DE900273C

DE900273C - Verfahren zur Herstellung von lichtbestaendigen Vinylharzmassen, insbesondere aus Polyvinylchlorid-Mischpolymerisaten

Info

Publication number: DE900273C
Application number: DET4486A
Authority: DE
Inventors: John George Hendricks
Original assignee: Titan Corp
Current assignee: Engility LLC
Priority date: 1950-06-27
Filing date: 1951-06-26
Publication date: 1953-12-21
Also published as: NL76728C; FR1038988A; US2579572A; BE504246A; GB692967A; CH298145A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von lichtbeständigen Vinylharzmassen, insbesondere aus Polyvinylchloridmischpolymerisaten. Die Vinylharzmassen sind im Regelfalle während der Herstellung und der Benutzung den Einwirkungen von Hitze und Licht ausgesetzt, die zu Verfärbungen, Zerbröckelungen und anderen qualitätsimindernden Beeinträchtigungen, führen. Es ist bereits die Verwendung von Stabilisierungsmitteln vorgeschlagen worden, um die nachteiligen Folgen der Licht- und Hitzeeinwirkung zu vermeiden oder zu unterdrücken. So sind beispielsweise Bleiglätte, Bleiweiß, Bleisulfat, Strontiustnnaphthenat und andere organische Metallsalze als Stabilisierungsmittel verwendet worden. Trotz ihrer Anwendung ließ sich jedoch keine befriedigende stabilisierende Wirkung erreichen, insbesondere nicht gegen die Einwirkung vonLicht. Insbesondere machen viele dieser Stabilisierungsmittel das Produkt undurchsichtig und können daher nicht ver- ao wendet werden, wenn klare oder durchscheinende Materialien: verlangt werden.

Die Erfindung will diese Nachteile vermeiden und hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vinylchloridharzmasse zu schaffen, die lichtbeständig ist. Eine »5 weitere Aufgabe besteht darin, eine klare und durchsichtige Vinylharzmasse zu schaffen, die sowohl hitzebeständig als auch lichtbeständig ist. Dabei soll ein gleitmittelhaltiges Stabilisierungsmittel verwendet werden, das bei Einverleibung in Vinylharze eine qualitative Steigerung der Massen hervorruft.

Die Erfindung ist, allgemein gesehen, gekennzeichnet durch die Schaffung einer Vinylchlorid-

harzmasse mit einem Gehalt von ο,ι bis ίο Gewichtsprozenten' Natriumphasph.it oder Kaliumphosphit. Neben den Vinylharz- und Phosphitkomponenten kann- die Masse Plastifizierungsmittel, Färbemittel, Modifizierungsmittel und erforderlichenfalls andere Stabilisatoren: enthalten. Eine besondere Ausführungsweise der Erfindung besteht . darin, daß ein Zwischenprodukt aus Natrium- oder Kaliumphosphit gebildet wird, das ein, seifenartiges ίο Gleitmittel, beispielsweiseBariumricinoleat, enthält, das bei Zugabe und Vermischung mit den anderen Bestandteilen günstigere Verfahrensbedingungen und ein höherwertigas Produkt schafft.

Die für den erfindungsgemäßen Zweck in der Praxis benutzten Vinylchloridharze umfassen, Polyvinylchlo'rid und Harze, die einer gemeinsamen Polymerisation mit Vinylacetat oder anderen Vinylestern, . mit Acrylverbindungen, beispielsweise Äthyl- oder Methylmethacrylat, oder mit anderen Mischpolymerisaten von Vinylharz, beispieleweise Vinylidenhalogenid, unterzogen wurden. Das bei der praktischen Durchführung der Erfindung· verwendete Natriumphosphit kann aus dem wasserfreien· Salz Na₂HPO₃- oder »5 aus dem ursprünglichen kristallwasserhaltigen Salz Na₂HPO₃ · 5 H₂O bestehen, Die besten Resultate wurden erzielt mit einem teilweise wasserfreien Salz mit einem Kristallwassergehalt von 20 bis 30%, bezogen auf den Gehalt von 41,7% des Pentahydrates. Kaliumphosphit liegt in der Regel nur in wasserf reier Form vor und ist in diesem Zustand für den erfindungsgemäßen Zweck geeignet. Zur Erläuterung· der Erfindung dienen die folgenden Ausführungsbeispiele. 35

Beispiel 1

Die folgenden Bestandteile wurden roh vorgemischt und dann 5 Minuten lang aus* einem Zweiwalzenstuhl bei einer Temperatur von 120° gemischt. Der aus dem Mischer auetretende 0,31 mm starke Film war praktisch klar.

Die Bestandteile waren

Polyvinylchloridacetat

.- Dioctylphthalat (Plastifizierungsmittel)

65 Teile 35 Teile

Bariumricinoleat (Gleitmittel) 1,625 Teile

Natriumphosphit (Stabilisator) ...... 1,625 Teile

Das Produkt gemäß- Beispiel wurde in einer, Versuchseinrichtung einer Ultraviolettbestrahlung aixsgesetzt und zeigte sich lichtbeständig und ohne Verfärbungen in einer Zeitdauer von mehr als 4500'Stunden. Bei Mischungen gemäß. Beispiele, jedoch mit der Ausnahme, daß das Natriumphosphit durch eine äquivalente Menge von Dibutylzinndilaurat, Cadm'ium-a-äthylcaproat oder zweibasischem Bleiphosphit als bereits bekannte und benutzte Stabilisatoren ersetzt wurde, war die- Lichtbeständigkeit bei den gleichen Versuchsbedingungen beschränkt auf bzw. 850, 475 und 2000 Stunden. Die Verbindung mit zweibasischem Bleiphosphit war undurchsichtig und nicht klar und daher nachteilig für solche Anwendungsgebiete, wo die erfindungsgemäße Verbindung eine ideale. Eignung besitzt.

Versuche mit Kaliumphosphit anstatt Natriumphosphit hatten gleichwertige Ergebnisse. '

In· Beispiel 1 wird ein allgemeines Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen, im wesentlichen klaren und lichtbeständigen Verbindung gezeigt. Es ist jedoch zweckmäßiger weise zunächst eine gesonderte Mischung aus denBariumrieinoleat- und Natriumphosphitkomponenten herzustellen und dann dieser Mischung das Polyvinylchlorid-Mischpolymerisat und die anderen Komponenten zuzugeben. Dieses Verfahren ist insoweit vorteilhaft, als das Bariumricinoleat mit dem Natriumphösphit zusammenwirkt und so Verfahrensschwierigkeiten und Mangel im Produkt vermeidet, die durch die Anwesenheit von Feuchtigkeit in der Mischung verursacht werden. Der Grund für diese Zusammenwirkung ist im einzelnen nicht bekannt, es ist jedoch anzunehmen, daß, falls das Natriumphosphit und das Bariumricinoleat vorher gesondert gemischt werden, sie möglichst innig miteinander vermengt werden und noch in der Gesaimtmischung in engstem Kontakt bleiben. Die Zusammenwirkung zwischen ihnen führt zu einem besonders wirksamen Herstellungsverfahren, das dann nicht verwirklicht werden kann, wenn diese Bestandteile getrennt als Zuschläge zur Gesamtmasse erfolgen.

Ein derartiges, besonders vorteilhaftes Verfahren wird in dem folgenden Beispiel beschrieben.

Beispiel 2

Es wurde eine innige Mischung aus gleichen Teilen von Natriumphosphit mit .25% Kristall- ^9S wasser von Bariumnicinoleat, die beide ein Nr.-80-Din-Sieb' passieren, durch intensive Mischung mittels eines Bandmischers. hergestellt.

Eine ausreichende Menge dieser Mischung wurde einem Vinylharz und einem Plastifizierungsmittel einverleibt, wobei eine Masse von folgender Zusammensetzung entstand:

Polyvinylchloridacetat 65 Teile

Dioctylphthalat (Plastifizierung) ...... 3.5 Teile Mischung aus Natriumphosphit und

Bariumricinoleat . 3,25 Teile

Diese Bestandteile wurden auf einem heißen Zweiwalzenstuhl vermengt und gemischt und dann zu einem 0,31 mm starken Film ausgewalzt. Der so hergestellte Film war frei von Löchern und Blasen; es traten keinerlei Verklebungen oder andere Herstellungsschwierigkeiten auf. Das erhaltene Produkt zeichnete sich durch Klarheit und Lichtbeständigkeit aus und war mit 'dem Produkt nach Beispiel 1 vergleichbar.

Das Natrium- und das- Kaliumphosphit besitzen beide eine sehr große Affinität zu Feuchtigkeit, und es ist daher nicht möglich, sie ganz trocken zu bewahren. Wenn eine Absorption von, Feuchtigkeit bei der Einverleibung in·, das Vinylharz erfolgt, zeigt die Masse eine charakteristische Klebrigkeit, die zu Verklebungen an den zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Einrichtungen oder Walzen zum Auswalzen oder Kalandrieren führt. Das. i»5 seifenartige Gleitmittel verhindert die Verklebungen

in einem -befriedigenden Umfang; seine Anwesenheit ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Verwendung als Zwischenprodukt in Form einer innigen Mischung mit dem Phosphit erfolgt. Außerdem führt die Anwesenheit von Feuchtigkeit zu Löchern und Blasen, wenn das Auswalzen oder Kalandrieren über heiße Walzen erfolgt, was jedoch vermieden wird, wenn gemäß der bevorzugten Ausführtmgsform der Erfindung das Gleitmittel und

ίο das Phosphit zunächst vorgemischt werden und dann als innige Mischung mit dem Vinylharz und den übrigen Bestandteilen vermengt werden. Es scheint, als ob die an die Phosphitpartikeln gebundene Feuchtigkeit von den in enger Nachbarschaft befindlichen Gleitmittelpartikeln absorbiert oder anderweitig unschädlich gemacht wird.

Die Mischung von Phosphit und Gleitmittel soll innig sein, und es ist besonders zweckmäßig, diese Bestandteile in feinverteilter Form, vorzugsweise so, daß sie ein Nr.-80-Din-Sieb passieren, zu verwenden und miteinander zu vermischen. Als intensiv wirkende Mischvorrichtung kann beispielsweise ein Bandmischer verwendet werden.

Wenn auch das Zwischenprodukt in Form einer

as Mischung von. Bariumricinoleat und Natriumphosphit ausschließlich in der Beschreibungbehandelt ist, so ist die Erfindung doch nicht auf die Verwendung von Bariumricinoleat allein beschränkt; an dessen Stelle können auch andere Blei-, Natrium- und Bariumsalze der Fettsäuren von mindestens 10 C-Atomen verwendet werden, die ebenfalls einen Schmiereffekt beim Kneten hervorrufen. Bei diesem Zwischenprodukt ist zweckmäßigerweise ein solches Verhältnis zwischen dem Natrium- oder Bariumphosphit und dem Gleitmittel zu wählen, daß auf einen Teil Phosphit zwischen 0,1 und 3 Teilen Gleitmittel verwendet werden.

Die auf Grund des ernndungsgemäßen Verfahrens hergestellte Mischung ist praktisch klar und durchsichtig. Dies tritt besonders augenscheinlich dann hervor, wenn das Material zu Folien oder Platten oder entsprechend dünnen Körpern geformt wird. Wenn auch das Produkt bei größerer Stärke mehr durchscheinend als klar wirken kann, so- ist es doch als klar im Sinne des Fachausdrucks anzusprechen. Außerdem besitzen die nach der Erfindung hergestellten Massen gute Hitzebeständigkeit und eine ausgezeichnete Lichtfestigkeit, wie sich aus den vorstehenden vergleichenden Versuchen ergibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von lichtbeständigen Vinylharzmassen, insbesondere aus Polyvinylchlorid-Mischpolymerisaten, dadurch gekennzeichnet, daß einer Vinylchloridharzmasse von 0,1 bis io-Gewichtsprozent Natriumphosphit oder Kaliumphoephit als Stabilisierungsmittel beigegeben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stabilisierungsmittel Natriumphosphit mit einem Kristallwassergehalt von 20' bis 30% verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein seifenartiges Gleitmittel, 6g z. B. Bariumricinoleat,' beigegeben wird.

4. Verfahren, nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das seifenartige Gleitmittel zunächst allein mit dem Stabilisierungsmittel vermischt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß 0,1 bis 3 Teile seifenartiges Gleitmittel auf 1 Teil Stabilisierungsmittel verwendet werden.