DE1220126B

DE1220126B - Thermoplastische Formmassen aus Gemischen von Polyacrylnitril und Pfropfpolymerisaten von Acrylnitril auf Polyvinylchlorid

Info

Publication number: DE1220126B
Application number: DES55897A
Authority: DE
Inventors: Michel Jobard
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1956-11-15
Filing date: 1957-11-14
Publication date: 1966-06-30
Also published as: GB860348A; NL94047C; BE562397A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C08f

Deutsche Kl.: 39 b-22/06

Nummer: 1220126

Aktenzeichen: S 55897IV c/39 b

Anmeldetag: 14. November 1957

Auslegetag: 30. Juni 1966

Bekanntlich ist Polyacrylnitril selbst nach langem Rühren bei einer oberhalb seiner Erweichungstemperatur liegenden Temperatur schwer mit Polyvinylchlorid verträglich.

Man hat bereits versucht, diese Schwierigkeiten durch Pfropfpolymerisation zu beheben. So ist es z. B. bekannt, daß durch direkte Pfropfpolymerisation Polymerisate erhalten werden können, die z.B. auf 5 bis 40 Gewichtsprozent Polyvinylchlorid 60 bis 95 Gewichtsprozent aufgepfropftes Acrylnitril enthalten. Diesebekannte Methode hat aber den Nachteil, daß in dem Medium gearbeitet werden muß, in dem die voraufgegangene Polymerisation des Polyvinylchlorids erfolgte, so daß kein Zwischenprodukt entnommen werden kann und der Verfahrensablauf, wenn überhaupt, nur sehr schwierig und mit aufwendigen Maßnahmen kontrolliert , und reguliert werden kann. Außerdem erlaubt diese Methode nur die Einverleibung von maximal 40 Gewichtsprozent Polyvinylchlorid. Zwar ist es auch bereits bekannt, Massen dieser Art mit höherem Polyvinylchloridanteil zu gewinnen, jedoch werden bei diesen bekannten Methoden Pfropfpolymerisate aus; Polyvinylchlorid als Pfropfgrundlage und Acrylnitril als Pfropfreis zusammen mit anderen Polymerisaten, wie z. B. Polystyrol und Polybutadien, verarbeitet.

Erfindungsgegenstand ist die Verwendung eines durch Pfropfen von Acrylnitril auf Polyvinylchlorid mittels ionisierender Strahlen hergestellten Pfropfpolymerisates als Pfropfpolymerisatkomponente in Formmassen aus Gemischen von Polyacrylnitril und Pfropfpolymerisaten von Acrylnitril auf Polyvinylchlorid.

Die erfindungsgemäßen Formmassen sind den durch einfache Pfropfung erhaltenen Produkten gleichwertig, jedoch in wirtschaftlicher Weise und unter besserer Führungsmöglichkeit des Verfahrensablaufes unter normalen Temperatur- und Druckbedingungen, nämlich durch ein einfaches Verkneten des Polyacrylnitril mit den Pfropfpolymerisaten erhältlich.

Es ist bekannt, daß Polyvinylchloridpfropfpolymere hergestellt werden können, indem auf das gequollene oder allgemein gesagt, sich in Kontakt mit einem Vinylmonomeren befindliche Polyvinylchlorid ionisierende Strahlen, wie Röntgen- oder Gammastrahlen beschleunigte Elektronen oder Neutronen zur Einwirkunggebracht werden. Es ist ferner bekannt, daß dieser Pfropfvorgang, wenn er nur ein einziges Mal durchgeführt wird, nur einen verhältnismäßig geringen Pfropfungsgrad ergibt und daß es, wenn ein höherer Pfropfungsgrad erzielt werden soll, notwendig sein kann, mehrere aufeinanderfolgende

Thermoplastische Formmassen aus Gemischen von Polyacrylnitril und Pfropfpolymerisaten von Acrylnitril auf Polyvinylchlorid

Anmelder:

Compagnie de Saint-Gobain,

Neuilly-sur-Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte, Herne, Freiligrathstr. 19

Als Erfinder benannt:

Michel Jobard,

Aix-en-Provence, Bouches-du-Rhöne (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 15. November 1956 (725 741) - -

Pfropfvorgänge in mehreren Arbeitsgängen nach dem Verfahren gemäß der älteren Patentanmeldung S 53074 IVb/39c »Verfahren zur Herstellung von gepfropften Vinylpolymeren« durchzuführen.

Wenn es sich z. B. um die Aufgabe handelt, Polyvinylchlorid mit Polyacrylnitril verträglich zu machen, so wird zunächst das Polyvinylchlorid mit Acrylnitrilmonomerem gequollen und die Masse der Wirkung der ionisierenden Strahlung ausgesetzt.

Es ergibt sich derart ein Aufpfropfen des Acrylnitrils auf das Polyvinylchlorid, und es ist festzustellen, daß, selbst wenn der Pfropfungsgrad verhältnismäßig gering ist, trotzdem dem gepfropften Polyvinylchlorid verhältnismäßig große Mengen an Polyacrylnitril einverleibt werden können und doch eine homogene, durchsichtige Masse von hochwertigen physikalischen und mechanischen Eigenschaften erhalten wird.

Die Menge an Polyacrylnitril, die auf diese Weise dem gepfropften Polyvinylchlorid einverleibt werden kann, ist um so größer, je höher der Pfropfungsgrad ist. Wenn z.B. der Pfropfungsgrad 10% beträgt (d. h. wenn 10 g Acrylnitril auf 100 g Polyvinylchlorid aufgepfropft werden), so können dem gepfropften Polyvinylchlorid höchstens 30% Polyacrylnitril, da-

gegen, wenn der Pfropfungsgrad 30% beträgt, dem Polyvinylchlorid wenigstens 80% Polyacrylnitril einverleibt werden.

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Die erfindungsgemäßen Formmassen sind homogene Mischungen von Polymeren. Im Gegensatz dazu ist z. B., wenn einem Walzwerk eine Mischung von gewöhnlichem, nicht gepfropftem Polyvinylchlorid und von Polyacrylnitril aufgegeben wird, zu beobachten, daß von einef Teffiperatur von 140⁰C-an eine Erweichung lediglich das Polyvinylchlorids erfolgt. Bei einer Temperatur von 160 bis 180° C ist das Polyvinylchlorid völlig im gallertartigen Zustand und bildet einen kontinuierlichen Film, während das Polyacrylnitril im festen Zustand verblieben ist und sich in der Masse des Polyvinylchlorids wie ein neutraler Füllstoff verteilt, so daß sich ein undurchsichtiger körniger Film ergibt. Wenn im Gegensatz hierzu unter den gleichen Bedingungen mit den gleichen anteiligen Mengen der beiden Polymeren gearbeitet, aber statt des nicht gepfropften Polyvinylchlorids ein zu 25 oder 30 % hut Acrylnitril gepfropftes Vinylchlorid verwendet wird, so ist iü keinem Augenblick dieser Trennvorgang zu beobachten, und der Übergang in den gallertartigen Zustand vollzieht sich normal bis zur Erzeugung eines homogenen und durchsichtigen Films, dessen Beschaffenheit analog der des Films ist, der beim Verarbeiten von Polyvinylchlorid ohne einen· Zusatz oder eine Modifizierung erhalten wird und der sich von diesem nur durch eine leicht rötliche Färbung unterscheidet.

Die physikalischen: und mechanischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Formmassen sind im Durchschnitt sehr ähnlich denen der ausschließlich durch Pfropfen, sei es in einem einzigen, sei es in mehreren aufeinanderfolgendenArbeitsgängen, erhaltenen Formmassen. ^:

So ist der nach dem Verfahren von C1 a s k und Berg gemessene Festigkeitsmodul im Falle eines unmittelbar auf 50% mit Acrylnitril gepfropften Polyvinylchlorids und eines auf 20% mit Acrylnitril gepfropften Polyvinylchlorids, das gemäß der Erfindung 30 % Polyacrylnitril enthält, praktisch gleich.

Es wurde jedoch gefunden, daß im Falle nur geringer Gehalte an Acrylnitril die mechanischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Formmassen besser sind als die von durch Pfropfen allein hergestellten Erzeugnissen, während das Gegenteil im Falle von Polymermischungen mit hohem Gehalt an Polyacrylnitril in der Größenordnung von 100% und mehr der Fall ist.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Formmassen

besteht ferner vom industriellen Gesichtspunkt aus darin, daß es nunmehr genügt, das Polyvinylchlorid

ao durch einen einzigen, leicht durchführbaren Pfropfvorgang auf einen verhältnismäßig niedrigen Pfropfungsgrad zu bringen und dann die bei der Formgebung von thermoplastischen Stoffen üblichen Verfahren zur Einverleibung von Polymeren anzuwenden, am Polyvinylchlorid mit solchen mechanischer!

und thermischen Eigenschaften erhalten, wie sie bisher allein durch Pfropfen erreicht werden konnten.

Eine Prüfung der Änderung des Festigkeitsmodüls

der erfindungsgemäßen Massen in Abhängigkeit von

der Temperatur zeigt, daß diese Änderungen praktisch die gleichen sind wie im Falle von ausschließlich durch Pfropfen hefgestellten Erzeugnissen mit dem gleichen Gehalt an Acrylnitril. Entsprechend der Konzentration an Gesamt-Acryinitril liegen die (einem Festigkeitsmodül von 31,5 kg/mm^ä entsprechenden) Durchbiegungstemperäturen zwischen 77 und 85⁰C.

In der nachstehenden Tabelle sind die Festigkeitsrhodüle und Dürchbiegungstemperaturen von verschiedenen erfmdüngsgemäßen Massen denen von ausschließlich gepfropften Kopolymeren gegenübergestellt.

Anfänglicher Pfropfungsgrad 0/ /ο	Durch Mischen einverleibtes Polyacrylnitril Vo	Acrylnitril insgesamt	Festigkeitsmodul bei 100⁰C kg/mm²	Dürchbiegefemperafur ⁰C
Kontrollpröbe 0	0	0	0,2	76
0 10 20 30	30 20 10 0	LO OJ OJ OJ O O O O	1,2 2,0 3,0 2,3	77 77 77 77
10 30 50	30 10 0	40 40 50	2,8 3,4 3,0	78 78 78
30 50 61,5	30 10 0	60 60 61,5	5,0 6,5 4,4	80 80 79,5
50 90	30 0	80 90	6,5 4,8	82 82
50 100	50 0	100 100	6,5 7,7	N es OO OO
50 130	80 0	130 130	8,5 11,0	83 84

Die oberhalb von 50% liegenden Pfropfungsgrade wurden durch aufeinanderfolgende Pfropfvorgänge erzielt.

Patentanspruch:

Verwendung eines durch Pfropfen von Acrylnitril auf Polyvinylchlorid mittels ionisierender

Claims

Strahlen hergestellten Pfropf polymerisates als J_n Betracht gezogene Druckschriften:

Pfropfpolymerisatkomponente in Formmassen aus

Gemischen von Polyacrylnitril und Pfropfpoly- Französische Patentschriften Nr. 1 098 971,

merisaten von Acrylnitril auf Polyvinylchlo- 1099 990;

rid. 5 USA.-Patentschrift Nr. 2 763 631.

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