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Verfahren zur Herstellung von Folien, Platten und beliebigen
Formkörpern aus thermoplastischen Massen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Folien, Platten und beliebigen Formkörpern aus thermoplastischen Massen.
Es ist bekannt, bei der Verarbeitung von Polymerverbindungen, beispielsweise von Polyvinylchlorid, bei erhöhten Temperaturen und gegebenenfalls unter Druck, Zusatzstoffe zu verwenden, die das Kleben der heissen Masse auf den Metalloberflächen verhindern und gleichzeitig die Fliessfähigkeit der Masse verbessern sollen. Zusatzstoffe dieser Art werden im allgemeinen als Gleitmittel bezeichnet. Für diesen Zweck wurden u. a. reine Fettsäuren, wie Stearinsäure, gehärtete Fettsäuren, d. h. hydrierte ungesättigte Fettsäuren, Metallseifen und Ester von Fettsäuren mit Alkoholen verwendet, die weniger als 10 Kohlenstoffatome im Molekül aufweisen. Die Verwendung derartiger Hilfsstoffe als Gleitmittel hat aber nicht zu in jeder Hinsicht befriedigenden Ergebnissen. geführt.
So neigen reine Fettsäuren bei höherer Dosierung zum Ausschwitzen und Metallseifen verursachen eine mehr oder weniger starke Trübung transparenter Produkte. Die Gleitmittelwirkung der Fettsäureester niedriger Alkohole ist unter den meisten Verarbeitungsbedingungen für die Bedürfnisse der Praxis zu gering. Einzelne Vertreter dieser Klasse sind vielmehr als Weichmachungsmittel beschrieben worden.
Es wurden nun Hilfsstoffe mit ausgeprägter Gleitmittelwirkung bei der Herstellung von Folien und Platten und beliebigen Formkörpern aus thermoplastischen Massen gefunden. Unter thermoplastischen Massen sind aus einepolymerisierbare CH =C < .-Gruppe enthaltenden Monomeren hergestellte Polymer- verbindungen zu verstehen, insbesondere Polyvinylchlorid, Polystyrol und verwandte Polymerverbindungen sowie Mischpolymerisate, die diese Polymerverbindungen enthalten.
Erfindungsgemäss werden bei der Herstellung von Folien, Platten und beliebigen Formkörpern durch übliche Verarbeitung thermoplastischer Massen unter Zusatz von Fettsäureestern aliphatischer Alkohole und gegebenenfalls weiterer Verarbeitungshilfsstoffe als Fettsäureester aliphatischer Alkohole Ester aus einwertigen, gesättigten oder ungesättigten Alkoholen, die mindestens 10 Kohlenstoffatome in gerader oder verzweigter Kette enthalten, und einbasischen, gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren, die ebenfalls mindestens 10 Kohlenstoffatome in gerader oder verzweigter Kohlenstoffkette und gegebenenfalls auch noch freie Hydroxylgruppen enthalten, verwendet.
Als Verarbeitungshilfsstoffe, die im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet werden können, kommen die gleichen Stoffe in Betracht, die bei den auf diesem Gebiet bekannten Arbeitsweisen bereits eingesetzt wurden. Hiezu gehören unter andern Weichmachungsmittel, wie Dioctylphthalat, und Stabilisatoren, wie Organozinn-, Barium-, Cadmium- und Bleiverbindungen.
Beispiele für erfindungsgemässe verwendbare Fettsäureester sind Decylstearat, Tridecylstearat, Tridecyloleat, Cetylpalmitat, Octadecylstearat und Gemische aus derartigen Verbindungen. Besonders gute Ergebnisse werden mit Estern erhalten, die sich von durch die Oxosynthese hergestellten Alkoholen ableiten.
Die Verwendung der oben definierten Esterverbindungen bei den bekannten Verarbeitungsmethoden mittels Knetern, Walzwerken, Kalandern, Strangpressen, Spritzgussvorrichtungen usw. in Zusatzmengen von 0, 1 bis dz vorzugsweise 0,2 bis 3%, neben den üblichen Weichmachungsmitteln, Stabilisatoren,
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Pigmenten oder andern Hilfsstoffen bringt den bedeutenden Vorteil, dass die verarbeiteten Massen selbst bei langer Verarbeitungsdauer und bei hohen Temperaturen keine Neigung zum Kleben an den Metalloberflächen zeigen.
Da durch den Zusatz der genannten Esterverbindungen die Eigenreibung, d. h. die innere Reibung der gesamten, der Verarbeitung zugeführten Mischung beim Verarbeitungsprozess stark vermindert wird, ist einmal die Gefahr ungewollter Zersetzungserscheinungen weitgehend ausgeschaltet, ferner hat die dadurch bewirkte verbesserte Fliessfähigkeit besonders hohe Ausstossleistungen zur Folge.
Neben diesen Vorteilen bei den verschiedenen technischen Verarbeitungsverfahren hat die Verwendung der genannten Esterverbindungen die günstige Auswirkung, dass die Transparenz damit hergestellter Kunststoff-Formkörper nicht beeinträchtigt und auch ein nachträgliches Bedrucken oder Verschweissen der Kunststoff-Produkte nicht gestört wird. Auch Oberflächenglanz und mechanische Eigenschaften, wie Schlagzähigkeit, Reissdehnung und Zugfestigkeit werden durch den Zusatz der genannten Esterverbindungen verbessert.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken. Teile und Prozentsätze beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiel l : 100 g einer Polyvinylchloridverarbeitungsmischung der im folgenden angegebenen Zusammensetzung werden auf einem Walzwerk mit zwei gegenläufigen Walzen der Abmessung 300 x 170 mm, die auf 1700C aufgeheizt waren, zu einer Folie ausgewalzt :
75 Teile durch Suspensionspolymerisation hergestelltes Polyvinylchlorid,
K-Wert = 70 (unter der Bezeichnung Lonza EDP im Handel erhältliches Produkt).
25 Teile durch Emulsionspolymerisation hergestelltes Polyvinylchlorid,
K-Wert = 70 (unter der Bezeichnung Lonza G im Handel erhältliches Produkt).
67 Teile Dioctylphthalat
2,5 Teile eines Stabilisatorengemisches auf der Grundlage von Barium-Cadmium-Verbin- dungen (Gemisch aus den unter der Bezeichnung Marc M und Marc C im Handel erhältlichen Produkten der Argus Chemical Co.)
1 Teil Isotridecylstearat.
Die Masse bleibt während des Heisswalzens bis zu 90 min vollständig klebfrei, wobei eine glatte, farblose und transparente Folie mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften, wie Reissdehnung und Zugfestigkeit, erhalten wird.
Beispiel 2 : Eine Mischung aus
100 Teilen durch Suspensionspolymerisation hergestelltem Polyvinylchlorid,
K-Wert = 65 (unter der Bezeichnung Solvic 229 im Handel erhältliches
Produkt, Solvay)
2, 5 Teilen mehrbasischem Bleisulfat (unter der Bezeichnung PbSu 104 im Handel erhältliches Produkt, Hoesch)
1, 5 Teilen Octadecylstearat und
0,5 Teilen Isotridecylstearat wird in einer Strangpresse (20 mm Schneckendurchmesser) unter gebräuchlichen Arbeitsbedingungen zu einem Rohr verformt. Man erhält ein farbloses, opakes Rohr mit sehr glatter Oberfläche bei sehr guter Ausstossleistung. Ein Temperaturanstieg innerhalb der Verarbeitungsmaschine tritt nicht ein. Das erhaltene Rohr kann durch Aufblasen nach bekannten Verfahren zu Flaschen weiter verformt werden.
Beispiel 3 : Eine Masse aus
65 Teilen durch Suspensionspolymerisation hergestelltem Polyvinylchlorid,
K-Wert = 70 (unter der Bezeichnung Vinnol H 100/70f im Handel erhältliches Produkt, Wacker-Chemie)
30 Teilen Dioctylphthalat
5 Teilen Butylepoxystearat und
1 Teil einer Organozinnverbindung als Stabilisator (unter der Bezeichnung Thermolite 25 im Handel erhältlicher Stabilisator für Polyvinylchlorid, Metal & Thermit
Corporation, New York) und
1, 5 Teilen Isodecylstearat
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wird auf einem geheizten Walzwerk in bekannter Weise verarbeitet. Die Klebfreiheit bei 1650C beträgt 180 min. Durch Ausziehen auf einem Kalander erhält man eine glasklare, transparente farblose Folie mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften und hoher Lichtechtheit.
Beispiel 4 : Eine Masse aus
100 Teilen durch Suspensionspolymerisation hergestelltem Polyvinylchlorid,
K-Wert = 65 (das in Beispiel 2 beschriebene Produkt)
2,5 Teilen basischem Bleisulfat (das in Beispiel 2 beschriebene Produkt)
0, 5 Teilen mehrbasischem Bleistearat (unter der Bezeichnung PS 80 im Handel erhältliches Produkt, Hoesch)
0,5 Teilen Calciumstearat und
1, 5 Teilen eines Gemisches aus Cetylpalmitat und Octadecylstearat wird auf einem geheizten Walzwerk verarbeitet. Die erhaltene Masse wird nach dem Abkühlen in einer Schneidmühle zerkleinert und dann in einer Strangpresse zu einem Vierkantprofil (4 x 6 mm) weiter verarbeitet. Der so erhaltene Formkörper besitzt eine glatte hochglänzende Oberfläche. Bei schlagartiger Beanspruchung mit einem Pendelhammer von 40 cm. kg Arbeitsinhalt erleidet das Profil keinen Bruch.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Folien, Platten und beliebigen Formkörpern durch übliche, Gleitmittel erfordernde Verarbeitung thermoplastischer Massen unter Zusatz von Fettsäureestern aliphatischer Alkohole und gegebenenfalls weiterer Verarbeitungshilfsstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass man als Fettsäureester aliphatischer Alkohole Ester aus einwertigen, gesättigten oder ungesättigten Alkoholen, die mindestens 10 Kohlenstoffatome in gerader oder verzweigter Kohlenstoffkette enthalten, und einbasischen gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren, die mindestens 10 Kohlenstoffatome in gerader oder verzweigter Kette und gegebenenfalls freie Hydroxylgruppen enthalten, in Gewichtsmengen von 0, 1 bis 5ufo, vorzugsweise von 0,2 bis 3% als Gleitmittel verwendet.