WO2007071577A1 - Method for plasticising soft polyvinyl chloride - Google Patents

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WO2007071577A1
WO2007071577A1 PCT/EP2006/069510 EP2006069510W WO2007071577A1 WO 2007071577 A1 WO2007071577 A1 WO 2007071577A1 EP 2006069510 W EP2006069510 W EP 2006069510W WO 2007071577 A1 WO2007071577 A1 WO 2007071577A1
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pvc
polyvinyl chloride
mixture
plasticized
plasticizer
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PCT/EP2006/069510
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Inventor
Jürgen Holzmann
Boris Breitscheidel
Klaus Rossato
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Basf Aktiengesellschaft
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • C08K5/12Esters; Ether-esters of cyclic polycarboxylic acids
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/022Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
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    • B29K2027/00Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2027/06PVC, i.e. polyvinylchloride

Definitions

  • the present invention relates to a process for plasticizing soft polyvinyl chloride by extruding dry polyvinyl chloride mixtures containing at least one plasticizer and additives by means of an extruding device.
  • Polyvinyl chloride is one of the quantitatively most produced plastics. Without plasticizer PVC is one to about 8O 0 C hard, brittle plastic, which used with thermal stabilizers and other additives as rigid PVC or PVC-U for example, window profiles, pipes Plasticizers are also added to the PVC for many applications, which make the PVC soft, flexible, supple and elastic depending on the amount of plasticizer added Depending on its plasticizer content, a distinction is made between rigid PVC and soft PVC generally has a plasticizer content of 0 to about 3 wt .-%, with plasticized PVC, the plasticizer content is generally 20 to 50 wt .-%.
  • plasticizers for softening PVC are available on the market. Due to their good compatibility with the PVC and their advantageous performance properties generally plasticizers are used from phthalic diesters with Cs to Cio alcohols of different chemical structure.
  • Di-2-ethylhexyl phthalate (abbreviation: DEHP or DOP), di-isononyl phthalate (DINP), prepared from nonanol mixtures which are formed by the dimerization of butenes to form octene mixtures, are currently from this group of Cs to Cio phthalates for example, by means of oligomerization catalysts based on nickel oxide (for example WO 95/014674) or by means of acidic oligomerization catalysts, such as zeolites or phosphoric acid applied to an inorganic support material (eg US 5,895,830, US 5,081,086), and their subsequent hydroformylation and hydrogenation, and di-isodecyl phthalate (DIDP), prepared from DE
  • Phthalates of shorter-chain alcohols are mainly used for special applications, for example as "fast fusers" in the plastisol production or in combination with Cs to Cio phthalates for lowering the dissolution temperature in the plasticization of the Because of their high volatility, these short-chain phthalates are rarely used outside of these special applications, as are the phthalates of longer-chain alcohols containing more than 12 carbon atoms, as the length of the alkyl chain decreases the miscibility and compatibility of the plasticizer with the PVC may cause the plasticizer to exude from the PVC over time.
  • the Cs to Cio dialkyl esters of aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, sebacic acid or azelaic acid, are used.
  • the pure PVC As it comes from the polymerization, must generally be softened in the form of a powder.
  • the softening process is not trivial due to the complex solid state structure of the PVC and its unusual theological behavior, and is accomplished over several stages.
  • the PVC powder at temperatures up to about 8O 0 C mechanically, for example in fluid mixers, turbomixers, tray mixers or ribbon screw mixers, mixed with the plasticizer, wherein the plasticizer penetrates adhesively into the cavities of the PVC grain.
  • the plasticizer With increasing mixing temperature - up to about 14O 0 C - the plasticizer is absorbed and adsorbed in the cavities of the primary particles of which the PVC grain is composed.
  • the PVC-plasticizer mixture still has the nature of a dry powder, which is why one speaks of PVC-T rockenmisch Institute or PVC-dry blends.
  • the plasticizer is intermolecularly intercalated between the molecular associates of the PVC chains. This involves pre-gelation of the PVC combined with agglomeration of the powder particles and incipient plastification of the PVC.
  • the PVC plasticizer mixture becomes rubbery, cakes and is virtually no longer satisfactorily processed in conventional mechanical mixers or kneaders, which is why these and the final stage of softening - complete gelling and plasticizing of the PVC with the plasticizer Plasticizer under frictional pressure in the range of the optimum gelling temperature of the plasticizer used, which is generally in the range of about 165 to about 200 0 C - be carried out in an extruding.
  • the homogeneously plasticized PVC obtained in the last stage of the softening process is generally pressed at the end of the extruder through an extrusion die, eg a perforated disc, comminuted into granules or strands by means of a cutter, eg a rotating knife, and cooled in water.
  • the granules or strands thus obtained are used as starting material for the production of PVC finished products, for example by injection molding, extrusion or extrusion blown film.
  • the PVC together with the incorporation of the plasticizer, also requires the auxiliaries and additives needed to achieve the desired processing and technical properties, for example lubricants, stabilizers, fillers, flame retardants and / or pigments.
  • auxiliaries and additives needed to achieve the desired processing and technical properties, for example lubricants, stabilizers, fillers, flame retardants and / or pigments.
  • the powdery, free-flowing PVC T rockenmischung is abandoned in the catchment area of the screw, transported by the rotational movement of the screw toward the exit of the extruding, thereby compacted and through due to the rotational movement of the screw between the webs of the screw and the screw cylinder occurring shear forces and friction heated, homogenized and plasticized.
  • the plasticized and homogenized PVC rock mixture is obtained in a molten, viscous state, which is finally pressed through an extrusion die.
  • the extruding device used is generally operated at the maximum possible output of extrudate or throughput of PVC rock mixture. This can be achieved by increasing the volume of PVC-T rockenmischung supplied to the extruding device in accordance with the capacity of the extruding device, this measure being assisted by increasing the screw speed, in each case on condition that the energy input into the PVC Mixture through the extruder is sufficiently large to ensure the desired plasticization and homogenization of the PVC blend mixture.
  • PVC is a bulk plastic of e.g. produced in 2000 in a capacity of 25 million tonnes worldwide. Accordingly, the price of a PVC product plays a crucial role in its marketability. Cost savings in PVC production and processing are therefore highly relevant to the competitiveness of a producer.
  • a process has been found for plasticizing soft polyvinyl chloride by extruding dry polyvinyl chloride blends containing a softening composition having at least one C 8 to C 10 phthalic acid plasticizer and additives, by means of an extruding apparatus characterized in that a Polyvinyl chloride dry blend containing a bis (2-propylheptyl) -phthalthalate-containing softening composition, and whose lubricity and bulk density relative to the lubricity and bulk density of a polyvinyl chloride dry blend of the same chen polyvinyl chloride type and with the same content and composition of additives and with the same content of at least one Cs to Cio-dialkyl phthalate containing plasticizer of a composition containing no bis (2-propylheptyl) -Phthalklaster, is increased and the extruder is operated to obtain a homogenously plasticized extrudate and to set a melt temperature of the plasticized polyvinyl chloride dry
  • US Pat. No. 4,426,542 discloses the preparation of 2-propylheptanol isomer mixtures by the hydroformylation of butenes, followed by a crossed aldol condensation of the resulting n- / iso-valeraldehyde mixture to form a 2-propylheptenal isomer mixture and its subsequent hydrogenation.
  • the 2-propyl-heptanol isomer mixtures thus prepared are esterified to give the corresponding phthalic diesters which serve as plasticizers.
  • EP-A 366089 also relates to the preparation of certain 2-propylheptanol isomer mixtures and their use for the preparation of the corresponding phthalic acid plasticizers for PVC, likewise WO 05/028404 and WO 05/028407.
  • JP 4 104 740 JP 4 106 132, JP 4 105 145, JP 4 106 146, JP 4 299 924, JP 4 258 641, JP 5 194 761, JP 5 194 810, JP 5 214 159, JP 5 214 192, JP 5 339 388, JP 6 002 281, JP 6 001 858, JP 6 001 862, JP 6 001 900, JP 6 001 901, JP 7 157 615, JP 7 173 356, JP 7 179 699, JP 8 034 891, JP 8 059 937, JP 8 283 510, JP 8 157 422, JP 8 301 295, JP 7 304 920, JP 7 304 921 and JP 8 003 401 deal with various advantageous properties of bis (2 propylheptyl) - phthalic acid diester plasticized PVC products.
  • bis (2-propylheptyl) -phthalic diester compared with other Cs to Cio-dialkyl phthalates, such as DOP, DINP or DIDP, which are used as standard plasticizers, has so far only a relatively small extent in the plasticizer market which may be due, among other things, to the limited commercial availability up to a few years ago.
  • bis (2-propylheptyl) phthalic acid diester in the context of the present application includes both the pure substance bis- (2-propylheptyl) -phthalates and mixtures thereof with the phthalic diesters of 2-propylheptanol -lsomeren as they are raw material and production conditional in industrially produced bis (2-propylheptyl) -Phtalklaresiester present.
  • PVC T rocken mixtures containing bis (2-propylheptyl) -phthalates have a higher bulk density than PVC T rockenmischept the same polyvinyl chloride type with the same content and the same composition of additives and with the same content a plasticizer composition containing at least one Cs to Cio-dialkyl phthalate which does not contain bis (2-propylheptyl) -phthalic diester.
  • Compliance with the quality requirements is on the one hand ensured by the fact that caused by the increased bulk density of the DPHP-containing PVC T rockenmischung increase in the delivery rate of the extruder contrary to expectations does not necessarily increase the melt temperature of the PVC mixture in the extruder into the area or by exceeding the decomposition temperature and, on the other hand, by the melting and mixing of the PVC mixture required for homogeneous plasticization by adjusting the required melt temperature in addition to other suitable measures, eg heating the intake area of the extruder, by a corresponding increase the screw speed can be effected without exceeding the desired melt temperature range.
  • the increased lubricity of DPHP-containing PVC blends may also be beneficial in the downstream processing stages of plasticizing, for example, in injection molding, extrusion, and blown film extrusion PVC.
  • the addition of other lubricants to the PVC-T rock mixture can be reduced or, in some cases, even completely undermined.
  • another aspect of the present invention comprises the use of bis (2-propylheptyl) -phthalic acid diesters to increase the bulk density of polyvinyl chloride dry blends.
  • Another aspect of the present invention involves the use of bis (2-propylheptyl) phthalic diesters to increase the lubricity of polyvinyl chloride dry blends in their plasticization.
  • the inventive method relates to the plasticization of soft polyvinyl chloride ("soft PVC") by extruding a PVC T rockenmischung with a plasticizer composition, the DPHP and optionally other auxiliaries and optionally containing additives, by means of an extruding device.
  • soft PVC soft polyvinyl chloride
  • the term plasticization as used in connection with the process according to the invention thus encompasses the plasticization of PVC as well as the compounding of PVC, provided the softening and compounding are carried out concurrently with each other or overlapping in time.
  • the mechanical treatment of the plasticizer-containing PVC T rockenmischung at temperatures above 140 ° C in an extruder under intermolecular, macroscopically homogeneous incorporation of the plasticizer molecules between the polymer chains of the PVC - this process is also referred to as gelation - and education understood in its macroscopic consistency compared to the plasticizer-free PVC soft and flexible soft PVC.
  • compounding relates to the production of a generally largely homogeneous mixture of PVC with additives, including adjuvants intended to improve the processability and to impart the performance characteristics of the plasticized PVC required for the intended use.
  • Auxiliaries for improving the processability of the PVC are, for example, lubricants which reduce the frictional resistance of the PVC, for example during extrusion, or stabilizers which increase the thermostability of the PVC in the individual processing steps.
  • lubricants which reduce the frictional resistance of the PVC, for example during extrusion
  • stabilizers which increase the thermostability of the PVC in the individual processing steps.
  • conventional additives for adjusting the desired performance properties include fillers for influencing mechanical behavior, light stabilizers, antistatics, flame retardants and pigments.
  • Extrusion devices based on their design principle for extruding powdery raw materials, such as the PVC rock mixtures, are said to be suitable and capable of plasticizing and at least macroscopically homogenizing the relevant PVC rock mixture.
  • "To homogenize macroscopically” in this context means that in general no microscopically completely homogeneous extrudate has to be produced by the extruding device, since the soft PVC granules produced according to the invention generally have NEN subsequently further processing processes are subjected, for example, injection molding, extrusion or Folienblasextrudieren, which naturally cause a further homogenization of the extrudate and thus ensure a satisfactory product quality, on the other hand, the extrudate from the plasticization should no longer discernible with the naked eye inhomogeneities, eg non-gelled PVC - Granules or undispersed pigment agglomerates, since such coarse inhomogeneities of the extrudate from the plasticization, in the subsequent processing operations are no longer resolved and lead
  • the prerequisite for obtaining such a homogeneously plasticized extrudate is the melting of the PVC-T rockenmischung and the intensive mixing of the molten PVC mixture in the compression and discharge zone of the extruding device concerned.
  • the melting results from the energy introduced into the PVC dry mixture, for example by the extruder screw via shear and friction forces and by compression of the dry mixture per unit time, possibly assisted by additional heating of the extrusion cylinder.
  • the shear forces acting in the case of a single-screw extruder between the screw flight and the extruder cylinder simultaneously cause homogenization of the molten PVC rock mixture.
  • the energy required to melt and homogenize a PVC rock mixture depends on its composition.
  • the extrusion apparatus is to be selected and operated or, for example, by the installation of suitable extruding screws designed such that over the formed of the compression zone and the Austragszone the extruding device, the required for melting and homogenization Energy can be entered into the PVC mixture. This is possible by means of routine preliminary tests.
  • devices eg vacuum pumps, which allow degassing of the plasticized PVC mixture
  • devices are attached to the extruding devices.
  • the extruding devices used in the method according to the invention include heating and cooling devices, for example in the form of heating sleeves or bands and cooling air ducts in the extrusion cylinder, which make it possible to regulate the melt temperature of the PVC contained in the extruder to a limited extent.
  • extruding cylinder is used according to the conventional usage for the pressure body of the extruder, in which the recess for receiving the screw or screws is, whether this is cylindrical - as in the case of the single screw extruder - or not - as in the case of twin screw or multi-screw extruders.
  • the screws of these extruders may have a length to diameter ratio of generally 10/1 to 40/1, preferably 20/1 to 30/1, and more preferably 23/1 to 27/1.
  • the compression ratio of the extruder screws which is essentially a consequence of their geometric shape and e.g. due to the changes in flight depth, pitch and / or land width over the length of the screw, which cause compaction of the PVC rock mixture, and thus the ratio of flight volume in single screw extruders or chamber volumes in two or more screw extruders in the intake zone in the discharge zone of the extruding device may generally be 2/1 to 5/1, preferably 2.5 / 1 to 3.5 / 1 and especially 2.8 / 1 to 3.2 / 1.
  • a PVC mixture is used as the starting material for plasticizing soft PVC which has been treated with a plasticizer composition containing bis (2-propylheptyl) -phthal diester ("DPHP") as a plasticizer and whose bulk density relative to the bulk density a PVC dry blend of the same polyvinyl chloride type and having the same content and composition of additives and having the same content of a softener composition containing at least one C 8 to C 10 phthalic acid ester which does not contain DPHP
  • the DPHP-containing plasticizer composition which was incorporated into the PVC-T rockenmischung to be used according to the invention in the first two stages of the softening process - as described above - may consist entirely of DPHP, but it may also contain other plasticizers in addition to the DPHP, for example di-undecyl phthalate or di-isotridecyl-PHth
  • the DPHP-containing plasticizer composition consists solely of DPHP.
  • the plasticizers di-undecyl-phthalate or di-isotridecyl-phthalate are isomer mixtures which are obtained from the esterification of phthalic anhydride with a complex mixture of isomeric undecanols prepared, for example, by the hydroformylation and subsequent hydrogenation of decenes, eg can be produced by the Alfol process or by the Fischer-Tropsch process, or isomeric tridecanols - prepared, for example, by the hydroformylation of trimerbutene or tetramerpropylene and subsequent hydrogenation - come.
  • DPHP can be used as a defined compound - prepared by the aldol condensation of n-valeraldehyde, hydrogenation of the 2-propylheptenal formed and subsequent esterification of 2-propylheptanol with phthalic anhydride - in general, however, it is also present as a mixture of isomers, in the esterification of phthalic anhydride is formed with a mixture of 2-propylheptanol as the main component and 2-propylheptanol isomers.
  • 2-propylheptanol isomers are formed in the course of 2-propylheptanol production in different and varying composition depending on the composition of the starting material used in the step of hydroformylation to valeraldehyde butene mixtures.
  • These butene mixtures also referred to as raffinate I and raffinate II-contain, in addition to 1-butene and 2-butene, larger (raffinate I) or smaller amounts (raffinate II) of isobutene.
  • the individual olefinic components of the butene mixture are reacted at different rates and with different n / i ratios to form mixtures of isomeric valeraldehydes, which are subsequently subjected to crossed AlCl.sub.4 condensation and finally to a 2-propylheptanol isomer mixture be hydrogenated.
  • hydrocarbon sources can be used, for example 1-butene, 2-butene, raffinate I - an alkane / alkene mixture obtained from the C4 cut of a cracker after separation of acetylene and dienes - And 2-butene still contains significant amounts of isobutene - or raffinate II, which is obtained from raffinate I by complete or extensive separation of isobutene and contains as olefin components except 1- and 2-butene no or only small amounts of isobutene.
  • mixtures of raffinate I and raffinate II can be used as a raw material for 2-propylheptanol production.
  • olefins or olefin mixtures can be hydroformylated by conventional methods using known cobalt or rhodium catalysts, with 1-butene comprising a mixture of n- and isovaleraldehyde-the term iso-valeraldehyde designating in this application the compound 2- Methylbutanal - is formed, the n / iso ratio may vary depending on the catalyst used and hydroformylation within relatively wide limits.
  • n / TPP triphenylphosphine-modified homogeneous rhodium catalyst
  • Rh / TPP triphenylphosphine-modified homogeneous rhodium catalyst
  • phosphite ligands for example according to EP-A 155 508 or EP-A 213 639
  • phosphoamidite Ligands for example, according to WO 02/83695
  • Rh / TPP catalyst system reacts 2-butene only very slowly in the hydroformylation, so that most of the 2-butene can be recovered from the hydroformylation mixture
  • the hydroformylation of the 2-butene with the mentioned phosphite ligand succeeds - or phosphoramidite ligand-modified rhodium catalysts, wherein predominantly n-valeraldehyde is formed.
  • isobutene contained in the olefinic raw material is hydroformylated, albeit at a different rate, from virtually all catalyst systems to 3-methylbutanal and depending on the catalyst to a lesser extent to pivalaldehyde.
  • n-valeraldehyde in admixture with isovaleraldehyde, 3-methylbutanal and / or pivalaldehyde can, if desired, be separated completely or partially by distillation into the individual components before the aldol condensation, so that there is also a possibility of the isomeric composition of the C 10 -alcohol component to influence and control the ester mixtures according to the invention.
  • aldol condensation which can be carried out by means of a basic catalyst such as sodium or potassium hydroxide, for example by the processes described in EP-A 366 089, US Pat. No. 4,426,524 or US Pat. No. 5,434,313, n is formed -Valeraldehyd as the only condensation product 2-propylheptenal, whereas when using a mixture of isomeric Cs-aldehydes, a mixture of isomers of the products of Homoaldolkondensation same aldehyde molecules and the crossed aldol condensation of different isomers is formed.
  • a basic catalyst such as sodium or potassium hydroxide
  • aldol condensation can be controlled by the targeted implementation of individual isomers so that predominantly or completely a single Aldolkondensationsisomer is formed.
  • the aldol condensation products in question can then be hydrogenated, usually after prior, preferably distillative removal from the reaction mixture and, if desired, purification by distillation, with conventional hydrogenation catalysts to give the corresponding alcohols or alcohol mixtures.
  • the resulting alcohol mixture containing 2-propylheptanol as the main component and one or more of its isomers 2-propyl-4-methyl-hexanol, 2-propyl-5-methyl-hexanol, 2-isopropyl-heptanol, 2-isopropyl-4-methyl hexanol, 2-isopropyl-5-methyl-hexanol and / or 2-propyl-4,4-dimethylpentanol can, with phthalic anhydride in general under Brönsted or Lewis acid catalysis, but also autocatalytically be esterified.
  • Suitable mixtures of 2-propylheptanol with propylheptanol isomers as may be used to prepare DPHP include e.g. and without this enumeration having a limiting character, such
  • the sum of the individual constituents does not exceed 100% by weight.
  • the proportions of the individual components add up to 100 wt .-%.
  • the PVC used for the production of the inventively applicable PVC T rockenmischache may have been produced in various ways, for example by suspension polymerization, microsuspension, emulsion or bulk polymerization of the monomer vinyl chloride.
  • the K value which characterizes the molar mass of the PVC and is determined according to DIN 53726, can be in the range from 57 to 90, preferably in the range from 61 to 85 and particularly preferably in the range from 64 to 75 for PVC types used according to the invention.
  • a review of the properties, production and use of PVC which also includes the relationship between the K value, the number average molecular weight, the weight average molecular weight and the intrinsic viscosity measured according to ASTM L 1234. pensions and relative viscosity of the PVC is found in Kirk-Othmer, Encyclopaedia of Chemical Technology, 4th Ed., Vol. 24, pp. 1017-1047.
  • the content of the inventively employable PVC T rockenmischungen DPHP - stated in phr - may generally be 20 to 100 phr, preferably 30 to 80 phr and more preferably 40 to 70 phr.
  • the formulation recipe "phr" common for polymer compositions is the abbreviation for "parts per hundred resin” and means that additives are not weighed, measured and reported in terms of their percentage in the total mass, but as parts by weight per 100 parts by weight of polymer. If, for example, the ester mixture according to the invention is present in the PVC / plasticizer mixture in the weight ratio PVC: plasticizer of 80:20, the content of ester mixture is 25 phr, since 20 parts make up 25% of 80 parts.
  • the DPHP content in the plasticizer composition is generally from 20 to 90% by weight, preferably from 30 to 70 wt .-%, in particular 50 to 70 wt .-%, so that after incorporation of this
  • Plasticizer composition in the PVC, the DPHP content in the PVC T rocken mixture is generally 4 to 90 phr, preferably 6 to 70 phr and more preferably 10 to 50 phr, each based on the weight of the PVC.
  • the DPHP-containing, usable according to the invention PVC T rockenmischache have a higher bulk density than comparable PVC T rockenmischache the same polyvinyl chloride type with the same content and same composition of additives and the same content of at least one Cs to Cio-Phthalsialkylester one Composition containing no DPHP.
  • PVC T rockenmischache the same polyvinyl chloride type with the same content and same composition of additives and the same content of at least one Cs to Cio-Phthalsialkylester one Composition containing no DPHP.
  • Dry blends a higher bulk density than PVC T rockenmischeptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptept
  • the auxiliaries and additives required for the processing and application properties of the flexible PVC can be added to the PVC powder before it is plasticized in mechanical mixers.
  • the admixture of the additives in the PVC can be done prior to or in conjunction with the production of PVC T rockenmischung.
  • a pulverulent mixture is formed, in which PVC and additive particles coexist in largely homogeneous distribution.
  • a homogeneous distribution of the auxiliaries and additives within the PVC mass is generally achieved only by the mechanical incorporation and distribution of the additives in the molten PVC. Accordingly, the compounding - ie the mixing in of the auxiliaries and additives - and the softening of the PVC are usually carried out in conjunction with one another or overlapping in time in the course of PVC plasticization.
  • the melt temperature of the PVC mixture in comparison to the output of a comparable, non-inventively to be used PVC T rockenmischung and comparable operating conditions of the extruder used, such as speed, temperature profile of the Extrudierzy- Linders and, as a result, the melt temperature of the PVC mixture, depending on the selected operating conditions 2 to more than 30% can be increased.
  • the melt temperature of the plasticized soft PVC in the discharge zone of the extruder is adjusted so that it is about 10 to 20 ° C, preferably 10 to 15 ° C, below the decomposition temperature of the plasticized soft PVC mixture is.
  • the melt temperature of the plasticized PVC can be measured with conventional temperature measuring devices, such as thermocouples.
  • this can preferably be attached to the outlet of the extruding device before the plasticized soft PVC passes the extrusion die, eg a perforated disc.
  • the melt temperature in the discharge zone of the extruding device so that it is, for example, 1 to 10 ° C. below the decomposition temperature of the plasticized plasticized PVC.
  • the maximum of the melt temperature further back, so further inside the extruding, can be achieved, there is the possibility that the decomposition temperature is exceeded.
  • the decomposition temperature of the plasticized soft PVC mixture is, of course, dependent on its composition or the composition of the PVC rock mixture to be plasticized.
  • the decomposition temperature corresponds to the melt temperature of the plasticized PVC at which the induction time for the beginning of the decomposition of the PVC is equal to the residence time of the PVC in the compression and discharge zone of the extruder.
  • the induction time is determined, which is required until the hydrogen chloride gas released by thermal decomposition of the PVC sample at a certain temperature causes a change in the pH or the electrical conductivity of an aqueous solution Absorption solution causes.
  • This measurement can be repeated at different temperatures to give a curve from which it can be read how long the induction time until onset of thermal decomposition of a PVC composition at a certain temperature.
  • this curve can be calculated using the proportionality equation given in DIN 53381.
  • Knowing the decomposition temperature of the present invention to be used dry PVC blends at the time required to pass the compression and Austragszone of the extruder used can according to the invention the throughput of PVC T rockenmischung by or the output of plasticized PVC from the extruding device using the DPHP -mediated higher bulk density of the PVC-T rockenmischung and higher lubricity of the PVC can be maximized.
  • the lower bulk volume due to the higher bulk density more mass of PVC mixture can be metered into the working volume provided by the feed zone of the extruder, so that the working volume of the extruder can be optimally utilized.
  • the PVC-T rockenmischung the feed zone of the extruding device via a forced metering, for example by the use of a metering screw.
  • the speed of the screw of the extruding device is increased to achieve a maximum output of plasticized PVC so far that due to the thereby increased shear and friction
  • the melt temperature of the plasticized PVC T rockenmischung by 10 to 20 ° C. , preferably 10 to 15 ° C below the Zerset- tion temperature of the PVC mixture is.
  • the increased shear of the compressed PVC rock mixture due to the increased rotational speed leads to greater mixing and homogenization as well as faster plasticization of the PVC mixture and to a shortening of the passage of the extrusion device, in particular its compression and discharge zone. time required, whereby the output of plasticized PVC can be additionally increased beyond that caused by the increased mass addition addition.
  • the operating conditions of the available extruding device to be set for an individual PVC dry mixture can be determined by taking into account the teaching according to the invention on the basis of fewer simple preliminary tests.
  • the abovementioned measures can also be supported by the application of a temperature profile over the length of the extruder screw by means of thermostating devices present in or on the extruding cylinder.
  • the input zone of the extruding device can be thermostated to a temperature in the range of, for example, 100 ° C, preferably in the range of 130 ° C and more preferably in the range of 150 ° C.
  • the extrusion cylinder is thermostated to a temperature which is generally about 10 to 20 ° C below the decomposition temperature of the relevant PVC mixture.
  • the production of the inventively applicable PVC T rockenmischept, with or without additives can be done in a conventional manner, for example, as in Becker / Braun, Plastics Handbook, Volume 2/1 polyvinyl chloride, 2nd edition, Chapter 6.7 .1.5, Hanser, Kunststoff 1986 for the production of dry blends of PVC and plasticizer and in Becker / Braun, Plastics Handbook, Volume 2/2 polyvinyl chloride, Chapter 7.2.4.1, Hanser, Kunststoff 1986 described.
  • the PVC powder can generally be used first in mechanical mixers such as ribbon screw mixers, tray mixers, fluid mixers, turbomixers or planetary mixers with the solid additives and then with the liquid plasticizer and, if appropriate, liquid to be added
  • mechanical mixers such as ribbon screw mixers, tray mixers, fluid mixers, turbomixers or planetary mixers with the solid additives and then with the liquid plasticizer and, if appropriate, liquid to be added
  • the addition sequence given above is not mandatory and can be varied.
  • the mixing can be carried out at speeds of generally 500 to 5000 , preferably 1000 to 3000 and in particular 1500 to 2500 revolutions per minute, whereby the temperature of the mixture increases by frictional heat
  • By controlling the mixer speed it is possible the temperature of the PVC mixture in the mixer to generally 105 to 15O 0 C and preferably to 1 10 to 14O 0 C e toggle between having.
  • the PVC-T rockenmischung thus produced can directly the Extrudiervo ⁇ chtung supplied for plasticization or previously cooled, for
  • the inventively employable PVC T rockenmischstead so may consist solely of PVC and a DPHP-containing plasticizer composition or additionally contain one or more auxiliaries and / or additives, such as stabilizers, lubricants, fillers, pigments, flame retardants, impact modifiers, optical brighteners, antistatic agents , UV and / or biostabilizers, this list being merely exemplary and not exhaustive.
  • auxiliaries and / or additives such as stabilizers, lubricants, fillers, pigments, flame retardants, impact modifiers, optical brighteners, antistatic agents , UV and / or biostabilizers, this list being merely exemplary and not exhaustive.
  • Stabilizers for example, neutralize the hydrochloric acid split off from PVC during and / or after processing, or counteract PVC degradation as free-radical scavengers.
  • Suitable stabilizers are all customary stabilizers in solid and liquid form, for example customary Ca / Zn, Ba / Zn, Pb or Sn stabilizers and also acid-binding phyllosilicates such as hydrotalcite. Preference is given to Ba / Zn stabilizers, tribasic lead sulfate (3 PbO * PbSO 4 * H 2 O) and lead phosphite, particularly preferably tribasic lead sulfate and lead phosphite. Radical scavengers exemplified dibutyltin maleate.
  • the inventively employable PVC T rockenmischache may have a content of stabilizers from 0.05 to 7 phr, preferably 0.1 to 5 phr and more preferably from 0.2 to 4 phr.
  • Lubricants are said to act between PVC particles and the hot machine parts during processing, and to counteract frictional forces associated with mixing, plasticizing and deforming.
  • the PVC-T rockenmischstead to be used according to the invention may contain all the lubricants customary for the processing of PVC.
  • the lubricants customary for the processing of PVC come hydrocarbons such as oils, paraffins and polyethylene waxes, fatty acid salts, fatty alcohols having 10 to 20 carbon atoms, ketones, carboxylic acids such as fatty acids and montanic acid, oxidized polyethylene wax, metal salts of carboxylic acids, carboxylic acid amides and carboxylic acid esters, for example with the alco- get ethanol, fatty alcohols, glycerol, ethanediol, pentaerythritol and long-chain carboxylic acids as the acid component.
  • the PVC rock mixtures to be used according to the invention may have a lubricant content of from 0.01 to 10 phr, preferably from 0.05 to 5 phr and more preferably from 0.1 to 3 phr.
  • fillers have a positive influence on the compressive, tensile and flexural strength as well as the hardness and heat resistance of plasticized polyvinyl chloride.
  • Fillers for example inorganic fillers, such as natural calcium carbonates, for example chalk, limestone and marble, synthetic calcium carbonates, dolomite, silicates, silicic acid, sand, diatomaceous earth, aluminum silicates, such as kaolin, mica and latex, can be added to the PVC rock mixtures to be used according to the invention become.
  • inorganic fillers such as natural calcium carbonates, for example chalk, limestone and marble, synthetic calcium carbonates, dolomite, silicates, silicic acid, sand, diatomaceous earth, aluminum silicates, such as kaolin, mica and latex
  • Preferably used as fillers are calcium carbonates, chalk, dolomite, kaolin, silicates or talc, particularly preferably chalk or calcite.
  • the mixtures to be used according to the invention may have a content of fillers of from 0.01 to 100 phr and preferably from 1 to 80 phr.
  • the PVC-T rockenmischungen to be used according to the invention can also contain pigments in order to adapt the product obtained to different possible uses.
  • inorganic pigments and organic pigments can be used for this purpose.
  • inorganic pigments for example, titanium pigments such as TiO 2, cobalt pigments such as COO / Al 2 O 3, and chromium (III) pigments such as Cr 2 O 3 may be used.
  • Suitable organic pigments are, for example, condensed azo pigments, azomethine pigments, anthraquinone pigments, quinacridones, phthalocyanine pigments, dioxazine pigments, for example Cl. Pigment Violet 23 and aniline black (CI Pigment Black 1) into consideration.
  • the PVC rock mixtures to be used according to the invention may have a content of pigments of from 0.01 to 10 phr, preferably from 0.05 to 5 phr, more preferably from 0.1 to 3 phr and in particular from 0.5 to 2 phr ,
  • flame inhibitors may also be added to the PVC-T rock mixtures to be used according to the invention.
  • antimony trioxide, phosphoric acid esters, chloroparaffin, aluminum hydroxide, boron compounds, molybdenum trioxide or ferrocene can be used as flame retardants.
  • antimony trioxide or phosphoric acid esters particularly preferably phosphoric esters, in particular bisphenyl cresyl phosphate, diphenyl octyl phosphate or tricresyl phosphate.
  • the PVC rock mixtures to be used according to the invention may have a content of flame inhibitors of from 0.01 to 100 phr and preferably from 0.1 to 20 phr.
  • light stabilizers can also be added to these PVC rock mixtures.
  • hydroxybenzophenones hydroxyphenylbenzotriazoles or cyanophenyl acrylates can be used for this purpose.
  • Cyanophenyl acrylates are preferred, more preferably 2-ethylhexyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylate.
  • the PVC rock mixtures to be used according to the invention may comprise light stabilizers in an amount of from 0.01 to 7 phr, preferably from 0.1 to 5 phr and more preferably from 0.2 to 1 phr.
  • Example 1 (Inventive): Preparation of a PVC T rockenmischung
  • the PVC content of the dry mixture obtained was 41, 9 wt .-%, the DPHP content 23 wt .-% (55 phr), the content of tribasic lead sulfate 1, 3 wt .-% (3 phr), the content of Lead 0.3% by weight (0.8 phr) and calcite content 33.5% by weight (80 phr).
  • the bulk density of this PVC rock mixture was determined after 4 weeks of storage according to the method of DIN EN ISO 60, edition 01/2000, and was 0.657 g / cm 3 (average of 5 measurements).
  • Example 1 was repeated with the same amounts of the individual components and under the same mixing conditions with the only difference that instead of the same amount of DPHP Jayflex DIDP ® (manufacturer: Exxon) was used as a plasticizer.
  • the bulk density of the PVC dry mix obtained according to DIN EN ISO 60, edition 01/2000 was determined to be 0.636 g / cm 3 (average of 5 measurements).
  • the PVC content of the dry mixture obtained was 50.5 wt .-%, the DPHP content 27.4 wt .-% (54 phr), the content of tribasic lead sulfate 1, 5 wt .-% (3 phr), the Content of lead stearate 0.4% by weight (0.8 phr) and the content of calcite 20.2% by weight (40 phr).
  • the bulk density of this PVC rock mixture was determined after 4 weeks of storage according to the method of DIN EN ISO 60, edition 01/2000, and was 0.620 g / cm 3 (average of 5 measurements).
  • Example 3 was repeated with the same amounts of the individual components and under the same mixing conditions with the only difference that instead of the same amount of DPHP Jayflex DIDP ® (manufacturer: Exxon) was used as a plasticizer.
  • the bulk density of the resulting PVC dry mix according to DIN EN ISO 60, Edition 01/2000 was determined to be 0.596 g / cm 3 (average of 5 measurements).
  • Example 5 Plastification and Extrusion of the PVC Dry Mixture of Example 1
  • the PVC dry mix of Example 1 was plasticized and extruded with the aid of a "PolyLab System” laboratory screw extruder manufactured by Haake, equipped with a single screw having a length to diameter ratio of 25/1 and a compression ratio of 3
  • the extrusion die used a heatable round hole die with a hole diameter of 3 mm
  • the extrusion cylinder had three separately controllable heating zones
  • a metering screw was used to feed the PVC dry mix into the feed zone of the extruder.
  • the PVC T rockenmischung from Example 2 was plasticized under the conditions given in Example 6 and extruded. It has a torque of 12 Nm measured, the bulk temperature of the plasticized PVC compound was 176 0 C. It was obtained a rate of 3.245 kg / h PVC T-rock mixture.
  • Example 8 Determination of the torque as a function of the output
  • Blend A DPHP: 54 phr; Lead stearate: 0.8 phr; Calcite: 40 phr; Naftovin ® T3: 3 phr mixture
  • B DINP: 54 phr; Lead stearate: 0.8 phr; Calcite: 40 phr; Naftovin ® T3: 3 phr mixture
  • C DIDP: 54 phr; Lead stearate: 0.8 phr; Calcite: 40 phr; Naftovin ® T3: 3 phr
  • Naftovin T3 ® tribasic lead sulphate (manufacturer: Chemson)
  • the melt temperature of the DPHP-containing PVC mixture is at a lower value than e.g. in the case of the DIDP-containing PVC mixture.

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Abstract

The invention relates to a method for plastifying soft polyvinyl chloride by extruding polyvinyl chloride dry blends containing a softener composition comprising at least one C<SUB>8</SUB>-C<SUB>10</SUB> phthalic acid dialkyl ester softener and additives, by means of an extrusion device. According to said method, a polyvinyl chloride dry blend is used, said blend containing a softener composition comprising bis-(2-propylheptyl)-phthalic acid diester and having higher slip and bulk density than a polyvinyl chloride dry blend of the same polyvinyl chloride type and with the same content and composition of additives and the same content of at least one softener containing C<SUB>8</SUB>-C<SUB>10</SUB> phthalic acid dialkyl ester of a composition which does not contain bis-(2-propylheptyl)-phthalic acid diester. The extrusion device is operated in such a way as to obtain a homogeneously plasticised extrudate and to adjust a mass temperature of the plasticised polyvinyl chloride dry blend in the outlet region of the extrusion device, which is between 10 and 20 °C beneath the decomposition temperature of the plasticised polyvinyl chloride dry blend.

Description

Verfahren zur Plastifizierung von Weich-PolyvinylchloridProcess for plasticizing soft polyvinyl chloride
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Plastifizierung von Weich- Polyvinylchlorid durch das Extrudieren von Polyvinylchlorid-Trockenmischungen, die mindestens einen Weichmacher und Zusatzstoffe enthalten, mittels einer Extrudiervor- richtung.The present invention relates to a process for plasticizing soft polyvinyl chloride by extruding dry polyvinyl chloride mixtures containing at least one plasticizer and additives by means of an extruding device.
Polyvinylchlorid („PVC") gehört zu den mengenmäßig meist hergestellten Kunststoffen. Ohne Weichmacher ist PVC ein bis ca. 8O0C harter, spröder Kunststoff, der mit Thermostabilisatoren und anderen Zuschlagstoffen als Hart-PVC oder PVC-U für z.B. Fensterprofile, Rohre eingesetzt wird. Für viele Verwendungszwecke werden dem PVC auch Weichmacher zugemischt, die das PVC -je nach zugesetzter Weichmachermen- ge - weich, flexibel, geschmeidig und dehnbar machen. Je nach dessen Weichmachergehalt wird zwischen Hart-PVC und Weich-PVC unterschieden. Hart-PVC hat im Allgemeinen einen Weichmachergehalt von 0 bis ca. 3 Gew.-%, bei Weich-PVC beträgt der Weichmachergehalt im Allgemeinen 20 bis 50 Gew.-%.Polyvinyl chloride ( "PVC") is one of the quantitatively most produced plastics. Without plasticizer PVC is one to about 8O 0 C hard, brittle plastic, which used with thermal stabilizers and other additives as rigid PVC or PVC-U for example, window profiles, pipes Plasticizers are also added to the PVC for many applications, which make the PVC soft, flexible, supple and elastic depending on the amount of plasticizer added Depending on its plasticizer content, a distinction is made between rigid PVC and soft PVC generally has a plasticizer content of 0 to about 3 wt .-%, with plasticized PVC, the plasticizer content is generally 20 to 50 wt .-%.
Auf dem Markt ist eine Vielzahl verschiedenartiger Weichmacher zur Weichmachung von PVC erhältlich. Aufgrund ihrer guten Verträglichkeit mit dem PVC und ihrer vorteilhaften anwendungstechnischen Eigenschaften werden im Allgemeinen Weichmacher aus Phthalsäurediestern mit Cs- bis Cio-Alkoholen unterschiedlicher chemischer Struktur eingesetzt. Aus dieser Gruppe der Cs- bis Cio-Phthalate sind derzeit Di-2-ethyl- hexyl-phthalat (Abkürzung: DEHP oder DOP), Di-isononyl-phthalat (DINP), hergestellt aus Nonanolgemischen, die durch die Dimerisierung von Butenen zu Octengemischen beispielsweise mittels Oligomerisierungskatalysatoren auf Basis von Nickeloxid (z.B. WO 95/014674) oder mittels acider Oligomerisierungskatalysatoren, wie Zeolithen oder auf einem anorganischen Trägermaterial aufgebrachter Phosphorsäure (z.B. US 5 895 830; US 5 081 086), und deren nachfolgende Hydroformylierung und Hydrierung erhalten werden, sowie Di-isodecylphthalat (DIDP), hergestellt aus Decanolgemi- schen, die durch die Hydroformylierung und nachfolgende Hydrierung von Trimerpro- pen erhalten werden, die wirtschaftlich bedeutendsten Weichmacher. Phthalate kürzer- kettiger Alkohole, beispielsweise Dibutyl-phthalate, werden hauptsächlich für Spezial- anwendungen, beispielsweise als Schnellgelierer („fast fuser") bei der Plastisolherstel- lung oder in Kombination mit Cs- bis Cio-Phthalaten zur Erniedrigung der Lösetemperatur bei der Weichmachung des PVC, eingesetzt. Aufgrund ihrer hohen Flüchtigkeit finden diese kurzkettigen Phthalate außerhalb dieser Spezialanwendungen kaum Verwendung. Ähnliches gilt für Phthalate längerkettiger Alkohole mit mehr als 12 Kohlen- stoffatomen, da mit zunehmender Länge der Alkylkette die Mischbarkeit und Verträglichkeit des Weichmachers mit dem PVC abnimmt, was mit der Zeit zum Ausschwitzen des Weichmachers aus dem PVC führen kann. Ebenfalls nur für spezielle Weichma- cheranwendungen werden die Cs- bis Cio-Dialkylester aliphatischer Dicarbonsäuren, wie Adipinsäure, Sebacinsäure oder Azelainsäure, verwendet.A wide variety of plasticizers for softening PVC are available on the market. Due to their good compatibility with the PVC and their advantageous performance properties generally plasticizers are used from phthalic diesters with Cs to Cio alcohols of different chemical structure. Di-2-ethylhexyl phthalate (abbreviation: DEHP or DOP), di-isononyl phthalate (DINP), prepared from nonanol mixtures which are formed by the dimerization of butenes to form octene mixtures, are currently from this group of Cs to Cio phthalates for example, by means of oligomerization catalysts based on nickel oxide (for example WO 95/014674) or by means of acidic oligomerization catalysts, such as zeolites or phosphoric acid applied to an inorganic support material (eg US 5,895,830, US 5,081,086), and their subsequent hydroformylation and hydrogenation, and di-isodecyl phthalate (DIDP), prepared from decanol mixtures obtained by the hydroformylation and subsequent hydrogenation of trimer derivatives, the most economically important plasticizers. Phthalates of shorter-chain alcohols, for example dibutyl phthalates, are mainly used for special applications, for example as "fast fusers" in the plastisol production or in combination with Cs to Cio phthalates for lowering the dissolution temperature in the plasticization of the Because of their high volatility, these short-chain phthalates are rarely used outside of these special applications, as are the phthalates of longer-chain alcohols containing more than 12 carbon atoms, as the length of the alkyl chain decreases the miscibility and compatibility of the plasticizer with the PVC may cause the plasticizer to exude from the PVC over time. The Cs to Cio dialkyl esters of aliphatic dicarboxylic acids, such as adipic acid, sebacic acid or azelaic acid, are used.
Zur Herstellung von Weich-PVC muss das reine PVC, wie es aus der Polymerisation kommt, im Allgemeinen in Form eines Pulvers, weichgemacht werden. Das Verfahren der Weichmachung ist aufgrund der komplexen Festkörperstruktur des PVCs und dessen ungewöhnlichen Theologischen Verhaltens nicht trivial und erfolgt über mehrere Stufen. Zunächst wird das PVC-Pulver bei Temperaturen bis ca. 8O0C mechanisch, z.B. in Fluidmischern, Turbomischern, Trogmischern oder Bandschneckenmischern, mit dem Weichmacher vermischt, wobei der Weichmacher in die Hohlräume des PVC- Korns adhäsiv eindringt. Mit fortschreitender Mischtemperatur - bis ca. 14O0C - wird der Weichmacher in die Hohlräume der Primärteilchen, aus denen das PVC-Korn zusammengesetzt ist, aufgenommen und adsorptiv gebunden. Auf dieser Stufe hat das PVC-Weichmachergemisch noch die Beschaffenheit eines trockenen Pulvers, weshalb man von PVC-T rockenmischungen oder PVC-Dry Blends spricht.For the production of soft PVC, the pure PVC, as it comes from the polymerization, must generally be softened in the form of a powder. The softening process is not trivial due to the complex solid state structure of the PVC and its unusual theological behavior, and is accomplished over several stages. First, the PVC powder at temperatures up to about 8O 0 C mechanically, for example in fluid mixers, turbomixers, tray mixers or ribbon screw mixers, mixed with the plasticizer, wherein the plasticizer penetrates adhesively into the cavities of the PVC grain. With increasing mixing temperature - up to about 14O 0 C - the plasticizer is absorbed and adsorbed in the cavities of the primary particles of which the PVC grain is composed. At this stage, the PVC-plasticizer mixture still has the nature of a dry powder, which is why one speaks of PVC-T rockenmischungen or PVC-dry blends.
Erst beim weiteren Erhitzen auf Temperaturen von ca. 155 bis ca. 1650C wird der Weichmacher zwischen die Molekülassoziate der PVC-Ketten intermolekular eingelagert. Dabei findet eine Vorgelierung des PVCs verbunden mit einer Agglomerierung der Pulverteilchen und einer beginnenden Plastifizierung des PVC statt. Infolge der Agglomerierung und beginnenden Plastifizierung wird die PVC-Weichmacher- Mischung gummiartig, backt zusammen und lässt sich in herkömmlichen mechanischen Mischern oder Knetern praktisch nicht mehr zufriedenstellend verarbeiten, weshalb diese und die letzte Stufe der Weichmachung - das vollständige Gelieren und Plastifizieren des PVCs mit dem Weichmacher unter Reibungsdruck im Bereich der optimalen Geliertemperatur des verwendeten Weichmachers, die im Allgemeinen im Bereich von ca. 165 bis ca. 2000C liegt - in einer Extrudiervorrichtung durchgeführt werden. Das in der letzten Stufe des Weichmachungsverfahrens erhaltene, homogen plastifizierte PVC wird im Allgemeinen am Ende der Extrudiervorrichtung durch ein Extrusionswerkzeug, z.B. eine Lochscheibe, gepresst, mittels einer Schneidvorrichtung, z.B. eines rotierenden Messers, zu Granulaten oder Strängen zerkleinert und in Wasser abgekühlt. Die so erhaltenen Granulate oder Stränge werden als Ausgangsmaterial zur Herstellung von PVC-Fertigerzeugnissen, z.B. durch Spritzgießen, Extrudieren oder Folienblasextrudieren, verwendet.Only on further heating to temperatures of about 155 to about 165 0 C, the plasticizer is intermolecularly intercalated between the molecular associates of the PVC chains. This involves pre-gelation of the PVC combined with agglomeration of the powder particles and incipient plastification of the PVC. As a result of agglomeration and incipient plasticization, the PVC plasticizer mixture becomes rubbery, cakes and is virtually no longer satisfactorily processed in conventional mechanical mixers or kneaders, which is why these and the final stage of softening - complete gelling and plasticizing of the PVC with the plasticizer Plasticizer under frictional pressure in the range of the optimum gelling temperature of the plasticizer used, which is generally in the range of about 165 to about 200 0 C - be carried out in an extruding. The homogeneously plasticized PVC obtained in the last stage of the softening process is generally pressed at the end of the extruder through an extrusion die, eg a perforated disc, comminuted into granules or strands by means of a cutter, eg a rotating knife, and cooled in water. The granules or strands thus obtained are used as starting material for the production of PVC finished products, for example by injection molding, extrusion or extrusion blown film.
In der Regel werden dem PVC einhergehend mit dem Einarbeiten des Weichmachers auch die zur Erreichung der gewünschten Verarbeitungs- und technischen Eigenschaften benötigten Hilfs- und Zusatzstoffe, beispielsweise Gleitmittel, Stabilisatoren, Füllstoffe, Flammschutzmittel und/oder Pigmente zugemischt. Man spricht in diesem Fall auch vom Compoundieren des PVC. Zum Plastifizieren in einer Extrudiervorrichtung, beispielsweise Ein- oder Zweischneckenextruder, Ko-Kneter oder Planetwalzenextruder, wird die pulverförmige, rieselfähige PVC-T rockenmischung im Einzugsbereich der Schnecke aufgegeben, durch die Drehbewegung der Schnecke in Richtung des Ausgangs der Extrudiervorrichtung transportiert, dabei verdichtet und durch infolge der Drehbewegung der Schnecke zwischen den Stegen der Schnecke und dem Schneckenzylinder auftretende Scherkräfte und Reibung erhitzt, homogenisiert und plastifiziert. Schließlich erhält man in der Aus- tragszone der Extrudiervorrichtung die plastifizierte und homogenisierte PVC-T rockenmischung in aufgeschmolzenen, zähflüssigem Zustand, die schließlich durch ein Extru- sionswerkzeug gepresst wird. Wie schon aus dem Hinweis auf die Verdichtung der PVC-T rockenmischung zu entnehmen ist, wird im Zuge der geschilderten Vorgänge in der Extrudiervorrichtung ein erheblicher Druck aufgebaut, der durch bestimmte geometrische Ausgestaltungen der Schnecke, beispielsweise eine Verringerung der Gangtiefe zwischen den Stegen der Schnecke oder Einbauten, wie Siebpakete, zusätzlich forciert werden kann. Die vorstehend beispielhaft für einen Einschneckenextruder geschilderten Vorgänge beim Plastifizieren laufen in ähnlicher Weise auch in anderen Extrudiervorrichtungen ab, wobei im Falle von Zwei- oder Mehrschneckenextrudern die zusätzlichen Scher- und Reibwirkungen der kämmend angeordneten Schnecken zu berücksichtigen sind.As a rule, the PVC, together with the incorporation of the plasticizer, also requires the auxiliaries and additives needed to achieve the desired processing and technical properties, for example lubricants, stabilizers, fillers, flame retardants and / or pigments. One speaks in this case also of compounding the PVC. For plasticizing in an extrusion device, for example single- or twin-screw extruder, co-kneader or planetary roller extruder, the powdery, free-flowing PVC T rockenmischung is abandoned in the catchment area of the screw, transported by the rotational movement of the screw toward the exit of the extruding, thereby compacted and through due to the rotational movement of the screw between the webs of the screw and the screw cylinder occurring shear forces and friction heated, homogenized and plasticized. Finally, in the discharge zone of the extruding device, the plasticized and homogenized PVC rock mixture is obtained in a molten, viscous state, which is finally pressed through an extrusion die. As can already be seen from the reference to the compaction of the PVC-T rockenmischung, a considerable pressure is built up in the course of the processes described in the extruding, by certain geometrical configurations of the screw, for example, a reduction in the depth of the flight between the webs of the screw or Built-ins, such as sieve packages, can be additionally forced. The plasticizing processes described above by way of example for a single-screw extruder likewise run off in other extruding devices, wherein in the case of twin-screw or multi-screw extruders, the additional shearing and frictional effects of the intermeshing screws must be taken into account.
Zur wirtschaftlich effizienten Durchführung der Plastifizierung von PVC-T rocken- mischungen zu Weich-PVC, wird die verwendete Extrudiervorrichtung im Allgemeinen bei dem maximal möglichen Ausstoß an Extrudat bzw. Durchsatz an PVC-T rockenmischung betrieben. Dies kann dadurch erreicht werden, dass man das der Extrudier- Vorrichtung zugeführte Volumen an PVC-T rockenmischung entsprechend der Aufnahmekapazität der Extrudiervorrichtung erhöht, wobei diese Maßnahme durch die Erhöhung der Schneckendrehzahl unterstützt wird, jeweils unter der Voraussetzung, dass der Energieeintrag in die PVC-Mischung durch die Extrudiervorrichtung genügend groß ist, um die gewünschte Plastifizierung und Homogenisierung der PVC-T rocken- mischung zu gewährleisten.In order to carry out the plastification of PVC rock mixtures into plasticized PVC in an economically efficient manner, the extruding device used is generally operated at the maximum possible output of extrudate or throughput of PVC rock mixture. This can be achieved by increasing the volume of PVC-T rockenmischung supplied to the extruding device in accordance with the capacity of the extruding device, this measure being assisted by increasing the screw speed, in each case on condition that the energy input into the PVC Mixture through the extruder is sufficiently large to ensure the desired plasticization and homogenization of the PVC blend mixture.
Einer solchen Vorgehensweise sind jedoch insoweit Grenzen gesetzt, als die erhöhte Förderung an PVC-T rockenmischung, gegebenenfalls unterstützt durch eine Erhöhung der Schneckendrehzahl mit einer Zunahme der Belastung der Schnecke, feststellbar z.B. durch die Bestimmung von deren Drehmoment, verbunden ist. Diese Zunahme der Belastung ist auf eine durch die Erhöhung des geförderten Volumens an PVC-T rockenmischung bewirkte Erhöhung der zwischen Schneckensteg und Schneckenzylinder wirkenden Scherkräfte und der Reibung zurückzuführen, die auch einen Anstieg der in der Extrudiervorrichtung erzeugten Reibungswärme zur Folge hat. Dieser Anstieg der Reibungswärme kann, falls ihm nicht durch geeignete Maßnahmen entgegengewirkt wird bzw. entgegengewirkt werden kann, so stark sein, dass die Massetemperatur der plastifizierten PVC-Mischung in der Extrudiervorrichtung deren Zersetzungstemperatur überschreitet und ein unbrauchbares oder stark wertgemindertes Produkt extrudiert wird.Such an approach, however, are limited insofar as the increased promotion of PVC rockenmischung, possibly supported by an increase in the screw speed with an increase in the load of the screw, detectable example, by the determination of the torque is connected. This increase in load is due to an increase in the shear and worm cylinder shear forces caused by the increase in the volume of PVC tow delivered and the friction which also causes an increase in the frictional heat generated in the extruder. If it is not counteracted or counteracted by suitable measures, this increase in frictional heat can be so strong that the melt temperature of the plasticized PVC mixture in the extruder device is its decomposition temperature and an unusable or severely degraded product is extruded.
Um eine Überschreitung der Massetemperatur der plastifizierten PVC-Mi seh ung in der Extrudiervorrichtung zu verhindern, kann man entweder den Durchsatz an PVC-In order to prevent exceeding the melt temperature of the plasticized PVC mixture in the extrusion device, either the throughput of PVC
Trockenmischung durch die Extrudiervorrichtung auf Kosten des Ausstoßes an Extru- dat begrenzen oder man kann versuchen, die Massetemperatur der plastifizierten PVC-Mischung durch in der Extrudiervorrichtung üblicherweise vorhandene Thermo- statisiervorrichtungen, beispielsweise Kühlvorrichtungen, unterhalb der Zersetzungs- temperatur der PVC-Mischung zu halten. Mit der Erniedrigung der Massetemperatur nimmt die Viskosität der plastifizierten PVC-Mischung zu, was bei unverminderter Zufuhr an PVC-T rockenmischung zu einem so starken Druckaufbau in der Extrudiervorrichtung führen kann, dass die Notabschaltung der Extrudiervorrichtung ausgelöst wird oder Druckschäden an der Extrudiervorrichtung auftreten können, beides mit längeren Stillstandszeiten der teuren Extrudiervorrichtung verbunden.It is possible to limit dry mixing by the extruder at the expense of extruding the extrudate, or one can try to keep the melt temperature of the plasticized PVC mixture below the decomposition temperature of the PVC mixture by means of thermostating devices, for example cooling devices, which are normally present in the extruder. With the lowering of the melt temperature, the viscosity of the plasticized PVC mixture increases, which may result in an unrelenting supply of PVC rocker mixture to such a strong pressure build-up in the extruder that the emergency shutdown of the extruder is triggered or pressure damage to the extruder can occur both associated with longer downtime of the expensive extruding device.
Der Erhöhung des Ausstoßes an plastifiziertem PVC durch die Erhöhung des einer Extrudiervorrichtung zugeführten Volumens an PVC-T rockenmischung sind also quasi systemimmanent Grenzen gesetzt.Increasing the output of plasticized PVC by increasing the volume of PVC T rocking mixture fed to an extruder is therefore virtually systemic.
PVC ist ein Massenkunststoff der z.B. im Jahre 2000 weltweit in einer Kapazität von 25 Millionen Tonnen produziert wurde. Dementsprechend spielt der Preis für ein PVC- Produkt für dessen Vermarktbarkeit eine entscheidende Rolle. Kosteneinsparungen bei der PVC-Produktion und Verarbeitung sind folglich von hoher Relevanz für die Wett- bewerbsfähigkeit eines Produzenten.PVC is a bulk plastic of e.g. produced in 2000 in a capacity of 25 million tonnes worldwide. Accordingly, the price of a PVC product plays a crucial role in its marketability. Cost savings in PVC production and processing are therefore highly relevant to the competitiveness of a producer.
Angesichts der relativ aufwendigen Verfahren, die zur Weichmachung und Compoun- dierung von PVC erforderlich sind, lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Wirtschaftlichkeit des Weichmachungs- und Compoundierungsverfahrens zu verbessern. Insbesondere sollte es ermöglicht werden, die Produktivität der in einem Betrieb für die Plastifizierung von Weich-PVC vorhandenen Extrudiervorrichtungen zu erhöhen und zwar ohne nachteilige Auswirkungen auf die Qualität des plastifizierten Weich-PVC.In view of the relatively expensive processes required for softening and compounding PVC, it is an object of the present invention to improve the economics of the softening and compounding process. In particular, it should be possible to increase the productivity of the extruding devices present in a plasticizing plasticised plastic plant, without adversely affecting the quality of the plasticized plasticized PVC.
Dementsprechend wurde ein Verfahren zur Plastifizierung von Weich-Polyvinylchlorid durch das Extrudieren von Polyvinylchlorid-Trockenmischungen, die eine Weichmacherzusammensetzung mit mindestens einem Cs- bis Cio-Phthalsäuredialkylester- Weichmacher und Zusatzstoffe enthalten, mittels einer Extrudiervorrichtung, gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine Polyvinylchlorid-Trockenmischung verwendet, die eine Bis-(2-propylheptyl)-Phthalsäurediester enthaltende Weichmacherzusammensetzung enthält und deren Gleitfähigkeit und Schüttdichte bezogen auf die Gleitfähigkeit und Schüttdichte einer Polyvinylchlorid-Trockenmischung des glei- chen Polyvinylchlorid-Typs und mit gleichem Gehalt und gleicher Zusammensetzung an Zusatzstoffen und mit gleichem Gehalt an mindestens einem Cs- bis Cio-Phthal- säuredialkylester enthaltenden Weichmacher einer Zusammensetzung, die keinen Bis- (2-propylheptyl)-Phthalsäurediester enthält, erhöht ist und man die Extrudiervorrichtung unter Erhalt eines homogen plastifizierten Extrudats und unter Einstellung einer Massetemperatur der plastifizierten Polyvinylchloridtrockenmischung in der Austragszone der Extrudiervorrichtung, die 10 bis 20°C unterhalb der Zersetzungstemperatur der plastifizierten Polyvinylchloridtrockenmischung liegt, betreibt.Accordingly, a process has been found for plasticizing soft polyvinyl chloride by extruding dry polyvinyl chloride blends containing a softening composition having at least one C 8 to C 10 phthalic acid plasticizer and additives, by means of an extruding apparatus characterized in that a Polyvinyl chloride dry blend containing a bis (2-propylheptyl) -phthalthalate-containing softening composition, and whose lubricity and bulk density relative to the lubricity and bulk density of a polyvinyl chloride dry blend of the same chen polyvinyl chloride type and with the same content and composition of additives and with the same content of at least one Cs to Cio-dialkyl phthalate containing plasticizer of a composition containing no bis (2-propylheptyl) -Phthalsäurediester, is increased and the extruder is operated to obtain a homogenously plasticized extrudate and to set a melt temperature of the plasticized polyvinyl chloride dry blend in the discharge zone of the extruder which is 10 to 20 ° C below the decomposition temperature of the plasticized polyvinyl chloride dry blend.
Die Verwendung von Bis-(2-propylheptyl-)Phthalsäureester als Weichmacher für PVC ist bekannt. So wird in US-A 2921089 die Herstellung von Bis-(2-propylheptyl)-Phthal- säurediester und dessen Verwendung als Weichmacher für PVC erstmals beschrieben.The use of bis (2-propylheptyl) phthalic acid ester as plasticizer for PVC is known. For example, US Pat. No. 292,1089 describes the preparation of bis (2-propylheptyl) -phthalic acid diesters and their use as plasticizers for PVC for the first time.
US-A 4 426 542 offenbart die Herstellung 2-Propylheptanol-lsomerengemischen durch die Hydroformylierung von Butenen, anschließende gekreuzte Aldolkondensation des dabei erhaltenen n-/iso-Valeraldehydgemisches zu einem 2-Propylheptenal-lsomeren- gemisch und dessen anschließende Hydrierung. Die so hergestellten 2-Propyl- heptanol-lsomerengemische werden zu den entsprechenden Phthalsäurediestern ver- estert, die als Weichmacher dienen.US Pat. No. 4,426,542 discloses the preparation of 2-propylheptanol isomer mixtures by the hydroformylation of butenes, followed by a crossed aldol condensation of the resulting n- / iso-valeraldehyde mixture to form a 2-propylheptenal isomer mixture and its subsequent hydrogenation. The 2-propyl-heptanol isomer mixtures thus prepared are esterified to give the corresponding phthalic diesters which serve as plasticizers.
Auch EP-A 366089 hat die Herstellung von bestimmter 2-Propylheptanol-lsomeren- gemische und deren Verwendung zur Herstellung der entsprechenden Phthalsäure- weichmacher für PVC zum Gegenstand, desgleichen WO 05/028404 und WO 05/028407.EP-A 366089 also relates to the preparation of certain 2-propylheptanol isomer mixtures and their use for the preparation of the corresponding phthalic acid plasticizers for PVC, likewise WO 05/028404 and WO 05/028407.
Andere Schriften wie JP 4 104 740, JP 4 106 132, JP 4 105 145, JP 4 106 146, JP 4 299 924, JP 4 258 641 , JP 5 194 761 , JP 5 194 810, JP 5 214 159, JP 5 214 192, JP 5 339 388, JP 6 002 281 , JP 6 001 858, JP 6 001 862, JP 6 001 900, JP 6 001 901 , JP 7 157 615, JP 7 173 356, JP 7 179 699, JP 8 034 891 , JP 8 059 937, JP 8 283 510, JP 8 157 422, JP 8 301 295, JP 7 304 920, JP 7 304 921 und JP 8 003 401 befassen sich mit verschiedenerlei vorteilhaften Eigenschaften von mit Bis-(2-propylheptyl)- Phthalsäurediester weichgemachten PVC-Produkten.Other publications such as JP 4 104 740, JP 4 106 132, JP 4 105 145, JP 4 106 146, JP 4 299 924, JP 4 258 641, JP 5 194 761, JP 5 194 810, JP 5 214 159, JP 5 214 192, JP 5 339 388, JP 6 002 281, JP 6 001 858, JP 6 001 862, JP 6 001 900, JP 6 001 901, JP 7 157 615, JP 7 173 356, JP 7 179 699, JP 8 034 891, JP 8 059 937, JP 8 283 510, JP 8 157 422, JP 8 301 295, JP 7 304 920, JP 7 304 921 and JP 8 003 401 deal with various advantageous properties of bis (2 propylheptyl) - phthalic acid diester plasticized PVC products.
Die vorstehend genannten Publikationen enthalten keine Informationen zum Verarbei- tungsverhalten von Bis-(2-propylheptyl)-Phthalsäurediester („DPHP") bei der Plastifizie- rung von PVC.The abovementioned publications do not contain any information on the processing behavior of bis (2-propylheptyl) phthalic diester ("DPHP") in the plasticization of PVC.
Trotz seiner vorteilhaften Eigenschaften hat sich Bis-(2-propylheptyl)-Phthalsäure- diester, verglichen mit anderen Cs- bis Cio-Dialkylphthalaten, wie DOP, DINP oder DIDP, die als Standardweichmacher eingesetzt werden, bislang nur in relativ geringem Umfang auf dem Weichmachermarkt etabliert, was u.a. auf die bis vor wenigen Jahren limitierte kommerzielle Verfügbarkeit zurückzuführen sein mag. Es sei in diesem Zu- sammenhang darauf hingewiesen, dass die Bezeichnung ,,Bis-(2-propylheptyl)- Phthalsäurediester" im Sinne der vorliegenden Anmeldung sowohl die reine Substanz Bis-(2-propylheptyl)-Phthalsäurediester als auch deren Gemische mit den Phthalsäu- rediestern der 2-Propylheptanol-lsomeren wie sie rohstoff- und herstellungsbedingt in industriell gefertigtem Bis-(2-propylheptyl)-Phthalsäurediester vorliegen, umfasst.Despite its advantageous properties, bis (2-propylheptyl) -phthalic diester, compared with other Cs to Cio-dialkyl phthalates, such as DOP, DINP or DIDP, which are used as standard plasticizers, has so far only a relatively small extent in the plasticizer market which may be due, among other things, to the limited commercial availability up to a few years ago. It should be noted in this It should be noted that the term "bis (2-propylheptyl) phthalic acid diester" in the context of the present application includes both the pure substance bis- (2-propylheptyl) -phthalates and mixtures thereof with the phthalic diesters of 2-propylheptanol -lsomeren as they are raw material and production conditional in industrially produced bis (2-propylheptyl) -Phtalsäuresiester present.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass PVC-T rockenmischungen, die Bis- (2-propylheptyl)-Phthalsäurediester enthalten, eine höhere Schüttdichte haben als PVC-T rockenmischungen des gleichen Polyvinylchlorid-Typs mit gleichem Gehalt und gleicher Zusammensetzung an Zusatzstoffen und mit gleichem Gehalt einer mindestens einen Cs- bis Cio-Phthalsäuredialkylester enthaltenden Weichmacherzusammensetzung, die keinen Bis-(2-propylheptyl)-Phthalsäurediester enthält.It has now surprisingly been found that PVC T rocken mixtures containing bis (2-propylheptyl) -phthalates have a higher bulk density than PVC T rockenmischungen the same polyvinyl chloride type with the same content and the same composition of additives and with the same content a plasticizer composition containing at least one Cs to Cio-dialkyl phthalate which does not contain bis (2-propylheptyl) -phthalic diester.
Aufgrund der höheren Schüttdichte haben DPHP-enthaltende PVC-T rocken- mischungen ein niedrigeres Schüttvolumen als hinsichtlich ihrer Zusammensetzung vergleichbare PVC-T rockenmischungen, die an Stelle von DPHP einen anderen Cs- bis Cio-Phthalsäuredialkylester als Weichmacher enthalten. Dies bedeutet, dass eine gegebene Extrudiervorrichtung mit gegebener Volumenaufnahmekapazität für das zu extrudierende Gut - im vorliegenden Fall die PVC-T rockenmischung - mit einer größe- ren Masse an PVC-T rockenmischung beschickt werden kann, wodurch der Ausstoß der Extrudiervorrichtung an plastifiziertem PVC auch ohne eine Erhöhung der Drehzahl erhöht werden kann.Due to the higher bulk density DPHP-containing PVC T rock mixtures have a lower bulk volume than compositionally comparable PVC T rockenmischungen containing instead of DPHP another Cs to Cio-Phthalsäuredialkylester as a plasticizer. This means that a given extruder with a given volume capacity for the material to be extruded - in the present case the PVC-T rockenmischung - can be loaded with a larger mass of PVC T rockenmischung, whereby the ejection of the extruder to plasticized PVC without an increase in speed can be increased.
Bei weiteren Untersuchungen zur Plastifizierung von DPHP an Stelle von anderen Cs- bis Cio-Dialkylphthalaten als Weichmacher enthaltenden PVC-T rockenmischungen in einer Extrudiervorrichtung wurde überraschenderweise gefunden, dass trotz der Ein- speisung der gleichen Volumenmenge an PVC-T rockenmischung - also bei einer gegenüber einer vergleichbaren, an Stelle von DPHP ein anderes Cs- bis Cio-Dialkyl- phthalat enthaltenden PVC-T rockenmischung erhöhten Gewichtsmenge - und bei glei- eher Schneckendrehzahl, das gemessene Drehmoment der Schnecke, also deren Belastung, nicht wie erwartet zunahm, sondern einen niedrigeren Wert hatte.In further studies on the plasticization of DPHP in place of other Cs to Cio-dialkyl phthalates as plasticizer-containing PVC T rockenmischungen in an extruding was surprisingly found that despite the feed of the same volume of PVC-T rockenmischung - ie at one opposite comparable but instead of DPHP another Cs to Cio-dialkyl phthalate containing PVC T rockenmischung increased amount of weight - and at the same screw speed, the measured torque of the screw, so their load, not as expected increased, but a lower Had value.
Die verringerte Belastung der Extrudiervorrichtung wurde außerdem daraus ersichtlich, dass die Massetemperatur der so plastifizierten DPHP-enthaltenden PVC-Mischung in der Extrudiervorrichtung gleich oder niedriger war, als die vergleichbarer, an Stelle von DPHP ein anderes Cs- bis Cio-Dialkylphthalat enthaltender PVC-Mischungen und dies trotz des aufgrund der höheren Schüttdichte gewichtsmäßig höheren Durchsatzes an PVC-T rockenmischung durch die Extrudiervorrichtung.The reduced load of the extruder also became apparent from the fact that the melt temperature of the thus plasticized DPHP-containing PVC blend in the extruder was equal to or lower than the comparable PVC blends containing DP, Cs to Cio dialkyl phthalate instead of DPHP and this in spite of the higher bulk density by weight higher throughput of PVC T rockenmischung by the extruder.
Es handelt sich bei diesem Phänomen offensichtlich um einen durch die Verwendung von DPHP bewirkten synergistischen Effekt, der es ermöglicht, die Drehzahl der Schnecke in der Extrudiervorrichtung und damit den Ausstoß der Extrudiervorrichtung bis zum Erreichen des für die Plastifizierung gewünschten Massetemperaturbereichs der PVC-Mi seh u ng stärker zu erhöhen als dies allein aufgrund der höheren Schüttdichte der DPHP-enthaltenden PVC-T rockenmischung möglich ist und ohne dass die Qualität des plastifizierten PVC-Extrudats dadurch beeinträchtigt wird. Die Einhaltung der Qualitätserfordernisse wird einerseits dadurch sichergestellt, dass die aufgrund der erhöhten Schüttdichte der DPHP-enthaltenden PVC-T rockenmischung bewirkte Vergrößerung der Fördermenge der Extrudiervorrichtung entgegen den Erwartungen nicht zwangsläufig zu einer Zunahme der Massetemperatur der PVC-Mischung in der Extrudiervorrichtung bis in den Bereich oder bis zum Überschreiten der Zersetzungstempe- ratur führt und andererseits dadurch, dass die für eine homogene Plastifizierung erforderliche Aufschmelzung und Durchmischung der PVC-Mischung durch die Einstellung der hierzu erforderlichen Massetemperatur neben anderen geeigneten Maßnahmen, z.B. Beheizung des Einzugsbereichs der Extrudiervorrichtung, durch eine entsprechende Erhöhung der Schneckendrehzahl ohne Überschreitung des gewünschten Massetemperaturbereichs bewirkt werden kann.It is evident that this phenomenon is a synergistic effect brought about by the use of DPHP, which makes it possible to control the speed of the screw in the extruder and thus the ejection of the extruder to increase to a greater extent than is possible due to the higher bulk density of the DPHP-containing PVC-T rocking mixture and without adversely affecting the quality of the plasticized PVC extrudate until it reaches the desired melt temperature range for plasticization. Compliance with the quality requirements is on the one hand ensured by the fact that caused by the increased bulk density of the DPHP-containing PVC T rockenmischung increase in the delivery rate of the extruder contrary to expectations does not necessarily increase the melt temperature of the PVC mixture in the extruder into the area or by exceeding the decomposition temperature and, on the other hand, by the melting and mixing of the PVC mixture required for homogeneous plasticization by adjusting the required melt temperature in addition to other suitable measures, eg heating the intake area of the extruder, by a corresponding increase the screw speed can be effected without exceeding the desired melt temperature range.
Dieser synergistische Effekt wird darauf zurückgeführt, dass die Verwendung von DPHP als Weichmacher anscheinend zusätzlich eine Erhöhung der Eigengleitfähigkeit der PVC-Mischung bewirkt. Unter der Eigengleitfähigkeit wird die Gleitfähigkeit der PVC-Mischung ohne den Zusatz von zur Erhöhung der Gleitfähigkeit verwendeten Hilfsstoffen, die auch als Gleitmittel bezeichnet werden, verstanden.This synergistic effect is attributed to the fact that the use of DPHP as a plasticizer appears to additionally increase the intrinsic lubricity of the PVC blend. The inherent lubricity is understood to mean the lubricity of the PVC mixture without the addition of auxiliaries used to increase lubricity, which are also referred to as lubricants.
Zusätzlich zu den vorstehend genannten vorteilhaften Effekten bei der Weichmachung und/oder Compoundierung von PVC-T rockenmischungen kann sich die erhöhte Gleit- fähigkeit DPHP-enthaltender PVC-Mischungen auch bei den der Plastifizierung nachfolgenden Verarbeitungsstufen günstig auswirken, beispielsweise beim Spritzgießen, Extrudieren und Folienblasextrudieren des PVC. Abgesehen davon kann aufgrund der erhöhten Gleitfähigkeit des DPHP-enthaltenden PVCs der Zusatz von anderen Gleitmitteln zur PVC-T rockenmischung verringert werden oder im Einzelfall sogar ganz un- terbleiben.In addition to the above-mentioned beneficial effects in the softening and / or compounding of PVC rock mixtures, the increased lubricity of DPHP-containing PVC blends may also be beneficial in the downstream processing stages of plasticizing, for example, in injection molding, extrusion, and blown film extrusion PVC. Apart from that, due to the increased lubricity of the DPHP-containing PVC, the addition of other lubricants to the PVC-T rock mixture can be reduced or, in some cases, even completely undermined.
Entsprechend den vorstehenden Ausführungen umfasst eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung die Verwendung von Bis-(2-propylheptyl)-Phthalsäure- diester zur Erhöhung der Schüttdichte von Polyvinylchlorid-Trockenmischungen.In accordance with the foregoing, another aspect of the present invention comprises the use of bis (2-propylheptyl) -phthalic acid diesters to increase the bulk density of polyvinyl chloride dry blends.
Eine andere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Verwendung von Bis-(2-propylheptyl)-Phthalsäurediester zur Erhöhung der Gleitfähigkeit von Polyvinylchlorid-Trockenmischungen bei deren Plastifizierung.Another aspect of the present invention involves the use of bis (2-propylheptyl) phthalic diesters to increase the lubricity of polyvinyl chloride dry blends in their plasticization.
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Plastifizierung von Weich-Polyvinylchlorid („Weich-PVC") durch das Extrudieren einer PVC-T rockenmischung mit einer Weichmacherzusammensetzung, die DPHP sowie gegebenenfalls andere Hilfsmittel und gegebenenfalls Zusatzstoffe enthält, mittels einer Extrudiervorrichtung. Der Begriff der Plastifizierung wie er in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, umfasst somit die Weichmachung von PVC als auch die Compoundierung von PVC, vorausgesetzt die Weichmachung und Compoundierung werden einherge- hend miteinander oder zeitlich überlappend durchgeführt. Unter Weichmachung wird in diesem Zusammenhang die mechanische Behandlung der Weichmacher-haltigen PVC-T rockenmischung bei Temperaturen oberhalb 140°C in einer Extrudiervorrichtung unter intermolekularer, makroskopisch homogener Einlagerung der Weichmachermoleküle zwischen den Polymerketten des PVC - dieser Vorgang wird auch als Gelierung bezeichnet - und Bildung eines in seiner makroskopischen Konsistenz gegenüber dem weichmacherfreien PVC weichen und flexiblen Weich-PVC verstanden. Hingegen betrifft die Compoundierung die Erzeugung einer im Allgemeinen weitgehend homogenen Mischung aus PVC mit Zusatzstoffen, einschließlich Hilfsmitteln, die der Verbesserung der Verarbeitbarkeit und der Vermittlung der für den vorgesehenen Verwendungs- zweck geforderten anwendungstechnischen Eigenschaften des Weich-PVC dienen. Hilfsmittel zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit des PVC sind z.B. Gleitmittel, die den Reibungswiderstand des PVC z.B. beim Extrudieren erniedrigen oder Stabilisatoren, die die Thermostabilität des PVC bei den einzelnen Verarbeitungsgängen erhöhen. Als klassische Zusatzstoffe zur Einstellung der gewünschten anwendungstechnischen Ei- genschaften sind z.B. Füllstoffe, zur Beeinflussung des mechanischen Verhaltens, Lichtstabilisatoren, Antistatika, Flamminhibitoren und Pigmente zu nennen.The inventive method relates to the plasticization of soft polyvinyl chloride ("soft PVC") by extruding a PVC T rockenmischung with a plasticizer composition, the DPHP and optionally other auxiliaries and optionally containing additives, by means of an extruding device. The term plasticization as used in connection with the process according to the invention thus encompasses the plasticization of PVC as well as the compounding of PVC, provided the softening and compounding are carried out concurrently with each other or overlapping in time. Under softening in this context, the mechanical treatment of the plasticizer-containing PVC T rockenmischung at temperatures above 140 ° C in an extruder under intermolecular, macroscopically homogeneous incorporation of the plasticizer molecules between the polymer chains of the PVC - this process is also referred to as gelation - and education understood in its macroscopic consistency compared to the plasticizer-free PVC soft and flexible soft PVC. On the other hand, compounding relates to the production of a generally largely homogeneous mixture of PVC with additives, including adjuvants intended to improve the processability and to impart the performance characteristics of the plasticized PVC required for the intended use. Auxiliaries for improving the processability of the PVC are, for example, lubricants which reduce the frictional resistance of the PVC, for example during extrusion, or stabilizers which increase the thermostability of the PVC in the individual processing steps. Examples of conventional additives for adjusting the desired performance properties include fillers for influencing mechanical behavior, light stabilizers, antistatics, flame retardants and pigments.
Es versteht sich angesichts der Vielzahl der möglichen unterschiedlichen Zusatzstoffe und der Variationsbreite hinsichtlich der Menge, in denen diese zugemischt werden können, von selbst, dass Art und Menge der zugemischten Zusatzstoffe einen erheblichen Einfluss auf die Theologischen und verarbeitungstechnischen Eigenschaften des PVC als auch auf dessen Zersetzungstemperatur haben können und dementsprechend für die einzelnen PVC-Zusammensetzungen geeignete Verarbeitungsbedingungen, z.B. auch Extrudierbedingungen, in Abhängigkeit von den zur Verfügung stehen- den Verarbeitungsgeräten und deren Wirkungsweise im Einzelnen in Vorversuchen zu ermitteln sind.It is understood in view of the large number of possible different additives and the range of variation in the amount in which they can be mixed, of course, that the type and amount of the admixed additives have a significant impact on the theological and processing properties of PVC as well as its decomposition temperature and accordingly suitable processing conditions for the individual PVC compositions, eg Extrusion conditions, depending on the available processing devices and their mode of action are to be determined in detail in preliminary tests.
Ebenso vielfältig sind die Arten der im erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Extrudiervorrichtungen und die Geometrien der darin einsetzbaren Extrudier- und/oder Knetschnecken. Generell ist diesbezüglich festzustellen, dass die verwendbarenEqually diverse are the types of extruding devices which can be used in the method according to the invention and the geometries of the extruding and / or kneading screws used therein. In general, it should be noted that the usable
Extrudiervorrichtungen auf Basis ihres Konstruktionsprinzips zum Extrudieren pulver- förmiger Rohstoffe, um solche handelt es sich bei den PVC-T rockenmischungen, geeignet sein sollen und in der Lage sein sollen, die betreffende PVC-T rockenmischung zu plastifizieren und zumindest makroskopisch zu homogenisieren. „Makroskopisch zu homogenisieren" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass im Allgemeinen von der Extrudiervorrichtung kein mikroskopisch vollständig homogenes Extrudat erzeugt werden muss, da die erfindungsgemäß hergestellten Weich-PVC-Granulate im Allgemei- nen nachfolgend weiteren Verarbeitungsprozessen unterzogen werden, z.B. dem Spritzgießen, Extrudieren oder Folienblasextrudieren, die naturgemäß eine weitere Homogenisierung des Extrudats bewirken und so eine zufriedenstellende Produktqualität gewährleisten, andererseits sollte das Extrudat aus der Plastifizierung keine mit bloßem Auge erkennbaren Inhomogenitäten mehr aufweisen, z.B. nicht gelierte PVC- Körnchen oder nicht dispergierte Pigmentagglomerate, da solcherlei grobe Inhomogenitäten des Extrudats aus der Plastifizierung, bei den nachfolgenden Verarbeitungsgängen nicht mehr behoben werden und zu Produkten mit verminderter Qualität führen. Voraussetzung für den Erhalt eines derart homogen plastifizierten Extrudats ist die Aufschmelzung der PVC-T rockenmischung sowie die intensive Durchmischung der aufgeschmolzenen PVC-Mischung in der Kompressions- und Austragszone der betreffenden Extrudiervorrichtung. Die Aufschmelzung resultiert aus der in die PVC- Trockenmischung beispielsweise durch die Extruderschnecke über Scher- und Reibungskräfte sowie durch Komprimierung der Trockenmischung pro Zeiteinheit einge- tragene Energie, gegebenenfalls unterstützt durch eine zusätzliche Beheizung des Extrudierzylinders. Die - im Falle eines Einschneckenextruders - zwischen Schneckensteg und Extrudierzylinder wirkenden Scherkräfte verursachen gleichzeitig eine Homogenisierung der aufgeschmolzenen PVC-T rockenmischung. Die von der Extrudiervorrichtung in die PVC-T rockenmischung zu deren Aufschmelzung und Homogeni- sierung eintragbare Energie - also die Leistung der Extrudiervorrichtung - ist apparatespezifisch und ist von der Art der Extrudiervorrichtung, ihren spezifischen Konstruktionsmerkmalen, der Geometrie der verwendeten Schnecke - für eine Extrudiervorrichtung steht in der Regel ein Satz Extrudierschnecken unterschiedlicher Geometrie mit unterschiedlichen Extrudiercharakteristika zur Verfügung - abhängig. Hingegen hängt die zur Aufschmelzung und Homogenisierung einer PVC-T rockenmischung benötigte Energie von deren Zusammensetzung ab. Dementsprechend ist zur Erzielung eines homogen plastifizierten PVC-Extrudats die Extrudiervorrichtung so auszuwählen und zu betreiben bzw. z.B. durch den Einbau geeigneter Extrudierschnecken so auszugestalten, dass über die von der Kompressionszone und der Austragszone der Extrudier- Vorrichtung gebildete Wegstrecke, die zur Aufschmelzung und Homogenisierung erforderliche Energie in die PVC-Mischung eingetragen werden kann. Dies gelingt mittels routinemäßiger Vorversuche.Extrusion devices based on their design principle for extruding powdery raw materials, such as the PVC rock mixtures, are said to be suitable and capable of plasticizing and at least macroscopically homogenizing the relevant PVC rock mixture. "To homogenize macroscopically" in this context means that in general no microscopically completely homogeneous extrudate has to be produced by the extruding device, since the soft PVC granules produced according to the invention generally have NEN subsequently further processing processes are subjected, for example, injection molding, extrusion or Folienblasextrudieren, which naturally cause a further homogenization of the extrudate and thus ensure a satisfactory product quality, on the other hand, the extrudate from the plasticization should no longer discernible with the naked eye inhomogeneities, eg non-gelled PVC - Granules or undispersed pigment agglomerates, since such coarse inhomogeneities of the extrudate from the plasticization, in the subsequent processing operations are no longer resolved and lead to products of reduced quality. The prerequisite for obtaining such a homogeneously plasticized extrudate is the melting of the PVC-T rockenmischung and the intensive mixing of the molten PVC mixture in the compression and discharge zone of the extruding device concerned. The melting results from the energy introduced into the PVC dry mixture, for example by the extruder screw via shear and friction forces and by compression of the dry mixture per unit time, possibly assisted by additional heating of the extrusion cylinder. The shear forces acting in the case of a single-screw extruder between the screw flight and the extruder cylinder simultaneously cause homogenization of the molten PVC rock mixture. The energy which can be introduced by the extruding device into the PVC-T mixture for melting and homogenizing it-that is, the performance of the extruding device-is apparatus-specific and represents the type of extruding device, its specific construction features, the geometry of the screw used-an extruding device usually a set of extruding screws of different geometry with different extrusion characteristics available - depending. By contrast, the energy required to melt and homogenize a PVC rock mixture depends on its composition. Accordingly, in order to obtain a homogeneously plasticized PVC extrudate, the extrusion apparatus is to be selected and operated or, for example, by the installation of suitable extruding screws designed such that over the formed of the compression zone and the Austragszone the extruding device, the required for melting and homogenization Energy can be entered into the PVC mixture. This is possible by means of routine preliminary tests.
Die Einstellung der maschinenspezifischen Parameter zur Erzielung einer homogen plastifizierten Weich-PVC-Mischung ist somit Voraussetzung für die erfolgreiche Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, jedoch nicht der Gegenstand des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dementsprechend können im erfindungsgemäßen Verfahren alle zur Plastifizierung durch Extrudierung von pulverförmigen PVC-T rocken- mischungen geeigneten Extrudiervorrichtungen verwendet werden, beispielsweise Einschneckenextruder, Zweischneckenextruder, Ko-Kneter oder Planetwalzenextruder. Besonders bevorzugt werden für das erfindungsgemäße Verfahren Ein- oder Zweischneckenextruder, vorzugsweise mit Zwangseinspeisung der PVC-T rockenmischung, verwendet. Vorteilhafterweise sind an den Extrudiervorrichtungen Einrichtungen, z.B. Vakuumpumpen angebracht, die eine Entgasung der plastifizierten PVC-Mischung ermöglichen. Zur Förderung der Entgasung des plastifizierten PVC von in der PVC- Trockenmischung eingeschlossener Luft und Flüssigkeit, z.B. adsorbiertes Wasser, werden vorteilhaft speziell geformte Schnecken mit einer Entgasungszone eingesetzt. Üblicherweise beinhalten die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Extrudiervorrichtungen Heiz- und Kühlvorrichtungen, beispielsweise in Form von Heizmanschetten oder -bändern und Kühlluftkanälen im Extrudierzylinder, die eine Regelung der Massetemperatur des in der Extrudiervorrichtung befindlichen PVC in beschränk- tem Maße ermöglichen. Die Bezeichnung Extrudierzylinder wird entsprechend des herkömmlichen Sprachgebrauchs für den Druckkörper der Extrudiervorrichtung verwendet, in dem sich die Aussparung für die Aufnahme der Schnecke oder Schnecken befindet, gleichgültig ob diese zylinderförmig ist - wie im Falle des Einschneckenextruders - oder nicht - wie im Falle von Zweischnecken- oder Mehrschneckenextrudern.The setting of the machine-specific parameters to obtain a homogeneously plasticized soft PVC mixture is thus a prerequisite for the successful implementation of the method according to the invention, but not the subject of the method according to the invention. Accordingly, in the process according to the invention all extruding devices suitable for plasticizing by extrusion of pulverulent PVC rock mixtures can be used, for example single-screw extruders, twin-screw extruders, co-kneaders or planetary roller extruders. Single or twin-screw extruders, preferably with forced feeding of the PVC-T rocking mixture, are particularly preferred for the process according to the invention. used. Advantageously, devices, eg vacuum pumps, which allow degassing of the plasticized PVC mixture, are attached to the extruding devices. To promote the degassing of the plasticized PVC trapped in the PVC dry blend of air and liquid, such as adsorbed water, advantageously specially shaped screws are used with a degassing zone. Usually, the extruding devices used in the method according to the invention include heating and cooling devices, for example in the form of heating sleeves or bands and cooling air ducts in the extrusion cylinder, which make it possible to regulate the melt temperature of the PVC contained in the extruder to a limited extent. The term extruding cylinder is used according to the conventional usage for the pressure body of the extruder, in which the recess for receiving the screw or screws is, whether this is cylindrical - as in the case of the single screw extruder - or not - as in the case of twin screw or multi-screw extruders.
Die Schnecken dieser Extrudiervorrichtungen können ein Verhältnis von Länge zu Durchmesser im Allgemeinen 10/1 bis 40/1 , bevorzugt von 20/1 bis 30/1 und besonders bevorzugt von 23/1 bis 27/1 haben. Das Verdichtungsverhältnis der Extruderschnecken, das im wesentlichen eine Folge von deren geometrischer Form und z.B. auf die Änderungen der Gangtiefe, Gangsteigung und/oder Stegbreite über die Länge der Schnecke zurückzuführen ist, die eine Verdichtung der PVC-T rockenmischung bewirken, und somit das Verhältnis von Gangvolumen bei Einschneckenextrudern bzw. Kammervolumen bei Zwei- oder Mehrschneckenextrudern in der Einzugszone zu dem in der Austragszone der Extrudiervorrichtung beschreibt, kann im Allgemeinen 2/1 bis 5/1 , bevorzugt 2,5/1 bis 3,5/1 und insbesondere 2,8/1 bis 3,2/1 betragen.The screws of these extruders may have a length to diameter ratio of generally 10/1 to 40/1, preferably 20/1 to 30/1, and more preferably 23/1 to 27/1. The compression ratio of the extruder screws, which is essentially a consequence of their geometric shape and e.g. due to the changes in flight depth, pitch and / or land width over the length of the screw, which cause compaction of the PVC rock mixture, and thus the ratio of flight volume in single screw extruders or chamber volumes in two or more screw extruders in the intake zone in the discharge zone of the extruding device may generally be 2/1 to 5/1, preferably 2.5 / 1 to 3.5 / 1 and especially 2.8 / 1 to 3.2 / 1.
Erfindungsgemäß wird eine PVC-T rockenmischung als Ausgangsmaterial für die Plastifizierung von Weich-PVC eingesetzt, die mit einer Weichmacherzusammensetzung behandelt wurde, die Bis-(2-propylheptyl)-Phthalsäurediester („DPHP") als Weichmacher enthält und deren Schüttdichte bezogen auf die Schüttdichte einer PVC- Trockenmischung des gleichen Polyvinylchlorid-Typs und mit gleichem Gehalt und gleicher Zusammensetzung an Zusatzstoffen und mit gleichem Gehalt an einer mindestens einen Cs- bis Cio-Phthalsäuredialkylester enthaltenden Weichmacherzusammensetzung, die kein DPHP enthält, erhöht ist. Die DPHP-enthaltende Weichmacher- Zusammensetzung, die in die erfindungsgemäß zu verwendende PVC-T rockenmischung in den ersten beiden Stufen des Weichmachungsverfahrens - wie eingangs beschrieben - eingearbeitet wurde, kann vollständig aus DPHP bestehen, sie kann aber auch zusätzlich zum DPHP andere Weichmacher enthalten, beispielsweise Di- undecyl-phthalat oder Di-isotridecyl-phthalat. Bevorzugt besteht die DPHP-enthaltende Weichmacherzusammensetzung allein aus DPHP. Bei den Weichmachern Di-undecyl-phthalat bzw. Di-isotridecyl-phthalat, handelt es sich um Isomerengemische, die aus der Veresterung von Phthalsäureanhydrid mit einem komplexen Gemisch isomerer Undecanole, hergestellt z.B. durch die Hydroformy- lierung und nachfolgende Hydrierung von Decenen, die z.B. mittels des Alfol-Prozess oder mittels des Fischer-Tropsch-Verfahrens erzeugt worden sein können, bzw. isomerer Tridecanole - hergestellt z.B. durch die Hydroformylierung von Trimerbuten oder Tetramerpropylen und nachfolgende Hydrierung - stammen.According to the invention, a PVC mixture is used as the starting material for plasticizing soft PVC which has been treated with a plasticizer composition containing bis (2-propylheptyl) -phthal diester ("DPHP") as a plasticizer and whose bulk density relative to the bulk density a PVC dry blend of the same polyvinyl chloride type and having the same content and composition of additives and having the same content of a softener composition containing at least one C 8 to C 10 phthalic acid ester which does not contain DPHP The DPHP-containing plasticizer composition which was incorporated into the PVC-T rockenmischung to be used according to the invention in the first two stages of the softening process - as described above - may consist entirely of DPHP, but it may also contain other plasticizers in addition to the DPHP, for example di-undecyl phthalate or di-isotridecyl-PHth Preferably, the DPHP-containing plasticizer composition consists solely of DPHP. The plasticizers di-undecyl-phthalate or di-isotridecyl-phthalate are isomer mixtures which are obtained from the esterification of phthalic anhydride with a complex mixture of isomeric undecanols prepared, for example, by the hydroformylation and subsequent hydrogenation of decenes, eg can be produced by the Alfol process or by the Fischer-Tropsch process, or isomeric tridecanols - prepared, for example, by the hydroformylation of trimerbutene or tetramerpropylene and subsequent hydrogenation - come.
DPHP kann als definierte Verbindung eingesetzt werden - hergestellt durch die Aldol- kondensation von n-Valeraldehyd, Hydrierung des dabei gebildeten 2-Propylheptenals und anschließende Veresterung des 2-Propylheptanols mit Phthalsäureanhydrid - im Allgemeinen liegt es allerdings ebenfalls als Isomerengemisch vor, das bei der Veresterung von Phthalsäureanhydrid mit einem Gemisch aus 2-Propylheptanol als Hauptkomponente und 2-Propylheptanol-lsomeren gebildet wird. Diese 2-Propyl- heptanol-lsomeren bilden sich im Zuge der 2-Propylheptanol-Herstellung in unterschiedlicher und wechselnder Zusammensetzung je nach der Zusammensetzung der als Ausgangsmaterial in die Stufe der Hydroformylierung zu Valeraldehyd eingesetzten Butengemische. Diese Butengemische - auch als Raffinat I und Raffinat Il bezeichnet - enthalten neben 1 -Buten und 2-Buten größere (Raffinat I) oder kleinere Mengen (Raffi- nat II) an Isobuten. Je nach Art des zur Hydroformylierung verwendeten Katalysators und Verfahrens werden die einzelnen olefinischen Komponenten des Butengemisches mit unterschiedlicher Geschwindigkeit und unterschiedlichen n/i-Verhältnissen zu Gemischen isomerer Valeraldehyde umgesetzt, die nachfolgend einer gekreuzten AIcIoI- kondensation unterzogen und schließlich zu einem 2-Propylheptanol-lsomerengemisch hydriert werden.DPHP can be used as a defined compound - prepared by the aldol condensation of n-valeraldehyde, hydrogenation of the 2-propylheptenal formed and subsequent esterification of 2-propylheptanol with phthalic anhydride - in general, however, it is also present as a mixture of isomers, in the esterification of phthalic anhydride is formed with a mixture of 2-propylheptanol as the main component and 2-propylheptanol isomers. These 2-propylheptanol isomers are formed in the course of 2-propylheptanol production in different and varying composition depending on the composition of the starting material used in the step of hydroformylation to valeraldehyde butene mixtures. These butene mixtures-also referred to as raffinate I and raffinate II-contain, in addition to 1-butene and 2-butene, larger (raffinate I) or smaller amounts (raffinate II) of isobutene. Depending on the type of catalyst and process used for the hydroformylation, the individual olefinic components of the butene mixture are reacted at different rates and with different n / i ratios to form mixtures of isomeric valeraldehydes, which are subsequently subjected to crossed AlCl.sub.4 condensation and finally to a 2-propylheptanol isomer mixture be hydrogenated.
Als Ausgangsmaterial zur Herstellung von 2-Propylheptanol können verschiedenerlei Kohlenwasserstoffquellen benutzt werden, beispielsweise 1 -Buten, 2-Buten, Raffinat I - ein aus dem C4-Schnitt eines Crackers nach Abtrennung von Acetylen und Dienen gewonnenes Alkan/Alken-Gemisch, das neben 1- und 2-Buten noch erhebliche Mengen an Isobuten enthält - oder Raffinat II, das aus Raffinat I durch vollständige oder weitgehende Abtrennung von Isobuten erhalten wird und als Olefinkomponenten außer 1- und 2-Buten keine oder nur noch geringe Anteile an Isobuten enthält. Selbstverständlich können auch Gemische aus Raffinat I und Raffinat Il als Rohstoff zur 2- Propylheptanol-Herstellung verwendet werden. Diese Olefine oder Olefingemische können nach an sich herkömmlichen Methoden mit bekannten Kobalt- oder Rhodium- Katalysatoren hydroformyliert werden, wobei aus 1 -Buten ein Gemisch aus n- und iso- Valeraldehyd - die Bezeichnung iso-Valeraldehyd bezeichnet im Rahmen dieser Anmeldung die Verbindung 2-Methylbutanal - gebildet wird, dessen n/iso-Verhältnis je nach verwendetem Katalysator und Hydroformylierungsbedingungen in relativ weiten Grenzen variieren kann. Beispielsweise wird bei Verwendung eines mit Triphenyl- phosphin modifizierten homogenen Rhodium-Katalysators (Rh/TPP) aus 1 -Buten n- und iso-Valeraldehyd in einem n/iso-Verhältnis von im Allgemeinen 10:1 bis 20:1 gebildet, wohingegen bei Verwendung von mit Phosphit-Liganden, beispielsweise gemäß EP-A 155 508 oder EP-A 213 639, oder von mit Phosphoamidit-Liganden, beispielsweise gemäß WO 02/83695, modifizierten Rhodium-Hydroformylierungskatalysatoren fast ausschließlich n-Valeraldehyd gebildet wird. Während das Rh/TPP-Katalysator- system 2-Buten bei der Hydroformylierung nur sehr langsam umsetzt, so dass der größte Teil des 2-Butens aus dem Hydroformylierungsgemisch wieder zurückgewonnen werden kann, gelingt die Hydroformylierung des 2-Butens mit den erwähnten Phosphit-Ligand- oder Phosphoramidit-Ligand-modifizierten Rhodium-Katalysatoren, wobei vorwiegend n-Valeraldehyd gebildet wird. Hingegen wird im olefinischen Rohstoff enthaltenes Isobuten, wenn auch mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, von praktisch allen Katalysatorsystemen zu 3-Methylbutanal und je nach Katalysator in geringerem Umfang zu Pivalaldehyd hydroformyliert.As starting material for the preparation of 2-propylheptanol, various hydrocarbon sources can be used, for example 1-butene, 2-butene, raffinate I - an alkane / alkene mixture obtained from the C4 cut of a cracker after separation of acetylene and dienes - And 2-butene still contains significant amounts of isobutene - or raffinate II, which is obtained from raffinate I by complete or extensive separation of isobutene and contains as olefin components except 1- and 2-butene no or only small amounts of isobutene. Of course, mixtures of raffinate I and raffinate II can be used as a raw material for 2-propylheptanol production. These olefins or olefin mixtures can be hydroformylated by conventional methods using known cobalt or rhodium catalysts, with 1-butene comprising a mixture of n- and isovaleraldehyde-the term iso-valeraldehyde designating in this application the compound 2- Methylbutanal - is formed, the n / iso ratio may vary depending on the catalyst used and hydroformylation within relatively wide limits. For example, when using a triphenylphosphine-modified homogeneous rhodium catalyst (Rh / TPP) from 1 -butene n- and iso-valeraldehyde in an n / iso ratio of generally 10: 1 to 20: 1, whereas when using with phosphite ligands, for example according to EP-A 155 508 or EP-A 213 639, or of phosphoamidite Ligands, for example, according to WO 02/83695, modified rhodium hydroformylation almost exclusively n-valeraldehyde is formed. While the Rh / TPP catalyst system reacts 2-butene only very slowly in the hydroformylation, so that most of the 2-butene can be recovered from the hydroformylation mixture, the hydroformylation of the 2-butene with the mentioned phosphite ligand succeeds - or phosphoramidite ligand-modified rhodium catalysts, wherein predominantly n-valeraldehyde is formed. On the other hand, isobutene contained in the olefinic raw material is hydroformylated, albeit at a different rate, from virtually all catalyst systems to 3-methylbutanal and depending on the catalyst to a lesser extent to pivalaldehyde.
Die je nach verwendeten Ausgangsmaterialien und Katalysatoren erhaltenen Cs- Aldehyde, d.h. n-Valeraldehyd gegebenenfalls im Gemisch mit iso-Valeraldehyd, 3- Methylbutanal und/oder Pivalaldehyd, können vor der Aldolkondensation gewünschten- falls vollständig oder teilweise destillativ in die Einzelkomponenten aufgetrennt werden, so dass auch hier eine Möglichkeit besteht, die Isomerenzusammensetzung der C10- Alkoholkomponente der erfindungsgemäßen Estergemische zu beeinflussen und zu steuern. Desgleichen ist es möglich, das Cs-Aldehydgemisch, wie es bei der Hydroformylierung gebildet wird, ohne die vorherige Abtrennung einzelner Isomere der Aldolkondensation zuzuführen. Bei der Aldolkondensation, die mittels eines basischen Katalysators, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid, beispielsweise nach den in EP-A 366 089, US-A 4 426 524 oder US-A 5 434 313 beschriebenen Verfahren durchgeführt werden kann, entsteht bei Einsatz von n-Valeraldehyd als einziges Kondensationsprodukt 2- Propylheptenal, wohingegen bei Einsatz eines Gemisches isomerer Cs-Aldehyde ein Isomerengemisch aus den Produkten der Homoaldolkondensation gleicher Aldehydmoleküle und der gekreuzten Aldolkondensation unterschiedlicher Isomere geformt wird. Selbstverständlich kann die Aldolkondensation durch die gezielte Umsetzung einzelner Isomere so gesteuert werden, dass überwiegend oder vollständig ein einzelnes Aldolkondensationsisomer gebildet wird. Die betreffenden Aldolkondensationspro- dukte können anschließend, üblicherweise nach vorausgegangener, vorzugsweise destillativer Abtrennung aus der Reaktionsmischung und gewünschtenfalls destillativer Reinigung, mit herkömmlichen Hydrierkatalysatoren zu den entsprechenden Alkoholen oder Alkoholgemischen hydriert werden.The Cs aldehydes, depending on the starting materials and catalysts used, i. If desired, n-valeraldehyde in admixture with isovaleraldehyde, 3-methylbutanal and / or pivalaldehyde can, if desired, be separated completely or partially by distillation into the individual components before the aldol condensation, so that there is also a possibility of the isomeric composition of the C 10 -alcohol component to influence and control the ester mixtures according to the invention. Likewise, it is possible to add the Cs-aldehyde mixture as formed in the hydroformylation to the aldol condensation without prior separation of individual isomers. In the aldol condensation, which can be carried out by means of a basic catalyst such as sodium or potassium hydroxide, for example by the processes described in EP-A 366 089, US Pat. No. 4,426,524 or US Pat. No. 5,434,313, n is formed -Valeraldehyd as the only condensation product 2-propylheptenal, whereas when using a mixture of isomeric Cs-aldehydes, a mixture of isomers of the products of Homoaldolkondensation same aldehyde molecules and the crossed aldol condensation of different isomers is formed. Of course, the aldol condensation can be controlled by the targeted implementation of individual isomers so that predominantly or completely a single Aldolkondensationsisomer is formed. The aldol condensation products in question can then be hydrogenated, usually after prior, preferably distillative removal from the reaction mixture and, if desired, purification by distillation, with conventional hydrogenation catalysts to give the corresponding alcohols or alcohol mixtures.
Das dabei entstehende Alkoholgemisch, das 2-Propylheptanol als Hauptkomponente und eine oder mehrere seiner Isomeren 2-Propyl-4-methyl-hexanol, 2-Propyl-5-methyl- hexanol, 2-lsopropyl-heptanol, 2-lsopropyl-4-methyl-hexanol, 2-lsopropyl-5-methyl- hexanol und/oder 2-Propyl-4,4-dimethylpentanol enthält, kann mit Phthalsäureanhydrid im Allgemeinen unter Brönsted- oder Lewis-Säure-Katalyse, aber auch autokatalytisch verestert werden. Das dabei entstehende Gemisch isomerer Phthalsäurediester wird im Rahmen dieser Anmeldung - unter der Bezeichnung Bis-(2-propyl-heptyl)-phthal- säurediester oder der Abkürzung DPHP subsumiert. Die vorstehend genannten Isomeren des 2-Propylheptanols werden im Rahmen dieser Anmeldung und zur Unterschei- düng von anderen isomeren Cio-Alkoholen, wie sie z.B. Bestandteil des aus Trimer- propylen hergestellten DIDP sind, als „Propylheptanol-Isomere" bezeichnet.The resulting alcohol mixture containing 2-propylheptanol as the main component and one or more of its isomers 2-propyl-4-methyl-hexanol, 2-propyl-5-methyl-hexanol, 2-isopropyl-heptanol, 2-isopropyl-4-methyl hexanol, 2-isopropyl-5-methyl-hexanol and / or 2-propyl-4,4-dimethylpentanol can, with phthalic anhydride in general under Brönsted or Lewis acid catalysis, but also autocatalytically be esterified. The resulting mixture of isomeric phthalic diesters is subsumed within the scope of this application under the name bis (2-propyl-heptyl) -phthalic acid diester or the abbreviation DPHP. The abovementioned isomers of 2-propylheptanol are referred to as "propylheptanol isomers" in the context of this application and for distinguishing between other isomeric C 10 alcohols, for example those which are part of the DIDP prepared from trimer propylene.
Geeignete Mischungen von 2-Propylheptanol mit Propylheptanol-Isomeren wie sie zur Herstellung von DPHP verwendet werden können, umfassen z.B. und ohne dass diese Aufzählung einen limitierenden Charakter hätte, solche ausSuitable mixtures of 2-propylheptanol with propylheptanol isomers as may be used to prepare DPHP include e.g. and without this enumeration having a limiting character, such
a) 60 bis 98 Gew.-% 2-Propylheptanol, 1 bis 15 Gew.-% 2-Propyl-4-methyl-hexanol und 0,01 bis 20 Gew.-% 2-Propyl-5-methyl-hexanol und 0,01 bis 24 Gew.-% 2-lsopropylheptanol;a) 60 to 98 wt .-% of 2-propylheptanol, 1 to 15 wt .-% of 2-propyl-4-methyl-hexanol and 0.01 to 20 wt .-% of 2-propyl-5-methyl-hexanol and 0 , 01 to 24% by weight of 2-isopropylheptanol;
b) 75 bis 95 Gew.-% 2-Propylheptanol, 2 bis 15 Gew.-% 2-Propyl-4-methyl-hexanol, 1 bis 20 Gew.-% 2-Propyl-5-methyl-hexanol, 0,1 bis 4 Gew.-% 2-lsopropyl- heptanol, 0,1 bis 2 Gew.-% 2-lsopropyl-4-methylhexanol und 0,1 bis 2 Gew.-% 2- lsopropyl-5-methyl-hexanol;b) from 75 to 95% by weight of 2-propylheptanol, from 2 to 15% by weight of 2-propyl-4-methylhexanol, from 1 to 20% by weight of 2-propyl-5-methylhexanol, 0.1 to 4% by weight of 2-isopropylheptanol, 0.1 to 2% by weight of 2-isopropyl-4-methylhexanol and 0.1 to 2% by weight of 2-isopropyl-5-methylhexanol;
c) 85 bis 95 Gew.-% 2-Propylheptanol, 6 bis 12 Gew.-% 2-Propyl-4-methyl-hexanol und 0,1 bis 2 Gew.-% 2-Propyl-5-methylhexanol und 0,01 bis 1 Gew.-% 2- Isopropylheptanol; oderc) from 85 to 95% by weight of 2-propylheptanol, from 6 to 12% by weight of 2-propyl-4-methylhexanol and from 0.1 to 2% by weight of 2-propyl-5-methylhexanol and 0.01 to 1% by weight of 2-isopropylheptanol; or
d) 80 bis 92 Gew.-% 2-Propylheptanol, 6 bis 12 Gew.-% 2-Propyl-4-methyl-hexanol, 7 bis 13 Gew.-% 2-Propyl-5-methyl-hexanol, 0,1 bis 2 Gew.-% 2-lsopropyl- heptanol, 0,1 bis 1 Gew.-% 2-lsopropyl-4-methyl-hexanol und 0,1 bis 1 Gew.-% 2-lsopropyl-5-methyl-hexanol;d) 80 to 92% by weight of 2-propylheptanol, 6 to 12% by weight of 2-propyl-4-methylhexanol, 7 to 13% by weight of 2-propyl-5-methylhexanol, 0.1 to 2% by weight of 2-isopropylheptanol, 0.1 to 1% by weight of 2-isopropyl-4-methylhexanol and 0.1 to 1% by weight of 2-isopropyl-5-methylhexanol;
wobei jeweils die Summe der einzelnen Bestandteile 100 Gew.-% nicht überschreitet. Bevorzugt addieren sich die Anteile der einzelnen Bestandteile zu 100 Gew.-%.in each case the sum of the individual constituents does not exceed 100% by weight. Preferably, the proportions of the individual components add up to 100 wt .-%.
Das zur Herstellung der erfindungsgemäß einsetzbaren PVC-T rockenmischungen verwendete PVC kann auf verschiedene Weise produziert worden sein, beispielsweise durch Suspensionspolymerisation, Mikrosuspensionspolymerisation, Emulsionspolymerisation oder Massepolymerisation des Monomers Vinylchlorid. Der K-Wert, der die Molmasse des PVC charakterisiert und nach DIN 53726 bestimmt wird, kann für erfindungsgemäß verwendete PVC-Typen im Bereich von 57 bis 90, vorzugsweise im Bereich von 61 bis 85 und besonders bevorzugt im Bereich von 64 bis 75 liegen. Eine Übersicht über die Eigenschaften, Herstellung und Verwendung von PVC, in der auch die Beziehung zwischen K-Wert, dem Zahlenmittel des Molekulargewichts, dem Gewichtsmittel des Molekulargewichts als auch der nach ASTM L 1234 gemessenen inhä- renten und relativen Viskosität des PVC dargestellt wird, findet sich in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4th Ed., Vol. 24, S. 1017-1047.The PVC used for the production of the inventively applicable PVC T rockenmischungen may have been produced in various ways, for example by suspension polymerization, microsuspension, emulsion or bulk polymerization of the monomer vinyl chloride. The K value, which characterizes the molar mass of the PVC and is determined according to DIN 53726, can be in the range from 57 to 90, preferably in the range from 61 to 85 and particularly preferably in the range from 64 to 75 for PVC types used according to the invention. A review of the properties, production and use of PVC, which also includes the relationship between the K value, the number average molecular weight, the weight average molecular weight and the intrinsic viscosity measured according to ASTM L 1234. pensions and relative viscosity of the PVC is found in Kirk-Othmer, Encyclopaedia of Chemical Technology, 4th Ed., Vol. 24, pp. 1017-1047.
Die erfindungsgemäß einsetzbaren PVC-T rockenmischungen können PVC-Gehalte von im Allgemeinen 20 bis 96 Gew.-%, vorzugsweise von 30 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt von 35 bis 80 Gew.-% und insbesondere von 40 bis 75 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der PVC-T rockenmischung, d.h. inklusive aller Bestandteile der PVC-T rockenmischung, haben.The inventively employable PVC T rockenmischungen PVC contents of generally 20 to 96 wt .-%, preferably from 30 to 90 wt .-%, particularly preferably from 35 to 80 wt .-% and in particular from 40 to 75 wt. -%, in each case based on the total weight of the PVC T rockenmischung, ie including all components of PVC-T rockenmischung, have.
Der Gehalt der erfindungsgemäß einsetzbaren PVC-T rockenmischungen an DPHP - angegeben in phr - kann im Allgemeinen 20 bis 100 phr, vorzugsweise 30 bis 80 phr und besonders bevorzugt 40 bis 70 phr betragen. Die für Polymerzusammensetzungen übliche Rezepturangebe „phr" ist die Abkürzung für „parts per hundred resin" und bedeutet, dass Zusätze nicht nach ihrem Prozentgehalt in der gesamten Masse, sondern als Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile Polymer abgewogen, bemessen und angegeben werden. Liegt zum Beispiel das erfindungsgemäße Estergemisch in der PVC/Weichmachermischung im Gewichtsverhältnis PVC:Weichmacher von 80:20 vor, beträgt der Gehalt an Estergemisch 25 phr, da 20 Teile 25% von 80 Teilen ausmachen.The content of the inventively employable PVC T rockenmischungen DPHP - stated in phr - may generally be 20 to 100 phr, preferably 30 to 80 phr and more preferably 40 to 70 phr. The formulation recipe "phr" common for polymer compositions is the abbreviation for "parts per hundred resin" and means that additives are not weighed, measured and reported in terms of their percentage in the total mass, but as parts by weight per 100 parts by weight of polymer. If, for example, the ester mixture according to the invention is present in the PVC / plasticizer mixture in the weight ratio PVC: plasticizer of 80:20, the content of ester mixture is 25 phr, since 20 parts make up 25% of 80 parts.
Wird zur Herstellung von PVC-T rockenmischungen für Weich-PVC eine Weichmacherzusammensetzung benutzt, die außer DPHP noch andere Weichmacher enthält, beispielsweise Di-isotridecylphthalat, beträgt der DPHP-Anteil in der Weichmacherzusammensetzung im Allgemeinen 20 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 70 Gew.-%, insbesondere 50 bis 70 Gew.-%, so dass nach Einarbeitung dieserWhen a softening composition containing other plasticizers other than DPHP, for example di-isotridecyl phthalate, is used for the production of soft PVC PVC rock mixtures, the DPHP content in the plasticizer composition is generally from 20 to 90% by weight, preferably from 30 to 70 wt .-%, in particular 50 to 70 wt .-%, so that after incorporation of this
Weichmacherzusammensetzung in das PVC der DPHP-Gehalt in der PVC-T rockenmischung im Allgemeinen 4 bis 90 phr, vorzugsweise 6 bis 70 phr und besonders bevorzugt 10 bis 50 phr, jeweils bezogen auf das Gewicht des PVC beträgt.Plasticizer composition in the PVC, the DPHP content in the PVC T rocken mixture is generally 4 to 90 phr, preferably 6 to 70 phr and more preferably 10 to 50 phr, each based on the weight of the PVC.
Die DPHP-enthaltenden, erfindungsgemäß verwendbaren PVC-T rockenmischungen haben eine höhere Schüttdichte als vergleichbare PVC-T rockenmischungen des gleichen Polyvinylchlorid-Typs mit gleichem Gehalt und gleicher Zusammensetzung an Zusatzstoffen und mit gleichem Gehalt an mindestens einem Cs- bis Cio-Phthal- säuredialkylester einer Zusammensetzung, die kein DPHP enthält. Mit anderen Worten und vereinfacht ausgedrückt haben die erfindungsgemäß verwendbaren PVC-The DPHP-containing, usable according to the invention PVC T rockenmischungen have a higher bulk density than comparable PVC T rockenmischungen the same polyvinyl chloride type with the same content and same composition of additives and the same content of at least one Cs to Cio-Phthalsialkylester one Composition containing no DPHP. In other words and in simple terms, the PVC used in accordance with the invention
Trockenmischungen eine höhere Schüttdichte als PVC-T rockenmischungen, in denen an Stelle von DPHP die gleiche Menge eines anderen Cs- bis Cio-Phthalsäure- dialkylester-Weichmachers enthalten ist, die aber ansonsten die gleiche Zusammensetzung wie die erfindungsgemäß einsetzbaren PVC-T rockenmischungen haben. Die Schüttdichte der PVC-T rockenmischung wird gemäß der Methode der DIN EN ISO 60 (Ausgabe: Januar 2000) bestimmt. Das Ausmaß der Erhöhung der Schüttdichte der erfindungsgemäß zu verwendenden, DPHP-enthaltenden PVC-T rockenmischungen bezüglich vergleichbarer, kein DPHP- enthaltender PVC-T rockenmischungen ist im wesentlichen unabhängig von der angewandten Mischtemperatur bei der Herstellung der PVC-T rockenmischungen.Dry blends a higher bulk density than PVC T rockenmischungen in which instead of DPHP the same amount of another Cs to Cio-phthalic acid dialkyl ester plasticizer is included, but otherwise have the same composition as the inventively applicable PVC T rockenmischungen. The bulk density of the PVC rock mixture is determined according to the method of DIN EN ISO 60 (January 2000 edition). The extent of increase in the bulk density of the DPHP-containing PVC rock mixtures to be used according to the invention with respect to comparable DPHP-containing PVC rock mixtures is essentially independent of the mixing temperature used in the production of the PVC rock mixtures.
So wurde bei Reihenuntersuchungen festgestellt, dass der Unterschied in der Schüttdichte einer DPHP-enthaltenden PVC-T rockenmischung gegenüber vergleichbaren, anstelle von DPHP die Weichmacher DINP bzw. DIDP enthaltenden PVC-Trocken- mischungen über den bei der Herstellung einzelner PVC-T rockenmischungen ange- wandten Bereich der Mischtemperatur von 90 bis 130°C - Herstellung der einzelnen DryBIends in 5°C-Abständen der angewandten Mischtemperatur - praktisch gleich bleibt. Trägt man die für die DPHP-, DINP- bzw. DIDP-enthaltenden PVC-Trocken- mischungen die gemessenen Schüttdichten gegen die Mischungstemperatur bei deren Herstellung in einem Diagramm auf, so erhält man drei praktisch parallele Kurven.For example, in a series of investigations it was found that the difference in bulk density of a DPHP-containing PVC coating mixture compared to comparable PVC dry mixtures containing DINP or DIDP plasticizers instead of DPHP exceeds the PVC blends used in the production of individual PVC rock mixtures. applied range of mixing temperature of 90 to 130 ° C - production of each DryBIends at 5 ° C intervals of the applied mixing temperature - practically remains the same. If the bulk densities measured for the DPHP-, DINP- or DIDP-containing PVC dry mixtures are plotted against the mixture temperature during their production, then three practically parallel curves are obtained.
Die für die verarbeitungs- und anwendungstechnischen Eigenschaften des Weich-PVC benötigten Hilfs- und Zusatzstoffe können dem PVC-Pulver vor dessen Plastifizierung in mechanischem Mischern zugemischt werden. Die Zumischung der Zusatzstoffe in das PVC kann vor oder einhergehend mit der Herstellung der PVC-T rockenmischung erfolgen. Dabei wird im Falle der Zumischung fester Zusatzstoffe ein pulverförmiges Gemisch gebildet, in dem PVC- und Zusatzstoffpartikel in weitgehend homogener Verteilung nebeneinander vorliegen. Eine homogene Verteilung der Hilfs- und Zusatzstoffe innerhalb der PVC-Masse wird im Allgemeinen erst durch das mechanische Einarbeiten und Verteilen der Zusatzstoffe im aufgeschmolzenen PVC erreicht. Dementspre- chend werden die Compoundierung - also das Einmischen der Hilfs- und Zusatzstoffe - und die Weichmachung des PVC üblicherweise einhergehend miteinander oder zeitlich überlappend im Zuge der PVC-Plastifizierung vorgenommen.The auxiliaries and additives required for the processing and application properties of the flexible PVC can be added to the PVC powder before it is plasticized in mechanical mixers. The admixture of the additives in the PVC can be done prior to or in conjunction with the production of PVC T rockenmischung. In this case, in the case of admixing solid additives, a pulverulent mixture is formed, in which PVC and additive particles coexist in largely homogeneous distribution. A homogeneous distribution of the auxiliaries and additives within the PVC mass is generally achieved only by the mechanical incorporation and distribution of the additives in the molten PVC. Accordingly, the compounding - ie the mixing in of the auxiliaries and additives - and the softening of the PVC are usually carried out in conjunction with one another or overlapping in time in the course of PVC plasticization.
Bei der Plastifizierung einer erfindungsgemäß zu verwendenden PVC-T rocken- mischung kann der Ausstoß der Extrudiervorrichtung an homogen plastifiziertemIn the plastification of a PVC-T rock mixture to be used according to the invention, the ejection of the extruding device to homogeneously plasticized
Extrudat im Vergleich zum Ausstoß einer vergleichbaren, nicht-erfindungsgemäß zu verwendenden PVC-T rockenmischung und bei vergleichbaren Betriebsbedingungen der verwendeten Extrudiervorrichtung, wie Drehzahl, Temperaturprofil des Extrudierzy- linders und daraus resultierend die Massetemperatur der PVC-Mischung, je nach ge- wählten Betriebsbedingungen um ca. 2 bis über 30% gesteigert werden. Um eine nahezu maximale Steigerung der Produktivität zu erreichen, wird die Massetemperatur des plastifizierten Weich-PVC in der Austragszone der Extrudiervorrichtung so eingestellt, dass sie ca. 10 bis 20°C, vorzugsweise 10 bis 15°C, unterhalb der Zersetzungstemperatur der plastifizierten Weich-PVC-Mischung liegt. Die Massetemperatur des plastifizierten PVC kann mit herkömmlichen Temperaturmesseinrichtungen, beispielsweise Thermoelementen, gemessen werden. Zur Vermeidung von Störungen in der Extrudiervorrichtung und eines erhöhten Verschleißes der Temperaturmesseinrichtung kann diese vorzugsweise am Auslauf der Extrudiervorrichtung angebracht werden, bevor das plastifizierte Weich-PVC das Extrusionswerkzeug, z.B. eine Lochscheibe, passiert. Prinzipiell ist es auch möglich, die Massetemperatur in der Austragszone der Extrudiervorrichtung so einzustellen, dass sie z.B. 1 bis 10°C unterhalb der Zerset- zungstemperatur des plastifizierten Weich-PVC liegt. Da jedoch je nach Konstruktionsund Betriebsweise der Extrudiervorrichtung das Maximum der Massetemperatur weiter hinten, also weiter im Inneren der Extrudiervorrichtung, erreicht werden kann, besteht hierbei die Möglichkeit, dass die Zersetzungstemperatur überschritten wird.Extrudate in comparison to the output of a comparable, non-inventively to be used PVC T rockenmischung and comparable operating conditions of the extruder used, such as speed, temperature profile of the Extrudierzy- Linders and, as a result, the melt temperature of the PVC mixture, depending on the selected operating conditions 2 to more than 30% can be increased. In order to achieve a nearly maximum increase in productivity, the melt temperature of the plasticized soft PVC in the discharge zone of the extruder is adjusted so that it is about 10 to 20 ° C, preferably 10 to 15 ° C, below the decomposition temperature of the plasticized soft PVC mixture is. The melt temperature of the plasticized PVC can be measured with conventional temperature measuring devices, such as thermocouples. To avoid disturbances in the extruding device and increased wear of the temperature measuring device this can preferably be attached to the outlet of the extruding device before the plasticized soft PVC passes the extrusion die, eg a perforated disc. In principle, it is also possible to set the melt temperature in the discharge zone of the extruding device so that it is, for example, 1 to 10 ° C. below the decomposition temperature of the plasticized plasticized PVC. However, since depending on the design and operation of the extruding the maximum of the melt temperature further back, so further inside the extruding, can be achieved, there is the possibility that the decomposition temperature is exceeded.
Die Zersetzungstemperatur der plastifizierten Weich-PVC-Mischung ist selbstverständlich abhängig von deren Zusammensetzung bzw. der Zusammensetzung der zu plasti- fizierenden PVC-T rockenmischung. Die Zersetzungstemperatur entspricht der Massetemperatur des plastifizierten PVC, bei der die Induktionszeit für den Beginn der Zersetzung des PVC gleich der Verweilzeit des PVC in der Verdichtungs- und Austrags- zone der Extrudiervorrichtung ist. Zur Ermittlung der Zersetzungstemperatur für die zu plastifizierende PVC-Zusammensetzung wird nach DIN 53381 zunächst die Induktionszeit bestimmt, die benötigt wird bis das durch thermische Zersetzung der PVC- Probe bei einer bestimmten Temperatur freigesetzte Chlorwasserstoffgas eine Änderung des pH-Wertes oder der elektrischen Leitfähigkeit einer wässrigen Absorptionslö- sung bewirkt. Diese Messung kann bei verschiedenen Temperaturen wiederholt werden, so dass man eine Kurve erhält, aus der abgelesen werden kann, wie lange die Induktionszeit bis zum Einsetzen der thermischen Zersetzung einer PVC-Zusammensetzung bei einer bestimmten Temperatur beträgt. Alternativ kann diese Kurve anhand der in DIN 53381 angegebenen Proportionalitätsgleichung berechnet werden.The decomposition temperature of the plasticized soft PVC mixture is, of course, dependent on its composition or the composition of the PVC rock mixture to be plasticized. The decomposition temperature corresponds to the melt temperature of the plasticized PVC at which the induction time for the beginning of the decomposition of the PVC is equal to the residence time of the PVC in the compression and discharge zone of the extruder. In order to determine the decomposition temperature for the PVC composition to be plasticized, according to DIN 53381, first the induction time is determined, which is required until the hydrogen chloride gas released by thermal decomposition of the PVC sample at a certain temperature causes a change in the pH or the electrical conductivity of an aqueous solution Absorption solution causes. This measurement can be repeated at different temperatures to give a curve from which it can be read how long the induction time until onset of thermal decomposition of a PVC composition at a certain temperature. Alternatively, this curve can be calculated using the proportionality equation given in DIN 53381.
In Kenntnis der Zersetzungstemperatur der erfindungsgemäß zu verwendenden PVC- Trockenmischungen bei der zum Passieren der Verdichtungs- und Austragszone der verwendeten Extrudiervorrichtung benötigten Zeit kann erfindungsgemäß der Durchsatz an PVC-T rockenmischung durch bzw. der Ausstoß an plastifiziertem PVC aus der verwendeten Extrudiervorrichtung unter Ausnutzung der DPHP-vermittelten höheren Schüttdichte der PVC-T rockenmischung und höheren Gleitfähigkeit des PVC maximiert werden. Infolge des durch die höhere Schüttdichte bedingten geringeren Schüttvolumens kann mehr Masse an PVC-T rockenmischung in das von der Einzugszone der Extrudiervorrichtung bereitgestellte Arbeitsvolumen eindosiert und so das Arbeitsvolu- men der Extrudiervorrichtung optimal genutzt werden. Hierzu kann es vorteilhaft sein, die PVC-T rockenmischung der Einzugszone der Extrudiervorrichtung über eine Zwangsdosierung zuzuführen, beispielsweise durch die Verwendung einer Dosierschnecke. Im Rahmen der konstruktiven Gegebenheiten der zur Verfügung stehenden Extrudiervorrichtung wird zur Erzielung eines maximalen Ausstoßes an plastifiziertem PVC die Drehzahl der Schnecke der Extrudiervorrichtung soweit erhöht, dass infolge der hierdurch erhöhten Scherung und Reibung die Massetemperatur der plastifizierten PVC-T rockenmischung um 10 bis 20°C, vorzugsweise 10 bis 15°C unter der Zerset- zungstemperatur der PVC-Mischung liegt. Die durch die erhöhte Drehzahl bedingte erhöhte Scherung der komprimierten PVC-T rockenmischung führt zu einer stärkeren Vermischung und Homogenisierung sowie einer schnelleren Plastifizierung der PVC- Mischung als auch zu einer Verkürzung der zur Passage der Extrudiervorrichtung, ins- besondere von deren Kompressions- und Austragszone, benötigten Zeit, wodurch der Ausstoß an plastifiziertem PVC über das durch die erhöhte Massezugabe bewirkte Maß hinaus zusätzlich erhöht werden kann. Die hierzu für eine individuelle PVC- Trockenmischung einzustellenden Betriebsbedingungen der zur Verfügung stehenden Extrudiervorrichtung können unter Berücksichtigung der erfindungsgemäßen Lehre anhand weniger, einfacher Vorversuche ermittelt werden.Knowing the decomposition temperature of the present invention to be used dry PVC blends at the time required to pass the compression and Austragszone of the extruder used can according to the invention the throughput of PVC T rockenmischung by or the output of plasticized PVC from the extruding device using the DPHP -mediated higher bulk density of the PVC-T rockenmischung and higher lubricity of the PVC can be maximized. As a result of the lower bulk volume due to the higher bulk density, more mass of PVC mixture can be metered into the working volume provided by the feed zone of the extruder, so that the working volume of the extruder can be optimally utilized. For this purpose, it may be advantageous to supply the PVC-T rockenmischung the feed zone of the extruding device via a forced metering, for example by the use of a metering screw. In the context of the structural conditions of the available extruding the speed of the screw of the extruding device is increased to achieve a maximum output of plasticized PVC so far that due to the thereby increased shear and friction, the melt temperature of the plasticized PVC T rockenmischung by 10 to 20 ° C. , preferably 10 to 15 ° C below the Zerset- tion temperature of the PVC mixture is. The increased shear of the compressed PVC rock mixture due to the increased rotational speed leads to greater mixing and homogenization as well as faster plasticization of the PVC mixture and to a shortening of the passage of the extrusion device, in particular its compression and discharge zone. time required, whereby the output of plasticized PVC can be additionally increased beyond that caused by the increased mass addition addition. The operating conditions of the available extruding device to be set for an individual PVC dry mixture can be determined by taking into account the teaching according to the invention on the basis of fewer simple preliminary tests.
Die vorstehend genannten Maßnahmen können außerdem durch das Anlegen eines Temperaturprofils über die Länge der Extrudierschnecke mittels in oder am Extrudier- zylinder vorhandenen Thermostatisiervorrichtungen unterstützt werden. Bei der Einstel- lung des Temperaturprofils ist selbstverständlich die Zersetzungstemperatur der zu plastifizierenden PVC-Mischung zu berücksichtigen. Dementsprechend kann die Eingangszone der Extrudiervorrichtung auf eine Temperatur im Bereich um beispielsweise 100°C, vorzugsweise im Bereich um 130°C und besonders bevorzugt im Bereich um 150°C thermostatisiert werden. Im Bereich der Austragszone wird, falls erforderlich, der Extrudierzylinder auf eine Temperatur thermostatisiert, die im Allgemeinen um ca. 10 bis 20°C unterhalb der Zersetzungstemperatur der betreffenden PVC-Mischung liegt.The abovementioned measures can also be supported by the application of a temperature profile over the length of the extruder screw by means of thermostating devices present in or on the extruding cylinder. When setting the temperature profile, of course, the decomposition temperature of the PVC mixture to be plasticized must be taken into account. Accordingly, the input zone of the extruding device can be thermostated to a temperature in the range of, for example, 100 ° C, preferably in the range of 130 ° C and more preferably in the range of 150 ° C. In the region of the discharge zone, if necessary, the extrusion cylinder is thermostated to a temperature which is generally about 10 to 20 ° C below the decomposition temperature of the relevant PVC mixture.
Die Herstellung der erfindungsgemäß einsetzbaren PVC-T rockenmischungen, mit oder ohne Zusatzstoffe, kann auf an sich herkömmliche Art und Weise erfolgen, beispiels- weise wie in Becker/Braun, Kunststoff Handbuch, Band 2/1 -Polyvinylchlorid, 2. Auflage, Kapitel 6.7.1.5, Hanser, München 1986 für die Erzeugung von Trockenmischungen aus PVC und Weichmacher und in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Band 2/2- Polyvinylchlorid, Kapitel 7.2.4.1 , Hanser, München 1986, beschrieben. Sollen in das Ausgangs-PVC-Pulver feste Zusatzstoffe eingemischt werden, so kann das PVC- Pulver im Allgemeinen zunächst in mechanischen Mischern, wie Bandschneckenmischern, Trogmischern, Fluidmischern, Turbomischern oder Planetenmischern mit den festen Zusatzstoffen und anschließend mit dem flüssigen Weichmacher und gegebenenfalls zuzusetzenden flüssigen Hilfs- und Zusatzstoffen vermischt werden, so dass ein sich „trocken" anfühlendes Pulver, also die Trockenmischung, erhalten wird. Die vorstehend angegebene Zugabe-Reihenfolge ist allerdings nicht zwingend und kann variiert werden. Das Mischen kann bei Drehzahlen von im Allgemeinen 500 bis 5000, vorzugsweise 1000 bis 3000 und insbesondere 1500 bis 2500 Umdrehungen pro Minute vorgenommen werden, wobei sich durch Reibungswärme die Temperatur der Mischung erhöht. Durch Regelung der Mischerdrehzahl ist es möglich die Temperatur der PVC-Mischung im Mischer auf im Allgemeinen 105 bis 15O0C und vorzugsweise auf 1 10 bis 14O0C einzustellen. Die so hergestellte PVC-T rockenmischung kann direkt der Extrudiervoπϊchtung zur Plastifizierung zugeführt oder vorher z.B. auf Raumtemperatur abgekühlt werden.The production of the inventively applicable PVC T rockenmischungen, with or without additives, can be done in a conventional manner, for example, as in Becker / Braun, Plastics Handbook, Volume 2/1 polyvinyl chloride, 2nd edition, Chapter 6.7 .1.5, Hanser, Munich 1986 for the production of dry blends of PVC and plasticizer and in Becker / Braun, Plastics Handbook, Volume 2/2 polyvinyl chloride, Chapter 7.2.4.1, Hanser, Munich 1986 described. If solid additives are to be mixed into the starting PVC powder, the PVC powder can generally be used first in mechanical mixers such as ribbon screw mixers, tray mixers, fluid mixers, turbomixers or planetary mixers with the solid additives and then with the liquid plasticizer and, if appropriate, liquid to be added In order to obtain a "dry" feeler powder, ie the dry blend, the addition sequence given above is not mandatory and can be varied.The mixing can be carried out at speeds of generally 500 to 5000 , preferably 1000 to 3000 and in particular 1500 to 2500 revolutions per minute, whereby the temperature of the mixture increases by frictional heat By controlling the mixer speed, it is possible the temperature of the PVC mixture in the mixer to generally 105 to 15O 0 C and preferably to 1 10 to 14O 0 C e toggle between having. The PVC-T rockenmischung thus produced can directly the Extrudiervoπϊchtung supplied for plasticization or previously cooled, for example, to room temperature.
Die erfindungsgemäß einsetzbaren PVC-T rockenmischungen können also allein aus PVC und einer DPHP-enthaltenden Weichmacherzusammensetzung bestehen oder zusätzlich noch einen oder mehrere Hilfs- und/oder Zusatzstoffe enthalten, wie Stabilisatoren, Gleitmittel, Füllstoffe, Pigmente, Flamminhibitoren, Schlagzähverbesserer, optische Aufheller, Antistatika, UV- und/oder Biostabilisatoren, wobei diese Aufzählung lediglich beispielhaft und nicht vollständig ist.The inventively employable PVC T rockenmischungen so may consist solely of PVC and a DPHP-containing plasticizer composition or additionally contain one or more auxiliaries and / or additives, such as stabilizers, lubricants, fillers, pigments, flame retardants, impact modifiers, optical brighteners, antistatic agents , UV and / or biostabilizers, this list being merely exemplary and not exhaustive.
Lediglich zum Zwecke der Erläuterung der erfindungsgemäß anwendbaren PVC- Trockenmischungen werden im Folgenden einige solcher Zusatzstoffe und deren Funktion beispielhaft beschrieben, ohne dass diese Darlegungen eine einschränkende Wirkung bezüglich der erfindungsgemäß zu verwendenden PVC-T rockenmischungen haben.Merely for the purpose of explaining the inventively applicable dry PVC mixtures, some of such additives and their function are described below by way of example, without these statements having a restrictive effect with respect to the invention to be used PVC T rockenmischungen.
Stabilisatoren neutralisieren beispielsweise die während und/oder nach der Verarbeitung aus PVC abgespaltene Salzsäure oder wirken als Radikalfänger dem PVC-Abbau entgegen.Stabilizers, for example, neutralize the hydrochloric acid split off from PVC during and / or after processing, or counteract PVC degradation as free-radical scavengers.
Als Stabilisatoren kommen alle üblichen Stabilisatoren in fester und flüssiger Form in Betracht, beispielsweise übliche Ca/Zn-, Ba/Zn-, Pb- oder Sn-Stabilisatoren sowie auch säurebindende Schichtsilikate wie Hydrotalcit. Bevorzugt sind Ba/Zn-Stabilisatoren, tribasisches Bleisulfat (3 PbO * PbSO4 * H2O) und Bleiphosphit, besonders bevorzugt tribasisches Bleisulfat und Bleiphosphit. Als Radikalfänger sei beispielhaft Dibutylzinn- maleinat erwähnt.Suitable stabilizers are all customary stabilizers in solid and liquid form, for example customary Ca / Zn, Ba / Zn, Pb or Sn stabilizers and also acid-binding phyllosilicates such as hydrotalcite. Preference is given to Ba / Zn stabilizers, tribasic lead sulfate (3 PbO * PbSO 4 * H 2 O) and lead phosphite, particularly preferably tribasic lead sulfate and lead phosphite. Radical scavengers exemplified dibutyltin maleate.
Die erfindungsgemäß einsetzbaren PVC-T rockenmischungen können einen Gehalt an Stabilisatoren von 0,05 bis 7 phr, bevorzugt 0,1 bis 5 phr und besonders bevorzugt von 0,2 bis 4 phr aufweisen.The inventively employable PVC T rockenmischungen may have a content of stabilizers from 0.05 to 7 phr, preferably 0.1 to 5 phr and more preferably from 0.2 to 4 phr.
Gleitmittel sollen zwischen PVC-Partikeln und den heißen Maschinenteilen bei der Verarbeitung wirksam werden und Reibungskräften beim Mischen, Plastifizieren und Verformen entgegenwirken.Lubricants are said to act between PVC particles and the hot machine parts during processing, and to counteract frictional forces associated with mixing, plasticizing and deforming.
Als Gleitmittel können die erfindungsgemäß zu verwendenden PVC-T rockenmischungen alle für die Verarbeitung von PVC üblichen Gleitmittel enthalten. Beispielsweise kommen in Betracht Kohlenwasserstoffe, wie Öle, Paraffine und Polyethylen- Wachse, Fettsäuresalze, Fettalkohole mit 10 bis 20 C-Atomen, Ketone, Carbonsäuren, wie Fettsäuren und Montansäure, oxidiertes Polyethylen-Wachs, Metallsalze von Carbonsäuren, Carbonsäureamide sowie Carbonsäureester, beispielsweise mit den Alko- holen Ethanol, Fettalkoholen, Glycerin, Ethandiol, Pentaerythrit und langkettigen Carbonsäuren als Säurekomponente.As a lubricant, the PVC-T rockenmischungen to be used according to the invention may contain all the lubricants customary for the processing of PVC. For example, come hydrocarbons such as oils, paraffins and polyethylene waxes, fatty acid salts, fatty alcohols having 10 to 20 carbon atoms, ketones, carboxylic acids such as fatty acids and montanic acid, oxidized polyethylene wax, metal salts of carboxylic acids, carboxylic acid amides and carboxylic acid esters, for example with the alco- get ethanol, fatty alcohols, glycerol, ethanediol, pentaerythritol and long-chain carboxylic acids as the acid component.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden PVC-T rockenmischungen können einen Ge- halt an Gleitmittel von 0,01 bis 10 phr, bevorzugt 0,05 bis 5 phr und besonders bevorzugt von 0,1 bis 3 phr aufweisen.The PVC rock mixtures to be used according to the invention may have a lubricant content of from 0.01 to 10 phr, preferably from 0.05 to 5 phr and more preferably from 0.1 to 3 phr.
Füllstoffe beeinflussen vor allem die Druck-, Zug- und Biegefestigkeit sowie die Härte und Wärmeformbeständigkeit von weichgemachtem Polyvinylchlorid in positiver Weise.In particular, fillers have a positive influence on the compressive, tensile and flexural strength as well as the hardness and heat resistance of plasticized polyvinyl chloride.
Den erfindungsgemäß zu verwendenden PVC-T rockenmischungen können Füllstoffe, beispielsweise anorganische Füllstoffe, wie natürliche Calciumcarbonate, beispielsweise Kreide, Kalkstein und Marmor, synthetische Calciumcarbonate, Dolomit, Silikate, Kieselsäure, Sand, Diatomeenerde, Aluminiumsilikate, wie Kaolin, Glimmer und FeId- spat zugemischt werden. Vorzugsweise werden als Füllstoffe Calciumcarbonate, Kreide, Dolomit, Kaolin, Silikate oder Talkum eingesetzt, besonders bevorzugt Kreide oder Calcit.Fillers, for example inorganic fillers, such as natural calcium carbonates, for example chalk, limestone and marble, synthetic calcium carbonates, dolomite, silicates, silicic acid, sand, diatomaceous earth, aluminum silicates, such as kaolin, mica and latex, can be added to the PVC rock mixtures to be used according to the invention become. Preferably used as fillers are calcium carbonates, chalk, dolomite, kaolin, silicates or talc, particularly preferably chalk or calcite.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Mischungen können einen Gehalt an Füllstof- fen von 0,01 bis 100 phr und bevorzugt 1 bis 80 phr haben.The mixtures to be used according to the invention may have a content of fillers of from 0.01 to 100 phr and preferably from 1 to 80 phr.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden PVC-T rockenmischungen können auch Pigmente enthalten, um das erhaltene Produkt an unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten anzupassen.The PVC-T rockenmischungen to be used according to the invention can also contain pigments in order to adapt the product obtained to different possible uses.
Es können hierzu sowohl anorganische Pigmente als auch organische Pigmente eingesetzt werden. Als anorganische Pigmente können beispielsweise Titan-Pigmente, wie TiÜ2, Kobalt-Pigmente, wie COO/AI2O3, und Chrom(lll)-Pigmente, beispielsweise Cr2θ3, verwendet werden. Als organische Pigmente kommen beispielsweise konden- sierte Azopigmente, Azomethinpigmente, Anthrachinonpigmente, Chinacridone, Phtha- locyaninpigmente, Dioxazinpigmente, beispielsweise Cl. Pigment Violet 23 und Anilinschwarz (Cl. Pigment Black 1 ) in Betracht.Both inorganic pigments and organic pigments can be used for this purpose. As inorganic pigments, for example, titanium pigments such as TiO 2, cobalt pigments such as COO / Al 2 O 3, and chromium (III) pigments such as Cr 2 O 3 may be used. Suitable organic pigments are, for example, condensed azo pigments, azomethine pigments, anthraquinone pigments, quinacridones, phthalocyanine pigments, dioxazine pigments, for example Cl. Pigment Violet 23 and aniline black (CI Pigment Black 1) into consideration.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden PVC-T rockenmischungen können einen Ge- halt an Pigmenten von 0,01 bis 10 phr, bevorzugt 0,05 bis 5 phr, besonders bevorzugt von 0,1 bis 3 phr und insbesondere von 0,5 bis 2 phr aufweisen.The PVC rock mixtures to be used according to the invention may have a content of pigments of from 0.01 to 10 phr, preferably from 0.05 to 5 phr, more preferably from 0.1 to 3 phr and in particular from 0.5 to 2 phr ,
Um die Entflammbarkeit zu vermindern und die Rauchentwicklung beim Verbrennen zu verringern, können den erfindungsgemäß zu verwendenden PVC-T rockenmischungen auch Flamminhibitoren zugegeben werden. Als Flamminhibitoren können beispielsweise Antimontrioxid, Phosphorsäureester, Chlorparaffin, Aluminiumhydroxid, Borverbindungen, Molybdäntrioxid oder Ferrocen verwendet werden. Bevorzugt werden Antimontrioxid oder Phosphorsäureester verwendet, besonders bevorzugt Phosphorsäureester, insbesondere Bisphenylkre- sylphosphat, Diphenyloctylphosphat oder Trikresylphosphat.In order to reduce the flammability and to reduce the smoke during combustion, flame inhibitors may also be added to the PVC-T rock mixtures to be used according to the invention. For example, antimony trioxide, phosphoric acid esters, chloroparaffin, aluminum hydroxide, boron compounds, molybdenum trioxide or ferrocene can be used as flame retardants. Preference is given to using antimony trioxide or phosphoric acid esters, particularly preferably phosphoric esters, in particular bisphenyl cresyl phosphate, diphenyl octyl phosphate or tricresyl phosphate.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden PVC-T rockenmischungen können einen Gehalt an Flamminhibitoren von 0,01 bis 100 phr und bevorzugt von 0,1 bis 20 phr aufweisen.The PVC rock mixtures to be used according to the invention may have a content of flame inhibitors of from 0.01 to 100 phr and preferably from 0.1 to 20 phr.
Um aus den erfindungsgemäß zu verwendenden PVC-T rockenmischungen hergestellte Artikel vor einer Schädigung im Oberflächenbereich durch den Einfluss von Licht zu schützen, können diesen PVC-T rockenmischungen auch Lichtstabilisatoren hinzugefügt werden.In order to protect articles made from the PVC rock mixtures according to the invention from damage in the surface region by the influence of light, light stabilizers can also be added to these PVC rock mixtures.
Es können hierzu beispielsweise Hydroxybenzophenone, Hydroxyphenylbenzotriazole oder Cyanphenylacrylate eingesetzt werden. Bevorzugt sind Cyanphenylacrylate, besonders bevorzugt 2-Ethylhexyl-2-cyan-3,3-diphenylacrylat.For example, hydroxybenzophenones, hydroxyphenylbenzotriazoles or cyanophenyl acrylates can be used for this purpose. Cyanophenyl acrylates are preferred, more preferably 2-ethylhexyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylate.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden PVC-T rockenmischungen können Lichtstabilisatoren in einer Menge von 0,01 bis 7 phr, bevorzugt 0,1 bis 5 phr und besonders bevorzugt von 0,2 bis 1 phr enthalten.The PVC rock mixtures to be used according to the invention may comprise light stabilizers in an amount of from 0.01 to 7 phr, preferably from 0.1 to 5 phr and more preferably from 0.2 to 1 phr.
Das erfindungsgemäß plastifizierte Weich-PVC kann nach an sich herkömmlichen Ver- fahren, wie Spritzgießen, Folienblasextrudieren oder Extrudieren, zu PVC-Fertiger- zeugnissen, wie Kabeln, Schläuchen oder Profilen weiterverarbeitet werden.The plasticized plasticized PVC according to the invention can be further processed into PVC finished products such as cables, hoses or profiles by conventional methods such as injection molding, blown film extrusion or extrusion.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der vorliegenden Erfindung.The following examples serve to illustrate the present invention.
Beispiele:Examples:
Beispiel 1 (erfindungsgemäß): Herstellung einer PVC-T rockenmischungExample 1 (Inventive): Preparation of a PVC T rockenmischung
In einem Heiz-/Kühlmischer vom Turbomischertyp FM 10/KM 23 (Hersteller: Thyssen- Henschel) wurden 100 g PVC vom Typ Solvin® 271 SP (K-Wert: 71 , Hersteller: Solvin, Rheinberg) mit 3 g (3 phr) tribasischem Bleisulfat (3 PbO x PbSO4 x H2O) als Stabilisator, mit 0,8 g (0,8 phr) Bleistearat (Bleigehalt: 28 Gew.-%) als Gleitmittel und mit 80 g (80 phr) Calcit vom Typ Amolit® XO 10 (Hersteller: Alpha-Calcit, Köln) als Füllstoff bei einer Rührgeschwindigkeit von 2200 Umdrehungen pro Minute vermischt, wobei sich eine Temperatur der Mischung von 65°C einstellte. Anschließend wurden dieser Mischung 55 g (55 phr) DPHP, hergestellt durch die Titanat-katalysierte Veresterung von Phthalsäureanhydrid mit einem Alkoholgemisch, dessen Hauptkomponenten, normiert auf 100% zu 89,49 Gew.-% aus 2-Propylheptanol, zu 10,47 Gew.-% aus 2-Propyl-4- methylhexanol und zu 0,04 Gew.-% aus 2-Propyl-5-methylhexanol bestanden, hinzugefügt und das Gemisch bei einer Rührgeschwindigkeit von 2000 Umdrehungen pro Minute unter reibungsbedingter Erhöhung der Temperatur bis zu einem Endwert von 105°C homogenisiert, dann schnell auf 30°C abgekühlt und vier Wochen bei Raumtemperatur und unter Feuchtigkeitsausschluss gelagert.In a heating / cooling mixer of the turbocharger type FM 10 / KM 23 (manufacturer: Thyssen-Henschel), 100 g of Solvin® 271 SP type PVC (K value: 71, manufacturer: Solvin, Rheinberg) with 3 g (3 phr) tribasic lead sulphate (3 PbO x PbSO 4 x H 2 O) as a stabilizer, with 0.8 g (0.8 phr) of lead stearate (lead content: 28% by weight) as lubricant and with 80 g (80 phr) of calcite type Amolit ® XO 10 (manufacturer: Alpha-calcite, Cologne) were mixed as a filler at a stirring speed of 2200 revolutions per minute to give a mixture temperature of 65 ° C was established. Subsequently, 55 g (55 phr) of DPHP prepared by the titanate-catalyzed esterification of phthalic anhydride with an alcohol mixture whose main components were normalized to this mixture to 100% to 89.49 wt .-% of 2-propylheptanol, to 10.47 wt .-% of 2-propyl-4-methylhexanol and to 0.04 wt .-% of 2-propyl-5-methylhexanol passed , Homogenized and the mixture at a stirring speed of 2000 revolutions per minute homogenized with friction-induced increase in temperature to a final value of 105 ° C, then cooled rapidly to 30 ° C and stored for four weeks at room temperature and with exclusion of moisture.
Der PVC-Gehalt der erhaltenen Trockenmischung betrug 41 ,9 Gew.-%, der DPHP- Gehalt 23 Gew.-% (55 phr), der Gehalt an tribasischem Bleisulfat 1 ,3 Gew.-% (3 phr), der Gehalt an Bleistearat 0,3 Gew.-% (0,8 phr) und der Gehalt an Calcit 33,5 Gew.-% (80 phr).The PVC content of the dry mixture obtained was 41, 9 wt .-%, the DPHP content 23 wt .-% (55 phr), the content of tribasic lead sulfate 1, 3 wt .-% (3 phr), the content of Lead 0.3% by weight (0.8 phr) and calcite content 33.5% by weight (80 phr).
Die Schüttdichte dieser PVC-T rockenmischung wurde nach 4-wöchiger Lagerung nach der Methode von DIN EN ISO 60, Ausgabe 01/2000, bestimmt und betrug 0,657 g/cm3 (Mittelwert aus 5 Messungen.)The bulk density of this PVC rock mixture was determined after 4 weeks of storage according to the method of DIN EN ISO 60, edition 01/2000, and was 0.657 g / cm 3 (average of 5 measurements).
Beispiel 2 (Vergleich):Example 2 (comparison):
Beispiel 1 wurde mit den gleichen Mengen der einzelnen Komponenten und unter den gleichen Mischbedingungen mit dem einzigen Unterschied wiederholt, dass anstelle von DPHP die gleiche Menge an Jayflex® DIDP (Hersteller: Exxon) als Weichmacher verwendet wurde. Nach Ablauf einer 4-wöchigen Lagerzeit wurde die Schüttdichte der erhaltenen PVC-Trockenmischung nach DIN EN ISO 60, Ausgabe 01/2000, zu 0,636 g/cm3 bestimmt (Mittelwert aus 5 Messungen).Example 1 was repeated with the same amounts of the individual components and under the same mixing conditions with the only difference that instead of the same amount of DPHP Jayflex DIDP ® (manufacturer: Exxon) was used as a plasticizer. At the end of a 4-week storage period, the bulk density of the PVC dry mix obtained according to DIN EN ISO 60, edition 01/2000, was determined to be 0.636 g / cm 3 (average of 5 measurements).
Beispiel 3: Herstellung einer PVC-Trockenmischung (erfindungsgemäß)Example 3 Production of a PVC Dry Mixture (Inventive)
In einem Heiz-/Kühlmischer vom Turbomischertyp FM 10/KM 23 (Hersteller: Thyssen- Henschel) wurden 100 g PVC vom Typ Vinoflex® S71 14 (K-Wert: 71 , Hersteller: SoI- vin, Rheinberg) mit 3 g (3 phr) tribasischem Bleisulfat (3 PbO x PbSO4 x H2O) als Stabilisator, mit 0,8 g (0,8 phr) Bleistearat (Bleigehalt: 28 Gew.-%) als Gleitmittel und mit 40 g (40 phr) Calcit vom Typ Amolit® XO 10 als Füllstoff bei einer Rührgeschwindigkeit von 2200 Umdrehungen pro Minute vermischt, wobei sich eine Temperatur der Mischung von 65°C einstellte. Anschließend wurden dieser Mischung 54 g (54 phr) DPHP, hergestellt durch die Titanat-katalysierte Veresterung von Phthalsäureanhydrid mit einem Alkoholgemisch, dessen Hauptkomponenten, normiert auf 100% zu 89,49 Gew.-% aus 2-Propylheptanol, zu 10,47 Gew.-% aus 2-Propyl-4-methylhexanol und zu 0,04 Gew.-% aus 2-Propyl-5-methylhexanol bestanden, hinzugefügt und das Gemisch bei einer Rührgeschwindigkeit von 2000 Umdrehungen pro Minute unter reibungsbedingter Erhöhung der Temperatur bis zu einem Endwert von 90°C homogeni- siert, dann schnell auf 30°C abgekühlt und vier Wochen bei Raumtemperatur und unter Feuchtigkeitsausschluss gelagert.In a heating / cooling mixer of the turbomixer type FM 10 / KM 23 (manufacturer: Thyssen-Henschel), 100 g of PVC of the type Vinoflex® S71 14 (K value: 71, manufacturer: Solvin, Rheinberg) with 3 g (3 phr) tribasic lead sulphate (3 PbO x PbSO 4 x H 2 O) as a stabilizer, with 0.8 g (0.8 phr) of lead stearate (lead content: 28% by weight) as lubricant and with 40 g (40 phr) of calcite mixed type Amolit ® XO 10 as a filler at a stirring speed of 2200 revolutions per minute to give a mixture temperature of 65 ° C was established. Subsequently, 54 g (54 phr) of DPHP prepared by the titanate-catalyzed esterification of phthalic anhydride with an alcohol mixture whose main components, normalized to 100% to 89.49 wt .-% of 2-propylheptanol, to 10.47 wt % of 2-propyl-4-methylhexanol and 0.04 wt .-% of 2-propyl-5-methylhexanol passed, and the mixture at a stirring rate of 2000 revolutions per minute with friction-induced increase in temperature up to a Final value of 90 ° C homogeneous cooled, then quickly cooled to 30 ° C and stored for four weeks at room temperature and with exclusion of moisture.
Der PVC-Gehalt der erhaltenen Trockenmischung betrug 50,5 Gew.-%, der DPHP- Gehalt 27,4 Gew.-% (54 phr), der Gehalt an tribasischem Bleisulfat 1 ,5 Gew.-% (3 phr), der Gehalt an Bleistearat 0,4 Gew.-% (0,8 phr) und der Gehalt an Calcit 20,2 Gew.-% (40 phr).The PVC content of the dry mixture obtained was 50.5 wt .-%, the DPHP content 27.4 wt .-% (54 phr), the content of tribasic lead sulfate 1, 5 wt .-% (3 phr), the Content of lead stearate 0.4% by weight (0.8 phr) and the content of calcite 20.2% by weight (40 phr).
Die Schüttdichte dieser PVC-T rockenmischung wurde nach 4-wöchiger Lagerung nach der Methode von DIN EN ISO 60, Ausgabe 01/2000, bestimmt und betrug 0,620 g/cm3 (Mittelwert aus 5 Messungen.)The bulk density of this PVC rock mixture was determined after 4 weeks of storage according to the method of DIN EN ISO 60, edition 01/2000, and was 0.620 g / cm 3 (average of 5 measurements).
Beispiel 4 (Vergleich):Example 4 (comparison):
Beispiel 3 wurde mit den gleichen Mengen der einzelnen Komponenten und unter den gleichen Mischbedingungen mit dem einzigen Unterschied wiederholt, dass anstelle von DPHP die gleiche Menge an Jayflex® DIDP (Hersteller: Exxon) als Weichmacher verwendet wurde. Nach Ablauf der 4-wöchigen Lagerzeit wurde die Schüttdichte der erhaltenen PVC-Trockenmischung nach DIN EN ISO 60, Ausgabe 01/2000, zu 0,596 g/cm3 bestimmt (Mittelwert aus 5 Messungen).Example 3 was repeated with the same amounts of the individual components and under the same mixing conditions with the only difference that instead of the same amount of DPHP Jayflex DIDP ® (manufacturer: Exxon) was used as a plasticizer. At the end of the 4-week storage period, the bulk density of the resulting PVC dry mix according to DIN EN ISO 60, Edition 01/2000, was determined to be 0.596 g / cm 3 (average of 5 measurements).
Beispiel 5: Plastifizierung und Extrudierung der PVC-Trockenmischung von Beispiel 1Example 5: Plastification and Extrusion of the PVC Dry Mixture of Example 1
Die PVC-Trockenmischung aus Beispiel 1 wurde mit Hilfe eines Labor-Einschneckenextruders vom Typ „PolyLab System" der Firma Haake, plastifiziert und extrudiert. Der Extruder war mit einer einfachen Schnecke ausgestattet, deren Verhältnis von Länge zu Durchmesser 25/1 und deren Verdichtungsverhältnis 3/1 betrug. Als Extrudierwerk- zeug diente eine beheizbare Rundlochdüse mit einem Lochdurchmesser von 3 mm. Der Extrudierzylinder hatte drei getrennt regelbare Heizzonen. Zur Zuführung der PVC- Trockenmischung in die Einzugszone des Extruders wurde eine Dosierschnecke verwendet.The PVC dry mix of Example 1 was plasticized and extruded with the aid of a "PolyLab System" laboratory screw extruder manufactured by Haake, equipped with a single screw having a length to diameter ratio of 25/1 and a compression ratio of 3 The extrusion die used a heatable round hole die with a hole diameter of 3 mm, the extrusion cylinder had three separately controllable heating zones, and a metering screw was used to feed the PVC dry mix into the feed zone of the extruder.
Zur Plastifizierung und Extrudierung der PVC-Mischung wurde entlang des Extrudier- zylinders ein Temperaturprofil von 150°C (Einzugszone) / 160°C (Verdichtungszone) / 170°C (Rundlochdüse) angelegt. Die PVC-Trockenmischung wurde bei einer Drehzahl der Dosierschnecke von 50 min-1 in den Extruder eingebracht, dessen Schnecke mit einer Drehzahl von 60 min-1 betrieben wurde. Dabei wurde ein Drehmoment von 1 1 ,7 Nm gemessen. Die Massetemperatur der plastifizierten PVC-Mischung, gemessen mittels eines Thermoelements an der Rundlochdüse, betrug 176°C. Es wurde ein Durchsatz von 3,494 kg/h PVC-Trockenmischung erzielt. Beispiel 7 (Vergleich):For plasticizing and extruding the PVC mixture, a temperature profile of 150 ° C. (feed zone) / 160 ° C. (compression zone) / 170 ° C. (round hole die) was created along the extruding cylinder. The PVC dry blend was introduced at a rotational speed of the screw feeder of 50 min-1 in the extruder, the screw was operated at a speed of 60 min-. 1 A torque of 1 1, 7 Nm was measured. The melt temperature of the plasticized PVC mixture, measured by means of a thermocouple at the round hole die, was 176 ° C. A throughput of 3,494 kg / h PVC dry mix was achieved. Example 7 (comparison):
Die PVC-T rockenmischung aus Beispiel 2 wurde unter den in Beispiel 6 angegebenen Bedingungen plastifiziert und extrudiert. Es wurde ein Drehmoment von 12 Nm gemessen, die Massetemperatur der plastifizierten PVC-Mischung betrug 1760C. Es wurde ein Durchsatz von 3,245 kg/h PVC-T rockenmischung erzielt.The PVC T rockenmischung from Example 2 was plasticized under the conditions given in Example 6 and extruded. It has a torque of 12 Nm measured, the bulk temperature of the plasticized PVC compound was 176 0 C. It was obtained a rate of 3.245 kg / h PVC T-rock mixture.
Der Vergleich der Ergebnisse der Beispiele 6 und 7 belegt, dass unter den angegebenen Bedingungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein um 7,7 % erhöhter Durchsatz an PVC-T rockenmischung erzielt wird.The comparison of the results of Examples 6 and 7 demonstrates that under the specified conditions by the process according to the invention a 7.7% increased throughput of PVC T rockenmischung is achieved.
Beispiel 8: Bestimmung des Drehmoments in Abhängigkeit vom AusstoßExample 8: Determination of the torque as a function of the output
Es wurde nach der in Beispiel 1 angegebenen Verfahrensweise die PVC-T rocken- mischungen A, B und C der folgenden Zusammensetzung hergestellt:It was prepared according to the procedure described in Example 1, the PVC T rock mix A, B and C of the following composition:
Mischung A: DPHP: 54 phr; Bleistearat: 0,8 phr; Calcit: 40 phr; Naftovin® T3: 3 phr Mischung B: DINP: 54 phr; Bleistearat: 0,8 phr; Calcit: 40 phr; Naftovin® T3: 3 phr Mischung C: DIDP: 54 phr; Bleistearat: 0,8 phr; Calcit: 40 phr; Naftovin® T3: 3 phrBlend A: DPHP: 54 phr; Lead stearate: 0.8 phr; Calcite: 40 phr; Naftovin ® T3: 3 phr mixture B: DINP: 54 phr; Lead stearate: 0.8 phr; Calcite: 40 phr; Naftovin ® T3: 3 phr mixture C: DIDP: 54 phr; Lead stearate: 0.8 phr; Calcite: 40 phr; Naftovin ® T3: 3 phr
Naftovin T3®: tribasisches Bleisulfat (Hersteller: Chemson)Naftovin T3 ® : tribasic lead sulphate (manufacturer: Chemson)
Die PVC-T rockenmischungen wurden mittels eines Rheocord 90 Doppelschneckenextruders (Hersteller: Haake) mit konischen, gegenläufigen Schnecken bei unterschiedlichen Drehzahlen plastifiziert und extrudiert und dabei das Drehmoment der Extruderschnecke und der Ausstoß gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst:The PVC rock mixtures were plasticized and extruded by means of a Rheocord 90 twin screw extruder (manufactured by Haake) with conical, counter-rotating screws at different speeds, and the extruder screw torque and output were measured. The results are summarized in the following table:
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000024_0001
Aus der Tabelle geht hervor, das bei den angewandten Drehzahlen für alle drei PVC- Trockenmischungen praktisch der gleiche Ausstoß erzielt wird. Allerdings liegt das unter diesen Bedingungen gemessene Drehmoment der Extruderschnecke bei der DPHP-enthaltenden PVC-T rockenmischung jeweils deutlich niedriger als bei der DINP- bzw. der DIDP-enthaltenden PVC-T rockenmischung. Dieser Effekt verstärkt sich bei der Anwendung industriell relevanter, höherer Drehzahlen und ist auf die durch DPHP- vermittelte höhere Gleitfähigkeit der DPHP-enthaltenden Mischung zurückzuführen.The table shows that at the speeds used for all three PVC dry blends practically the same output is achieved. However, the torque of the extruder screw measured under these conditions is significantly lower for the DPHP-containing PVC rock mixture than for the DINP or the DIDP-containing PVC-T rockenmischung. This effect is exacerbated by the application of industrially relevant higher speeds and is due to DPHP-mediated higher lubricity of the DPHP-containing blend.
In der praktischen Konsequenz bedeutet dies, dass unter den gewählten Bedingungen, insbesondere bei höheren Schneckendrehzahlen, die Massetemperatur der DPHP- enthaltenden PVC-Mischung bei einem niedrigeren Wert liegt als z.B. bei der DIDP- enthaltenden PVC-Mischung. Unter Berücksichtigung des Umstandes, dass vorrichtungsbedingt ein bestimmtes Drehmoment nicht überschritten werden soll, desgleichen eine von der Zusammensetzung der PVC-Mischung abhängige, bestimmte Massetemperatur der PVC-Mischung im Extruder nicht überschritten werden soll (Gefahr der Zersetzung) kann die DPHP-enthaltende PVC-Mischung bei einer höheren Schneckendrehzahl plastifiziert und extrudiert werden, als die vergleichbaren DINP- bzw. DIDP-enthaltenden PVC-T rockenmischungen und auf diese Weise der Ausstoß erhöht werden. In practical consequence this means that under the chosen conditions, in particular at higher screw speeds, the melt temperature of the DPHP-containing PVC mixture is at a lower value than e.g. in the case of the DIDP-containing PVC mixture. Taking into account the fact that a certain torque is not to be exceeded due to the device, and likewise a certain melt temperature of the PVC mixture in the extruder that depends on the composition of the PVC mixture (danger of decomposition), the DPHP-containing PVC Plasticized and extruded mixture at a higher screw speed than the comparable DINP or DIDP-containing PVC T rockenmischungen and increased in this way the output.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Plastifizierung von Weich-Polyvinylchlorid durch das Extrudieren von Polyvinylchlorid-Trockenmischungen, die eine Weichmacherzusammenset- zung mit mindestens einem Cs- bis Cio-Phthalsäuredialkylester-Weichmacher und Zusatzstoffe enthalten, mittels einer Extrudiervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Polyvinylchlorid-Trockenmischung verwendet, die eine Bis-(2-propylheptyl)-Phthalsäurediester enthaltende Weichmacherzusammensetzung enthält und deren Gleitfähigkeit und Schüttdichte bezogen auf die Gleitfä- higkeit und Schüttdichte einer Polyvinylchlorid-Trockenmischung des gleichen1. A process for the plasticization of soft polyvinyl chloride by extruding dry polyvinyl chloride mixtures containing a plasticizer composition with at least one Cs to Cio-Phthalsäuredialkylester plasticizer and additives, by means of an extruding device, characterized in that a polyvinyl chloride dry mixture which contains a bis (2-propylheptyl) -phthalate containing plasticizer composition and its lubricity and bulk density in terms of lubricity and bulk density of a polyvinyl chloride dry blend of the same
Polyvinylchlorid-Typs und mit gleichem Gehalt und gleicher Zusammensetzung an Zusatzstoffen und mit gleichem Gehalt an mindestens einem Cs- bis C10- Phthalsäuredialkylester enthaltenden Weichmacher einer Zusammensetzung, die keinen Bis-(2-propylheptyl)-Phthalsäurediester enthält, erhöht ist und man die Extrudiervorrichtung unter Erhalt eines homogen plastifizierten Extrudats und unter Einstellung einer Massetemperatur der plastifizierten Polyvinylchloridtrockenmischung in der Austragszone der Extrudiervorrichtung, die 10 bis 20°C unterhalb der Zersetzungstemperatur der plastifizierten Polyvinylchloridtrockenmischung liegt, betreibt.Polyvinyl chloride-type and with the same content and composition of additives and with the same content of at least one Cs to C10-phthalate containing plasticizer of a composition containing no bis- (2-propylheptyl) -Pththalals increased, and the extruding under Obtaining a homogeneously plasticized extrudate and adjusting a melt temperature of the plasticized polyvinyl chloride dry blend in the discharge zone of the extruder, which is 10 to 20 ° C below the decomposition temperature of the plasticized polyvinyl chloride dry mixture operates.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Polyvinylchlorid-Trockenmischung Bis-(2-propylheptyl)-Phthalsäurediester in einem Anteil von 20 bis 100 phr enthält.2. The method according to claim 1, characterized in that the polyvinyl chloride dry mixture contains bis (2-propylheptyl) -Pththalsäurediester in a proportion of 20 to 100 phr.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass man als Extrusi- onsvorrichtung einen Zweischneckenextruder verwendet.3. The method according to claim 1, characterized in that one uses as Extrusi- onsvorrichtung a twin-screw extruder.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass man als Extrusi- onsvorrichtung einen Ein- oder Zweischneckenextruder mit Zwangseinspeisung der Polyvinylchlorid-Trockenmischung verwendet.4. The method according to claim 1, characterized in that one uses as Extrusi- onsvorrichtung a single- or twin-screw extruder with forced feeding of the polyvinyl chloride dry mixture.
5. Verwendung von Bis-(2-propylheptyl)-Phthalsäurediester zur Erhöhung der Schüttdichte von Polyvinylchlorid-Trockenmischungen.5. Use of bis (2-propylheptyl) phthalic acid diesters to increase the bulk density of polyvinyl chloride dry blends.
6. Verwendung von Bis-(2-propylheptyl)-Phthalsäurediester zur Erhöhung der Gleitfähigkeit von Polyvinylchlorid-Trockenmischungen bei deren Plastifizierung. 6. Use of bis (2-propylheptyl) -phthalates to increase the lubricity of polyvinyl chloride dry blends in their plasticization.
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