WO2003018686A2 - Polyester weichmacher für polyvinylchlorid, polyvinylbutyral oder polysufid - Google Patents

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WO2003018686A2
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Thomas Schäfer
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Definitions

  • the present invention relates to a mixture comprising at least one plastic A, in particular polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl butyral (PVB) or a polysulfide, and at least one polyester B which can be prepared from a dicarboxylic acid I and at least one diol II selected from the group consisting of 1,2-propanediol, 1,3-butanediol and 1,4-butanediol and a monocarboxylic acid III.
  • PVC polyvinyl chloride
  • PVB polyvinyl butyral
  • a polysulfide a polysulfide
  • polyester B which can be prepared from a dicarboxylic acid I and at least one diol II selected from the group consisting of 1,2-propanediol, 1,3-butanediol and 1,4-butanediol and a monocarboxylic acid III.
  • dicarboxylic acid diesters composed of a dicarboxylic acid and an alkylene glycol monoether can be used as plasticizers for polyvinyl butyral or a polysulfide.
  • Cyclohexane polycarboxylic acids or derivatives thereof are also used as plasticizers for polyvinyl chloride or polyvinyl acetals, in particular polyvinyl butyral, as described, for example, in DE 10116812.8.
  • polyesters are also used as plasticizers for plastics.
  • Polyester plasticizers are generally made by esterifying polyhydric alcohols with a polycarboxylic acid.
  • terminal alcohol groups in syntheses with an excess of alcohol can be terminated with monocarboxylic acids or terminal acid groups in syntheses with an excess of acid with monohydric alcohols.
  • Polyester plasticizers are mainly used in the production of foils, coatings, profiles, floor coverings and cables based on soft PVC, when there are increased demands on extraction resistance, especially against petrol, oils and fats, UV resistance and volatility of the plasticizer.
  • GB 1 173 323 describes polyester plasticizers based on adipic acid and 1,3-butanediol, the terminal acid groups of which are terminated with 2-ethylhexanol, isodecanol or isohexanol.
  • the polyesters are said to be suitable as plasticizers for PVC and are particularly notable for their high extraction resistance to hexane, kerosene, alkaline solutions and soapy water.
  • No. 5,281,647 describes polyester plasticizers which are prepared by esterification of adipic acid, trimethylpentanediol and propylene glycol and whose terminal acid groups are terminated with 2-ethylhexanol.
  • the polyesters are said to be suitable as plasticizers for PVC and rubber and are characterized by a high extraction resistance to oils and soapy water.
  • RO 104 737 describes polyester plasticizers based on adipic acid and propylene glycol, the terminal acid groups of which are sealed with 2-ethylhexanol.
  • the polyesters are said to be suitable as plasticizers for PVC and, in particular, to have good storage stability.
  • polyester plasticizers described in GB 1 173 323, US 5 281 647 and RO 104 737 are that, on the one hand, they do not have sufficiently good compatibility with plastics, in particular with PVC, PVB and polysulfide; H. they perspire to a considerable extent during use and thus lead to a partial loss of the elastic properties of the plastic articles produced using the polyester plasticizer. On the other hand, they do not have sufficient cold-elastic properties, which is why the use of plastic articles made with these plasticizers outdoors is limited.
  • the present invention was therefore based on the primary object of providing mixtures comprising a plastic, in particular polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl butyral (PVB) or a polysulfide, and substances which, because of their physical and material properties, are suitable for use as plasticizers in plastics, and are characterized by good compatibility and lead to good cold-elastic properties in the plastic articles produced with these plasticizers.
  • a plastic in particular polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl butyral (PVB) or a polysulfide
  • this object is achieved by mixtures comprising at least one plastic A and at least one polyester B, the polyester B being producible from a dicarboxylic acid I, at least one diol II selected from the group consisting of 1,2-propanediol and 1,3-butanediol and 1,4-butanediol and a monocarboxylic acid III.
  • a polyester B which can be prepared from a dicarboxylic acid I, at least one diol II selected from the group consisting of 1,2-propanediol, 1,3-butanediol and 1,4- Butanediol and a monocarboxylic acid III are understood in the context of the present invention in particular that a dicarboxylic acid I is linked by ester formation with at least one diol II selected from the group consisting of 1,2-propanediol, 1,3-butanediol and 1,4-butanediol and that the terminal hydroxyl groups of the diol not linked to the dicarboxylic acid are esterified with a monocarboxylic acid.
  • a diol II selected from the group consisting of 1,2-propanediol, 1,3-butanediol and 1,4-butanediol alone or a mixture of two or more thereof or a mixture of a diol can be used for the preparation of polyester B.
  • II selected from the group consisting of 1,2-propanediol, 1,3-butanediol and 1,4-butanediol can be used with one or more other diols.
  • dicarboxylic acids I for building up polyester B are aliphatic dicarboxylic acids, preferably aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 9 carbon atoms, for example adipic acid.
  • the present invention therefore relates to mixtures comprising at least one plastic A and at least one polyester B, the dicarboxylic acid I being an aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 9 carbon atoms, preferably adipic acid.
  • diols which, in addition to the at least one diol II selected from the group consisting of 1,2-propanediol, 1,3-butanediol and 1,4-butanediol, are suitable for building up the polyester B according to the invention are, for example, 1,2-ethanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,3-pentanediol, 2-methyl-l, 3-pentanediol, 1,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1, 2-hexanediol, 1,3-hexanediol, 1,4-hexanediol, 1,5-hexanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, hydroxypivalic acid mononeopenty
  • Acids particularly suitable according to the invention as monocarboxylic acid III are, for example, acetic acid, propionic acid, 2-ethylhexanoic acid, n-heptanoic acid or benzoic acid.
  • acetic acid is particularly preferred as monocarboxylic acid III.
  • polyester plasticizers according to the invention are obtained in a manner known per se by esterification of the dicarboxylic acid I with at least one diol II from the group consisting of 1,2-propanediol, 1,3-butanediol and 1,4-butanediol and optionally further diols in the presence of a monocarboxylic acid III as terminating groups.
  • the chain length or the average molecular weight of the polyester plasticizer is controlled by adding monocarboxylic acid III.
  • acetic acid and esterification catalysts for example dialkyl titanates, methanesulfonic acid or sulfuric acid, preferably isopropyl butyl titanate
  • reaction mixture is then further heated to 200 ° C. to 250 ° C., a vacuum of 150 mbar to 300 mbar is applied and further water of reaction is removed from the reaction mixture by passing nitrogen through it.
  • the reaction mixture is stirred under vacuum and passing nitrogen through at 200 ° C. to 250 ° C. until the acid number of the reaction mixture has reached a value of ⁇ 15 mg KOH / g.
  • the reaction mixture for the esterification of the free hydroxyl groups is then preferably pumped into a second kettle and stirred at 200 ° C. to 250 ° C., a vacuum of 10 mbar to 150 mbar and with the removal of residual water by passing an increased nitrogen flow until the acid number the reaction mixture has reached a value of ⁇ 1.0 mg KOH / g.
  • the reaction product is then preferably filtered at 100 ° C. to 140 ° C.
  • the polyesters B according to the invention consist of 35 to 50 mol% of dicarboxylic acid I, in particular adipic acid, preferably 40 to 48 mol%, particularly preferably 42 to 46 mol%, 5 to 50 mol% of at least one diol II from the group consisting of 1,2-propanediol, 1,3-butanediol and 1,4-butanediol, preferably 10 to 49 mol%, particularly preferably 20 to 48 mol%, and optionally 2 to 35 mol% of one or more further diols, preferably 15 to 30 mol%, particularly preferably 20 to 28 mol%, and 2 to 20 mol% monocarboxylic acid III, in particular acetic acid, preferably 5 to 15 mol%, particularly preferably 6 to 10 mol%, the sum the mol% must always be 100 mol%.
  • diol II from the group consisting of 1,2-propanediol, 1,3-butanediol and 1,4-butan
  • the polyesters B according to the invention have a density of 1.00 to 1.30 g / cm 3 , preferably 1.10 to 1.20 g / cm 3 , particularly preferably 1.12 to 1.16 g / cm 3 Viscosity from 500 to 20,000 mPa * s, preferably from 1,500 to 15,000 mPa * s, particularly preferably from 2,000 to 12,000 mPa * s, a refractive index n ⁇ 20 from 1.450 to 1.490, preferably from 1.455 to 1.480, particularly preferably from 1.460 to 1.475, and an average molecular weight (number average), determined by means of GPC, from 500 to 15000, preferably from 1000 to 10000, particularly preferably from 2000 to 8000.
  • the content of at least one polyester B of the mixtures is, for example, 1 to 50% by weight, preferably 5 to 40% by weight, in particular 10 to 30% by weight, in each case based on the total all components.
  • polyesters according to the invention are suitable as plasticizers for plastics. They are very well tolerated with plastics, in particular with PVC, PVB and polysulfide, and have very good cold-elastic properties in the plastic articles produced with these plasticizers.
  • a plasticizer is understood to mean a substance which reduces the hardness of a plastic, in particular polyvinyl chloride, polyvinyl butyral or a polysulfide, in the mixture according to the invention.
  • the compatibility of a plasticizer in a plastic is determined by storing the plasticized plastic at a temperature of 70 ° C and 100% relative humidity for a longer period of time and determining the weight loss due to exudation of the plasticizer after certain time intervals by weighing.
  • the present invention relates to mixtures comprising at least one plastic A and at least one polyester B, the plastic A being selected from the group consisting of polyvinyl butyral, polyvinyl chloride and polysulfide.
  • the present invention therefore also relates to the use of a polyester B which can be prepared from a dicarboxylic acid I and at least one diol II selected from the group consisting of 1,2-propanediol, 1,3-butanediol and 1,4-butanediol and a monocarboxylic acid III as a plasticizer for polyvinyl butyral, polyvinyl chloride or polysulfide.
  • plastics A preferably contained in the mixture according to the invention will be described in more detail below.
  • Polyvinyl acetals are obtained from polyvinyl alcohol by conversion with aldehydes. In addition to cyclic acetal groups, the polyvinyl acetals can also have hydroxyl and acetate groups.
  • Polyvinyl butyral is produced, for example, by reacting a solution of polyvinyl alcohol in water with butyraldehyde and acid. The resulting PVB falls out of solution in this process.
  • polyvinyl butyral is produced in a three-stage process over polyvinyl alcohol, starting from acetylene and acetic acid for the production of vinyl acetate as a monomer. Since vinyl alcohol is unstable as a free compound and is not available for polymerization, the polyvinyl acetate is converted to polyvinyl alcohol by hydrolysis in the presence of methanol. Acetalization of the polyvinyl alcohol with butyraldehyde in an acidic medium produces polyvinyl butyral.
  • Variants of the PVB resin are achieved, for example, by the choice of the molecular weight of the starting polyvinyl acetate, by the degree of hydrolysis to polyvinyl alcohol and by the amount of butyraldehyde used for the acetalization. Accordingly, PVB can also be considered as a terpolymer of vinyl acetate, vinyl alcohol and vinyl butyral.
  • the properties of PVB are primarily determined by the proportion of free hydroxyl groups, which is determined by the degree of hydrolysis of the polyvinyl acetate to polyvinyl alcohol and by the amount of butyraldehyde used in the acetalization.
  • the proportion of free hydroxyl groups is generally 5 to 50%, preferably 10 to 40% and particularly preferably 15 to 25%.
  • the softening temperature of the PVB is 80 to 150 ° C., in particular 90 to 140 ° C.
  • Polyvinyl butyral is used in particular for the production of films.
  • PVB films typically have a thickness of 0.1 to 2 mm, in particular 0.4 to 1.5 mm.
  • a polysulfide is understood to mean a polymer which has thioether groups.
  • the polysulfides can be linear or branched or can also be cross-linked.
  • the polysulfides used according to the invention can also have further functional groups in the main or in the side chains.
  • the mixtures according to the invention can also comprise two or more different polysulfides.
  • the polysulfides contained in the mixtures according to the invention can also have further functional groups, in particular ether groups, aromatic groups or also urethane groups.
  • the polysulfides used according to the invention are preferably polymeric alkyl thioethers, and in the context of the present invention the alkyl groups can be linear or branched.
  • Polysulfides are produced in particular by polycondensation of alkali polysulfides, for example sodium pentasulfide, with alkyldihalides, such as, for example, 1,2-dichloroethane and bis (2-chloroethoxy) methane.
  • alkyldihalides such as, for example, 1,2-dichloroethane and bis (2-chloroethoxy) methane.
  • Trihalides such as 1, 2, 3 -trichloropropane, can also be added for crosslinking.
  • the properties of the polysulfides depend in particular on the type of alkyl radical, the sulfur content and the molecular weight, and the crosslinking density of the polysulfide.
  • the molar masses of the polysulfides contained in the mixtures according to the invention are preferably in the range from 1000 to 8000 g / mol.
  • the crosslinking density influences the hardness of the polysulfides, the crosslinking taking place, for example, via sulfur bridges by reaction of terminal mercapto groups.
  • the crosslinking density is in the range from 0.01 to 10 mol%, preferably 0.02 to 5 mol%, in particular 0.05 to 2 mol%.
  • the polysulfides contained in the mixtures according to the invention are temperature-resistant in a range from -50 to 125 ° C., in particular from -35 to 100 ° C.
  • Polysulfides are used, for example, for the production of sealing compounds, in particular sealing compounds for insulating glass.
  • Polyvinyl chloride is obtained by homopolymerizing vinyl chloride.
  • the polyvinyl chloride (PVC) used according to the invention can be produced, for example, by suspension polymerization, microsuspension polymerization, emulsion polymerization or bulk polymerization.
  • the production of PVC by polymerizing vinyl chloride and the production and composition of plasticized PVC are described, for example, in "Becker / Braun, Kunststoff-Handbuch, Volume 2/1: Polyvinylchlorid", 2nd edition, Carl Hanser Verlag, Kunststoff-Handbuch, Volume 2/1: Polyvinylchlorid", 2nd edition, Carl Hanser Verlag, Kunststoff-Handbuch, Volume 2/1: Polyvinylchlorid", 2nd edition, Carl Hanser Verlag, Kunststoff-Handbuch, Volume 2/1: Polyvinylchlorid", 2nd edition, Carl Hanser Verlag
  • plasticizers Depending on the content of plasticizers, a distinction is made between mixtures containing a plasticizer and polyvinyl chloride between rigid PVC ( ⁇ 0.1% plasticizer) and soft PVC (> 0.1% plasticizer).
  • the K value which characterizes the molar mass of PVC and is determined in accordance with DIN 53726, is between 57 and 90, preferably between 61 and 85, in particular between 64 and 75, for the PVC used according to the invention.
  • the polyvinyl acetal, in particular PVB, PVC or a polysulfide content of the mixtures is 20 to 99% by weight, preferably 45 to 95% by weight, particularly preferably 50 to 90% by weight. % and in particular 55 to 85 wt .-%, each based on the sum of all components.
  • the mixtures according to the invention can also contain other suitable additives.
  • suitable additives for example, stabilizers, lubricants, fillers, pigments, flame retardants, light stabilizers, blowing agents, polymeric processing aids, impact modifiers, optical brighteners, antistatic agents or bio-stabilizers can be included.
  • Stabilizers neutralize in particular the hydrochloric acid split off during and / or after the processing of PVC.
  • All conventional PVC stabilizers in solid and liquid form are suitable as stabilizers, for example conventional Ca / Zn, Ba / Zn, Pb or Sn stabilizers and also acid-binding layered silicates such as hydrotalcite.
  • the mixtures according to the invention can have a stabilizer content of 0.05 to 7%, preferably 0.1 to 5%, particularly preferably 0.2 to 4% and in particular 0.5 to 3%, in each case based on the sum of all components.
  • Lubricants should act between the plastic particles and counteract frictional forces when mixing, plasticizing and deforming.
  • the mixtures according to the invention can contain all lubricants customary for the processing of plastics.
  • hydrocarbons such as oils, paraffins and PE axes, fatty alcohols with 6 to 20 carbon atoms, ketones, carboxylic acids such as fatty acids and monanoic acid, oxidized PE wax, metal salts of carboxylic acids, carboxylic acid amides and carboxylic acid esters, for example with the alcohols Ethanol, fatty alcohols, glycerin, ethanediol, pentaerythritol and long-chain carboxylic acids as acid components.
  • the mixtures according to the invention can have a lubricant content of 0.01 to 10%, preferably 0.05 to 5%, particularly preferably 0.1 to 3% and in particular 0.2 to 2%, in each case based on the sum of all components.
  • Fillers have a positive influence on the compressive, tensile and flexural strength as well as the hardness and heat resistance of plasticized plastic, especially PVC, PVB or polysulfides.
  • the mixtures can also contain fillers such as carbon black and other inorganic fillers such as natural calcium carbonates, for example chalk, limestone and marble, synthetic calcium carbonates, dolomite, silicates, silica, sand, diatomaceous earth, aluminum silicates such as kaolin, mica and feldspar , Calcium carbonates, chalk, dolomite, kaolin, silicates, talc or carbon black are preferably used as fillers.
  • the mixtures according to the invention can have a filler content of 0.01 to 80%, preferably 0.1 to 60%, particularly preferably 0.5 to 50% and in particular 1 to 40%, in each case based on the sum of all components.
  • the mixtures according to the invention can also contain pigments in order to adapt the product obtained to different possible uses.
  • Cadmium pigments such as CdS
  • cobalt pigments such as CoO / Al 2 O 3
  • chromium pigments for example Cr 2 O 3
  • suitable organic pigments are monoazo pigments, fused azo pigments, azomethine pigments, Aj thrachinone pigments, quinacridones, phthalocyanine pigments, dioxazine pigments and aniline pigments.
  • the mixtures according to the invention can have a pigment content of 0.01 to 10%, preferably 0.05 to 5%, particularly preferably 0.1 to 3% and in particular 0.5 to 2%, in each case based on the sum of all components.
  • the mixtures according to the invention can also contain flame retardants.
  • ammonium trioxide, phosphate ester, chlorine paraffm, aluminum hydroxide, boron compounds, molybdenum trioxide, ferrocene, calcium carbonate or magnesium carbonate can be used as flame inhibitors.
  • the mixtures according to the invention can have a content of flarrmi inhibitors of 0.01 to 10%, preferably 0.1 to 8%, particularly preferably 0.2 to 5% and in particular 0.5 to 3%, in each case based on the sum of all components.
  • the mixtures can also contain light stabilizers.
  • hydroxybenzophenones or hydroxyphenylbenzotriazoles can be used in the context of the present invention.
  • the mixtures according to the invention can have a content of light stabilizers from 0.01 to 7%, preferably 0.1 to 5%, particularly preferably from 0.2 to 4% and in particular from 0.5 to 3%, in each case based on the sum of all components.
  • the mixtures according to the invention can also be selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on ethylene, propylene, butadiene, vinyl chloride, vinyl acetate, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, acrylates and methacrylates with alcohol components from branched or unbranched Cl to C10 - Contain alcohols, styrene or acrylonitrile.
  • Examples include polyacrylates with the same or different alcohol residues from the group of C4 to C8 alcohols, especially butanol, hexanol, octanol and 2-ethylhexanol, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, methyl methacrylate-butyl acrylate copolymers, methyl methacrylate-butyl methacrylate copolymers, ethylene Vinyl acetate copolymers, chlorinated polyethylene, nitrile rubber, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers, ethylene-propylene copolymers, ethylene-propylene-diene copolymers, styrene-acrylonitrile copolymers, acrylonitrile-butadiene rubber, styrene-butadiene elastomers and methyl methacrylate -styrene-butadiene copolymers.
  • the mixtures according to the invention comprising polyvinyl butyral or polysulfides can also contain, in particular, regulators for the adhesion behavior to glass, such as sodium salts, in particular sodium acetate and sodium lecithin, as additives.
  • regulators for the adhesion behavior to glass such as sodium salts, in particular sodium acetate and sodium lecithin, as additives.
  • the mixtures according to the invention comprising at least one polysulfide as additives may also contain phenolic resins, epoxy- and mercapto-functionalized silanes or epoxy resins.
  • the mixtures according to the invention comprising polysulfides can, for example, also contain curing agents such as lead dioxide, calcium peroxide, zinc peroxide or manganese dioxide.
  • the mixtures according to the invention are particularly suitable for the production of plasticized plastic articles due to the high compatibility of the components, that is to say plastic A and polyester B.
  • the present invention therefore also relates to the use of a mixture comprising at least one plastic A, in particular polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl butyral (PVB) or a polysulfide, and at least one polyester B which can be prepared from a dicarboxylic acid I and at least one diol II selected from the group consisting of 1,2-propanediol, 1,3-butanediol and 1,4-butanediol and a monocarboxylic acid III, in housings for electrical appliances, such as kitchen appliances and computer housings, pipelines, devices, cables, wire jackets, window profiles, for interior fittings, in vehicle and furniture construction, in floor coverings, medical articles, food packaging, seals, sealing compounds, sealing compounds for insulating glass, foils, roofing foils, composite foils, foils for laminated safety
  • the invention also relates to articles which comprise a mixture comprising at least one plastic A, in particular polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl butyral (PVB) or a polysulfide, and at least one polyester B which can be prepared from a dicarboxylic acid I and at least one diol II selected from the group consisting of 1,2-propanediol, 1,3-butanediol and 1,4-butanediol and a monocarboxylic acid III.
  • PVC polyvinyl chloride
  • PVB polyvinyl butyral
  • polyester B which can be prepared from a dicarboxylic acid I and at least one diol II selected from the group consisting of 1,2-propanediol, 1,3-butanediol and 1,4-butanediol and a monocarboxylic acid III.
  • An object of the invention can, for example, a housing for electrical equipment, a Rolir ein, a device, a cable, a wire sheathing, a window profile, a floor covering, a medical article, a toy, a food packaging, a seal, a sealant, a sealant for Insulating glass, a film, a roof covering film, a composite film, a film for laminated safety glass, in particular for the automotive sector and the architecture sector, a record, synthetic leather, a packaging container, an adhesive tape film, clothing, a coating or a fiber for fabrics.
  • PVB articles, in particular PVB films, produced with the mixtures according to the invention are notable for high strength, very good ductility and excellent adhesion to glass surfaces. This enables the production of very flexible films with good transparency and light resistance and very good glass adhesion, which is particularly important for use as films for the production of laminated safety glass.
  • the strength and extensibility of PVB films is determined in particular by the Shore hardness A and D (determination according to DIN 53505), the breaking stress (determination according to DIN EN ISO 527, parts 1 and 3), the elongation at break (determination according to DIN EN ISO 527, parts 1 and 3) and the stress at 100%) elongation (determination according to DIN EN ISO 527, parts 1 and 3).
  • polysulfide sealants produced with the mixtures according to the invention are not only characterized by high elasticity and low gas permeability, but also by good weather resistance, good chemical resistance, in particular swelling resistance, and good aging resistance.
  • the cold-elastic properties of plasticized plastics are preferably characterized with the aid of the cold fracture temperature and the torsional rigidity.
  • the cold break temperature is the temperature at which a plasticized plastic shows the first visible damage in the cold under mechanical stress.
  • the cold break temperature is determined in accordance with DIN 53372.
  • Torsional rigidity is the temperature at which a plasticized plastic can be rotated by a certain angle when a defined force is applied.
  • the torsional stiffness is determined in accordance with DIN 53447.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gemisch umfassend mindestens einen Kunststoff A, insbesondere Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylbutyral (PVB) oder ein Polysulfid, und mindestens einen Polyester B, der herstellbar ist aus einer Dicarbonsäure I, mindestens einem Diol II ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,2-Propandiol, 1,3-Butandiol und 1,4-Butandiol und einer Monocarbonsäure III, insbesondere Essigsäure, sowie die Verwendung der erfindungsgemässen Gemische in Gehäusen für Elektrogeräte, Küchengeräten, Computergehäusen, in Rohrleitungen, Apparaten, Kabeln, Draht-Ummantelungen, Fensterprofilen, im Innenausbau, im Fahrzeug- und Möbelbau, in Bodenbelägen, zur Herstellung von medizinischen Artikeln, Lebensmsittelverpackungen, Dichtungen, Dichtungsmassen, Dichtungsmassen für Isolierglas, Folien, Dachbelagsfolien, Verbundfolien, Schallplatten, Kunstleder, Spielzeug, Verpackungsbehältern, Klebebandfolien, Bekleidung, Beschichtungen, als Fasern für Gewebe und als Folien für Verbundsicherheitsglas.

Description

Weichmacher für Kunststoffe
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gemisch umfassend mindestens einen Kunststoff A, insbesondere Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylbutyral (PVB) oder ein Polysulfid, und mindestens einen Polyester B, der herstellbar ist aus einer Dicarbonsäure I, mindestens einem Diol II ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,2-Propandiol, 1,3-Butandiol und 1 ,4-Butandiol und einer Monocarbonsäure III.
Aus der DE 10128391.1 ist bekannt, dass Dicarbonsäurediester aus einer Dicarbonsäure und einem Alkylenglykolmonoether als Weichmacher für Polyvinylbutyral oder ein Polysulfid eingesetzt werden können. Als Weichmacher für Polyvinylchlorid oder Polyvinylacetale, insbesondere Polyvinylbutyral, werden, wie beispielsweise in der DE 10116812.8 beschrieben, auch Cyclohexanpolycarbonsäuren oder Derivate davon eingesetzt.
Neben monomeren Cyclohexanpolycarbonsäureestern, Phthalsäure- und Adipinsäureestern finden ebenfalls verschiedene Polyester als Weichmacher für Kunststoffe Nerwendung. Polyester-Weichmacher werden im allgemeinen hergestellt durch Veresterung von mehrwertigen Alkoholen mit einer Polycarbonsäure. Optional können endständige Alkoholgruppen bei Synthesen mit Alkoholüberschuss mit Monocarbonsäuren bzw. endständige Säuregruppen bei Synthesen mit Säureüberschuss mit einwertigen Alkoholen abgeschlossen werden.
Polyester- Weichmacher werden vor allem bei der Herstellung von Folien, Beschichtungen, Profilen, Bodenbelägen und Kabeln auf Weich-PVC-Basis eingesetzt, wenn erhöhte Anforderungen an die Extraktionsbeständigkeit, vor allem gegenüber Benzin, Ölen und Fetten, die UV-Beständigkeit und die Flüchtigkeit des Weichmachers gestellt werden.
In GB 1 173 323 werden Polyester- Weichmacher auf Basis von Adipinsäure und 1,3- Butandiol beschrieben, deren endständige Säuregruppen mit 2-Ethylhexanol, Isodecanol oder Isohexanol abgeschlossen sind. Die Polyester sollen als Weichmacher für PVC geeignet sein und sich insbesondere durch eine hohe Extraktionsbeständigkeit gegenüber Hexan, Kerosin, alkalischen Lösungen und Seifenwasser auszeichnen. In US 5 281 647 werden Polyester- Weichmacher beschrieben, die durch Veresterung von Adipinsäure, Trimethylpentandiol und Propylenglykol hergestellt werden und deren endständige Säuregruppen mit 2-Ethylhexanol abgeschlossen sind. Die Polyester sollen als Weichmacher für PVC und Kautschuk geeignet sein und sich durch eine hohe Extraktionsbeständigkeit gegenüber Ölen und Seifenwasser auszeichnen.
In RO 104 737 werden Polyester-Weichmacher auf Basis von Adipinsäure und Propylenglykol beschrieben, deren endständige Säuregruppen mit 2-Ethylhexanol abgeschlossen sind. Die Polyester sollen als Weichmacher für PVC geeignet sein und sich insbesondere durch eine gute Lagerstabilität auszeichnen.
Die Nachteile der in GB 1 173 323, US 5 281 647 und RO 104 737 beschriebenen Polyester-Weichmacher bestehen darin, dass sie zum einen keine ausreichend gute Verträglichkeit mit Kunststoffen, insbesondere mit PVC, PVB und Polysulfid, besitzen, d. h. sie schwitzen in erheblichem Umfang während des Gebrauchs aus und führen somit zu einem partiellen Verlust der elastischen Eigenschaften der unter Verwendung der Polyester- Weichmacher hergestellten Kunststoffartikel. Zum anderen zeigen sie keine ausreichenden kälteelastischen Eigenschaften, weshalb der Einsatz der mit diesen Weichmachern hergestellten Kunststoffartikel im Außenbereich limitiert ist.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die primäre Aufgabe zugrunde, Gemische umfassend einen Kunststoff, insbesondere Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylbutyral (PVB) oder ein Polysulfid, und Substanzen bereitzustellen, die aufgrund ihrer physikalischen und stofflichen Eigenschaften für eine Verwendung als Weichmacher in Kunststoffen geeignet sind, und sich durch gute Verträglichkeit auszeichnen und bei den mit diesen Weichmachern hergestellten Kunststoffartikeln zu guten kälteelastischen Eigenschaften führen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch Gemische umfassend mindestens einen Kunststoff A und mindestens einen Polyester B, wobei der Polyester B herstellbar ist aus einer Dicarbonsäure I, mindestens einem Diol II ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,2-Propandiol, 1,3-Butandiol und 1,4-Butandiol und einer Monocarbonsäure III.
Unter einem Polyester B, der herstellbar ist aus einer Dicarbonsäure I, mindestens einem Diol II ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,2-Propandiol, 1,3-Butandiol und 1,4- Butandiol und einer Monocarbonsäure III, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere verstanden, dass eine Dicarbonsäure I durch Esterbildung mit mindestens einem Diol II ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,2-Propandiol, 1,3-Butandiol und 1,4-Butandiol verknüpft wird, und dass die nicht mit der Dicarbonsäure verknüpften endständigen Hydroxylgruppen des Diols mit einer Monocarbonsäure verestert sind.
Dabei kann erfindungsgemäß für die Herstellung des Polyesters B ein Diol II ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,2-Propandiol, 1,3 -Butandiol und 1,4-Butandiol alleine oder ein Gemisch aus zwei oder mehr davon oder ein Gemisch aus einem Diol II ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,2-Propandiol, 1,3 -Butandiol und 1,4-Butandiol mit einem oder mehreren weiteren Diolen eingesetzt werden.
Besonders geeignete Dicarbonsäuren I zum Aufbau des Polyesters B sind erfindungsgemäß aliphatische Dicarbonsäuren, bevorzugt aliphatische Dicarbonsäuren mit 4 bis 9 C- Atomen, beispielsweise Adipinsäure.
In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher Gemische umfassend mindestens einen Kunststoff A und mindestens einen Polyester B, wobei die Dicarbonsäure I eine aliphatische Dicarbonsäure mit 4 bis 9 C-Atomen, bevorzugt Adipinsäure, ist.
Weitere Diole, die neben dem mindestens einem Diol II ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,2-Propandiol, 1,3-Butandiol und 1,4-Butandiol zum Aufbau des erfindungsgemäßen Polyesters B geeignet sind, sind beispielsweise 1,2-Ethandiol, 1,3- Propandiol, 1,2-Butandiol, 1,2-Pentandiol, 1,3-Pentandiol, 2-Methyl-l,3-Pentandiol, 1,4- Pentandiol, 1,5-Pentandiol, Neopentylglykol, 1,2-Hexandiol, 1,3-Hexandiol, 1,4- Hexandiol, 1,5-Hexandiol, 1,6-Hexandiol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Hydroxypivalinsäuremononeopentylglykol-ester oder Gemische dieser Diole.
Erfindungsgemäß als Monocarbonsäure III besonders geeignete Säuren sind beispielsweise Essigsäure, Propionsäure, 2-Ethylhexansäure, n-Heptansäure oder Benzoesäure. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt ist als Monocarbonsäure III Essigsäure.
Die erfindungsgemäßen Polyester- Weichmacher werden in technisch an sich bekannter Weise durch Veresterung der Dicarbonsäure I mit mindestens einem Diol II aus der Gruppe bestehend aus 1,2-Propandiol, 1,3 -Butandiol und 1,4-Butandiol und gegebenenfalls weiteren Diolen in Gegenwart von einer Monocarbonsäure III als Abschlußgruppen hergestellt. Die Kettenlänge bzw. das mittlere Molgewicht der Polyester- Weichmacher wird über die Zugabe an Monocarbonsäure III gesteuert.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform werden beispielsweise Adipinsäure und mindestens ein Diol aus der Gruppe 1,2-Propandiol, 1,3 -Butandiol und 1,4-Butandiol und gegebenenfalls weitere Diole, Essigsäure sowie Veresterungskatalysatoren, beispielsweise Dialkyltitanate, Methansulfonsäure oder Schwefelsäure, bevorzugt Isopropylbutyltitanat, in einem Reaktionskessel vorgelegt, zunächst auf 100 °C bis 140 °C erwärmt und mittels Rühren homogenisiert. Das Reaktionsgemisch wird dann bei Normaldruck auf 160 °C bis 190 °C erwärmt. Die Veresterung unter Wasserabspaltung setzt bei ca. 150 °C ein. Das gebildete Reaktionswasser wird destillativ über eine Kollonne abgetrennt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch weiter auf 200 °C bis 250 °C erwärmt, ein Vakuum von 150 mbar bis 300 mbar angelegt und mittels Durchleiten von Stickstoff weiteres Reaktionswasser aus dem Reaktionsgemisch entfernt. Das Reaktionsgemisch wird so lange unter Vakuum und Durchleiten von Stickstoff bei 200 °C bis 250 °C gerührt, bis die Säurezahl des Reaktionsgemisches einen Wert von < 15 mg KOH/g erreicht hat.
Anschließend wird das Reaktionsgemisch zur Veresterung der freien Hydroxylgruppen bevorzugt in einen zweiten Kessel gepumpt und so lange bei 200 °C bis 250 °C, einem Vakuum von 10 mbar bis 150 mbar und unter Entfernung von Restwasser mittels Durchleiten eines erhöhten Stickstoffstroms gerührt, bis die Säurezahl des Reaktionsgemisches einen Wert von < 1,0 mg KOH/g erreicht hat. Danach wird das Reaktionsprodukt vorzugsweise noch bei 100 °C bis 140 °C filtriert.
Die erfindungsgemäßen Polyester B bestehen aus 35 bis 50 mol-% Dicarbonsäure I, insbesondere Adipinsäure, bevorzugt 40 bis 48 mol-%, besonders bevorzugt 42 bis 46 mol- %, 5 bis 50 mol-% mindestens eines Diols II aus der Gruppe bestehend aus 1,2-Propandiol, 1,3-Butandiol und 1,4-Butandiol, bevorzugt 10 bis 49 mol-%, besonders bevorzugt 20 bis 48 mol-%, und ggf. 2 bis 35 mol-% eines oder mehrerer weiterer Diole, bevorzugt 15 bis 30 mol-%, besonders bevorzugt 20 bis 28 mol-%, sowie 2 bis 20 mol-% Monocarbonsäure III, insbesondere Essigsäure, bevorzugt 5 bis 15 mol-%, besonders bevorzugt 6 bis 10 mol- %, wobei die Summe der mol-% immer 100 mol-% ergeben muss. Die erfindungsgemäßen Polyester B besitzen eine Dichte von 1,00 bis 1,30 g/cm3, bevorzugt von 1,10 bis 1,20 g/cm3, besonders bevorzugt von 1,12 bis 1,16 g/cm3, eine Viskosität von 500 bis 20000 mPa*s, bevorzugt von 1500 bis 15000 mPa*s, besonders bevorzugt von 2000 bis 12000 mPa*s, einen Brechungsindex nπ20 von 1,450 bis 1,490, bevorzugt von 1,455 bis 1,480, besonders bevorzugt von 1,460 bis 1,475, und eine mittlere Molmasse (Zahlenmittel), bestimmt mittels GPC, von 500 bis 15000, bevorzugt von 1000 bis 10000, besonders bevorzugt von 2000 bis 8000.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt der Gehalt an mindestens einem Polyester B der Gemische beispielsweise bei 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise bei 5 bis 40 Gew.-%, insbesondere bei 10 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Summe aller Komponenten.
Die erfindungsgemäßen Polyester eignen sich als Weichmacher für Kunststoffe. Sie sind mit Kunstoffen, insbesondere mit PVC, PVB und Polysulfid, sehr gut verträglich und bewirken bei den mit diesen Weichmachern hergestellten Kunststoffartikeln sehr gute kälteelastische Eigenschaften.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Weichmacher eine Substanz verstanden, die die Härte eines Kunststoffs, insbesondere von Polyvinylchlorid, Polyvinylbutyral oder eines Polysulfids, im erfindungsgemäßen Gemisch herabsetzt.
Die Verträglichkeit eines Weichmachers in einem Kunststoff wird bestimmt, indem der weichgemachte Kunststoff bei einer Temperatur von 70 °C und 100 % relativer Luftfeuchtigkeit über einen längeren Zeitraum gelagert und der Gewichtsverlust infolge Ausschwitzen des Weichmachers nach bestimmten Zeitintervallen durch Auswiegen ermittelt wird.
Als besonders vorteilhafte Kunststoffe für die erfindungsgemäßen Gemische haben sich insbesondere Polyvinylbutyral, Polyvinylchlorid und Polysulfide erwiesen. Daher betrifft die vorliegende Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform Gemische umfassend mindestens einen Kunststoff A und mindestens einen Polyester B, wobei der Kunststoff A ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylbutyral, Polyvinylchlorid und Polysulfid.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch die Verwendung eines Polyesters B, herstellbar aus einer Dicarbonsäure I, mindestens einem Diol II ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,2-Propandiol, 1,3-Butandiol und 1,4-Butandiol und einer Monocarbonsäure III als Weichmacher für Polyvinylbutyral, Polyvinylchlorid oder Polysulfid.
Im folgenden sollen die bevorzugt in dem erfindungsgemäßen Gemisch enthaltenen Kunststoffe A näher beschrieben werden.
Polyvinylacetale werden aus Polyvinylalkohol durch Umsatz mit Aldehyden erhalten. Neben cyclischen Acetalgruppen können die Polyvinylacetale auch Hydroxy- und Acetatgruppen aufweisen. Polyvinylbutyral wird beispielsweise durch Umsetzung einer Lösung von Polyvinylalkohol in Wasser mit Butyraldehyd und Säure hergestellt. Das entstehende PVB fällt bei diesem Verfahren aus der Lösung aus.
Insbesondere wird Polyvinylbutyral in einem dreistufigen Prozeß über Polyvinylalkohol, ausgehend von Acetylen und Essigsäure für die Herstellung von Vinylacetat als Monomer hergestellt. Da Vinylalkohol als freie Verbindung unbeständig ist und nicht zur Polymerisation zur Verfügung steht, erfolgt eine Umsetzung des Polyvinylacetats durch Hydrolyse in Gegenwart von Methanol zu Polyvinylalkohol. Durch Acetalisierung des Polyvinylalkohols mit Butyraldehyd in saurem Medium entsteht Polyvinylbutyral. Varianten des PVB-Harzes werden beispielsweise durch die Wahl des Molekulargewichts vom Ausgangs- Polyvinylacetat, durch den Grad der Hydrolyse zu Polyvinylalkohol und durch die Menge des für die Acetalisierung eingesetzten Butyraldehyds erzielt. Dementsprechend kann PVB auch als ein Terpolymeres aus Vinylacetat, Vinylalkohol und Vinylbutyral aufgefaßt werden.
Die Eigenschaften von PVB werden in erster Linie durch den Anteil an freien Hydroxylgruppen bestimmt, der durch den Grad der Hydrolyse des Polyvinylacetats zu Polyvinylalkohol und durch die Menge des bei der Acetalisierung eingesetzten Butyraldehyds bestimmt wird. Der Anteil an freien Hydroxylgruppen beträgt im Allgemeinen 5 bis 50%, bevorzugt 10 bis 40% und besonders bevorzugt 15 bis 25%.
In Abhängigkeit von der Art und der Verteilung der cyclischen Acetalgruppen, der Hydroyx- und Acetatgruppen liegt die Erweichungstemperatur des PVB bei 80 bis 150°C, insbesondere bei 90 bis 140°C.
Polyvinylbutyral wird insbesondere zur Herstellung von Folien eingesetzt. PVB-Folien haben typischerweise eine Dicke von 0,1 bis 2 mm, insbesondere von 0,4 bis 1,5 mm. Unter einem Polysulfid wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Polymer verstanden, das Thioether-Gruppen aufweist. Die Polysulfide können linear oder verzweigt aufgebaut sein oder auch vernetzt sein. Neben den Thioether-Gruppen können die erfmdungsgemäß eingesetzten Polysulfide auch noch weitere funktionelle Gruppen in der Haupt- oder in Seitenketten aufweisen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können die erfindungsgemäßen Gemische auch zwei oder mehr verschiedene Polysulfide umfassen.
Die in den erfindungsgemäßen Gemischen enthaltenen Polysulfide können neben Thioether- Gruppen auch noch weitere funktionelle Gruppen, insbesondere Ether-Gruppen, aromatische Gruppen oder auch Urethan-Gruppen, aufweisen. Die erfindungsgemäß eingesetzten Polysulfide sind bevorzugt polymere Alkyltiiioether, wobei im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Alkylgruppen linear oder verzweigt sein können.
Polysulfide werden insbesondere durch Polykondensation von Alkalipolysulfiden, beispielsweise Natriumpentasulfid, mit Alkyldihalogeniden, wie zum Beispiel 1,2- Dichlorethan und Bis(2-chlorethoxy)methan, hergestellt. Es können auch Trihalogenide, wie beispielsweise 1, 2,3 -Trichlorpropan, zur Vernetzung zugesetzt werden.
Die Eigenschaften der Polysulfide sind insbesondere von der Art des Alkylrests, dem Schwefelgehalt und der Molmasse, sowie der Vernetzungsdichte des Polysulfids abhängig. Vorzugsweise liegen die Molmassen der in den erfindungsgemäßen Gemischen enthaltenen Polysulfide im Bereich von 1000 bis 8000 g/mol. Die Vernetzungsdichte beeinflußt die Härte der Polysulfide, wobei die Vernetzung beispielsweise über Schwefelbrücken durch Reaktion terminaler Mercapto-Gruppen erfolgt. Erfindungsgemäß liegt die Vernetzungsdichte im Bereich von 0,01 bis 10 mol-%, vorzugsweise 0,02 bis 5 mol-%, insbesondere 0,05 bis 2 mol- %.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind die in den erfindungsgemäßen Gemischen enthaltenen Polysulfide temperaturbeständig in einem Bereich von -50 bis 125°C, insbesondere von -35 bis 100°C.
Polysulfide werden beispielsweise zur Herstellung von Dichtungsmassen, insbesondere Dichtungsmassen für Isolierglas, eingesetzt. Polyvinylchlorid wird durch Homopolymerisation von Vinylchlorid erhalten. Das erfmdungsgemäß verwendete Polyvinylchlorid (PVC) kann beispielsweise durch Suspensionspolymerisation, Mikrosuspensionspolymerisation, Emulsionspolymerisation oder Massenpolymerisation hergestellt werden. Die Herstellung von PVC durch Polymerisation von Vinylchlorid sowie Herstellung und Zusammensetzung von weichgemachtem PVC sind beispielsweise beschrieben in "Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Band 2/1: Polyvinylchlorid", 2. Auflage, Carl Hanser Verlag, München.
Abhängig vom Gehalt an Weichmachern wird bei Gemischen, enthaltend einen Weichmacher und Polyvinylchlorid, zwischen Hart-PVC (<0,1% Weichmacher) und Weich-PVC (>0,1% Weichmacher) unterschieden.
Der K-Wert, der die Molmasse des PVC charakterisiert und nach DIN 53726 bestimmt wird, liegt für das erfindungsgemäß verwendete PVC zwischen 57 und 90, bevorzugt zwischen 61 und 85, insbesondere zwischen 64 und 75.
Im Rahmen der Erfindung liegt der Gehalt der Gemische an Polyvinylacetal, insbesondere an PVB, an PVC bzw. an einem Polysulfid bei 20 bis 99 Gew.-%, bevorzugt 45 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt bei 50 bis 90 Gew.-% und insbesondere bei 55 bis 85 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Summe aller Komponenten.
Die erfindungsgemäßen Gemische können neben mindestens einem Kunststoff A und mindestens einem Polyester B auch noch andere geeignete Zusatzstoffe enthalten. Beispielsweise können Stabilisatoren, Gleitmittel, Füllstoffe, Pigmente, Flamm hibitoren, Lichtstabilisatoren, Treibmittel, polymere Verarbeitungshilfsmittel, Schlagzähverbesserer, optische Aufheller, Antistatika oder Biostabilisatoren enthalten sein.
Im Folgenden werden einige geeignete Zusatzstoffe näher beschrieben. Die aufgeführten Beispiele stellen jedoch keine Einschränkung der erfindungsgemäßen Gemische dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung. Alle Angaben zum Gehalt sind Gew.-%-Angaben, jeweils bezogen auf die Summe aller Komponenten.
Stabilisatoren neutralisieren insbesondere die während und/oder nach der Verarbeitung von PVC abgespaltene Salzsäure. Als Stabilisatoren kommen alle üblichen PVC-Stabilisatoren in fester und flüssiger Form in Betracht, beispielsweise übliche Ca/Zn-, Ba/Zn-, Pb- oder Sn-Stabilisatoren sowie auch säurebindende Schichtsilikate wie Hydrotalcit.
Die erfindungsgemäßen Gemische können einen Gehalt an Stabilisatoren von 0,05 bis 7%, bevorzugt 0,1 bis 5%, besonders bevorzugt von 0,2 bis 4% und insbesondere von 0,5 bis 3% aufweisen, jeweils bezogen auf die Summe aller Komponenten.
Gleitmittel sollen zwischen den Kunststoff-Partikeln wirksam werden und Reibungskräfte beim Mischen, Plastifizieren und Verformen entgegenwirken.
Als Gleitmittel können die erfmdungsgemäßen Gemische alle für die Verarbeitung von Kunststoffen üblichen Gleitmittel enthalten. Beispielsweise kommen in Betracht Kohlenwasserstoffe, wie Öle, Paraffine und PE- achse, Fettalkohole mit 6 bis 20 C-Atomen, Ketone, Carbonsäuren, wie Fettsäuren und Monansäure, oxidiertes PE- Wachs, Metallsalze von Carbonsäuren , Carbonsäureamide sowie Carbonsäureester, beispielsweise mit den Alkoholen Ethanol, Fettalkoholen, Glycerin, Ethandiol, Pentaerythrit und langkettige Carbonsäuren als Säurekomponente.
Die erfindungsgemäßen Gemische können einen Gehalt an Gleitmittel von 0,01 bis 10%, bevorzugt 0,05 bis 5%, besonders bevorzugt von 0,1 bis 3% und insbesondere von 0,2 bis 2% aufweisen, jeweils bezogen auf die Summe aller Komponenten.
Füllstoffe beeinflussen vor allem die Druck-, Zug- und Biegefestigkeit sowie die Härte und Wärmeformbeständigkeit von weichgemachtem Kunststoff, insbesondere PVC, PVB oder Polysulfiden, in positiver Weise.
Im Rahmen der Erfindung können die Gemische auch Füllstoffe wie beispielsweise Ruß und andere anorganische Füllstoffe, wie natürliche Calciumcarbonate, beispielsweise Kreide, Kalkstein und Marmor, synthetische Calciumcarbonate, Dolomit, Silikate, Kieselsäure, Sand, Diatomeerde, Aluminiumsilikate, wie Kaolin, Glimmer und Feldspat enthalten. Vorzugsweise werden als Füllstoffe Calciumcarbonate, Kreide, Dolomit, Kaolin, Silikate, Talkum oder Ruß eingesetzt. Die erfindungsgemäßen Gemische können einen Gehalt an Füllstoffen von 0,01 bis 80%, bevorzugt 0,1 bis 60%, besonders bevorzugt von 0,5 bis 50% und insbesondere von 1 bis 40% aufweisen, jeweils bezogen auf die Summe aller Komponenten.
Die erfindungsgemäßen Gemische können auch Pigmente enthalten, um das erhaltene Produkt an unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten anzupassen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können sowohl anorganische Pigmente als auch organische Pigmente eingesetzt werden. Als anorganische Pigmente können beispielsweise Cadmium-Pigmente, wie CdS, Kobalt-Pigmente, wie CoO/Al2O3, und Chrom-Pigmente, beispielsweise Cr2O3, verwendet werden. Als organische Pigmente kommen beispielsweise Monoazopigmente, kondensierte Azopigmente, Azomethinpigmente, Aj thrachinonpigmente, Chinacridone, Phthalocyaninpigmente, Dioxazinpigmente und Anilinpigmente in Betracht.
Die erfindungsgemäßen Gemische können einen Gehalt an Pigmenten von 0,01 bis 10%, bevorzugt 0,05 bis 5%, besonders bevorzugt von 0,1 bis 3% und insbesondere von 0,5 bis 2% aufweisen, jeweils bezogen auf die Summe aller Komponenten.
Um die Entflammbarkeit zu vermindern und die Rauchentwicklung beim Verbrennen zu verringern, können die erfindungsgemäßen Gemische auch Flamniinhibitoren enthalten.
Als Flamminhibitoren können beispielsweise A timontrioxid, Phosphatester, Chlorparaffm, Aluminiumhydroxid, Borverbindungen, Molybdäntrioxid, Ferrocen, Calciumcarbonat oder Magnesiumcarbonat verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Gemische können einen Gehalt an Flarrmiinhibitoren von 0,01 bis 10%, bevorzugt 0,1 bis 8%, besonders bevorzugt von 0,2 bis 5% und insbesondere von 0,5 bis 3% aufweisen, jeweils bezogen auf die Summe aller Komponenten.
Um aus dem erfindungsgemäßen Gemisch hergestellte Artikel vor einer Schädigung im Oberflächenbereich durch den Einfluß von Licht zu schützen, können die Gemische auch Lichtstabilisatoren enthalten.
Es können im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise Hydroxybenzophenone oder Hydroxyphenylbenzotriazole eingesetzt werden. Die erfindungsgemäßen Gemische können einen Gehalt an Lichtstabilisatoren von 0,01 bis 7%, bevorzugt 0,1 bis 5%, besonders bevorzugt von 0,2 bis 4% und insbesondere von 0,5 bis 3% aufweisen, jeweils bezogen auf die Summe aller Komponenten.
Im Rahmen der Erfindung können die erfindungsgemäßen Gemische auch weitere Kunststoffe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Homo- und Copolymeren auf Basis von Ethylen, Propylen, Butadien, Vinylchlorid, Vinylacetat, Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Acrylaten und Methacrylaten mit Alkoholkomponenten von verzweigten oder unverzweigten Cl bis C10- Alkoholen, Styrol oder Acrylnitril enthalten.
Zu nennen sind beispielsweise Polyacrylate mit gleichen oder verschiedenen Alkoholresten aus der Gruppe der C4 bis C8-Alkohole, besonders des Butanols, Hexanols, Octanols und 2-Ethylhexanols, Polymethylmethacrylat, Polyvinylchlorid, Methylmethacrylat- Butylacrylat-Copolymere, Methylmethacrylat-Butylmethacrylat-Copolymere, Ethylen- Vinylacetat-Copolymere, chloriertes Polyethylen, Nitrilkautschuk, Acrylnitril-Butadien- Styrol-Copolymere, Ethylen-Propylen-Copolymere, Ethylen-Propylen-Dien-Copolymere, Styrol-Acrylnitril-Copolymere, Acrylnitril-Butadien-Rubber, Styrol-Butadien-Elastomere und Methylmethacrylat-Styrol-Butadien-Copolymere.
Die erfindungsgemäßen Gemische umfassend Polyvinylbutyral oder Polysulfide können als Zusatzstoffe insbesondere auch Regulatoren für das Adhäsionsverhalten gegenüber Glas, wie beispielsweise Natrium-Salze, insbesondere Natriumacetat und Natriumlecithin, enthalten. Zur Verbesserung der Adhäsion an speziellen Substraten können insbesondere die erfindungsgemäßen Gemische umfassend mindestens ein Polysulfid als Zusatzstoffe auch Phenolharze, Epoxy- und Mercapto-funktionalisierte Silane oder Epoxy-Harze enthalten.
Die erfindungsgemäßen Gemische umfassend Polysulfide können beispielsweise auch Härtungsmittel wie Bleidioxid, Calciumperoxid, Zinkperoxid oder Mangandioxid enthalten.
Die erfmdungsgemäßen Gemische eignen sich insbesondere auf Grund der hohen Verträglichkeit der Komponenten, das heißt des Kunststoffs A und des Polyesters B, für die Herstellung von weich gemachten Kunststoff- Artikeln. Daher betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung eines Gemischs umfassend mindestens einen Kunststoff A, insbesondere Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylbutyral (PVB) oder ein Polysulfid, und mindestens einen Polyester B, herstellbar aus einer Dicarbonsäure I, mindestens einem Diol II ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,2- Propandiol, 1,3 -Butandiol und 1,4-Butandiol und einer Monocarbonsäure III, in Gehäusen für Elektrogeräte, wie beispielsweise Küchengeräte und Computergehäuse, Rohrleitungen, Apparaten, Kabeln, Draht-Ummantelungen, Fensterprofilen, im Innenausbau, im Fahrzeug- und Möbelbau, in Bodenbelägen, medizinischen Artikeln, Lebensmittelverpackungen, Dichtungen, Dichtungsmassen, Dichtungsmassen für Isolierglas, Folien, Dachbelagsfolien, Verbundfolien, Folien für Verbundsicherheitsglas, insbesondere für den Fahrzeug-Bereich und den Architektur-Sektor, Schallplatten, Kunstleder, Spielzeug, Verpackungsbehältern, Klebebandfolien, Bekleidung, Beschichtungen, als Fasern für Gewebe.
Außerdem betrifft die Erfindung auch Gegenstände, die ein Gemisch umfassend mindestens einen Kunststoff A, insbesondere Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylbutyral (PVB) oder ein Polysulfid, und mindestens einen Polyester B, herstellbar aus einer Dicarbonsäure I, mindestens einem Diol II ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,2-Propandiol, 1,3- Butandiol und 1,4-Butandiol und einer Monocarbonsäure III, enthalten. Ein erfindungsgemäßer Gegenstand kann beispielsweise ein Gehäuse für Elektrogeräte, eine Rolirleitung, eine Vorrichtung, ein Kabel, eine Draht-Ummantelung, ein Fensterprofil, ein Bodenbelag, ein medizinischer Artikel, ein Spielzeug, eine Lebensmittelve ackung, eine Dichtung, eine Dichtungsmasse, eine Dichtungsmasse für Isolierglas, eine Folie, eine Dachbelagsfolien, eine Verbundfolie, eine Folie für Verbundsicherheitsglas, insbesondere für den Fahrzeug-Bereich und den Architektur-Sektor, eine Schallplatte, Kunstleder, ein Verpackungsbehälter, eine Klebebandfolie, Bekleidung, eine Beschichtung oder eine Faser für Gewebe sein.
Mit den erfindungsgemäßen Gemischen hergestellte PVB- Artikel, insbesondere PVB-Folien, zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit, sehr gute Dehnbarkeit und hervorragende Haftung an Glasoberflächen aus. Dadurch ermöglichen sie die Herstellung von sehr flexiblen Folien mit guter Transparenz und Lichtbeständigkeit und sehr guter Glashaftung, was insbesondere für die Verwendung als Folien zur Herstellung von Verbundsicherheitsglas wichtig ist.
Die Festigkeit und Dehnbarkeit von PVB-Folien wird insbesondere durch die Shore-Härte A und D (Bestimmung nach DIN 53505), die Bruchspannung (Bestimmung nach DIN EN ISO 527, Teil 1 und 3), die Bruchdehnung (Bestimmung nach DIN EN ISO 527, Teil 1 und 3) und die Spannung bei 100%) Dehnung (Bestimmung nach DIN EN ISO 527, Teil 1 und 3) bestimmt.
Beispielsweise mit den erfindungsgemäßen Gemischen hergestellte Polysulfid- Dichtungsmassen zeichnen sich neben hoher Elastizität und geringer Gasdurchlässigkeit insbesondere durch eine gute Witterungsbeständigkeit, gute Chemikalienresistenz, insbesondere Quellbeständigkeit, und gute Alterungsbeständigkeit aus.
Die Charakterisierung der kälteelastischen Eigenschaften von weichgemachten Kunststoffen erfolgt vorzugsweise mit Hilfe der Kältebruchtemperatur und der Torsionssteifheit. Unter der Kältebruchtemperatur versteht man die Temperatur, bei der ein weichgemachter Kunststoff in der Kälte bei mechanischer Belastung erste optisch sichtbare Beschädigungen aufweist. Die Bestimmung der Kältebruchtemperatur erfolgt nach DIN 53372. Unter der Torsionssteifheit versteht man die Temperatur, bei der ein weichgemachter Kunststoff bei Anwendung einer definierten Kraft um einen bestimmten Winkel verdreht werden kann. Die Bestimmung der Torsionssteifheit erfolgt nach DIN 53447.

Claims

Patentansprüche
1. Gemisch umfassend mindestens einen Kunststoff A und mindestens einen Polyester B, wobei der Polyester B herstellbar ist aus einer Dicarbonsäure I, mindestens einem Diol II ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,2-Propandiol, 1,3- Butandiol und 1,4-Butandiol und einer Monocarbonsäure III.
2. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicarbonsäure I eine aliphatische Dicarbonsäure mit 4 bis 9 C-Atomen ist.
3. Gemisch nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicarbonsäure I Adipinsäure ist.
4. Gemisch nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Monocarbonsäure III Essigsäure ist.
5. Gemisch nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff A ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylbutyral, Polyvinylchlorid und Polysulfid.
6. Gemisch nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Kunststoffe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Homo- und Copolymeren auf Basis von Ethylen, Propylen, Butadien, Vinylchlorid, Vinylacetat, Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Acrylaten und Methacrylaten mit Alkoholkomponenten von verzweigten oder unverzweigten Cl bis CIO- Alkoholen, Styrol oder Acrylnitril enthalten sind.
7. Verwendung eines Gemischs nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in Gehäusen für Elektrogeräte, Küchengeräten, Computergehäusen, in Rohrleitungen, Apparaten,
Kabeln, Draht-Ummantelungen, Fensterprofilen, im Innenausbau, im Fahrzeug- und Möbelbau, in Bodenbelägen, zur Herstellung von medizinischen Artikeln, Lebensmittelverpackungen, Dichtungen, Dichtungsmassen, Dichtungsmassen für Isolierglas, Folien, Dachbelagsfolien, Verbundfolien, Schallplatten, Kunstleder, Spielzeug, Verpackungsbehältern, Klebebandfolien, Bekleidung, Beschichtungen, als Fasern für Gewebe und als Folien für Verbundsicherheitsglas.
8. Gegenstand enthaltend ein Gemisch gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
9. Gegenstand nach Anspruch 8, wobei der Gegenstand ein Gehäuse für Elektrogeräte, eine Rohrleitung, eine Vorrichtung, ein Kabel, eine Draht-Ummantelung, ein
Fensterprofil, ein Bodenbelag, ein medizinischer Artikel, ein Spielzeug, eine Lebensmittelverpackung, eine Dichtung, eine Dichtungsmasse, eine Dichtungsmasse für Isolierglas, eine Folie, eine Dachbelagsfolie, eine Verbundfolie, eine Folie für Verbundsicherheitsglas, eine Schallplatte, Kunstleder, ein Verpackungsbehälter, eine Klebebandfolie, Bekleidung, eine Beschichtung oder eine Faser für Gewebe ist.
10. Verwendung eines Polyesters B, herstellbar aus einer Dicarbonsäure I, mindestens einem Diol II ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,2-Propandiol, 1,3- Butandiol und 1,4-Butandiol und einer Monocarbonsäure III als Weichmacher für
Polyvinylbutyral, Polyvinylchlorid oder Polysulfid.
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