DE2365173C2 - Gleitmittel für polyvinylchloridhaltige Kunststoffmassen - Google Patents
Gleitmittel für polyvinylchloridhaltige KunststoffmassenInfo
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Description
25
Chlorhaltige, plastische Massen, vor allem Polyvinylchlorid, kann man ohne Stabilisatoren und Gleitmittel
nicht verarbeiten. Während die Stabilisatoren die thermische Belastbarkeit erhöhen sollen, dienen
die Gleitmittel dazu, das Fließvermögen zu verbessern. Sie tragen damit indirekt zur weiteren Anhebung
der Wärmestabilität bei, verringern die Belastung der Maschine, verhindern das Kleben der Massen an den
heißen Maschinenteilen und ermöglichen es, hochglatte und glänzende Oberflächen zu erzielen.
Bekannte Gleitmittel für Polyvinylchlorid sind reine Kohlenwasserstoffe, Fettsäuren, Fettalkohole, Metallseifen,
Fettsäureester und Fettsäureamide (vergleiche z. B. R i e t h m a y e r, »Gummi, Asbest, Kunststoffe«,
18 (1965), S. 425 bis 432). Man unterscheidet innerlich und äußerlich wirkende Gleitmittel, wobei die innerlich
wirkenden im wesentlichen in PVC lösliche Stoffe darstellen, die die innere Reibung der Massen herabsetzen
und dabei die Transparenz nicht oder nur unerheblich beeinflussen, während dagegen die äußerlich
wirkenden Gleitmitte! wenig löslich sind und deshalb das Gleiten an den heißen Maschinenteilen
regulieren, dabei die Massen aber mehr oder weniger stark trüben und teilweise auch unerwünschte Beläge
auf den Maschinen- oder KunststofToberflächen bilden.
Die bisher günstigsten Gleitmittel, die im allgemeinen in Mengen von 0.2 bis 4,0 Gewichtsprozent,
bezogen auf den Thermoplasten eingesetzt werden, sind Ester und teilverseifte Ester der Montansäuren,
die ihrerseits durch Chromsäureoxidation von entharztem Rohmontanwachs gewonnen wurden. Sie
verbinden innerliche und äußerliche Gleitwirkung in ausgewogener Weise bei relativ hoher Verbesserung
des Fließvermögens. Will man letzteres noch weiter anheben, indem man die Gleitmittel in höheren
Konzentrationen zufügt, so muß man bei einer Menge ab etwa 0,3 Gewichtsteilen Gleitmittel auf 100 Gewichtsteile
Thermoplast damit rechnen, daß die Transparenz der Massen unerwünscht beeinträchtigt
wird.
Es wurde nun gefunden, daß bei der Verarbeitung chlorhaltiger Kunststoffmassen deren Fließverhalten
no-h beträchtlich verbessert werden kann und sich zugleich eine wesentlich höhere Transparenz der
Formkörper erzielen läßt, wenn man bestimmte, durch Chromsäureoxidation von höheien «z-Olefinen erhaltene
Carbonsäuren oder ihre Ester oder Seifen als Gleitmittel einsetzt.
Die vorliegende Erfindung betrifft demzufolge die Verwendung von Gemischen geradkettiger, aliphatic
schei, gesättigter Monocarbonsäuren der Kettenlänge C0 bis C50, vorzugsweise C20 bis C36, mit einer
Säurezahl von etwa 100 bis 140, die durch Oxidieren von a-01efinen oder a-Olefingemischeu mit 22 bis
52 C-Atomen im Molekül mit Chromschwefelsäure gewonnen worden waren, ihrer Ester mit Mono-
und Diolen, ihrer Teilester-Metallseifen und ihrer Teilverseifungsprodukte der Säurezahl 5 bis 30, wobei bei
den beiden letztgenannten Substanzgruppen das Kation Calcium, Magnesium, Barium, Cadmium, Zink,
Aluminium oder Blei ist, als Gleitmittel für polyvinylchloridhaltige Kunststoffmassen in einer Menge von
0,2 bis 4,0 Gewichtsprozent bezogen auf die Kunststoffmasse.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Ca. bonsäuren werden durch Oxidieren von α-Olefinen oder
a-Olefingemischen mit 22 bis 52, vorzugsweise 24 bis 34 Kohlenstoffatomen, wie sie z. B. bei der Ziegler-Synthese
anfallen, mit Chromschwefelsäure bei 60 bis 180 C auf eine Säurezahl von 100 bis 140 vorzugsweise
105 bis 130, hergestellt (niederländische Offenlegungsschrift 72 17 549).
Unter Estern der Carbonsäuren mit Mono- oder Dielen versteht man die Ester mit C12- bis C18-FeU-alkoholen
und bevorzugt die Ester von Diolen mit 2 bis 6 C-Atomen.
Teiiester-Metallseifen und Teilverseifungsprodukt
werden durch Umsetzen der nicht restlos veresterten Säuren bzw. der freien Säuren mit Oxiden, Hydroxiden
oder Carbonaten des Magnesiums, Calciums, Bariums, Cadmiums, Zinks, Aluminiums und Bleis hergestellt.
Bevorzugt verwendet man die Umsetzungsprodukte mit Calciumhydroxid, insbesondere die, die aus den
freien Säuren und Calciumhydroxid durch Neutralisation bis auf eine Säurezahl von 5 bis 30, vorzugsweise
10 bis 25 erhalten worden waren.
Die Gleitmittel werden bei der Verarbeitung chlorhaltiger Kunststoffmassen wie Polyvinylchlorid, Mischungen
aus PVC mit anderen Thermoplasten, PVC/Chlorpolyäthylen-Blends, Polyvinylidenchlorid
und ähnliche in Mengen von 0,2 bis 4,0, vorzugsweise 0,5 bis 2.0 Gewichtsprozent, bezogen auf den Thermoplasten,
eingesetzt, und zwar beim Kalandrieren, Extrudieren und Spritzgießen.
Die Verwendung der höheren Carbonsäuren und ihrer Abwandlungsprodukte als Gleitmittel bringt
nicht nur die Verbesserung von Fließvermögen und Transparenz der Massen, sondern erlaubt es, auch bei
hohen Gleitmittelkonzentrationen und hohen Verarbeitungstemperaturen PVC-Artikel ohne Gelbstich
herzustellen, weil sowohl die Carbonsäuren, ak auch ihre Ester und Seifen eine im Vergleich zu den
Montansäuren und deren entsprechenden Derivaten wesentlich bessere Thermostabilität zeigen.
Auf einer Zweiwalze wurden bei ISO1C 100 Gewichtsteile
Suspensionspolyvinylchlorid vom K-Wert
65, I,O Gewichtsteile eines Zinnstabilisators und 0,5 Gewichtsteile des Gleitmittels gewalzt. Die Zeit
in Minuten bis zum Kleben des Produktes an der Walze und schließlich bis zur Zersetzung (Auftreten
von dunklen Streifen im Walzfell) ist ein Maß iur die Wirksamkeit des Gleitmittels. Versuch a) zeigt die
beanspruchte Verwendung, die Versuche b), c) und d) Vergleiche mit bisher üblichen Gleitmitteln.
Beispiel
Nr.
la)
Ib)
Ib)
Ic)
Id)
Id)
Auf SZ 15 gekalktes Fettsäuregemisch der
SZ 107 aus a-Olefingemisch C30 bis C48
Ca-SaIz der Montansäuren SZ 15
Ca-Stearat (handelsüblich)
Montansäure-Butandiolester, gekalkt auf SZ 15
Montansäure-Butandiolester, gekalkt auf SZ 15
Auf einer Zweiwalze wurden bei 1800C 100 Gewichtsteile
Suspensionspolyvinylchlorid vom K-Wert 65, 1,0 Gewichtsteile Zinnstabilisator und 1,0 Gewichtsteile
Gleitmittel geliert und homogenisiert, worauf man das erhaltene Walzfell zu Plättchen von
2 mm Dicke verpreßte. An diesen Plättchen wurde die Transparenz der Mischung bestimmt. Sie ist durch
die Prozentzahl der Durchlässigkeit eines Lichtstrahles von 741 nm wiedergegeben.
Laufzeit | Gleitmitlei | Klebt | nach | % Licht | Aussehen des | farblos, klar | |
... Min. | durch | Walzfelles | gelbstichig | ||||
lässigkeit | farblos, trüb | ||||||
(Min.) | ohne | wasserhell | gelbstichig, trüb |
||||
68 | wie Beispiel | ||||||
wie Beispiel | etwas | ||||||
52 | wie Beispiel | kleben | gelbstichig | ||||
wie Beispiel | 52 | hell, trüb | |||||
48 | gelbstichig, | ||||||
48 | 42 | trüb | |||||
Beispiel | 45 | Farbe | |||||
Nr. | |||||||
der 2-mm-Plalte | |||||||
2a) | 70 | ||||||
2 b) | 65 | ||||||
2 c) | la) | 41 | |||||
2d) | Ib) | 53 | |||||
Ic) | |||||||
Id) | |||||||
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung xon Gemischen geradkettiger, aliphatischer, gesättigter Monocarbonsäuren der Kettenlänge C20 bis C50 mit einer Säurezahl von etwa 100 bis 140, die durch Oxidieren von a-Olefinen oder a-Olefingemischen mit 22 bis 52 C-Atomen im Molekül, vorzugsweise C20 bis C36, mit Chromschwefelsäure gewonnen worden waren, ihrer Ester mit Mono- und Diolen, ihrer Teilester-Metallseifen und ihrer Teilverseifungsprodukte der Säurezahl 5 bis 30, wobei bei den beiden letztgenannten Substanzgruppen das Kation, Magnesium, Calcium, Barium, Cadmium, Zink, Aluminium oder Blei ist, als Gleitmittel für polyvinylchloridhaltige Kunststoffmassen in einer Menge von 0,2 bis 4,0 Gewichtsprozent, bezogen auf die Kunststoffmasse.
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Publications (3)
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DE2365173A1 DE2365173A1 (de) | 1975-05-22 |
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