifikation von Polyvinylchlorid mit den Blockcopolymerisaten und der oben definierten Klasse von Weichmachern ergibt Massen, deren Verarbeitungseigenschaften wesentlich verbessert sind gegenüber Massen, die nur aus Polyvinylchlorid und Weichmacher bestehen und kein Blockcopolymerisat enthalten. Die Zugabe der letzteren wesentlichen Komponente führt zu einer Verbesserung des Fließverhaltens, wodurch das Quellen der Form verringert, der Durchsatz erhöhl und die Anpassung an die Formkonturen verbessert wird; ferner wird hierdurch eine Verringerung der Arbeitstemperaturen und der Abquetschzeit erreicht und man erhält ein Produkt, das sowohl zäh wie elastisch ist.
so Die Vinylchloridpolymerisate können entweder Polyvinylchlorid oder dessen Copolymeren sein und sind dem Fachmann ausreichend bekannt. Als Beispiele seien genannt:
Vinylchlorid-Vinylacctat-Copoly mere,
Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymcrc,
Vinylchlorid-Fumarat-Copolymere,
Vinylchlorid-Malcat-Copolymere,
Vinylchlorid-Acrylsäurcester-Copolymerc,
Vinylchlorid-Acrylnitril-Copolymere und
ho Vinylchlorid-Olcfin-Copolymere.
Diese Vinylchloridpolymeren können entweder statistische Copolymere oder Pfropf- oder Blockcopolymcrc sein und ihre Konfiguration kann entweder linear oder verzweigt sein. Das Molekulargewicht ist ein wesentliches Merkmal der F.rfindung, jedoch liegen die Molekulargewichte gewöhnlich zwischen etwa 20 000 und 500 000, normalerweise zwischen etwa 30 000 und 100 000.
Besonders geeignet für die erfindungsgemäßen Massen sind Blockcopolymere von konjugierten Dienen mit Monovinylarenen sowie die hydrierten Derivate davon, einschließlich Blockpolymeren, in denen cc-Monoolefin-Polymerblocks anstellt von oder zusätzlich zu hydrierten Dienblocks vorhanden sind. Normalerweise weisen die Copolymeren mindestens einen Block A auf, der einen Mono-a-alkenylaren-Polymerblock oder dessen hydriertes Derivat darstellt, und mindestens einen Block B, der einen Polymerblock aus einem konjugierten Dien oder dessen hydriertem Derivat oder dem Poly(a-monoolefin)-Äquivalent des letzteren darstellt Wenn im folgenden von Polymerblocks aus hydrierten konjugierten Dienen die Rede ist, so sind damit stets auch die äquivalenten Poly-(«-mor.oolefin)-Blocks gemeint
Vorzugsweise haben die Blockcopolymeren die allgemeine Konfiguration
A-U-fA)„ ,
A-tH-A)2 s
A-B-(H A)2 5
worin A und B jeweils die obige Bedeutung haben. Die Formel ist so zu verstehen, daß stets, wenn benachbarte Polymerblocks im wesentlichen identisch sind, z. B. B-B, sie als einziger Polymerblock anzusehen sind. Die Blockcopolymeren können in ihrer Konfiguration entweder linear oder verzweigt sein und werden mit Hilfe bekannter Polymerisationsverfahren hergestellt, z. B. durch Lösungspolymerisation in Anwesenheit von Lithiuminitiatoren. Das Anteilsverhältnis von A- oder B-Blocks im Blockcopolymer stellt kein wesentliches Merkmal der Erfindung dar; wenn jedoch die Masse gute Stoßfestigkeits- oder Elastomereigenschaften haben soll, enthalten die Blockcopolymeren vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% an elastomeren Polymer-(B)-Blocks. Die Erfindung umfaßt jedoch auch Blockcopolymere mit mehr als 50% an thermoplastischen A-Blocks.
Für die Monomeren, aus denen die Blocks A gebildet werden können, sind Styrol und alkylierte Styrole, insbesondere «-Methylstyrol, typisch. Die konjugierten Diene sind vertreten durch Butadien und Isopren sowie durch ihre Homologe mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen im Molekül. Die Molekulargewichte der einzelnen Blocks sind kein wesentliches Merkmal der Erfindung, jedoch haben die Blocks A normalerweise ein mittleres Molekulargewicht in der Größenordnung von 5 000 bis 100 000, vorzugsweise von 10 000 bis 50 000. Die Blocks B haben gewöhnlich ein mittleres Molekulargewicht in der Größenordnung von 30 000 bis 500 000, meist von 35 000 bis 150 000. Die folgenden Arten sind typisch für die in Frage kommenden Blockcopolymeren, wobei betont sei, daß aus Gründen der Vereinfachung in der folgenden Liste nur Blockcopolymere mit zwei oder drei Blocks aufgeführt sind:
Polystyrol-Polyisopren
Polystyrol-Polybutadien
Poly-(flt-melhylstyrol)-Polyisopren
Polystyrol-Polyisopren-Polystyrol
Polystyrol-Polybuladicn-Polystyrol.
Zusätzlich zu den oben angeführten Blockcopolymerisaten können deren teilweise, d. h. selektiv, oder völlig hydrierten Derivate zusätzlich oder anstelle der nichthydrierten Arten verwendet werden. Im Falle einer selektiven Hydrierung des Polymers sind vorzugsweise die Polymerblocks aus konjugierten Dienen hydriert, während die Polymerblocks aus Mono-a-alkenylarenen im wesentlichen unverändert sind oder nicht mehr als etwa 25% der theoretisch möglichen Reduktion aufweisen. Für selektiv hydrierte Blockcopolymeren sind die folgenden typisch:
Polystyrol-(hydriertes Polyisopren)
ίο Polystyrol-(hydriertes Polybutadien)
Polystyrol-(hydriertes Polyisopren)-Polystyrol.
Sind die Monovinylaren-Polymerblocks ebenso wie die Polymerblocks aus konjugierten Dienen hydriert, so sind folgende Konfigurationen typisch:
π Polyvinylcyclohexan-fhydriertes Polyisopren)
Polyvinylcyclohexan-fiiydriertes Polybutadien)
Es können im wesentlichen äquivalente Blockcopolymere bereitet werden, bei denen die Hydrierungsstufen dadurch vermieden werden, daß man ein Mono-«-alke-
2Ii nylaren mit einem oder mehreren «-Monoolefinen blockcopolymerisiert. So sind z. B. hydrierte Polyisoprenblocks ab im wesentlichen äquivalent mit Äthylen-Propylen-Copolymerblocks, worin das Verhältnis von Äthylen und Propylen im wesentlichen 1 :1 ist,
>·> anzusehen. Darüber hinaus können Blockpolymere verwendet werden, worin die Reihenfolge der Blocks A und B umgekehrt ist wie in der obigen allgemeinen Formel, so daß die Blocks A innere Blocks und die Blocks ß, entweder hydriert oder nicht hydriert,
in Endblocks sind. Die Konfiguration entspricht dann folgender Formel:
B Af B)11 ,
und
H A <A B)2
B (A B)2
Die Polyvinylchloridharze und die oben beschriebenen Blockcopolymeren werden in im wesentlichen verträgliche Gemische überführt durch Einarbeiten von wesentlichen Anteilen an gewissen monomeren Weichmachern oder Gemischen derartiger Weichmacher, die sich für diesen Zweck als wirksam erwiesen. Es wurde gefunden, daß diese Weichmacher am besten definiert werden mittels des »Löslichkeitsparameters«, der zwischen etwa 8,0 und 11,0, vorzugsweise zwischen etwa 8,5 und 10,0 liegen muß. Wenn monomere Weichmacher oder Mischungen daraus Löslichkeitsparameter aufweisen, die entweder unter oder über diesen Werten liegen, so erhält man damit Massen, die beträchtlich »bluten« oder verhältnismäßig schlechte physikalische Eigenschaften aufweisen, bei denen das Extrudat keine glatte Oberfläche hat u. dgl. Als besonders verwendungsfähig haben sich folgende Weichmacher erwiesen:
Lösliclikeils-
paramctcr
I cal./cc
Dihulylphthalat
Diallylphthalat 1M
Dibulylphenylphosphat 8,7
Dibutylscbacat 1U
Fortsetzung
Löslichkcits- 8,0
parametcr 8,8
cal./cc 8,6
Dibutoxyäthylphthalat 10,0
Diäthylcarbonat 8,9
Diäthyloxalat 10,9
Diäthylphthalat
Di-n-hcxylphthalat 10,7
Dimethyl-1-(2,4,5-trichlorphenyI)-
2-chlorvinyIphosphat 8,7
Dimethyl-l-methyl-2-(dimethyl- 8,6
carbamoyl)-vinylphosphat 8,6
Dioctyladipat 9,7
Diociylsebacat 8,9
Diphenyl-2-äthyIhexyl-phosphat 8,6
Dipropylphthalat 8,6
Dioctylphthalat 8,4
Tributoxyäthylphosphat 8,5
Triphenylphosphat
Tricresylphosphat
Tri-n-butylphosphat
Aus der obigen Liste ist zu ersehen, daß bei für die Erfindung typischen Weichmachern meistens der Löslichkeitsparameter zwischen etwa 8,5 und 10,0 liegt. Es handelt sich im allgemeinen un Phosphorsäureester und Ester von einwertigen Alkoholen und Dicarbonsäuren. Die Phosphate sind bevorzugt und unter ihnen am meisten die Trialkoxyalkylphosphate.
Die obigen Löslichkeitsparameter sind angegeben in »Hildebrand-Einheiten«. Dieser Ausdruck ist in der Literatur beschrieben als Quadratwurzel des Verhältnisses zwischen der Verdampfungsenergie und dem Molekularvolumen (s. Journal of Paint Technology, Band IS, Nr.496, Mai 166, S. 269 bis 280).
Di^ Massen können andere geeignete, jedoch nicht unbedingt notwendige Komponenten aufweisen, wie Geruchs- oder Färbezusätze, zusätzliche Weichmacher, öl oder andere Extender, Pigmente und andere Polymere, wie Polystyrol oder Poly-<x-methylstyrol und Stabilisatoren für irgend eine der obigen Komponenten.
Die Anwesenheit des Blockcopolyr.iers in den erfindungsgemäßen Massen verleiht diesen wesentliche Vorteile, die bisher nicht zu erreichen waren. Die Elastomerblocks verringern die Steifheit der Plastikmatrix, so daß diese flexibler wird und leichter ausgeformt werden kann.
Ein anderer wichtiger Vorteil, der auf der Anwesenheit der Blockcopolyn '.-iiiste in den erfindungsgemäßen Massen beruht, besteht darin, daß die die Blockcopolymeren enthaltenden Massen stabil und trocken sind, d. h. daß bei ihnen weder der Weichmacher noch seine Zersetzungsprodukte sich an der Oberfläche abscheiden, abtropfen oder ausbluten, wie dies manchmal bei den bekennten Massen zu beobachten ist.
Die Anwesenheit eines Blockcopolymers in den erfindungsgemjißen Massen ist der Grund für eine Anzahl von funktionellen Vorteilen, die insbesondere das Verarbeiten der Massen betreffen. Das Blockcopolymer wirkt überraschenderweise als Fließbeschleuniger für das plastifizierte Polyvinylchlorid.
Eine weitere Folge der Anwesenheit des Blockcopolymers ist eine Herabsetzung der Temperatur, die nötig ist, um die Kunststoffmasse zum Fließen zu bringen. Da man geringere Temperaturen benötigt, um ein Fließen und ein gutes Anpassen an das Formprofi! zu erreichen, kann man bei niedrigeren Preßtemperaturen Profile von einer Dicke vorpressen, die niemals zu erreichen wäre, wenn in der Masse kein Blockeopolymer vorhanden wäre. Ohne Blockcopolymer müßte man höhere Preßtemperaturen anwenden, um überhaupt ein Fließen zu erreichen. Außerdem kühlt das mit Blockcopolymer modifizierte Material überraschenderweise viel schneller ab als die unmodifizierte Masse. Ein weiterer, mit den geringeren Temperaturanforderungen verbundener Vorteil besteht darin, daß die aus der Strangpresse kommende Kunststoffmasse wesentlich rascher abgequetscht werden kann. Aufgrund dieser Erhöhung der Abquetschgeschwindigkeit kann man den Umfang der Kühleinrichtungen verkleinern.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Massen erfolgt mit Hilfe üblicher Verfahren. Aufgrund der unerwarteten technologischen Verträglichkeit der drei Grundbestandteile, nämlich des Weichmachers, des Polyvinylchlorids und des Blockcopolymers, kann man die Massen einfach durch mechanisches Mischen des Weichmachers mit dem Polymer und dem Copolymer herstellen. Das Gemisch kann dann weiterverarbeitet werden und man kann z. B. Plastisole daraus inachen, die in der Strangpresse, in der Preßform, in der Gußfonn oder auf andere Weise zu Stangen, Folien, Granulaten, Blocks, Schaumstoffen usw. ausgeformt werden können. Der Weichmacher kann auch in das Polymer und in das Blockcopolymer eingearbeitet werden durch Einwalzen oder unter Verwendung von Lösungsmitteln oder mit Hilfe von ähnlichen Mischmethoden.
Ein anderer Aspekt der Erfindung besteht in der Bereitung von feuerfesten Massen. Polyvinylchlorid ist bereits als feuerbeständig bekannt und Phosphate werden bis feuerbeständige Weichmacher empfohlen, jedoch kann man jetzt die Massen verbessern durch zusätzliche Anwesenheit von Blockcopolymeren, vorzugsweise von solchen, die durch selektive Halogenierung oder Hydrohalogenierung von Dienpolymerblocks modifiziert sind. Diese selektive Hydrohalogenierung eines Blockcopolymers, wie Polystyrol-Polybutadien-Polystyrol, führt zur Hydrohalogenierung des Dienblocks und der Polystyrolblock bleibt im wesentlichen unbeeinflußt. Derartige Massen können noch weiter verbessert werden durch Anwesenheit von Antimonoxid oder anderen feuerfesten Farbstoffen.
Ein anderer besonderer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung von gewissen flüchtigen Phosphaten mit Bioeidwirkung als Weichmacher. Bioeide Mittel mit einem Gehalt an derartigen flüchtigen Phosphaten sind wie folgt zusammengesetzt:
a) 20 bis 75 Gew.-°/o Polyvinylchlorid;
b) 1 bis30Gew.-% Blockcopolymer; und
c) 5 bis 50 Gew.-% einer flüchtigen Verbindung mit Bioeidwirkung der Formel:
H R'
(R O), — P -O CC R
worin R, R', R" und X die obige Bedeutung haben,
21 Γ)9
und O bis 40% eines als Pesticid inerten Weichmachers.
Mittel zur Vertilgung von Schädlingen, die den Wirkstoff in Form von Dämpfen abgeben, seien im folgenden kurz als ».)ampfgeneratoren« oder »Generatoren« bezeichnet. Derartige Dampfgeneratoren finden auf zweierlei Art Anwendung, nämlich als Räuchermittel und als Langzeit-Generatoren. Bei der Anwendung als Räuchermittel wird das Bioeid ziemlich rasch innerhalb kurzer Zeit freigegeben, um einen bestimmten Raum mehr oder weniger zu sättigen, so daß die darin anwesenden Schädlinge völlig getötet oder zerstört werden. Bei der Langzeitanwendung gibt der Generator im Idcalfall nur so viel Bioeid innerhalb einer geschlossenen Umgebung frei, daß gewisse wirbellose Schädlinge, die sich in dieser Umgebung befinden oder hineinkommen, abgetötet bzw. geschädigt werden, wobei die Abgabegeschwindigkeit niedrig genug ist, daß der Wirkstoff für andere Lebewesen, wie warmblütige Tiere, keine toxische Wirkung hat.
Die gesamte Bioeidabgabe aus einem gegebenen Generator innerhalb einer gegebenen Zeit hängt ab von der Temperatur der Masse und der Umgebung, der Wirkstoffkonzentration in der Masse, der Größe der freien Oberfläche und der Migrationsgeschwindigkeit des Bioeids aus dem Inneren der Masse an die Oberfläche, wobei insbesondere durch den letzteren Umstand die Abgabegeschwindigkeit gesteuert wird. Bei gegebener Temperatur und Generatorgröße hängt daher die Abgabegeschwindigkeit ab von der Fähigkeit des Bioeides, aus dem Inneren des Generators an die Oberfläche zu diffundieren. Diese Migrationsgeschwindigkeit wird gesteuert durch einen Proportionalitätskoeffizienten, der als Diffusionskoeffizient bezeichnet wird. Je höher der Diffusionskoeffizient ist, um so weicher und flexibler wird im allgemeinen die Masse und um so leichter ist es für das Bioeid, aus der Masse zu migrieren oder zu diffundieren.
Einer der Nachteile der bekannten Langzeitmittel besteht darin, daß der Diffusionskoeffizient in seinem Bereich beschränkt ist. Diese Beschränkung beruht auf verschiedenen Faktoren. Der Diffusionskoeffizient derartiger Mittel kann durch verschiedene Methoden erhöht werden, z. B. dadurch, daß man den Anteil an Weichmacher oder an Bioeid in der Generatormatrix erhöht. Will man jedoch ausreichend hohe Konzentrationen erreichen, so führt dies zur Unverträglichkeit zwischen der Masse und dem Bioeid oder dem Weichmacher, wodurch das Bioeid oder der Weichmacher von der Matrix ausblutet und die Wasseraufnahme an der Oberfläche des Generators erhöht wird. Außerdem sind die bisher bekannten Mittel aufgrund von Beschränkungen bei der Herstellung auf gewisse geometrische Konfigurationen eingeschränkt
Je dicker das Profil des Generators ist, um so mehr wirken sich diese Beschränkungen bei der Herstellung, die auf der Gefahr der Zersetzung bei der Herstellungstemperatur beruhen, aus. Wenn man also erreichen will, daß der Generator über längere Zeit eine gleichbleibende Menge an Bioeid abgibt, die zur Schädlingsbekämpfung ausreicht, so muß man gewisse Beschränkungen hinsichtlich der geometrischen Ausgestaltung auf sich nehmen. Die meistens übliche Form ist ein Streifen von plastifiziertem PVC, das gewisse Mengen eines /?-Halovinylphosphates, wie Dimethyl-2^-dichlorvinylphosphat (DDVP) als Bioeid enthält Dieser Streifen ist rechteckig und muß aufgrund des niedrigen Diffusionskoeffizienten eine relativ große Oberfläche und einen dünnen Querschnitt aufweisen, damit eine wirksame Menge Bioeid mit entsprechender Geschwindigkeit in die Umgebung oder Atmosphäre diffundieren kann. Die Kurve für die Abgabe des Wirkstoffes stellt bei derartigen Mitteln im wesentlichen eine Exponentialkurve dar, die mit einer hohen Abgabegeschwindigkeit anfängt und bald auf eine relativ konstante niedrigere Geschwindigkeit abfällt. Eine Flexibilität ist bei der Abgabegeschwindigkeit aus diesen Generatoren nicht erhältlich aufgrund der Beschränkungen durch die geometrische Ausgestaltung sowohl wie durch den Diffusionskoeffizienten.
Die anfängliche Bioeidfreigabe ist bei den bekannten PVC-Generatoren ausreichend; der Diffusionskoeffizient ist jedoch so niedrig, d iß lange bevor das Bioeid aus der Matrix entwichen ist, die Diffusion von Bioeid aus dem Generator auf einen nicht mehr annehmbaren niedrigen Wert abfällt. Werden andererseits die bekannten PVC-Generatoren verwendet zur allmählichen, langsamen Abgabe von Pesticid in die Umgebungsatmosphäre, z. B. im Zimmer oder in eine andere geschlossene Umgebung, so wird am Anfang rasch viel Pesticid an die Atmosphäre abgegeben. Weil aber bei der Anwendung der Pesticide ein gewisser Sicherheitsfaktor zu beachten ist, führt das rasche Freiwerden des Wirkstoffes zu Verlusten. Für die Bekämpfung der Insekten ist die hohe Anfangsgeschwindigkeit unwirksam und die Wirkstoffdämpfe gehen aus dem zu behandelnden Raum auf physikalischem Wege oder auf jo chemischem Wege durch die Zersetzung unter dem Einfluß von Feuchtigkeit verloren. Am Anfang und dann noch einige Zeit lang entwickelt das Mittel auf der Grundlage von PVC mehr Wirkstoff als notwendig ist. Hierdurch entsteht nicht nur ein unnötiger Wirkstoff-3-, verlust, sondern die Lebensdauer des Mittels wird auch wesentlich verringert. Aufgrund der erwähnten Beschränkungen bei der Herstellung ist es schwierig und in manchen Fällen unmöglich, einen PVC-Generator mit wesentlich dickerem Profil herzustellen, bei dem die anfängliche Abgabegeschwindigkeit geringer ist; aber selbst wenn dies möglich wäre, würde das Bioeid nach relativ kurzer Zeit aufgrund des niedrigen Diffusionskoeffizienten viel zu langsam vom Generator abgegeben werden.
Es wurde nun gefunden, daß die Anwesenheit des Blockcopolymers in den erfindungsgemäßen Mitteln mit Bioeidwirkung den Diffusionskoeffizienten, d. h. die Geschwindigkeit, mit der das Bioeid aus der Polymermatrix aus plastiziertem Vinylchlorid austritt, wesentlich erhöht im Vergleich zu Mitteln, die das Rlockcopolymer nicht enthalten. Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Anwesenheit des Blockcopolymers die Verarbeitung der betreffenden Massen wesentlich und in unerwartetem Maße verbessert
Die in den erfindungsgemäßen biociden Mitteln vorzugsweise verwendeten Verbindungen mit Biocidwirkung sind u. a. folgende:
Dimethyl-2,2-dichlorvinylphosphat;
Dimethyl-2^-dichlorvinylphosphorthionat;
Diäthyl-2-chlorvinylphosphat;
Dimethyl-2-chlorvinyIphosphat;
Diäthyl-2^-dichlorvinyI-phosphat;
Diäthyl-^-dichlorvinylphosphorthionat;
Dimethyl-2^-dibromvinylphosphat;
Dimethyl-2-bromvinylphosphat;
Diäthyl-2^-dibromvinylphosphat;
Diäthyl-2-bromvinyIphosphat;
Dimethyl-2^-difluorviny]phosphat;
Diäthyl-2-fluorvinyIphosphat;
Dimethyl^-chlor-^-fluorvinylphosphatund
Dimethyl^-chlor^-fluorvinylphosphorthionat.
Die Vinylchloridpolymerisate in den biociden Mitteln können plastifiziert sein mit bis zu 40 Gew.-% eines geeigneten, als Pesticid inerten Weichmachers.
Als Weichmacher können als Pesticid inerte Ester verwendet werden, wie die Triarylphosphate, z. B.
Tricresylphosphat.Triphenylphenylphosphat,
Tri-(p-tert.butylphenyl)-phosphat,
Tri-(biphenylyl)-phosphat,
o-Biphenylyidiphenylphosphat und
Cresyldiphenylphosphat;
die Trialkylphosphate, wie
Tri-n-butylphosphate,
Tri-2-äthylhexylphosphat,
Tri-n-octylphosphat und
Trilaurylphosphat;
und gemischte Phosphate, wie
2-Äthylhexyldiphenylphosphat u. dgl.
Die Verbindungen entsprechen der allgemeinen Strukturformel:
R"'O O
P-OR'"
worin R'" ein Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- und Alkarylrest ist, der vorzugsweise mindestens 4 Kohlenstoffatome hat. Diese Ester sind praktisch nicht flüchtig, haben jedoch auf die resultierende Masse eine ausgezeichnete Weichmacherwirkung. Aufgrund ihres ähnlichen Aufbaus sind sie mit den in den Massen enthaltenen Pesticiden vollkommen verträglich. Andere geeignete Stoffe, die zur Plastifizierung des Polymerisats geeignet und vergleichsweise nicht flüchtig sowie als Pesticid inert sind, sind u. a. Phthalatester, wie Dioctyiphthalat, Diphenylphthalat, Dicyclohexylphthalat, Dimethylphthalat und die Dihexylphthalate; die Sebacate, wie Dipentylsebacat, n-Butylbenzylsebacat und Dibenzylsebacat; und die Adipate, wie Dioctyladipat, Dicapryladipat, Diisobiityladipat und Dinonyladipat. Andere verträgliche Weichmacher, wie Weichmacher in Form von Kohlenwasserstoffharzen können ebenfalls verwendet werden; Beispiele hierfür sind die hydrierten Polyphenyle und die alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoffe sowie Polyesterweichmacher, z. B. Polyester solcher Polyole wie Hexandiol und solcher Polycarbonsäuren, wie Sebacin- oder Adipinsäure mit Molekulargewichten von etwa 2000.
Die Anwesenheit des Blockcopolymers in den erfindungsgemäßen biociden Massen ist der Grund für wesentliche, bisher nicht erreichbare Vorteile. So beruht beispielsweise, wie anzunehmen ist, die Erhöhung des Diffusionskoeffizienten in erster Linie auf den Polymerblocks B des Blockcopolymers, ohne daß allerdings durch diese Theorie die Erfindung eingeschränkt werden soll. Die Elastomerblocks verringern die Steifheit der Kunststoffmatrix und machen sie dadurch flexibler und für eine stärkere Duffusion durchlässig, so daß der Diffusionskoeffizient erhöht wird.
Ein weiterer wichtiger Vorteil, der auf der Anwesenheit von Blockcopolymeren in den thermoplastischen Massen mit Bioeidwirkung beruht, besteht in der Tatsache, daß die solche Blockcopolymerisate enthaltenden Massen stabil und trocken sind, d. h. daß sich bei ihnen weder das Bioeid noch seine Zersetzungsprodukte an der Oberfläche ausscheiden, abtropfen oder ausbluten, wie es manchmal bei den bekannten Mitteln zu beobachten ist. Die erfindungsgemäßen Massen sind r) auch weniger empfindlich gegenüber einer Wasseransammlung und/oder seiner Einwirkung auf das Bioeid an der Generatoroberfläche.
Die Anwesenheit eines Blockcopolymers in den erfindungsgemäßen Mitteln mit Bioeidwirkung erhöht
ι» den Diffusionskoeffizienten des Bioeides und ist der Grund für eine Anzahl von funktioneilen Vorteilen, die sich besonders bei der Verarbeitung der Massen auswirken.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Massen mit
r> Bioeidwirkung erfolgt auf übliche Weise. Aufgrund der überraschenden technologischen Verträglichkeit der drei Grundbestandteile, nämlich des Bioeids, des Vinylchloridpolymerisats und des Blockcopolymers, können die Massen einfach durch mechanisches Vermischen des Bioeids mit dem Polymerisat und dem Copolymer hergestellt werden. Das Gemisch kann weiterverarbeitet werden, z. B. auf Plastisole, die dann verformt, extrudiert, vergossen oder auf andere Weise zu Stangen, Filmen, Granulaten, Blocks, Schaumstoffen
u. dgl. ausgeformt werden können. Anstattdessen kann das Bioeid auch in das Polymerisat und das Blockcopolymer eingearbeitet werden mit Hilfe von Walzen oder durch Verwendung von Lösungsmitteln oder mit Hilfe anderer Mischmethoden.
so Die resultierenden Massen enthalten das Bioeid vermischt mit den Polymeren und dem Weichmacher in im wesentlichen unveränderter Form.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Massen mit Bioeidwirkung besteht in dem wesentlich
r> erhöhten Diffusionskoeffizienten, der eine gesteuerte Freigabe eines flüchtigen Bioeides aus der Masse in die das Produkt umgebende Atmosphäre ermöglicht.
Einer der Hauptvorteile der erfindungsgemäßen Massen besteht darin, daß man daraus die verschieden-
4» sten geometrischen Konfigurationen herstellen kann, ohne daß darunter der erhöhte Diffusionsgrad des Bioeids in die Atmosphäre leidet. Infolge des erhöhten Diffusionskoeffizienten kann man nun Dampfgeneratoren herstellen, die eine kleine Oberfläche und etwa die
4r, gleiche ursprüngliche Masse aufweisen, wie die bekannten, kein Blockcopolymer enthaltenden Dampfgeneratoren, jedoch zu Anfang je Zeiteinheit weniger Bioeid entwickeln als diese. Diese kompakten Generatoren sind wirksam über die gleiche oder sogar eine
w längere Zeitdauer als die bekannten Massen, ohne Blockcopolymere mit größerer Oberfläche. Wenn, mit anderen Worten, die Abgabegeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Massen, die die gewünschte äußere Form aufweisen, graphisch gegen die Zeit aufgetragen
« werden würde, so würde man eine flachere Kurve erhalten als bei den bekannten Massen ohne Blockcopolymer mit größerer Oberfläche. Die erfindungsgemäßen Massen können nun in geometrische Formen gebracht werden, die kompakter sind als dies möglich ist bei den bekannten ohne Blockcopolymer mit Bioeidwirkung.
Die biociden Massen sind äußerst wirksam zur Abtötung von wirbellosen Schädlingen, einschließlich verschiedenen Mikroorganismen, Nematoden, Zecken, Spinnen, Milben und Insekten. So können die Massen
bs beispielsweise zu Halsbändern verarbeitet werden, die einem Tier, wie einem Hund oder einer Katze, um den Hals gelegt werden und dort längere Zeit ihr Bioeid abgeben, wodurch die normalerweise bei solchen Tieren
21 59
zu findenden Parasiten, wie Flöhe, vertrieben oder abgetötet werden. Die erfindungsgemäßen Massen können auch in Korn- oder Tablettenform in den Boden eingebracht werden, wo dann aufgrund der langsamen Abgabe von Pesticid aus den Massen die Bekämpfung von verschiedenen Bodenschädlingen, wie Nematoden und anderen Wurmarten usw. stattfindet. Die erfindungsgemäßen Mittel können auch, wie bereits bemerkt, zum Räuchern verwendet werden, wenn sie in Speicher, Kornbehälter usw. eingebracht werden. In erster Linie sind sie jedoch dazu bestimmt, in entsprechender geometrischer Form in die geschilderten Räume eingebracht zu werden, wo die dauernde Abgabe von Schädlingsbekämpfungsmitteln an die Atmosphäre die Bekämpfung der im Raum anwesenden Schädlinge, z. B. Stubenfliegen und Moskitos, ermöglicht.
Die Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung. Die dabei verwendeten Vinylchloridpolymerisate sind Homopolymerisate von Vinylchlorid und sind durch ihre Eigenviskosität, bestimmt durch den ASTM-Test D 1243-60 Methode A, gekennzeichnet. Diese Polymerisate werden in den Beispielen wie folgt bezeichnet:
Polyvinylchlorid 1
Polyvinylchlorid 2
Polyvinylchlorid 3
Eigenviskosität
1,1
1,1
1,0
Beispiel 1
Es wurde ein Vergleichsgemisch hergestellt, das einen 19-mm-»Brabender«-Extruder mit einer Strangdüse von 3 mm passierte. Das Vergleichsgemisch war wie folgt zusammengesetzt:
Dibutylsebacat
Polyvinylchlorid 1
PVC-Stabilisatoren
20 Gew.-%
76 Gew.-%
4 Gew.-%
") Die erfindungsgemäße Masse wurde hergestellt durch Verringern des Polyvinylchloridanteils auf 66 Gew.-% und Zusatz von 10 Gew.-% eines Blockcopolymers mit der Struktur Polystyrol-Polyisopren-Polystyrol, bei dem die Blockmolekulargewichte 10 000—
in 125 000—10 000 betrugen. Es zeigte sich, daß der Strang der Vergleichsmasse nach dem Extrudieren schlecht geschmolzen und gequollen war (5,5 mm Durchmesser). Die erfindungsgemäße Masse mit Blockcopolymer war hingegen einheitlich geschmolzen und zeigte eine
I) wesentlich geringere Düsenschwellung (4,5 mm Durchmesser).
Beispiel 3
Zum Vergleich wurden zwei Massen aus einem 58-mm-»Prodex«-Extruder (Düse 13 mm dick, 152 mm breit) zu Grobfolien verpreßt. Die Temperaturbedingungen waren in beiden Fällen identisch und reichten von einer Düsentemperatur von 115°C bis zu einer rückwärtigen Temperatur von 168° C. Die Strangpresse .'") wurde mit 60 U/min betrieben. Die Vergleichsmasse hatte die folgende Zusammensetzung:
Dimethyl-1 -(2,4,5-trichlorphenyl)-2-chlorvinylphosphat
Polyvinylchlorid 1
PVC-Stabilisatoren
Gew.-Vo
35
62
Bei der erfindungsgemäßen Masse war der Polyvinylchloridgehalt um 10 Gew.-°/o verringert und dafür eine gleiche Menge des folgenden Gemisches eingebracht worden:
Tricresylphosphat
Polyvinylchlorid 3
PVC-Stabilisatoren
Gcw.-%
50
48
Zum Vergleich wurde die obige Masse erfindungsge- -4" maß dadurch modifiziert, daß 10 Gew.-°/o des Polyvinylchlorides ersetzt wurde durch ein Blockcopolymer der Struktur Polystyrol-Polybutadien-Polystyrol, wobei die Blockmolekulargewichte 9500—51 500—^500 waren. Die Strangpresse.wurde in beiden Fällen unter im ~>< wesentlichen identischer. Temperaturbedingungen betrieben, nämlich bei 93 bis 150°C im Inneren der Vorrichtung bei 75 U/min. Während das Vergleichsgemisch einen Düsendruck von 101 kg/cm2 ausübte, betrug der Düsendruck bei der erfindungsgemäßen Masse mit V-. Blockcopolymer während der Extrusion nur 42 kg/cm2. Die Austrittsgeschwindigkeit aus der Düse betrug unter diesen Bedingungen bei der erfindungsgemäßen Masse 41,5 g/min, während die Vergleichsprobe nur 36 g/min ergab. w:
Beispiel 2
Mit Hilfe der in Beispiel 1 verwendeten Strangpresse wurden zwei weitere Massen, die eine zum Vergleich t>5 und die andere von erfindungsgemäßer Zusammensetzung, bei 15*0 bis 2050C und 60 U/min hergestellt Die Vergleichsmasse hatte folgende Zusammensetzung:
Blockcopolymer 46 Gew.-%
Öl 32 Gew.-%
Polystyrol 15 Gew.-%
Calciumcarbonat- Füllmittel 7 Gew.-%
Das Blockcopolymer hatte die Struktur Polystyrol-Polybutadien-Polystyrol, wobei die Blockmolekulargewichte 14 000-57 000—14 000 waren.
Der Vorteil des Blockpolymerzusatzes zeigte sich sofort an dem Düsendruck (161 kg/cm2), während die Vergleichsmasse einen Düsendruck von 210 kg/cm2 hatte. Der mit Blockcopolymer modifizierte Ansatz zeigte ein befriedigendes Fließen und füliie die Form völlig aus. Die Oberfläche des Extrudats war glatt. Der Vergleichsansatz füllt die Form nicht aus und zeigte ein mangelhaftes Fließen, die Oberfläche war sehr rauh. Beide Massen wurden an der Luft gekühlt, wobei die mit Blockcopolymer modifizierte Masse nur eine leichte Farbänderung von weiß zu hellbeige zeigte, während die Vergleichsprobe schwarz und verschmort aussah.
Beispiel 4
Es wurde eine Anzahl Ansätze hergestellt, die in einem »Brabender-Torque-Rheometer«, Modell PL-V300 mit einem Walzenplatten-Meßkopf verarbeitet wurden. Die Temperatur betrug in allen Fällen (außer wo anders angegeben) 150° C bei 90 U/min. Die Vergleichsmasse war wie folgt zusammengesetzt:
Weichmacher
Polyvinylchlorid 2
PVC-Stabilisatoren
Gew.-%
42
55
Die erfindungsgemäßen Massen enthielten 10% Polyvinylchlorid weniger, die ersetzt worden waren durch eine gleiche Menge eines Blockcopolymers der Struktur Polystyrol-Polybutadien-Polystyrol, Blockmolekulargewichte 14 000-65 000-14 000. Die durch Anwesenheit des Blockcopolymers bewirkte Viskositätssenkung drückt sich aus durch das niedrigere Verdrehungsmoment im Vergleich zu den Proben ohne Blockcopolymer, jedoch mit gleichen Weichmachern. Ks wurden folgende Werte für das Verdrehungsmoment erhalten:
Verdrehungsmoment (Torque) in Meter-Gramm
Bei den erfindungsgemäßen Massen wurden 10 Gew.-% des Polyvinylchloridanteiles ersetzt durch die gleiche Menge Blockcopolymer, dessen Zusammensetzung die gleiche wie bei den vorangehenden Beispielen war. Die Strangpresse wurde mit 90 U/min bei Temperaturen zwischen 115 und 168°C betrieben; der Preßdruck und der Durchsatz für Vergleichsproben mit zwei verschiedenen Weichmachern geht aus folgender Tabelle hervor:
Weichmacher
Vergleichs- Ansatz mil
ansätze Blockcopolymer
Tributoxyäthylphosphat 1420 800
Dibutylphthalat 1070 1020
Tricresylphosphat 1110 1000
Dioctyladipat 580 560
Triphenylphosphat 1050 940
Dibutylsebacat 1240 570
Diäthylphthalat 1040 980
Dimethyl- l-(2,4,5-trichlor-
phenyl)-2-chlorvinyl-
phosphat
1760 1020
Dioctyladipat 500*) 430*)
Tributoxyäthylphosphat 660*) 430*)
*) 168°C, 90 U/min.
Beispiel 5
Der verbesserte Durchsatz der erfindungsgemäßen Massen, wurde nachgewiesen durch die folgenden Vergleichsversuche, wobei die oben beschriebene Strangpresse von 19 mm, ausgerüstet mit einer 3-mm-Strangdüse verwendet wurde. Der Vergleichsansatz war wie folgt zusammengesetzt:
Weichmacher
Polyvinylchlorid
PVC-Stabilisatoren
Gew.-%
42
55
Weichmacher Preßdruck (kg/cm2) Durchsatz g/min
Grund- Blockco- Grund- Block-
ansatz polymer <insat7 copoly-
ansatz mer-
ansatz
Dioctyladipat 35 14 32,0 44,5
Tributoxyäthyl- 63 45 50 58,5
phosphat
Beispiel 6
Der brauchbare Blockcopolymerbereich wird dargestellt durch folgende Ansätze:
Gew.-°/o
A
Dioctylphthalat 35
PVC-Stabilisatoren 3
Blockcopolymer 1
Polyvinylchlorid 1 61
B
Tributoxyäthylphosphat 30
PVC-Stabilisatoren 3
Blockcopolymer 30
Polyvinylchlorid 2 37
Die Ansätze wurden gemäß Beispiel 1 in der Strangpresse behandelt. Das Blockcopolymer war das Gleiche wie in Beispiel 4 und 5. Die Strangpresse wurde mit 90 U/min betrieben, wobei für den Ansatz A die Temperatur 138 bis 168°C, für den Ansatz B 182 bis 227°C betrug. Beide Ansätze ergaben weiche, weißliche, durchscheinende Stränge. Der Ansatz B war von besonders elastischer Art.
Die folgenden Beispiele 7 bis 19 beziehen sich auf die zur Schädlingsbekämpfung geeigneten erfindungsgemäßer. Massen. Außer der, Gemischen 9, 10 und 25 (Beispiele 10 und 18) warder eingearbeitete Biocidwirkstoff »DDVP«, d. h. DimethyldichlorvinylphosphaL Die in den Beispielen 7 bis 19 verwendeten Blockcopolymeren wurden entweder unverdünnt oder unter Zusatz von Öl bzw. Polystyrol bzw. Füllmittel verwendet:
Blockcopolymer Nr.
Blockpolymer*) Molgewicht x 10
-3
% Blockpolymer
% Polystyrol
% Füller
1 SIS 10-125-10 100
2 SBS 14-57-14 46 32
3 SBS 14-57-14 65 35
4 SBS 9,5-51,5-9,5 100 -
5 SBS 14-65-14 100 _
32)
Fortsetzung
Blockcopoly- Blockpolymcr*)
nicr Nr.
N) S =
I =
B =
SBS Molgewicht x 10
6 SBS 22-48-22
7 SBS 20-103-20
8 = Polystyrol.
= Polyisopren.
: Polybutadien.
14-57-14
Beispiel
7
X Blockpolymer
,Ol
% Polystyrol
% Füller
65
83
69
35
17
3!
In das in Beispiel 7 beschriebene Meßinstrument für das Verdrehungsmoment (Rheometer — Modell PL-V300) mit elektrisch beheiztem Meßkopf wurden jeweils 40 g der zu untersuchenden Masse eingebracht. Die Walzenplatten wurden betrieben mit einer Geschwindigkeit von 90 U/min. Das maximale Verdrehungsmoment war erreicht, wenn sämtliche Bestandteile des trockenen Gemisches zu einer homogenen plastischen Masse geschmolzen waren. Dies wurde als Fließpunkt (fusion point) bezeichnet. Je niedriger das Verdrehungsmoment beim Fließpunkt ist, um so leichter ist die Masse zu verarbeiten.
Beispiel 8
Es wurde nach Beispiel 7 gearbeitet mit folgendei Resultaten:
Zusammensetzung (in Gcw.-%)
I)DVP
Blockcopolymer Nr. 1
Polyvinylchlorid Nr. 2
PVC-Stabilisatoren
Temperatur in °C
Verdrehungsmoment in Meter-Gramm
Gcmisch-Nr. 40 2 40
1 5 0
52 57
3 3
154 154
530 780
Zusammensetzung in Gew.-%
DDVP
Dioctylphthalat
Polyvinylchlorid Nr. 1
PVC-Stabilisator
Blockcopolymer Nr. 2
Temperatur in 0C
Verdrehungsmoment in Meter-Gramm Zeit bis zum Schmelzen in min
Gemisch-Nr. 23 4 23
3 19 19
45 55
3 3
10 -
150 150
490 950
? S
Das bei dem Gemisch 2, das kein Blockpolymer enthielt, entwickelte Verdrehungsmoment war um 47% höher als dasjenige des mit Blockpolymer modifizierten Gemisches 1.
Das beim Gemisch 4, das kein Blockpolymer enthielt entwickelte Verdrehungsmoment lag um 95% höher ah bei dem mit Blockpolymerisat modifiziertem Gemisch 3 Außerdem dauerte es bei dem Gemisch 4 doppelt se lang bis ein homogener geschmolzener Zustand erreich war, als bei Gemisch 3.
Beispiel 9
Die folgenden Ansätze wurden gemäß Beispiel / behandelt:
Gemisch-Nr. 35 6 35 7 35 8 35
5 57 57 57 62
Zusammensetzung in Gew.-% 3 3 3 3
DDVP 5 - - -
Polyvinylchlorid Nr. 1 - 5 - -
PVC-Stabilisator - - 5 -
Blockcopolymer Nr. 3 168 168 168 168
Blockcopolymer Nr. 4 530 620 580 ')
Blockcopolymer Nr. 1
Temperatur in 0C
Verdrehunesmoment in Meter-Gramm
') Kein Eintrag - homogener Schmelzzustand nicht erreicht bei 168°C.
030 225/11
Aus dem Beispiel geht hervor, daß die erfindungsgemäßen Massen bei niedrigeren Temperaturen verarbeitbar sind als die entsprechenden Massen (Gemisch 8), die kein Blockcopolymer enth Jten.
Beispiel 10
Das Beispiel zeigt die Erhöhung des Difussionskoeffizienten, die durch Einarbeitung der Bloekcopolymeren in thermoplastische Massen mit Bioeidwirkung erreicht werden kann.
Gemisch-Nr.
9 10
Zusammensetzung in Gew.-%
Diäthyl-2-chlorvinylphosphat 30 30
Polyvinylchlorid Nr. 1 57 67
PVC-Stabilisator 3 3
Blockcopolymer Nr. 2 10 -
Diffusionskoeffizient 9,6 XlO"5 3,2x10"
(cm2/Tag)
Die Massen wurden erhitzt und zu einer homogenen Schmelze vermischt und als zylindrische Stränge von etwa 152 mm Länge und 6 mm Durchmesser verpreßt. Die Diffiisäonskoeffizienien wurden berechnet aus den Werten für den Gewichtsverlust in der Umgebung (21-22°C, 30-50% Relative Feuchtigkeit, Frischluftventilation) über eine Zeitdauer von 110 Tagen. Nach 110 Tagen hatte das Gemisch Nr. 9 0,63 g verloren, während das Gemisch 10 nur 0,15 g verloren hatte.
Beispiel 11
Das Beispiel zeigt die mit dem Blockcopolymerzusatz erreichbare Erhöhung der Stabilität
Gemisch-Nr. 12
11
Zusammensetzung in Gew.-% 27
DDVP 20 50
Polyvinylchlorid Nr. 1 41 3
PVC-Stabilisator 3 20
Dioctyladipat 20 -
Blockcopolymer Nr. 5 10
Die Gemische wurden erhitzt und zu einer homogenen Masse vermischt. Das Gemisch 11 wurde zu einem Streifen von 254 χ 63 χ 5 mm extrudiert und das Gemisch 12 wurde durch Spritzverformung zu einem 2> Streifen von 165 χ 63 χ 7,5 mm verformt. Der Streifen aus dem Vergleichsgemisch 12 war nach 3 Wochen feucht und zeigte an der Oberfläche Flüssigkeitstropfen.
Beispiel 12
Das Beispiel zeigt nochmals die Verbesserung der Diffusionskoeffizienten und der Stabilität, die durch den erfindungsgemäßen Zusatz erreicht werden.
Gemisch-Nr. 14 15 16
13
Zusammensetzung in Gcw.-% 23 23 23
DDVP 23 45 45 55
Polyvinylchlorid Nr. 1 46 3 3 3
PVC-Stabilisator 2 19 19 19
Dioctyladipat 19 - - -
Blockcopolymer Nr. 6 10 10 - -
Ulockcopolymcr Nr. 2 - - IO -
Blockcopolymer Nr. 7 - 9,6X10 4 7,1X10 4 4,1X10 4
Diffusionskocfrizicnt 7,6X10 4
(cmVTag)
Homogen geschmolzene Gemische der obigen Zusammensetzung wurden durch Strangpressen oder Spritzverformung zu verschiedenen geometrischen Formen verarbeitet: Gemisch 13 wurde zu Streifen von 101 χ 101 χ 12 mm extrudiert; Gemisch 14 wurde zu Streifen von 256 χ 71 χ 6 mm extrudiert; Gemisch 15 wurde durch Spritzverformung zu Streifen von 162 χ 63 χ 8 mm ausgeformt; Gemisch 16 wurde zu Streifen von 255 χ 63 χ 5 mm extrudiert und außerdem durch Spritzguß zu Streifen von 162 χ 63 χ 8 mm verformt. Die Diffusionskoeffizienten wurden aus dem Gewichtsverlust über eine Periode von 120 Tagen errechnet. Der Streifen aus Gemisch 16 war innerhalb
30 Tagen an der Oberfläche feucht geworden und es hatten sich dort Flüssigkeitstropfen gebildet.
Beispiel 13
Das Beispiel zeigt die Verbesserungen im Durchsatz und in der Verarbeitbarkeit, die durch Verwendung von Blockcopoiymeren in thermoplastischen Massen mit Pesticidwirkung erreichbar sind.
Aus den Gemischen wurde eine homogene Schmelze bereitet, die durch eine 19-mm-Strangpresse zu Strängen mit 3 mm Durchmesser extrudiert wurde. Die Gemische und die Resultate gehen aus folgender Aufstellung hervor:
Gemisch-Nr. 17 18
Zusammensetzung in Gew.-%
DDVP 23 23
Polyvinylchlorid Nr. 1 45 55
PVC-Stabilisator 3 3
Dioctyladipat 19 19
Blockcopolymer Nr. 2 10 Temperatur in 0C (Strangpresse)
Rückwärtige Zone 168 168
Zone 2 165 165
Zone 3 132 132
Düse 115 115
Düsendruck in kg/cm3 25 56
U/min (Strangpresse) 90 90
Durchsatz in g/min 48,5 34,5
Massen durch verschiedene Extruderdüsen verpreßt. Es wurden folgende Gemische verwendet:
Gemisch-Nr.
21 22
Zusammensetzung in Gew.-%
DDVP 23 23
Polyvinylchlorid Nr. 1 45 55
Dioctyladipat 19 19
PVC-Stabilisator 3 3
Blockcopolymer Nr. 2 10 ~
Der Extruder wurde unter folgenden Bedingungen betrieben: Temperaturen: rückwärtige Zone 15O0C, Zone 2 156° C, Zone 3 158° C, die Schnecke lief mit 90 U/min um. Es wurden folgende Resultate erhalten:
Wie aus der Aufstellung hervorgeht, wirkt sich die Einarbeitung von Blockcopolymer derart aus, daß der Eturchsatz durch die Strangpresse wesentlich erhöht und gleichzeitig der Düsendruck erniedrigt wird.
Beispiel 14
Es wurde nach Beispiel 13 gearbeitet mn folgenden Resultaten:
Gcmisch-Nr. 19 20
Zusammensetzung in Gew.-%
DDVP 42 42
Polyvinylchlorid Nr. 2 45 55
PVC-Slahilisator 3 3
Blockcopolymer Nr. 5 IO Temperatur in 0C (Strangpresse)
Rückwärtige Zone 138 138
Zone 2 154 154
/one 3 143 143
Düse 115 115
Düsendruck in kg/cm' 60 70
I l/min (Strangpresse) 90 90
Durchsatz in g/min 75,0 60,0
Beispiel 15
Das Beispiel zeigt die Verbesserung des Durchsatzes und der Fähigkeit der Massen, beim Strangpressen geometrische Konfigurationen von verschiedener Dikke anzunehmen.
Auch in diesem Fall wurden Massen, die mit Blockcopolymer modifiziert waren, verglichen mit unmodifizierten Massen. Die Gemische wurden zum Fließpunkt erhitzt und die homogen geschmolzenen Gemisch
Nr.
Durchsatz in
kg/h')
Düsen-Öffnung in
Düscntcmpcratur in
0C
48
30
93
29
92
28
6,3
6,3
6,3
6,3
6,3
6,3
150
150
120
120-')
120
120·')
') Mittelwert von Duplikaten.
") Schlecht schmelzend.
■') Schlecht schmelzend und Produkt stark zersetzt.
Bei einer Düsenöffnung von 12,7 mm zeigte sich bei dem Gemisch 22 eine beträchtliche Düsenquellung und der extrudierte Streifen war 25,4 mm dick, während das mit Blockcopolymer modifizierte Gemisch 21 einen Streifen von nur 12,7 mm Dicke ergab. Außerdem füllte das Gemisch 22 die Düse nicht richtig aus und war nur 140 mm breit, während das Gemisch 21 die Düse bis zu ihrer völligen Breite ausfüllte, d. h. 152 mm breit war.
Wie ersichtlich, sind die unmodifizierten Massen nur beschränkt verarbeitbar, d. h. die unmodifizierte Masse (Gemisch 22) ließ sich nur bei 15O0C und einer Düsenöffnung von 3,2 mm mit Erfolg verarbeiten. Diese Einschränkungen beschränken die geometrische Ausgestaltung der unmodifizierten Massen ernsthaft.
Beispiel 16
Das Beispiel zeigt, wie wichtig es ist, daß man die geometrische Ausgestaltung von Pesticidgeneratoren variieren kann. Die verwendeten Ansätze entsprachen denjenigen in Beispiel 15, d. h. es waren die Gemische 21 un 22. In Beispiel 15 wurde gezeigt, daß das Gemisch 22 bei einem Düsenprofil von 12,7 mm nicht mit Erfolg verpreßt werden konnte. Es wurden Streifen mit folgenden Eigenschaften extrudiert:
2 I 21 Größe I 59 32 5 22 22
Gewicht 254X63x6mm
Mittlere DDVP-Verdampfungszeit über Gemisch-Nr. 115g
24 Stunden 21 40 mg/h
Verdampfungsgeschwindigkeit 102 x 63 x 12,7 mm
98 g 2 mg/h
WirkstolTabgabe die 30 mg/h über 90 Tage
Gewicht von DDVP anfangs 70 % in 90 Tagen
Gewicht von DDVP nach Gebrauch 2 mg/h 26,4 g
Oberfläche des Generators über 120 Tage 18,5 g
70% in 120 Tagen 357,1 cm2
20,5 g
14,4 g
169,6 cm2
Eine Verdampfungsgeschwindigkeit von 2 mg/Stunde Bioeid hat sich als wirksam zur Bekämpfung von Schädlingen unter den meisten Bedingungen erwiesen und wurde für Zwecke dieses Beispieles als Mindestgeschwindigkeit angenommen. Das Gemisch 21 gab ursprünglich das DDVP mit einer beträchtlich geringen Geschwindigkeit ab, als das Gemisch 22. Aufgrund seiner Ausgestaltung war das Gemisch 21 über eine Periode von 120 Tagen wirksam und gab innerhalb dieser Zeit nur 14,4 g DDVP ab, während das Gemisch 22 innerhalb einer Periode von 90 Tagen 18,5 y DDVP abgab. Das Gemisch 22 hatte eine mehr als doppelt so große Oberfläche wie das Gemisch 21. Praktisch war das mit Blockcopolymer modifizierte Gemisch über eine relativ längere Zeitperiode wirksam und verbrauchte
dafür weniger Bioeid. Aus dieser Gegenüberstelung gehen die Vorteile hervor, die erreicht werden, wenn man die geometrische Ausgestaltung der Verdampfer ändern kann.
Beispiel 17
Generatoren aus den Gemischen 21 und 22 mit den Dimensionen von 254 χ 63 χ 6 mm und Diffusionskoeffizienten von 9,6 χ 10-4cm2/Tag bzw. 4,1 χ 10-"cm2/Tag wurde in eine 180 χ 180 χ 180 cm jo große Versuchskammer eingebracht. Jeder Versuch wurde dreimal wiederholt mit einem Generator je Kammer. Gemeinsam mit dem Generator wurden in die Kammer Hausfliegen eingeführt; es wurden folgenden Durchschnittsresultate erreicht:
% abgetötet
Beispiel 18
Zusammensetzung in Gcw.-% 60 min Abtötungszeit in min Gemischen 24 25
15 min 30 min 45 min Es wurden erfindungsgemäß Gemische der folgenden DDVP 5 30 - 50 % 90% oritzverformune Generatoren mit
Zusammensetzungen hergestellt. Sämtliche Gemische O-(2,2-DichU>rvinyl)- 10 100 abgetötet 52 -
Gemisch 21 36 92 98 wurden auf den Fließpunkt erwärmt und zu Strängen 55 0,0-dimethylphosphor- 99 17 ■i 47
Gemisch 22 20 64 95 von 3 mm Durchmesser verpreßt. thioat Si 26 abgetötet J
Aus der Aufstellung geht hervor, daß in geschlosse- — 29 3 3
nen Räumen das Gemisch 21 (modifiziert mit Blockco Gemisch-Nr. 38 - -
polymer) dem unmodifiziertem Gemisch 22 überlegen 60
23 24 25
10 -
ist. - 35
Polyvinylchlorid Nr. 1 GcniisL-h-Nr. - -
Polyvinylchlorid Nr. 2
PVf Qtahilieatnrpn
23 5
r ν v^-ouiuiiiaaiui ei ι 5
PVC-Stabilisatoren 47
Tricrcsylphosphat
Dioctylplithalat j wurden durch
Dibutylphthalat 3 Biocidwi rkunp
Blockcopolymer Nr. 8 30
Blockconolvmcr Nr 3 -
lilockcopolymer Nr. 1 -
15
-
Beispiel 19
Aus den folgenden
2 1 )9 52 5
ausgeformt, deren Dimensionen 162,5 χ 63 χ 12,7 mm waren; die Generatoren wurden auf Gewichtsverlust geprüft.
Gcmisch-Nr. 27
26
Zusammensetzung in Gew.-% 27,0
DDVP 31,5 42,7
Polyvinylchlorid Nr. 1 27,6 2,2
PVC-Stabiiisator 1,5 -
Dioctylphthalat 9,4 14,6
Dioctyladipat - 13,5
lilockcopolymcr Nr. 5 30,0
Cumulativer Gewichtsverlust in g 1,34
1 Tag 1,21 1,79
2 Tage 1,60 4,58
7 Tage 4,59 9,34
14 Tage 7,27 12,27
21 Tage 9,13 16,31
36 Tage 12,00 17.74
43 Tage 13,00
Das Copolymer wurde bei diesem Beispiel in einer Zusatzmenge verwendet, die die obere Grenze darstellt.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Kunststoffmassen folgender Zusammensetzung:
a) 20bis85Gew.-% Polyvinylchlorid;
b) 1 bis 30 Gew.-% eines Blockcopolymers der Formel
A-B-(A)1,,
A—B-fB-A),,
oder
AHB-AI11
aufweist, worin A ein Polymerblock eines Mono-aalkenylarens ist, der ein Blockmolekulargewicht von bis 100 000 aufweist, und B ein Polymerblock eines konjugierten Dienes ist, der ein Molekulargewicht von 15 000 bis 500 000 aufweist, während m für 0 oder 1 und π für eine ganze Zahl von 2 bis 5 stehen; c) (i) 10 bis 60 Gew.-% eines monomeren Weichmachers oder eines Gemisches von Weichmachern mit einem Löslichkeitsparameter zwischen 8,0 und 11,0 oder
(ii) 5 bis 50 Gew.-% einer flüchtigen Verbindung mit Bioeidwirkung der Formel:
H R'
(R O ), P O C CR"
worin R einen Alkylrest mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen vertritt, X für O oder S steht, und R' Wasserstoff oder Halogen und R" Halogen bedeuten, und 0 bis 40 Gew.-% eines als Pesticid inerten Polyvinylchlorid-Weichmachers.
2. Kunststoff massen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flüchtige Verbindung mit Bioeidwirkung Dimethyl-2,2-dichlorvinylphosphat ist.
Die Erfindung bezieht sich auf Massen aus Vinylchlorid-Polymerisaten und einem Blockcopolymerisat. Die erfindungsgemäßen Massen enthalten die folgenden Komponenten:
a) 20 bis 85 Gew.-°/o eines Polyvinylchlorids;
b) 1 bis 40 Gew.-% eines Blockcopolymers der Formel:
A B (A)111
Λ Β (Ii A)11
c) (i) 10 bis 60 Gew.-% eines monomeren Weichmachers oder eines Gemisches von Weichmachern mit einem Löslichkeitsparameter zwischen 8,0 und 11,0 oder
(ii) 5 bis 50 Gew.-% einer flüchtigen Verbindung mit Bioeidwirkung der Formel:
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