DE4204887A1 - Verwendung von fettketonen als gleitmittel fuer formmassen auf basis von polyvinylchlorid bzw. vinylchlorid-copolymeren - Google Patents
Verwendung von fettketonen als gleitmittel fuer formmassen auf basis von polyvinylchlorid bzw. vinylchlorid-copolymerenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Fettketonen der allgemeinen For
mel
CnH2n+1-CO-CmH2m+1
in der
n und m jeweils ganze Zahlen im Bereich von 9 bis 13 bedeuten, als Gleit
mittel in Formmassen auf Basis von Polyvinylchlorid oder Vinylchlorid-Co
polymeren.
Die Erfindung betrifft weiterhin Formmassen auf Basis von vorgenannten
Polymeren, die die vorgenannten Fettketone als Gleitmittel enthalten.
Als Gleitmittel werden in Formmassen auf Basis von Polyvinylchlorid oder
Vinylchlorid-Copolymeren überwiegend feste oder flüssige Fettsäureester
eingesetzt, wie Ester längerkettiger Fettsäuren mit Glycerin oder Penta
erythrit oder hydriertes Ricinusöl. Diese Gleitmittel weisen jedoch den
Nachteil auf, daß sich die bei den für Formmassen aus den vorgenannten
Polymeren erforderlichen hohen Verarbeitungstemperaturen zu PVC-Produkten
im Bereich von 200 bis 220°C merklich zersetzen. Die dabei gebildeten
reaktiven Zersetzungsprodukte, wie freie
Fettsäuren, führen unter anderem zu einer unangenehmen Geruchsentwicklung
bei der Verarbeitung sowie zu einer Rückstandsbildung auf den Formwerk
zeugen und sind daher unerwünscht. Es besteht daher ein Bedarf an ther
misch stabileren Gleitmitteln.
In der EP-A 01 00 981 ist die Verwendung höherer Fettketone als Formtrenn
mittel für verschiedene thermoplastische Harze, darunter auch Polyvinylha
logenide, beschrieben, für die sich das Problem der hohen Verarbeitungs
temperaturen jedoch nicht stellt. Darüber hinaus nennt diese Vorveröffent
lichung nicht den Einsatz der erfindungsgemäß einzusetzenden, spezifischen
Fettketone. Weiterhin ist aus Gächter/Müller, Kunststoff-Additive, Seite
323, 2. Ausgabe, Carl-Hanser-Verlag, München/Wien (1983), bekannt, bis-
(Heptadecyl)keton ("Stearon") als Gleitmittel für PVC einzusetzen. Stearon
eignet sich jedoch insbesondere nicht für die Verarbeitung von transparen
ten bis glasklaren PVC-Formmassen, weil es, wie weiter unten ausgeführt
werden wird, zu stark getrübten PVC-Produkten führt.
Demgemäß ist die Erfindung auf die Bereitstellung eines Gleitmittels ge
richtet, das sich von den üblichen Gleitmitteln auf Esterbasis durch seine
erhöhte thermische Stabilität unterscheidet. Zudem sollte das Gleitmittel
für die Verarbeitung von transparenten, glasklaren Formmassen zu klaren
PVC-Produkten geeignet sein. Diese Aufgabe wird durch die eingangs erwähn
te Verwendung von Fettketonen der dort angegebenen allgemeinen Formel ge
löst.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Fettketone sind als solche bekannte
Verbindungen, deren Herstellung zum Beispiel in der DE-A 25 53 990 sowie
in Cesare Fetti, "Reaktionen der organischen Synthese", Georg-Thieme-Ver
lag, Stuttgart, Seite 409 (1978) und in der dort zitierten Originallitera
tur beschrieben ist. Üblicherweise erfolgt die Synthese der erfindungsge
mäß zu verwendenden Fettketone analog zu der in "Organic Synthesis", Vol.
33, Seite 84, für Stearon beschriebenen Synthese durch Erhitzen einer
Fettsäure entsprechender Kettenlänge in Gegenwart von Erdalkalioxiden,
insbesondere Magnesiumoxid, wobei jeweils zwei Fettsäuremoleküle unter
Abspaltung von Wasser und Kohlendioxid zu dem entsprechenden Fettketon
reagieren. Typische Ausgangsmaterialien für die Herstellung von erfin
dungsgemäß zu verwendenden Fettketonen sind Caprin-, Laurin- und Myristin
säure. Diese Säuren können auch, wie in der Fettchemie üblich, in Form
ihrer technischen Gemische eingesetzt werden, die aus natürlichen nach
wachsenden Rohstoffen, wie pflanzlichen Ölen und Fetten, zugänglich sind.
Technische Caprinsäure erhält man bei der Fettsäuredestillation als Be
standteil sogenannter Vorlauffettsäuren; geeignete Quellen für Laurin- und
Myristinsäure sind Kokos-, Palmkern- und Babassuöl. Werden für die Her
stellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Fettketone technische Fett
säureschnitte eingesetzt, wie C12/C14-Fettsäuren, erhält man neben den
symmetrischen Fettketonen, bis-(Undecyl)keton und bis-(Tridecyl)keton
("Lauron" bzw. "Myriston"), auch die entsprechenden unsymmetrischen Fett
ketone, d. h. Undecyltridecyl-Keton, die ebenfalls im Rahmen der Erfindung
als Gleitmittel einsetzbar sind.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Fettketone können als Gleitmittel in
üblichen PVC-Formmassen, vorzugsweise für solche mit k-Werten im Bereich
von 55 bis 60, insbesondere 57 bis 58 verwendet werden. Derartige PVC-
Formmassen werden üblicherweise bei der Herstellung von Folien und
Flaschen eingesetzt. Es können jedoch auch Copolymere des Vinylchlorids
mit Vinylacetat, Vinylidenchlorid, Acrylsäureestern, Fumar- und Malein
säureestern, Olefinen, insbesondere Ethylen und Propylen oder Olefinen und
Vinylacetat eingesetzt werden. Im Sinne der Erfindung werden als Form
massen additivierte Massen auf Basis von Polyvinylchlorid oder Vinylchlo
rid-Copolymeren verstanden, die aus Polyvinylchlorid oder Vinylchlorid-Co
polymeren und Additiven beispielsweise mittels Schnellmischer hergestellt
werden, wobei sogenannte Dry-Blends entstehen, oder mittels Granulator.
Besonders bevorzugt ist der Einsatz der erfindungsgemäß zu verwendenden
Fettketone als Gleitmittel in Formmassen, die außerdem Zinn- oder Cal
cium/Zink-Stabilisatoren enthalten und deren Formmassen insbesondere für
die Herstellung von Verpackungen von Nahrungsmitteln verwendet werden.
Derartige Zinn- oder Calcium/Zink-stabilisierte Formmassen sind dem Fach
mann geläufig, vgl. Gächter/Müller, Kunststoffadditive, 2. Ausgabe, Seite
210 bis 217, Seiten 222 bis 224, Carl-Hanser-Verlag, München/Wien, 1983.
Besonders bevorzugt im Rahmen der Erfindung sind als Fettketone bis-(Un
decyl)keton ("Lauron") oder bis-(Tridecyl)keton ("Myriston") oder tech
nische Gemische derselben. Wie bereits weiter oben ausgeführt wurde,
können die technischen Gemische dieser Ketone auch die entsprechenden un
symmetrischen Fettketone enthalten.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung setzt man
die Fettketone den Formmassen in einer Menge im Bereich von 0,2 bis 6 Ge
wichtsteile, insbesondere im Bereich von 0,5 bis 2,5 Gewichtsteile, bezo
gen auf 100 Gewichtsteile Polyvinylchlorid oder Vinylchlorid-Copolymeren,
zu.
Die Erfindung betrifft weiterhin Formmassen auf Basis von Polyvinylchlorid
oder Vinylchlorid-Copolymeren, die Fettketone der eingangs genannten all
gemeinen Formel als Gleitmittel enthalten. Vorteilhafte Merkmale dieser
Formmassen ergeben sich aus der vorstehenden Beschreibung und den Ausfüh
rungsbeispielen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungs- und
Vergleichsbeispielen näher erläutert.
Für die Beispiele wurden jeweils 100 Gew.-Teile eines handelsüblichen
Suspensions-PVC′s (Solvic ® 258 AB) mit einem k-Wert von 58 und 1,5 Gew.-
Teile eines handelsüblichen Zinnstabilisators (Irgastab ® 17 MOK; di-n-Oc
tyl-zinnmercaptid) als Grundansatz verwendet; dem Grundansatz wurden ver
schiedene Mengen bis-(Undecyl)keton und bis-(Tridecyl)keton ("Lauron",
"Myriston") oder Glycerindioleat bzw. bis-(Heptaceyl)keton ("Stearon")
(Vergleich) als Gleitmittel zugesetzt.
Die rheologischen Eigenschaften der so erhaltenen Formmassen wurden mit
Hilfe eines Plastographen der Firma Brabender, Typ PLE 330, bei einer
Kammertemperatur von 165°C und einer Drehzahl von 20 U/min bestimmt. Die
Untersuchungen erfolgten jeweils an 29 g Substanz. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 2 zusammengefaßt.
Zur Transparenzprüfung wurden aus den erhaltenen PVC-Formmassen 4 mm star
ke Preßplatten hergestellt und deren Transparenz in % gegenüber Luft als
Bezugsstandard ermittelt. Für die Messungen wurde ein Transparenzmeßgerät
der Firma Dr. Bruno Lange GmbH, Neuss, verwendet, wobei nach dem Absorp
tionsverfahren gearbeitet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zu
sammengefaßt.
Die Zusammensetzung der Formmassen der Erfindung und von Vergleichsmassen
ergibt sich aus der Aufstellung gemäß der folgenden Tabelle 1.
Gleitmittel auf 101,5 g Grundsatz | |
Beispiel 1 (B1) | |
2,0 g "Lauron" | |
Beispiel 2 (B2) | 4,0 g "Lauron" |
Vergleichsbeispiel 1 (V1) | 2,0 g Glycerindioleat |
Vergleichsbeispiel 2 (V2) | 4,0 g Glycerindioleat |
Vergleichsbeispiel 3 (V3) | 2,0 g Stearon |
Vergleichsbeispiel 4 (V4) | 4,0 g Stearon |
Transparenz (%) | |
B1 | |
85 | |
B2 | 85 |
V1 | 85 |
V2 | 27 |
V3 | 2 |
V4 | 1 |
Grundansatz | 85 |
Die rheologischen Eigenschaften gemäß Tabelle 2 zeigen zunächst, daß das
erfindungsgemäß als Gleitmittel zu verwendende "Lauron" (Ansatz B1) bezüg
lich seiner Gleitmitteleigenschaften ebenso gut wirkt, wie Glycerindioleat
(Ansatz V1) und "Stearon" (Ansatz V3), wobei es im Drehmoment 15 min nach
dem Maximum sogar eine signifikante Verbesserung bietet. Bei der Transpa
renzmessung ist das erfindungsgemäß zu verwendende Lauron den Vergleichs
verbindungen jedoch eindeutig überlegen: bei einer Zusatzmenge von 2 phr
ergibt es ebenso transparente Massen wie der Grundansatz und Glycerindio
leat, Stearon ergibt bereits in dieser geringen Menge stark getrübte Pro
dukte. Die hervorragende Transparenz der Formmassen bleibt bei einem Zu
satz von 4,0 phr Lauron erhalten, sinkt jedoch bei einem Zusatz einer ent
sprechenden Menge Glycerindioleat bereits stark ab.
Claims (10)
1. Verwendung von Fettketonen der allgemeinen Formel,
CnH2n+1-CO-CmH2m+1,
in der n und m jeweils ganze Zahlen im Bereich von 9 bis 13 bedeuten, als Gleitmittel in Formmassen auf Basis von Polyvinylchlorid oder Vinyl chlorid-Copolymeren.
in der n und m jeweils ganze Zahlen im Bereich von 9 bis 13 bedeuten, als Gleitmittel in Formmassen auf Basis von Polyvinylchlorid oder Vinyl chlorid-Copolymeren.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmassen
außerdem Zinn- oder Calcium/Zink-Stabilisatoren enthalten.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Fettketone bis-(Undecyl)keton oder bis-(Tridecyl)keton oder technische
Gemische derselben sind.
4. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Fettketone in einer Menge im Bereich von 0,2 bis
6 Gewichtsteilen - bezogen auf 100 Gewichtsteile Polyvinylchlorid oder
Vinylchlorid-Copolymeren - verwendet werden.
5. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Fettketone in einer Menge im Bereich von 0,5 bis
2,5 Gewichtsteilen - bezogen auf 100 Gewichtsteile Polyvinylchlorid
oder Vinylchlorid-Copolymeren - verwendet werden.
6. Formmassen auf Basis von Polyvinylchlorid oder Vinylchlorid-Copolyme
ren, enthaltend Fettketone der allgemeinen Formel
CnH2n+1-CO-Cm-H2m+1,in der
m und n jeweils ganze Zahlen im Bereich von 9 bis 13 bedeuten, als
Gleitmittel.
7. Formmassen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem
Zinn- oder Calcium/Zink-Stabilisatoren enthalten.
8. Formmassen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als
Fettketone bis-(Undecyl)keton oder bis-(Tridecyl)keton oder technische
Gemische derselben enthalten.
9. Formmassen nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie die Fettketone in einer Menge im Bereich von 0,2
bis 6 Gewichtsteile - bezogen auf 100 Gewichtsteile Polyvinylchlorid
oder Vinylchlorid-Copolymere - enthalten.
10. Formmassen nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie die Fettketone in einer Menge im Bereich von 0,5
bis 2,5 Gewichtsteile - bezogen auf 100 Gewichtsteile Polyvinylchlorid
oder Vinylchlorid-Copolymere - enthalten.
Priority Applications (1)
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |