DE2506659A1 - Hochschlagfeste formmassen - Google Patents
Hochschlagfeste formmassenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf schlagfeste Formmassen, die
derart modifiziert sind, daß sie schlagfester und weniger wasserdampfdurchlässig sind, wobei im wesentlichen alle
sonstigen günstigen Eigenschaften üblicher schlagfester Formmassen erhalten bleiben. Ferner betrifft die Erfindung
Formmassen der obigen Art, die durch eine zusätzliche Modifizierung zur Herstellung weniger entflammbarer Formgegenstände
geeignet sind.
Eine besonders begehrte Klasse schlagfester Formmassen beruht auf einem Gemisch aus einem durch Polymerisieren dreier
spezieller Monomerer erhaltenen Terpolymer und aus einem Pfropfpolymer, das man erhält, indem man die gleichen drei
zur Herstellung des Terpolymers verwendeten Monomeren auf Polybutadien pfropft. Bei dieser besonderen Klasse schlagfester
Formmassen, die einen überwiegenden Anteil an Terpolymer und eine geringere Menge an Pfropfpolymer enthalten,
geht man zur Herstellung des Terpolymers und zum Aufpfropfen auf das Polybutadien von Methylmethacrylat. Styrol und Acrylnitril
aus. Eine bevorzugte Klasse einer schlagfester Masse,
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wie sie in US-PS 3 354 238 beschrieben ist, besteht aus 70 bis 95 Gewichtsprozent Terpolymer und dementsprechend aus 5 bis
Gewichtsprozent Pfropfpolymer. Das Terpolymer setzt sich zusammen
aus 67 bis 72 Gewichtsteilen Methylmethacrylat, 18 bis Gewichtsteilen Styrol und 8 bis 12 Gewichtsteilen Acrylnitril.
Das Pfropfpolymer besteht aus Polybutadien, auf das 67 bis
80 Gewichtsteile Methacrylat, 17 bis 21 Gewichtsteile Styrol und 1 bis 13 Gewichtsteile Acrylnitril aufgepfropft sind,
wobei das Verhältnis aus Polybutadien und Pfropfmonomergemisch 2 : 1 bis 3 : 1 beträgt.
Die Erfindung bezieht sich nun auf eine modifizierte Form einer besonders vorteilhaften Klasse schlagfester Formmassen der oben
beschriebenen Art, wobei die Modifizierung darin besteht, daß man die Grundmasse mit einem Vinylchloridpolymer, mit einem
einzigen Stabilisator für dieses Polyvinylchlorid oder mit einer Kombination aus Stabilisatoren für dieses Polyvinylchlorid
und mit einer organometallischen flammheiranenden Verbindung versetzt. Der Einfachheit halber werden die bekannten
Gemische aus Terpolymer und Pfropfpolymer der angegebenen
Zusammensetzungen im folgenden als Grundmassen bezeichnet, während man bei den erfindungsgemäßen Massen von
den modifizierten Massen spricht.
Die Grundmassen haben sich in der FormungsIndustrie zur Herstellung
dünnwandiger Behältnisse sowie für ähnliche Anwendungsarten als äußerst interessant erwiesen. In einigen
Fällen verfügen diese Grundmassen jedoch über keine so hohe Schlagfestigkeit, daß man sie auch dort verwenden könnte,
wo man von allen anderen Eigenschaften abgesehen gerade eine außergewöhnlich hohe Schlagfestigkeit braucht. Darüber hinaus
ist die Wasserdampfdurchlässigkeit solcher Massen gelegentlich derart hoch, daß man sie nicht dort einsetzen kann, wo die
Wasserdampfdurchlässigkeit beispielsweise niedrig sein soll.
Eine schlagfeste Formmasse, die gegenüber der Grundmasse
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derart modifiziert ist, daß sie über eine höhere Schlagfestigkeit
und eine niedrigere Dampfdurchlässigkeit verfügt, wobei alle anderen günstigen Eigenschaften der Grundmasse im wesentliche
erhalten bleiben, würde daher einen beachtlichen technischen Fortschritt darstellen und ein langempfundenes Bedürfnis
befriedigen.
Erfindungsgemäß wird nun eine hochschlagfeste Formmasse aus
(1) 70 bis 95 Gewichtsprozent eines Terpolymers aus Methylmethacrylat,
Styrol und Acrylnitril und (2) 5 bis 30 Gewichtsprozent eines mit Methylmethacrylat, Styrol und Acrylnitril gepfropften
Polybutadiens geschaffen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie zusätzlich (3) ein Vinylchloridpolymer und (4) eine Organozinnverbindung
als Stabilisator für das Polyvinylchlorid enthält, wobei die Mengen der Bestandteile (1) und (2) in den
angegebenen Mengenverhältnissen ohne den Stabilisator 40 bis 95 Gewichtsprozent der Endmasse ausmachen, die Menge des Bestandteils
(3) ohne den Stabilisator 5 bis 60 Gewichtsprozent der Endmasse ausmacht und (4) die Stabilisatormenge 1,0 bis
5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Bestandteils (3), beträgt.
Eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung ist eine hochschlagfeste
Formmasse aus (1) 70 bis 95 Gewichtsprozent eines Terpolymers aus Methylmethacrylat, Styrol und Acrylnitril und
(2) 5 bis 30 Gewichtsprozent eines mit Methylmethacrylat, Styrol und Acrylnitril gepfropften Polybutadiens, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß sie ferner (3) ein Vinylchloridpolymer,
(4) als Stabilisator für das Vinylchloridpolymer eine Organozinnverbindung
und (5) zur flammhemmenden Ausrüstung der Masse eine flammhemmende Organometallverbindung enthält, wobei die
Mengen der Bestandteile (1) und (2) in den oben angegebenen Verhältnismengen ohne den Stabilisator und das flammhemmende
Mittel 40 bis 95 Gewichtsprozent der Endmasse ausmachen, die Menge des Bestandteils (3) ohne den Stabilisator und das flammhemmende
Mittel 5 bis 60 Gewichtsprozent der Endmasse ausmacht,
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die Menge des Bestandteils (4) 1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Bestandteils (3), beträgt und die Menge
des Bestandteils (5) in Bezug auf das Gesamtgewicht aus den Bestandteilen (1), (2) und (3) 0,25 bis 5,0 Gewichtsprozent
ausmacht.
Ohne den Zusatz eines flammabweisenden Mittels ist die erfindungsgemäß
modifizierte Masse gegenüber der Grundmasse eine Masse mit wesentlich höherer Schlagfestigkeit und wesentlich
niedrigerer Wasserdampfdurchlässigkeit. Enthält die erfindungsgemäß
modifizierte Masse dagegen ein flammabweisendes
Mittel, dann ist sie gegenüber der Grundmasse höher schlagfest und wasserdampfdurchlässig und gleichzeitig flammabweisend.
Die Ergebnisse in Bezug auf Schlagfestigkeit und Wasserdampfdurchlässigkeit sind in Anbetracht der Tatsache, das
es sich bei Polyvinylchlorid um ein sprödes Polymer handelt, dessen Schlagfestigkeit nicht sonderlich interessant ist,
äußerst überraschend.
Die erfindungsgemäße Masse besteht zumindest aus vier Bestandteilen,
und sie kann in bevorzugten Ausführungsformen auch wenigstens
fünf Bestandteile enthalten. Hierbei handelt es sich um folgende Bestandteile:
(1) ein Terpolymer aus Methylmethacrylat, Styrol und Acrylnitril,
(2) ein mit einem Monomergemisch aus Methylmethacrylat, Styrol
und Acrylnitril gepfropftes Polybutadien,
(3) ein Vinylchloridpolymer,
(4) einen Organozinnstabilisator für das Vinylchloridpolymer und gegebenenfalls
(5) eine flammhemmende Organometallverbindung.
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Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Masse bilden die
Bestandteile (1) und (2) die Grundmasse, in der der Bestandteil (1) 70 bis 95 Gewichtsprozent und der Bestandteil (2)
den Rest, nämlich 5 bis 30 Gewichtsprozent, ausmacht. Zusätzlich zu dieser Grundmasse ist als Bestandteil (3) ferner ein
Polyvinylchlorid vorhanden. In der modifizierten Masse sind 40 bis 95 Gewichtsprozent der Grundmasse, nämlich der Bestandteile
(1) und (2), im oben angegebenen Mengenverhältnis vorhanden, und dementsprechend als Bestandteil (3) 5 bis 60 Gewichtsprozent
Polyvinylchlorid zugegegen. Neben den oben angegebenen Bestandteilen (1), (2) und (3) enthält die erfindngsgemäße
Masse als Bestandteil (4) ferner einen Organozinnstabilisator
für das Polyvinylchlorid in einer Menge von 1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des vorhandenen
Polyvinylchlorids. Gewünschtenfalls kann die erfindungsgemäße
Masse ferner auch noch als Bestandteil (5) eine flammhemmende Organometallverbindung in einer Menge von 0,25 bis
5 Gewichtsprozent enthalten, und zwar bezogen auf das Gewicht der Bestandteile (1), (2) und (3) der gesamten polymeren Masse.
Der Bestandteil (1), nämlich das Terpolymer, besteht, wie oben
angegeben, aus Methylmethacrylat, Styrol und Acrylnitril. Besonders
geeignete Terpolymere, wie sie auch in US-PS 3 354 beschrieben sind, enthalten 67 bis 72 Gewichtsteile Methylmethacrylat,
17 bis 21 Gewichtsteile Styrol und 8 bis 12 Gewichtsteile Acrylnitril, und derartige Terpolymere werden
in der erfindungsgemäßen Masse bevorzugt verwendet.
Bei dem Bestandteil (2) handelt es sich um gepfropftes Polybutadien,
das, wie angegeben, mit einem Monomergemisch aus Methylmethacrylat, Styrol und Acrylnitril gepfropft ist. Besonders
geeignete gepfropfte Polybutadiene, wie sie auch in US-PS 3 354 238 beschrieben sind, sind solche, bei denen
das Polybutadien mit einem Monomergemisch aus 67 bis 80 Gewichtsteilen
Methylmethacrylat, 17 bis 21 Gewichtsteilen
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Styrol und 1 bis 13 Gewichtsteilen Acrylnitril gepfropft ist,
wobei das Verhältnis aus Polybutadien und Monomergemisch auf
das Gewicht bezogen zwischen 2 : 1 und 3 : 1 liegt, und solche gepfropfte Polybutadiene werden bei der erfindangsgemäßen Masse
als gepfropfte Polybutadiene bevorzugt.
Bei dem Bestandteil (3), nämlich dem Polyvinylchlorid, kann es sich um eine Homopolymer oder um bestimmte Copolymere handeln,
wobei Copolymere aus 90 bis 97 % Vinylchlorid und 3 bis 10 % Vinylidenchlorid oder aus 85 bis 95 % Vinylchlorid und 5 bis
15 % Vinylacetat, jeweils auf Gewicht bezogen, verwendet werden können. Das Molekulargewicht des zu verwendenden Polyvinylchlorids
sollte so liegen, daß das Polymer, gemessen nach ASTM-D-1243-60-Methode A, über eine inhärente Viskosität von
wenigstens 0,50 verfügt, damit man eine entsprechende Erhöhung der Schlagfestigkeit erhält. Die verschiedenen geeigneten Vinylchloridhomopolymeren
und -copolymeren sind im Handel erhältlich und gut bekannt.
Der Bestandteil (4) , nämlich der OrganoZinnstabilisator für
das Polyvinylchlorid, kann aus einer Reihe bekannter Verbindungen der allgemeinen Formel
VSnRl)4-x
ausgewählt werden, worin χ eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet,
R für Alkyl, Cycloalkyl, Aralkyl, Alkaryl oder Aryl steht,
der Substituent R' ein Vertreter aus der oben angegebenen Substituentengruppe
R ist oder für einen Carbonsäurerest der Formel R COOH oder einen Carbonsäureesterrest der Formel R COOR
steht, worin R einen Rest der oben für den Substituenten R1
2
angegebenen Art bedeutet und R für Alkylen, Cycloalkylen, Aralkylen, Alkarylen oder Arylen entsprechend den Vertretern des Restes R steht, wobei allerdings ein Wasserstoffatom fehlt, damit es sich um einen zweiwertigen Rest handelt. Steht der
angegebenen Art bedeutet und R für Alkylen, Cycloalkylen, Aralkylen, Alkarylen oder Arylen entsprechend den Vertretern des Restes R steht, wobei allerdings ein Wasserstoffatom fehlt, damit es sich um einen zweiwertigen Rest handelt. Steht der
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Substituent R1 für den Rest einer Carbonsäure geeigneter
Struktur und Reaktivität, dann kann dieser Rest auch einen Ring bilden, wie dies beispielsweise für die Verbindung
uibutylzinn-ß-mercaptopropionat gilt. Beispiele von unter
obige allgemeine Formel fallenden Verbindungen sind Dibutylzinn-bis
{CO -carboxylaurylmercaptid) , Butylzinn-tris (isooctylmercaptoacetat),
Tributylzinnlaurylmercaptid, Dibutylzinnbis(laurylmercaptid), Dibutylzinn-bis(octylmercaptid), Dibutylzinn-bis
(benzylmercaptid) , Dibutylzinn-bis (xylylitiercaptid) ,
Dibutylzinn-bis(cyclohexylmercaptid), Dibutylzinn-bis(phenylmercaptid),
Dioctylzinn-bis(laurylmercaptid), Dioctylzinn-bis-(octylmercaptid),
Dioctylzinn-bis(benzylmercaptid), Dioctylzinn-bis (xylylmercaptid), Dioctylzinn-bis(cyclohexylmercaptid),
Dicyclohexylzinn-bis(laurylmercaptid), Dimethylzinn-bis(laurylmercaptid)
, Dimethylzinn-bis(benzylmercaptid), Dimethylzinnbis{cyclohexylmercaptid),
Dimethylzinn-xylyl-bis(mercaptid), Dioctylzinn-ß-mercaptopropionat, Dibutylzinn-bis(isooctylmercaptoacetat),
Dioctylzinn-bis(isooctylmercaptoacetat), Dicyclohexylzinn-bis(isooctylmercaptoacetat), Dimethylzinnöis(isooctylmercaptoacetat),
Diphenylzinn-bis(isooctylmercaptoacetat)
, Dibutylzinn-bis(laurylmercaptoacetat) r Dibutylzinn-bis
(benzylmercaptoacetat), Dibutylzinn-bis(cyclohexy1-mercaptoacetat,
Dimethylzinn-bis(octylthioglycolat) und Di-n-octylzinn-bis(isooctylthioglycolat). Bezüglich weiterer
geeigneter Organozinnstabilisatoren wird auf ÜS-PS 3 424 verwiesen. Die Menge an in der erfindungsgemäßen Hasse vorhandenem
Organozinnstabilisator kann von 1 bis 5 Gewichtsprozent
reichen, bezogen auf das Gewicht an vorhandenem Polyvinylchlorid.
Der Bestandteil (5), nämlich die flammhemmende Organometallverbindung,
wird, falls überhaupt, in Mengen verwendet, die der geformten Masse flammhemmende Eigenschaften verleihen. Im allgemeinen
liegt diese Menge zwischen 0,25 und 5,O Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 0,25 und 3,0 Gewichtsprozent,
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bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile (1), (2) und (3). Zu Organometallverbindungen, die sich als flammhemmende
Mittel in der erfindungsgemäßen Masse verwenden lassen, gehören beispielsweise Dicyclopentadienyleisen,
Chromstearat, Nickelnaphthenat, Bleinaphthenat, Cobaltnaphthenat,
Mangannaphthenat, Zirconiumoctoat, Eisen (III)-stearat,
Kupfer(II)stearat, Zinkstearat, Chromacetylacetonat,
Eisen(III)acetylacetonat, Molybdänacetylacetonat, Vanadylacetylacetonat
und Nickelacetylacetonat.
Die erfindungsgemäßen Massen können hergestellt werden, indem
man die einzelnen Bestandteile beispielsweise mittels einer geeigneten Mühle oder durch Extrudieren der Bestandteile
nach vorherigem Vermischen miteinander vermischt. Erfolgt die Herstellung durch Vermählen, dann werden die Bestandteile
(1) und (2) vorzugsweise auf einem Walzwerk, beispielsweise einer aus zwei Walzen bestehenden Mühle, bei Temperaturen
von 121 bis 232 0C, vorzugsweise 149 bis 204 0C, solange
vermählen, bis man eine homogene Schmelze hat. Im Anschluß daran wird ein Gemisch der Bestandteile (3) und (4) und
eventuell auch des Bestandteils (5) zugesetzt, und zwar in Verbindung mit anderen für irgendwelche besonderen Zwecke
erforderlichen oder gewünschten Zusätzen, wie Farbstoffen, Pigmenten, Füllstoffen, U.V.-Absorbern, Weichmachern und
dergleichen, und diese Komponenten werden schließlich 2 bis 10 Minuten miteinander vermählen.
Erfolgt die Herstellung der erfindungsgemäßen Massen durch Extrusion, dann werden die Bestandteile (3)., (4) und gegebenenfalls
auch (5) zusammen mit anderen gewünschten oder erforderlichen Bestandteilen vorzugsweise bei Raumtemperatur
in einem geeigneten Mischer, wie einem Hobart-Mischer, vorvermischt. Diese vorvermischten Bestandteile und die Bestandteile
(1) und (2) werden dann in einer geeigneten Mischvorrichtung, beispielsweise einem Zwillingskonusmischer, miteinander
vermischt. Das dabei erhaltene Gemisch extrudiert
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man dann bei einer Temperatur von 149 bis 232 0C, vorzugsweise
177 bis 204 0C, mit einem Einzel- oder einem Doppelschneckenextruder
.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Masse kann auch nach jedem anderen bekannten geeigneten Mischverfahren erfolgen.
Beispielsweise kann man hierzu mit einer Kugelmühle arbeiten oder auch nach einem Emulsionsmischverfahren, sofern sich
damit einheitliche Gemische herstellen lassen.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können durch jedes herkömmliche Verfahren, wie Blasverformung, Spritzverformung, Kompressionsverformung
oder Vakuumverformung, zu Gegenständen verarbeitet werden, wie sie beispielsweise für die Lagerung
und für den Transport von Industrie-, Wirtschafts- oder Haushaltsprodukten benötigt werden. Sie lassen sich zur Herstellung
von Autobatterxegehäusen, Tragbehältern und dergleichen verwenden. Besonders geeignet sind die erfindungsgemäßen
Massen jedoch zur Herstellung von Produkten, die einer starken physikalischen Abnutzung unterliegen. Die
bevorzugten erfindungsgemäßen Massen, die auch ein flammhemmendes
Mittel enthalten, eignen sich vor allem zur Herstellung von Erzeugnissen, die neben einer starken physikalischen
Beanspruchung ständig auch Hochtemperaturbedingungen oder der Möglichkeit der Zerstörung oder Berührung durch
Feuer ausgesetzt sind.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert. Alle darin enthaltenen Teil- und Prozentangaben
sind auf das Gewicht bezogen, sofern nichts anderes gesagt ist.
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Beispiele 1 - 10·
30 Teile eines Acrylmultipolymers aus 87 % eines Terpolymers
aus Methylmethacrylat, Styrol und Acrylnitril (69/2O/11) und
aus 13 % eines mit Methylmethacrylat, Styrol und Acrylnitril
(78/19/3) unter einem Verhältnis von Kautschuk zu Monomer von 3 : 1 gepfropften Polybutadiens werden auf einem aus
zwei Walzen bestehenden Walzenstuhl bei 177 0C bis zum Erhalt
einer homogenen Schmelze vermählen. Hierzu gibt man dann ein Gemisch aus 30,0 Teilen Polyvinylchlorid mit einer inhärenten
Viskosität von 1,11, berechnet nach ASTM D-1243-60, Methode A, 1,2 Teilen Dimethylzinn-bis-octylthioglycolat und
1,2 Teilen Dicyclopentadienyleisen und vermahlt das Ganze
5 Minuten lang. Die erhaltene Masse wird anschließend zwischen den beiden Platten einer Formpresse 5 Minuten bei
177 0C durchgepreßt und schließlich unter Druck auf Raumtemperatur
gekühlt. Hierbei erhält man eine 1,587 mm starke Folie. Die bei diesem Beispiel 1 verwendete Eisenverbindung
wird anschließend durch andere Organometallverbindungen ersetzt, wobei alles andere gleich bleibt. Der Einfluß der
jeweils zugesetzten Organometallverbindungen auf die Flammfestigkeit der fertigen Massen geht aus der folgenden Tabelle
I hervor. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind unter Bezug auf den Sauerstoffindex der Massen angegeben, nämlich
einer Maßzahl für die Flammhemmung des Systems. Ein Probestück aus dieser Serie, das über einen Sauerstoffindex von
etwa 24,0 verfügt, wenn man es senkrecht hält und vom Boden her anbrennt, verbraucht sich selbst. Gleiches gilt für ein
Probestück mit einem Sauerstoffindex von etwa 27,0 oder darüber nicht.
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Metallsalz | % | Sauerstoff | |
Beispiel | Dicyclopentadienyleisen | 2,0 | index |
1 | 32,8 | ||
Vergleich | Chromstearat | 2,0 | 24,0 |
2 | Eisen(III)stearat | 2,0 | 33,2 |
3 | Kobaltnaphthenat | 2,0 | 27,9 |
4 | Mangannaphthenat | 2,0 | 27,6 |
5 | Zirconiumoctoat | 2,0 | 26,4 |
6 | Bleinaphthenat | 2,0 | 26,4 |
7 | Nickelnaphthenat | 2,0 | 27,0 |
8 | Kupfer(II)stearat | 2,0 | 26,0 |
9 | Zinkstearat | 2,0 | 26,7 |
10 | 27,5 | ||
11 - 17
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man abweichend davon jedoch von 70 Teilen der gepfropften
Kautschukharzmasse und von 30 Teilen Polyvinylchlorid ausgeht. Alles andere bleibt gleich. Die dabei
erhaltenen Ergebnisse können der folgenden Tabelle II entnommen werden. Ein System aus dieser Serie, das über
einen Sauerstoffindex von 21,2 oder darunter verfügt, brennt bei Entflammung mit Feuer, wie oben angegeben,
gleiches gilt jedoch bei einem Sauerstoffindex von etwa
23,5 oder darüber nicht.
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Tabelle II
Vergleich
11 Dicyclopentadienyleisen 2,0
12 Chromstearat 2,0
13 Chromacetylacetonat 2,0
14 Eisen(III)acetylacetonat 2,0
15 Molybdänacetylacetonat 2,0
16 Vanadylacetylacetonat 2,0
17 Nickelacetylacetonat 2,0
Sauerstoffindex
21,2 28,9 29,2 30,3 24,2 23,5 24,7 23,8
Beispiele 18 -
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird erneut wiederholt,
wobei man jedoch 40 Teile des gepfropften Polybutadienterpolymersystems
und 60 Teile Polyvinylchlorid verwendet. Unter Einsatz der in den Beispielen 1 sowie 2 bis 8 beschriebenen
Organometallverbindungen erhält man eine ähnliche Verbesserung der flammhemmenden Wirkung.
Beispiele 26 -
Die in den Beispielen 11 bis 17 beschriebenen Salze werden
einzeln in ein Gemisch aus 95, Teilen des gepfropften PoIybutadienterpolymers
gemäß Beispiel 1 und in 5 Teile Polyvinylchlorid eingearbeitet. Auch hierdurch erhält man
wiederum flammhemmende Massen, wie sich durch die stark erhöhten Sauerstoffindices zeigt.
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Beispiele 34 - 41
Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren stellt man eine Reihe erfindungsgemäßer Massen her, wobei man
allerdings die Prozentmengen an Polyvinylchlorid (PVC) und den verwendeten Organometallverbindungen variiert. Die
dabei erhaltene Zunahme des Sauerstoffindex (S.I.) kann der
folgenden Tabelle III entnommen werden.
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Tabelle III
Prozent an Prozent an Prozent an
PVC im Cyclopenta- Chrom-Beispiel im Gemisch dienyleisen stearat
Vergleich 30 33
34
35
36
37
38
36
37
38
39
40
41
30
30
1)
Vergleich 40
2)
40
2)
40
2)
40
2)
40
2)
Vergleich 50
50
5O
50
0,25
0,5
1,0
S.I.
0 | 21,5 |
0 | 27,9 |
1 | 26,2 |
0 | 23,2 |
1 | 23,3 |
2 | 30,9 |
0 | 29,2 |
0 | 32,3 |
0 | 24,0 |
0 | 30,0 |
0 | 30,8 |
0 | 31 ,2 |
1)
Das verwendete PVC hat eine inhärente Viskosität von 0,92, und zwar wie oben angegeben bestimmt.
2)
Das verwendete PVC hat eine inhärente Viskosität von 0,77, und war wie oben angegeben bestimmt.
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Beispiele 42 - 45
Ersetzt man den in Beispiel 1 verwendeten Stabilisator durch
(Beispiel 42) ein handelsübliches Organozinnmercaptan, (Beispiel 43) Dibutylzinnbisisooctylmercaptoacetat, (Beispiel 44)
Tributyllaurylmercaptid oder (Beispiel 45) einen Barium-Cadmium-Komplex,
dann erhält man bezüglich Flammhemmung
der fertigen Masse praktisch die gleichen Ergebnisse.
Beispiel 46
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird erneut wiederholt/ wobei man jedoch ein Polyvinylchlorid mit einer inhärenten
Viskosität von 0,50 verwendet, bestimmt nach dem oben beschriebenen Verfahren, und als Acrylmultipolymer ein Gemisch
aus 90 % eines 67/22/11-MethyImethacrylat/Styrol/Acry1-nitril-Terpolymers
und aus 10 % eines mit 68/21/11-Methy1-methacrylat/Styrol/Acrylnitril
in einem Verhältnis aus Kautschuk zu Monomer von 3 : 1 gepfropften Polybutadiens
einsetzt. Auch hierdurch erhält man wiederum eine hochflammverzögernde
Masse.
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man als Acrylmultipolymer jedoch ein Gemisch aus
84 % eines Terpolymers aus Methylmethacrylat, Styrol und
Acrylnitril (72/22/6) und aus 16 % eines mit Methylmethacrylat,
Styrol und Acrylnitril (80/17/3) unter einem Verhältnis von Kautschuk zu Monomer von 2,5 : 1 gepfropften Polybutadiens
verwendet. Man erhält wiederum eine hervorragend flammhemmende Masse.
509840/1062
Beispiel 48
Das in Beispiel 1 verwendete Polyvinylchlorid wird durch
ein Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat (9 5:5) ersetzt,
Man erhält wiederum eine hochwirksame flammabweisende Masse.
Beispiel 49
Das in Beispiel 48 verwendete Copolymer wird durch ein Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymer
(90:10) ersetzt. Man erhält genauso gute Ergebnisse.
60 Teile eines Acrylmultxpolymers aus 87 % eines Terpolymers
aus Methylmethacrylat, Styrol und Acrylnitril (69/20/11) und aus 13 % eines mit Methylmethacrylat/ Styrol und Acrylnitril
(87/19/3) unter einem Verhältnis von Kautschuk zu Monomer von 3 : 1 gepfropften Polybutadiens werden auf einer aus zwei Walzen
bestehenden Kautschukmühle bei 177 C zu einer homogenen Schmelze vermählen. Im Anschluß daran werden 3,2 Teile
Polyvinylchlorid mit einer inhärenten Viskosität von 1,11, berechnet nach ASTM-D-1243-60, Methode A, und 0,15 Teile Dimethylzinnbisoctylthioglycolat
zugesetzt, und das Ganze vermahlt man weitere 5 Minuten. Die dabei erhaltene Masse wird
bei 177 0C über eine Zeitspanne von 5 Minuten durch zwei
Platten einer Formpresse gedrückt und dann unter Druck auf Raumtemperatur gekühlt. Hierbei erhält man.eine klare Folie
mit der in Tabelle IV angegebenen Gardner-Schlagfestigkeit.
509840/1062
Beispiel 51
60 Teile des oben beschriebenen Acrylmultipolymers (Beispiel
50) werden auf einem aus zwei Walzen bestehenden Walzenstuhl bei 177 0C bis zu einer homogenen Schmelze vermählen,
Sodann wird ein Gemisch aus 6,7 Teilen des oben beschriebenen Polyvinylchlorids (Beispiel 50) und aus 0,3 Teilen eines
handelsüblichen Organozinnmercaptan-Stabilisators zugegeben, und man vermischt das Ganze weitere 5 Minuten. Die dabei erhaltene
fertige Masse drückt man anschließend bei 177 0C 5 Minuten durch zwei Druckausgleichplatten einer Formpresse
und kühlt sie anschließend unter Druck auf Raumtemperatur ab. Hierbei erhält man eine klare Folie, deren Gardner-Schlagfestigkeit
in Tabelle IV angegeben ist.
Das in Beispiel 50 beschriebene Verfahren wird erneut wiederholt, wobei man jedoch 10,5 Teile Polyvinylchlorid und 0,5
Teile Stabilisator verwendet.
Das in Beispiel 50 beschriebene Verfahren wird erneut wiederholt, wobei man jedoch 15,0 Teile Polyvinylchlorid und 0,75
Teile Stabilisator verwendet.
Das in Beispiel 50 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man jedoch 26,0 Teile Polyvinylchlorid und 1,3 Teile
Stabilisator verwendet.
509840/1062
Beispiel 55
Das in Beispiel 50 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man jedoch 40,0 Teile Polyvinylchlorid und 2,0 Teile
Stabilisator verwendet. Die dabei erhaltenen ähnlichen Ergebnisse sind in Tabelle IV aufgeführt.
509840/1062
Tabelle IV
Beispiel
Polyvinylchlorid Gardner-Schlagfestigkeit Wasserdampfdurchlässigkeit
cm kg/mm (inch lbs./mil) (Gramm-0,025 mm/24 Std.-645 cm )
Vergleich 50 51 52 53 54 55
10
15 20 30 40
31,3 (0,7)
59,0 (1,3)
81,7 (1,8)
108 (2,4)
145 (3,2)
227 (5,0)
327 (7,2)
3,90
2,4 2,5 2,3 1,8
1,4
K)
CD
cn
Beispiel 56
750 Teile eines handelsüblichen Multipolymers der in Beispiel
50 beschriebenen Zusammensetzung werden bei 177 C auf einer aus zwei Walzen bestehenden Kautschukmühle
zu einer homogenen Schmelze vermählen. Sodann werden hierzu 200 Teile Polyvinylchlorid (PVC) mit einer inhärenten
Viskosität von 1,11 (ASTM-D-1243-60, Methode A),
50 Teile Butyläthylhexylphthalat als Weichmacher und 10 Teile Dibutylzinnbisisooctylmercaptoacetat gegeben, und man vermählt
das Ganze weitere 5 Minuten. Die dabei erhaltene Masse wird aus der Mühle genommen, gekühlt, granuliert und bei
204 0C zu Teststäben spritzgegossen, deren Schlagfestigkeitswerte
in Tabelle V angegeben sind.
Das in Beispiel 56 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man jedoch ein Polyvinylchlorid (PVC) mit einer inhärenten
Viskosität von 0,9 2 verwendet. Die Schlagfestigkeitseigenschaften des dabei erhaltenen Probestückes sind in
Tabelle V angeführt.
Das in Beispiel 56 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man jedoch ein Polyvinylchlorid (PVC) mit einer inhärenten
Viskosität von 0,86 verwendet. Die Schlagfestigkeitswerte des dabei erhaltenen Materials sind in Tabelle V angeführt.
509840/1062
2508659
Beispiel 59
Das in Beispiel 56 beschriebene Verfahren wird wiederholt/
wobei man jedoch ein Polyvinylchlorid (PVC) mit einer inhärenten Viskosität von 0,77 verwendet. Die Schlagfestigkeitswerta der dabei erhaltenen Probestäbe sind in Tabelle V angegeben.
wobei man jedoch ein Polyvinylchlorid (PVC) mit einer inhärenten Viskosität von 0,77 verwendet. Die Schlagfestigkeitswerta der dabei erhaltenen Probestäbe sind in Tabelle V angegeben.
509840/1062
Beispiel | Inhärente Viskosität von PVC |
Izod-Kerbschlag- festigkeit cm kg/cm (fppi) |
Gardner-Schlag festigkeit cm kg/mm (in-lb/mil) |
Schmelz index |
|
— | Vergleich (kein PVC) |
10,3 (1,9) | 31,8 (0,7) | 4,45 | |
til | 56 | 1,11 | 25,0 (4,6) | 123 (2,7) | 3,30 |
;098 | 57 | 0,92 | 23,9 (4,4) | 123 (2,7) | 4,10 |
O | 58 | 0,86 | 20,7 (3,8) | 90,8 (2,0) | 5,50 |
O o> INi |
59 | 0,77 | 18,5 (3,4) | 45,4 (1,0) | 7,75 |
Beispiel 60
50 Teile des Polyvinylchlorids nach Beispiel 50, 2,5 Teile
Tributylzinnlauryliaercaptid und 7,5 Teile Di (2-äthylhexyl) phthalat
werden 10 Minuten bei Umgebungstemperatur in einem üobart-Mischer vermischt. Das dabei erhaltene Gemisch wird
anschließend in einem Zwillingskonusmischer bei Raumtemperatur mit 200 Teilen des in Beispiel 50 beschriebenen Acrylmultipolyners
vermischt. Das erhaltene heterogene Gemisch wird homogen gemacht, indem man es bei einer Temperatur von
204 bis 216 °C durch einen Einschneckenextender führt. Die Eigenschaften des dabei erhaltenen Formprodukts sind in
Tabelle VI angegeben, in der die Eigenschaften des Gemisches mit nicht modifiziertem Acrylmultipolymer und auch der Einfluß
eines zweimaligen Durchlaufens der Formmaschine (erster und zweiter wieder aufgearbeiteter Abfall) verglichen werden.
509340/1062
Tabelle VI
Zugfestigkeit | Beispiel 60 frisch hergestell tes Material |
(6600) | prozentuale Licht durchlässigkeit |
,4 (4,3) | 1. wiederaufge arbeiteter Abfall |
2. wiederaufge arbeiteter Abfall |
reines Acryl- multipolymer |
|
2 kg/cm (psi) |
2,7 | prozentuale Trübung bei 43O/55O,u 18, |
i (40) | |||||
% Dehnung | 464 | Vergilbungsindex | 74 | 464 (6600) | 464 (6600) | 492 (7000) | ||
Biegefestigkeit, | (11 300) | 82 | 2,9 | 2,9 | 3,6 | |||
2 kg/cm (psi) |
,4/19,7 | |||||||
Biegemodul | 794 | 24 600 (350 000) | 9,2 | 780 (11 100) | 780 (11 100) | 773 (11 000) | ||
2 kg/cm (psi) |
23, | |||||||
crt ö |
Izod-Kerbschlag festigkeit cm kg/cm (fppi) |
21£ | 24 600 (350 000) | 24 600 (350 000) | 24 600 (350 000) | |||
03 OS -Ρ*· O "<v |
Izod-Schlag festigkeit cm kg/cm (fppi) |
22,9 (4,2) | 22,9 (4,2) | 10,9 (2,0) | ||||
1062 | DTL 0C | 218' (40) | 218 (40) | λ* C 131 (24) |
||||
74 | 74 | 86 | ||||||
82 | 82 | 87 | ||||||
18,9/19,5 | 17,7/18,8 | 13/7 | ||||||
11,2 | 13,8 | 5,6 Ni | ||||||
Beispiele 61 - 66
Das in Beispiel 5O beschriebene Verfahren wird wiederholt,
wobei verschiedene AcrylmultipolymerKiassen mit verschiedenen
Mengen des in diesem Beispiel angegebenen Polyvinylchlorids (PVC) miteinander vermischt werden. Die Schlagfestigkeitseigenschaften
der dabei erhaltenen Massen sind in Tabelle VII angegeben. Bei dem darin angeführten Phthalat handelt es sich
um einen Weichmacher. Die inhärente Viskosität des bei diesen Beispielen verwendeten PVC beträgt 0,50, und zwar bestimmt nach
dem oben angegebenen Verfahren.
VII
Beispiel
AcryImultlpolymer
Di-2-äthylhe-% PVC xylphthalat %
Gardner-Schlagfestigkeit cm kg/mm (inch lbs/mil)
Ver- Mischung aus 90 % eines 67/22/11 MMA/ST/AN-gleich
Terpolymers und aus 10 % eines mit 68/21/11 MMA/ST/AN in einem 2,5:1-Verhältnis von
Kautschuk und Monomer gepfropften Polybutadiene
dto.
dto.
Ver- Mischung aus 84 % eines 72/22/6 MMA/ST/AN-gleich Terpolymers und aus 16 % eines mit 80/17/3
MMA/ST/AN in einem 3:1 Verhältnis von Kautschuk zu Monomer gepfropften PoIybutadiens
dto.
13,6 (0,3)
Ver gleich |
dto. | 0 | 5 | 13,6 (0,3) |
61 | dto. | 10 | 5 | 31,8 (0,7) |
59,0 (1,3)
150 (3,3)
40,9 (0,9)
172 (3,8)
MMA - Methylmethacrylat
ST = Styrol AN = Acrylnitril
Ver gleich |
dto. | 0 | 5 | 40,9 (0,9) . |
64 | dto. | 10 | 5 | 63,6 (1,4) |
65 | dto. | 20 | 5 | 113 (2,5) |
Beispiele 67 - 68
Das in Beispiel 50 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man anstelle des dort verwendeten Polyvinylchlorids
bei Beispiel 67 jedoch ein Copolymer aus 93 % Vinylchlorid und 7 % Vinylidenchlorid/ und bei Beispiel 68 ein Copolymer
aus 90 % Vinylchlorid und 10 % Vinylacetat verwendet. Die dabei erhaltenen Massen werden zu Teststücken geformt und
bezüglich ihrer Schlagfestigkeiten untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in der folgenden Tabelle angeführt.
Tabelle VIII
Izod-
Prozent Acryl- Prozent Vinyl- Kerbschlagfestigkeit Beispiel multipolymer chloridcopolymer cmkg/cm (fppi)
Vergleich | 100 |
67 | 75 |
68 | 75 |
9 | ,8 | (1 | /8) |
21 | ,2 | (3 | ,9) |
15 | ,8 | (2 | ,9) |
509840/1062
Claims (2)
1. Hochschlagfeste Formmasse aus (1) 70 bis 95 Gewichtsprozent eines Terpolymers aus Methylmethacrylat, Styrol und
Acrylnitril und (2) 5 bis 30 Gewichtsprozent eines mit Methylmethacrylat, Styrol und Acrylnitril gepfropften PoIybutadiens,
dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner (3) ein Vinylchloridpolyirier und (4) als Stabilisator für das Vinylchloridpolymer
eine Organozinnverbindung enthält, wobei die
Mengen der Bestandteile (1) und (2) in den oben angegebenen Verhältnismengen ohne den Stabilisator 40 bis 95 Gewichtsprozent
der Endmasse ausmachen, die Menge des Bestandteils (3) ohne den Stabilisator 5 bis 60 Gewichtsprozent
der Endmasse ausmacht und die Menge des Bestandteils (4) 1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Bestandteils
(3), beträgt.
2. Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner als Bestandteil (5) eine flammhemmende Organometallverbindung
in einer Menge von 0,2 5 bis 5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile (1), (2)
und (3), enthält, wodurch die Masse flammhemmend wird.
S09840/1062
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