DE2719431C2 - Halogenhaltige Dicarbonsäureester als Gleitmittel für PVC - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung ist die Verwendung von bestimmten halogenierten, insbesondere chlorierten Dicarbonsäureestern als Gleitmittel bei der Verarbeitung von Polyvinylchlorid bzw. überwiegend Vinylchlorid enthaltenden Mischpolymerisaten des Vinylchlorids.

Mittelkettige Ester der Phthalsäure, bei denen die Alkoholkomponente eine Kettenlänge zwischen 4 und 13 Kohlenstoffatomen hat, sind seit langem als Weichmacher für PVC bekannt. Phthalsäureester von längerkettigen Alkoholen, insbesondere die von geradkettigen, sind dagegen als Gleitmittel wirksam, da sie für einen Weichmacher nicht mehr die notwendige Verträglichkeit besitzen. Bei der Verarbeitung von harten PVC-Artikeln werden sie in einer Dosierung von 0,5 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf PVC, eingesetzt. Die Gleitwirkung steigt mit Zunahme der Kettenlänge der zur Veresterung der Phthalsäure verwendeten Alkohole.

Weiterhin ist es bekannt, daß Chlorparaffine ebenfalls als Weichmacher in PVC wirken, da sie mit diesen gut verträglich sind. Führt man beispielsweise je 2 Chloratome in die Alkoholäcette von Phthalsäureestern, bei denen die Alkoholkomponente etwa 18 Kohlenstoff a tome aufweist, ein, so wird die Verträglichkeit des chlorierten Produktes gegenüber dem unchlorierten so weit erhöht, daß unter Abnahme der Gleitmittelwirkung eher eine weichmachende Wirkung zu beobachten ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, solche halogenhaltigen Gleitmittel zu finden, die praktisch keine Weichmacherfunktion aufweisen und somit auch zur Verarbeitung von hartem PVC geeignet sind und weiterhin eine sehr gute Gleitwirkung entfalten und die zu beobachtende Plastizierzeit als Maß für die Gleitwirkung ganz erheblich heraufsetzen.

Erfindungsgemäß werden nun kernhalogenierte, aromatische und/oder cycloaliphatische Dicarbonsäureester von aliphatischen Alkoholen einer Kettenlänge zwischen 14 und 32 Kohlenstoffatomen als äußerlich wirkende Gleitmittel für die Verarbeitung von Vinylchlorid bzw. überwiegend Vinylchlorid enthaltenden Mischpolymerisaten des Vinylchlorids vorgeschlagen. Insbesondere sind solche Dicarbonsäureester besonders wirksam, die 4 bis 8 Chloratome im Molekül enthalten und sich von Fettalkoholen mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen ableiten.

Die halogenierten Dicarbonsäureester leiten sich von aromatischen und/oder cycloaliphatischen Carbonsäuren ab, die einer Bromierung und/oder Chlorierung unterworfen sind. Aus praktischen Gründen sind die chlorierten Dicarbonsäuren bevorzugt. Unter den geeigneten Dicarbonsäureestern seien beispielsweise erwähnt /?-Chlorphthalsäure, Tetrachlorphthalsäure, Dibromphthalsäure, Tetrachlorcyclohexandicarbonsäure-IZ Tetrachlorterephthalsäure, Tetrabromterephthalsäure, Tetrachlorisophthalsäure, die isomeren Hexachlornaphthalindicarbonsäuren, Hexachlorendomethy-Iencyclohexandicarbonsäure-2,3 und ähnliche mehr.

Die erfindungsgemäti zu verwendenden Verbindungen können allgemein bei der Verarbeitung von Polyvinylchlorid verwendet werden, d. h. aber auch bei Mischpolymerisaten, die neben dem Vinylchlorid in untergeordneter Menge noch andere Monomeren, wie z. B. Vinylidenchlorid, Vonylacetat, Vinylpropionat, Vonylbutyrat, Vinyllaurat Vinylstearat oder auch Methylmetha-

crylat oder Athylmethacrylat enthalten. Außer bei der Verarbeitung von sogenanntem Hart-PVC können die erfindungsgemäß einzusetzenden Umsetzungsprodukte auch verwendet werden bei Weichmacher enthaltendem PVC. Als Weichmacher kommen hier infrage Dioctylphthalat, Diätylsebacat oder auch sogenannte Polymerweichmacher.

Neben den Weichmachern können die zu verarbeitenden PVC-Mischungen noch weitere Hilfsstoffe, Stabilisatoren, z. B. epoxidierte öle, Zinnstabilisatoren, Cadmium, Blei oder Bariumseifen oder deren Phosphate sowie weiterhin Phosphite, wie zum Beispiel Triphenylphosphit, Tridecylphosphit und dergleichen mehr enthalten.
Darüber hinaus können den zu verarbeitenden Mischungen weitere bekannte Gleitmittel zugesetzt werden, beispielsweise Calciumstearat oder Calciumlaurat sowie andere Hilfsstoife wie Füllmittel, Farbstoffe und dergleichen mehr.
Als Meßtechnik zur Bestimmung der Gleitmittelwirksamkeit wurde die allgemein eingeführte Brabender-Methode gewählt. Die Bedingung sowie die verwendeten PVC-Abmischungen sind nachstehend im Beispiel angegeben. Als Maß für die Wirksamkeit der Gleitmittel wird die sogenannte Plastizierzeit herangezogen.

Beispiel

Als Meßgerät diente ein Plastograph*) (Plasticorder PL 151) der Firma Brabender, der auf eine Kammertemperatur von 165⁰C und eine Drehzahl von 20 Upm eingestellt war. Die Einwaage der Prüfmischung betrug stets 29 g. Der Grundsatz bestand aus

100 g Suspensions-PVC (K-Wert 57)
so 2 g dreibasisches Bleisulfat

0,3 g Calciumstearat.

*) (vergl. P. Klenk, Zeitschrift »Der Plastverarbeiter« 21 (1970/7) S. 642/644)

Diesem Grundansatz wurden jeweils 2 g von Fettalkoholester von chlorierten Dicarbonsäuren zugefügt.

Verbindung A:

Fettalkohol (Cie/Qejester von Tetrachlorphthalsäure

Verbindung B:

Fettalkohol (Ci₆/C|₈)ester von Hexachlorendomethylencyclohexandicarbonsäure (1,2)

Verbindung C:

Fettalkohol (C22)ester von Tetrachlorphthalsäure

Vergleichssubstanz: Fettalkohol (CWCisJester von Phthalsäure.

In der nachfolgenden Tabelle sind die gefundenen Piastizierzeiten in Abhängigkeit von den eingesetzten Verbindungen wiedergegeben.

Tabelle

Verbindung Minuten _]0

A 5,6

B 29,2

C nicht plastiziert

15

Vergleich 33

«5

•0

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verwendung von kernhalogenierten, aromatischen und/oder cycloaliphatischen Dicarbonsäureestern von aliphatischen Alkoholen einer Kettenlänge zwischen 14 und 32 Kohlenstoffatomen als äußerlich wirkendes Gleitmittel für die Verarbeitung von Polyvinylchlorid bzw. überwiegend Vinylchlorid enthaltenden Mischpolymerisaten des Vinylchlorids.

2. Verwendung von 4 bis 8 Chloratome im Molekül enthaltenden Dicarbonsäureestern von Fettalkoholen mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen nach Anspruch 1.