DE2300451B2 - Vinylchloridpolymerisat-Masse - Google Patents

Description

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Aus der USA-Patentschrift 33 12 756 ist ferner die Verarbeitbarkeit und Tiefzieh-Wärmeverformbarkeit Herstellung von Massen aus Polyvinylchlorid und ₆₅ d_er Polymerisat-Masse. Im allgemeinen wird ein Acrylnitril/Butadien/Styrol-Mischpolymeren bekannt. Acrylpolymeres mit einer logarithmischen Viskositäts- Es wurde nunmehr eine Polymerisat-Masse gefunden, _zan| von 03 bis 0.6 eingesetzt. Die logarithmische

welche nicht die vorgenannten Nachteile aufweist und Viskositätszahl der Acrylpolymeren wird in einem

Cannon-Fenske-Viskosimeter Nr. 50 an einer Lösung von 0,5 g des Polymeren pro 100 ml Lösung in Chloroform bei 20" C gemessen.

Logarithmische Viskositätszahl =

2,303 log „_r

wobei

_ Fließdauer der Lösung '" ~ Fließdauer des Lösungsmittels

und c = g Polymeres/100 ml Lösung.

Das Acrylpolymere enthält vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-% der Nieder-alkylacrylate, d.h. von Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylacrylat Äthylacrylat wird besonders bevorzugt Der Anteil des Acrylpolymeren in der Masse beträgt 21 bis 26 Gew.-% der polymeren Komponenten.

Der Polymerisat-Masse wird im allgemeinen zur Verhinderung der Chlorwasserstoffabspaltung aus dem Vinylchloridpolymeren ein Inhibitor zugesetzt Zu den geeigneten Inhibitoren gehören die nachstehenden Verbindungsklassen:

a) Dialkylzinnmercaptide, wie Dibutylzinnmercaptid, Acetat, wie Dipropylzinndiacetat und Dibutylzinndiacetat, Laurate, wie Dibutylzinndilaurat, Maleinate, wie Dibutylzjnnmaleinat, und Alkoxide, wie Dibutylzinnalkoxid mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen in jedem Alley (rest, sowie Salze *>n Metallen aus der Gruppe Zink, Blei, Cadmium, Calcium und Strontium mit 7 bis 24 Kohlenstoß "atome aufweisenden Fettsäuren, beispielsweise die Plamitate, Stearate und Laurate der genannten Metalle, ferner Bariumphenolate und Dialkylzinkmercaptide mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Dibutylzinkmercaptid;

b) epoxidierte öle mit 10 bis 100 Kohlenstoffatomen und einem Oxiran-Sauerstoffgehalt von 5 bis 10 Gew.-% (bezogen auf das Öl), beispielsweise Specköl, Olivenöl, Rizinusöl, Erdnußöl, Baumwollsamenöl, Sojaöl, Maisöl, Leinöl und Menhadenöl, ferner Diglycidyläther von mehrwertigen Phenolen mit 17 bis 50 Kohlenstoffatomen, wie der Diglycidyläther von Hydrochinon, und 3,4-Epoxye-methylcyclohexylmethyl-S^-epoxy-e-methylcyclohexan-carboxylat; und

c) organische Phosphite aus der Klasse der Alkylphosphite mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie Trimethylphosphit und Triphenylphosphit.

Im allgemeinen wendet man einen Inhibitoranteil von 2 bis 10 Teilen pro 100 Gewichtsteile des Vinylchloridpolymeren an, obwohl auch höhere Inhibitormengen befriedigende Ergebnisse liefern.

Zusätzlich zu den polymeren Komponenten und dem vorgenannten Inhibitor kann die erfindungsgemäße Polymerisat-Masse andere Stabilisatoren, welche normalerweise in Acrylpolymeren und Acrylnitril/Butadien/Styrol-Mischpolymeren vorliegen, sowie Gleitmittel u. a. enthalten. Auch Pigmente können in der Masse vorhanden sein. Ihr Anteil beträgt im allgemeinen 0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1,5 bis 3 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse. Ein häufig verwendetes Pigment ist Titandioxid, welches allein oder mit anderen Pigmenten eingesetzt werden kann.

Die erfindungsgemäße Polymerisat-Masse stellt eine griindlich durchgemischte Mischung der vorgenannten Komponenten dar und wird nach herkömmlichen Methoden, wie durch Mischen der Komponenten auf einem Extruder oder einem heißen Walzenstuhl, hergestellt die Polymerisat-Masse kann zu den verschiedensten Gegenständen bzw. Teilen gepreßt oder extrudiert werden. Aus der erfindungsgemäßen Polymerisat-Masse extrudierte Folien lassen sich leicht

ίο thermisch zu verschiedenen Gegenständen formen, beispielsweise zu Gehäusen, Möbeln bzw. Haushaltsgegenständen, Behältern u. a. Die erhaltenen Gegenstände sind im allgemeinen durchscheinend.
Die nachstehenden Beispiele sollen die Erfindung erläu-.ern. Alle Teil- und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern es nicht anders angegeben ist Die erwähnten Tests werden nach den vorstehend beschriebenen Methoden durchgeführt. Die Biegefestigkeit und der Biegemodul werden gemäß ASTM-Prüfnorm D-790, die Rockwell-Härte wird gemäß ASTM-Prüfnorm D-785-6OT und die Dehnung gemäß ASTM-Prüfnorm D-638 bestimmt

Beispiel 1

Man stellt eine Polymerisat-Masse her, indem man in einem Mischer 62 Teile Polyvinylchlorid (logarithmische Viskositätszahl = 0,94), 23 Teile eines Mischpolymeren aus 95,5 Gew.-% Metbylmethacrylateinheiten und 4,5 Gew.-% Äthylacrylateinheiten (logarithmische Viskositätszahl = 038), 15 Teile Acrylnitril/Butadien/Styrol-Pfropfmischpolymeres (Bi), 2 Teile Octadekanol, 2 Teile eines Stabilisators 1,0,25 Teile eines Stabilisators 2 und 5,45 Teile Titandioxid vermischt Das Acrylnitril/Butadien/Styrol-PfropfmischpoIymere besteht zu 70 Gew.-% aus einer Kautschukphase, welche aus 68 Gew.-% eines Kautschuks (10 Gew.-<M> Styroleinheiten und 90 Gew.-% Butadieneinheken) ui.d 32 Gew.-% eines Styrol/Acrylnitril-Pfropfmischpolymeren (66 Gew.-% Styroleinheiten und 34 Gew.-% Acrylnitrileinheiten) aufgebaut ist, zu 25 Gew.-% aus einer Styrol/Acrylnitril-Mischpolymermatrix, welche zu 68 Gew.-% aus Styroleinheiten und zu 32 Gew.-% aus Acrlynitrileinheiten aufgebaut ist, sowie zu 5 Gew.-% aus einem Gemisch von Stearinsäure und p-Alkylphenol. Die verwendeten Stabilisatoren 1 und 2 sind Dibutylzinn-bis-(halbestermaleinat) bzw. Dibutylzinnmaleinat Die in der obigen Weise erhaltene Mischung wird mit Vakuumentformung extrudiert und an einem abgewandelten 28-mm-Werner-und-Pfleiderer-ZSK-Extruder zu Tabletten verarbeitet. Die Zylindertemperatur des Extruders beträgt 165° C an der Rückseite, 179° C an der Vorderseite und 195° C an der Form. Die Temperatur der Schmelze beträgt 249° C. Die Tabletten werden an einer 85-g-Van-Dorn-Spritzgußmaschine, welche mit einer hin- und herbewegten Schnecke ausgestattet ist zu Prüfstäben verarbeitet Die Temperatur der Schmelze beträgt 209° C. Die Eigenschaften der Masse sind aus Tabelle 1 ersichtlich.

Tabelle I

Spezifisches Gewicht	UO
Zugfestigkeit, kg/cm2·)	546
65 Dehnung, %	40
Biegemodul, kg/cm2	30 020
Biegefestigkeit, kg/cm2	914
Rockwell-Härte	112

Fortsetzung	0,572	Die Masse besitzt die aus Tabelle	IN ersichtliche
Izod-Kerbschlagzähigkeit	0,136	Eigenschaften.
(3,175 mm), kgm/cm 24°C	0,087	Tabelle III
0°C	0,065	5 Spezifisches Gewicht	1.26
-18°C	0,050	Zugfestigkeit, kg/cm2")	520
-30-C		Dehnung, %	75
-40° C	75	Biegemodul, kg/cm2	26 700
Formbeständigkeit, ° C bei		Biegefestigkeit, kg/cm2	801
18,54 kg/cm2")	selbstlöschend	ίο Rockwell-Härte	Ul
Brennbarkeit, UL-Vertikal-	Gruppe 0	Izod-Kerbschlagzähigkeit
Brenntest, 3,175 mm		(3,175 mm), kgm/cm
		24°C	0348
*) Zuggeschwindigkeit = 5,08 mm/min		Formbeständigkeit, ° C bei
") 2 Std bei 65° C getempert		15 18 ,54 kg/cm2")	75
	Brennbarkeit, UL-Vertikal-
Beispiel 2	Brenntest, 3,175 mm	selbstlöschend Gruppe 0

Man stellt eine Polymerisat-Masse gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 her, wobei man jedoch die folgenden Abänderungen vornimmt:

1) Man verwendet 26 Teile des Methymiethacrylat/ Äthylacrylat-Mischpolymeren;

2) man setzt 12 Teile des PfropfmischpoJymeren (Bi) ein;

3) man verwendet kein Titandioxid;

4) man setzt 1,5 Teile Stabilisator 1 ein;

5) man verwendet 0,17 Teile Stabilisator 2; and

6) man verwendet 22 Teile OctadekanoL

Die Masse besitzt die aus Tabelle II ersichtlichen Eigenschaften.

Tabellen

Zugfestigkeit, kg/cm**)
Dehnung, %
Biegemodul, kg/cm²
Biegefestigkeit, kg/cm²
Rockwell-Härte
Izod-Kerbschlagzähigkeit
(3,175 mm), kgm/cm

24° C
·) Zuggeschwindigkeit = 5,08 mm/min

23

28 330 872 114

0,278 T₀ *) Zuggeschwindigkeit = 5,08 mm/mii ") 2 Std. bei 65°C getempert.

Beispiel 4

Man stellt eine Polymerisat-Masse gemäß dem .,5 Verfahren von Beispiel 1 her, wobei man jedoch die folgenden Abänderungen vornimmt:

1) Man setzt 63 Teile Polyvinylchlorid ein;

2) man verwendet 19 Teile Methylmethacrylat/ Äthylacrylat-Mischpolymeres;

3) man setzt 18 Teile Pfropfmischpolymeres (Bi) ein;

4) man verwendet 3 Teile Titandioxid; und

5) man setzt 1 Teil Octadekanol ein.

Die Masse besitzt die in Tabelle IV gezeigten Eigenschaften.

Tabelle IV Beispiel 3

Man stellt eine Polymerisat-Masse gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 her, wobei man jedoch die folgenden Abänderungen vornimmt:

1) Man verwendet 2,1 Teile Octadekanol;

2) man setzt 135TeUe Stabilisator 1 ein;

3) man verwendet 0,15 Teile Stabilisator 2; und

4) man setzt kein Titandioxid ein.

Spezifisches Gewicht	--
Zugfestigkeit, kg/cm2#)	516,7
« Dehnung, %	71
B.egemodul, kg/cm2	28 970
Biegefestigkeit, kg/cm2	830
Rockwell-Härte	110
Izod- Kerbschlagzähigkeit
+5 (3,175 mm), kgm/cm
24" C	0,980
0°C	0,229
-18°C	0,103
-300C	0,103
50 -40°C	0,065
Brennbarkeit, UL-Vertikal-
Brenntest, 3,175 mm	selbstlöschend
	Gruppe 0

*) Zuggeschwindigkeit = 5,08 mm/min

Claims (5)

1 2 Patentansprüche- bessere physikalische Eigenschaften als die zuvor Patentansprüche. beschriebenen Massen besitzt

1. Polymerisat-Masse, die gegebenenfalls übliche Die Polymerisat-Masse hat die im Patentanspruch 1 Zusatzstoffe enthält, aus angegebene Zusammensetzung.

A) 61 bis 65 Gew.-%, bezogen auf die polymeren 5 Spritzgegossene Stäbe aus der erfindungsgemäßen Komponenten, eines mindestens 85 Gew.-% Polymerisat-Masse besitzen im allgemeinen eine Izod-Vinylchlorideinheiten enthaltenden Vinylchlo- Kerbschlagzähigkeit (bei 20° C) gemäß der ASTM-Prüfridpolymeren mit einer logarithmischen Visko- norm D-256 von mindestens etwa 0,16 kgm/cm. Diese sitätszahl gemäß ASTM-Prüfnorm D-1243-66 Kerbschlagzähigkeit beträgt vorzugsweise mehr als von 0,5 bis 1,2, io etwa 0,54 kgm/cm. Die Formbeständigkeit gemäß

B) 13 bis 16 Gew.-%, bezogen auf die polymeren ASTM-Prüfnorm D-648 beträgt mindestens 70⁰C Die Komponenten, eines Pfropfmischpolymeren, Masse weist eine Zugfestigkeit gemäß ASTM-Prüfnorm das durch Polymerisation eines Gemisches aus D-638 von mindestens etwa 420 kg/cm² auf. Die gemäß Styrol und Acrylnitril auf einen Latex eines der in »Underwriters' Lab Bulletin 94« (Mai 1971) mindestens 85 Gew.-% polymerisiertes Buta- 15 beschriebenen Methode geprüfte Brennbarkeit der dien enthaltenden synthetischen Elastomeren Masse entspricht der Bewertung »selbstlöschend«, hergestellt wurde und das aus 30 bis 65 Gew.-% Gruppe 1 oder vorzugsweise Gruppe 0.
Butadieneinheiten, 25 bis 55 Gew.-% Styrolein- Die erfindungsgeniäße Polymerisat-Masse ist aufheiten und 5 bis 20 Gew.-% Acrylnitrileinheiten grund ihres Gehalts an dem Vinylchloridpolymeren (A) besteht, und 20 feuerhemmend. Das Vinylchloridpolymere besteht zu

C) 21 bis 26 Gew.-%, bezogen auf die polymeren mindestens 85 Gew.-%, vorzugsweise zu 100 Gew.-%, Komponenten, eines 75 bis 100 Gew.-% aus Vinylchlorideinheiten. Die logarithmische Viskosi-Methylmethacrylateinheiten und 0 bis 25 tätszahl des Vinylchloridpolymeren gemäß ASTM-Prüf-Gew.-% Nieder-alkylacrylateinheiten enthal- norm D-1243-66 soll 0,5 bis IA vorzugsweise 0,65 bis 1,0, tenden Acrylpolymeren. 25 betragen. Man kann die normalerweise verfügbaren

2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- Vinylchloridpolymeren oder -copolymeren verwenden, net, daß das Acrylpolymere C) zu 1 bis 15 Gew.-% Der auf die polymeren Komponenten bezogene Anteil aus Nieder-alkylacrylateinheiten und zu 85 bis 99 des Vinylchloridpolymeren in der Masse beträgt 61 bis Gew.-% aus Methylmethacrylateinheiten besteht 65 Gew.-%.

3. Masse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 30 Der Anteil des Pfropfmischpolymeren (B) beträgt 13 gekennzeichnet, daß das Nieder-alkylacrylat Äthyl- bis 16 Gew.-%, bezogen auf die polymeren Komponenacrylat ist ten der Masse. Dieses Polymere wird nach herkömmli-

4. Masse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch chen Methoden hergestellt gemäß welchen ein gekennzeichnet daß das Pfropfmischpolymere zu 38 Gemisch aus Styrol und Acrylnitril auf einen Latex eines bis 48 Gew.-% aus Butadieneinheiten, zu 35 bis 45 35 mindestens 85 Gew.-% polymerisiertes Butadien enthal-Gew.-% aus Styroleinheiten und zu 12 bis 20 tenden synthetischen Elastomeren aufpolymerisiert Gew.-% aus Acrylnitrileinheiten besteht wird. Das Polymere besteht aus 30 bis 65 Gew.-%,

5. Masse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch vorzugsweise 38 bis 48 Gew.-%, Butadieneinheiten, 25 gekennzeichnet daß das Vinylchloridpolymere eine bis 55 Gew.-%, vorzugsweise 35 bis 45 Gew.-%, logarithmische Viskositätszahl von 0,65 bis 1,0 40 Styroleinheiten und 5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 12 aufweist. bis 20 Gew.-%, Acrylnitrileinheiten. Besonders bevorzugt wird ein Pfropfmischpolymeres, welches zu 70

Gew.-% aus einer Kautschukphase, die aus 68 Gew.-%

eines Kautschuks (10 Gew.-% Styroleinheiten und 90 4j Gew.-% Butadieneinheiten) und 32 Gew.-% eines

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polymerisat- Styrol/Acrylnitril-Pfropfmischpolymeren (66 Gew.-%

Masse, welche aus einem Vinylchloridpolymeren, einem Styroleinheiten und 34 Gew.-% Acrylnitrileinheiten)

Acrylnitril/Butadien/Styrol-Pfropfmischpolymeren und aufgebaut ist, sowie 25 Gew.·% einer Styrol/Acrylnitril-

einem Acrylpolymeren besteht Mischpolymermatrix (68 Gew.-% StyrcJeinheiten und

In der USA-Patentschrift 33 16 192 ist die Herstellung 50 32 Gew.-% Acrylnitrileinheiten) und 5 Gew.-% eines

von Polymerisat-Massen aus Polyvinylchlorid, Acrylpo- Gemisches von Stearinsäure und p-Alkylphenol besteht

lymeren und chloriertem Polyäthylen beschrieben. Das synthetische Elastomere des Pfropfmischpolyme-

Derartige Massen besitzen jedoch folgende Nachteile: ren besteht vorzugsweise zu mindestens 90 Gew.-% aus

1) Preßteile bzw. Gießlinge aus den Massen weisen Butadieneinheiten.

den sogenannten »Anguß-Plastifizierungseffekt« « Das Pfropfmischpolymere wird der Masse einverleibt,

auf, d. h. die Oberfläche der Gegenstände ist am ^{um ihr die hohe} Schlagzähigkeit unter Beibehaltung

Angußsteg der Form rauh· ^{einer relativ} hohen Zugfestigkeit und eines relativ

2) aus den Massen hergestellte Gegenstände erleiden ^{hohen Moduls zu} verleihen. Es ist mit dem Vinylchloridbeim Biegen eine Schichtaufspaltung und polymeren und dem Acrylpolymeren ausreichend