DE2425806A1 - Vertraegliche und homogene mischung aus polyvinylchlorid und copolestern - Google Patents
Vertraegliche und homogene mischung aus polyvinylchlorid und copolesternInfo
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Description
Verträgliche und homogene Mischung aus Polyvinylchlorid und
Die Erfindung betrifft homogene Mischungen aus im wesentlichen
nicht-plastifiziertem Polyvinylchlorid und Copolyestern mit hohem Molekulargewicht. Insbesondere befasst sich die Erfindung
mit verbesserten verträglichen Mischungen aus Polyvinylchlorid und im wesentlichen nicht-kristallisierbaren Copolyestern
mit hohem Molekulargewicht.
Es ist bekannt, dass steifes Polyvinylchlorid (PVC) relativ brüchig ist, eine relativ niedrige Schlagfestigkeit aufweist
und eine geringe Dauerbiegefestigkeit besitzt, so dass dieses
Material für viele Verwendungszwecke ungeeignet ist. Ferner ist es bekannt, dass steifes Polyvinylchlorid extrem empfindlich
gegenüber der Einwirkung von hohen Temperaturen ist, beispielsweise Temperaturen, wie sie bei der Schmelzextrusion
auftreten, so dass seine Verwendung zum Extrudieren von !Filmen, Fasern und Überzügen nicht möglich ist. Es ist ausserdem be-
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kännt, dass viele nicht-kristallisierbare Copolyester relativ niedrige Erweichungstemperaturen und Zugfestigkeiten haben, wobei
sie, was noch viel stärker ins Gewicht fällt, leicht einem hydrolytischen Abbau unterliegen, wenn sie in Gegenwart von
Feuchtigkeit erhitzt werden, so dass sie ebenfalls nur eine begrenzte Verwendbarkeit besitzen.
Um diese Nachteile zu beseitigen, wurden Versuche unternommen, Polyvinylchlorid mit Polyestern zu geeigneten Mischungen zu
kombinieren. Jedoch ist diesen Versuchen nur ein begrenzter Erfolg
infolge der allgemeinen Unverträglichkeit dieser Polymeren in Kombination miteinander sowie infolge der leichten Hydrolyse
der Polyesterkomponente sowie der Hochtemperaturempfindlichkeit der Polyvinylchloridkomponente beschieden gewesen.
Es wurde nunmehr gefunden, dass verträgliche und homogene Mischungen
aus Polyvinylchlorid (einschliesslich bestimmter Vinylacetat-
und Vinylidenchlorid-Oopolymeren davon) und einer spezifischen
Klasse von Copolyestem, die nachstehend näher definiert
wird, hergestellt werden können, wobei diese Mischungen die gewünschten Eigenschaften der einzelnen Komponenten, welche
diese Mischungen ausmachen, zeigen. Die Erfindung sieht die Schaffung von verträglichen und homogenen Mischungen aus 90 bis
10 Gewichts-^, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischungen, Polyvinylchlorid und 10 bis 90 Gewichts-^, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Mischungen, eines im wesentlichen nicht-kristallisierbaren
Copolyesters vor, der auf Dicarbonsäuren, ausgewählt aus aliphatischen und aromatischen Dicarbonsäuren oder niederen
Alkyl (das heisst C.-C,)-Estern davon, sowie Glykole, ausgewählt
aus Alkylenglykolen, die 2 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten,
sowie Äther davon, Cycloalkylenglykole, Hydroxyalkylenderivate
von Bisphenol A und Hydroxyalkylenderivate von Diphenolen zurückgeht.
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Die Copolyester, die sich zur Herstellung der erfindungsgemässen
Mischungen eignen^ lassen sich als im wesentlichen nichtkristallisierbare
Copolyester charakterisieren, die Erweichungspunkte von ungefähr 70 bis ungefähr 2100C und Vorzugsweise zwischen
150 und 1900C besitzen. Die Verwendung von im wesentlichen
nicht-kristallisierbaren Copolyestern mit Erweichungspunkten von mehr als 2200C ist infolge der schlechten Wärmestabilität
von Polyvinylchlorid oberhalb dieser Temperatur nicht zweckmässig.
Die Copolyester zeichnen sich ferner durch Intrinsicviskositäten zwischen ungefähr 0,50 und 1,10 und vorzugsweise
zwischen 0,60 und 0,80 aus. Die erfindungsgemäss geeigneten Copolyester sind ferner durch ihre gute Stabilität gegenüber
einem hydrolytischen Abbau gekennzeichnet.
Die im wesentlichen nicht-kristallisierbaren, vorstehend charakterisierten
Copolyester können nach jeden der bekannten Verfahren zur Herstellung von Polyestern hergestellt werden.
Beispielsweise können die Copolyester entweder durch ein direktes Veresterungs- und Polykondensationsverfahren oder durch
ein Umesterungs- und Polykondensationsverfahren hergestellt
werden. Im ersteren Falle werden eine Dicarbonsäure und ein
GIykol miteinander unter erhöhten Temperaturen sowie unter
Atmosphärendruck oder unter Überatmosphärendruck zur Gewinnung eines Vorpolymeren mit niederem Molekulargewicht umgesetzt.
Dieses Vorpolymere wird dann unter noch höheren Temperaturen sowie unter verminderten Drucken sowie in Gegenwart eines PoIykondensationskatalysators,
wie beispielsweise Antimontrioxyd oder einer Titanverbindung, zur Gewinnung eines Produktes
mit hohem Molekulargewicht polykondensiert. Im letzteren Falle wird die Umesterungs- oder Esteraustauschreaktion zuerst zwischen
einem niederen Alkyl(beispielsweise C1-C/-)-Ester einer Dicarbonsäure
und einem GIykol in Gegenwart eines Katalysators, beispielsweise Manganoctanoat, Bleiacetat etc., sowie bei erhöhten
Temperaturen und unter Atmosphärendruck zur Gewinnung
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des entsprechenden Dicarbonsäureglykol-Diesters sowie dessen
Oligomeren durchgeführt. Der Diester und dessen Oligomeren werden
dann unter im wesentlichen den gleichen Bedingungen, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit der Polykondensationsstufe
der direkten Veresterung und Polykondensation beschrieben worden sind, polykondensiert.
Verschiedene andere Materialien können ausserdem den im wesentlichen
nicht kristallisierbaren, erfindungsgemäss geeigneten
Copolyestern entweder während oder nach ihrer Herstellung zugesetzt werden. Derartige verschiedene andere Materialien sind
beispielsweise die in der Polyester-Technik üblichen Zusätze, wie beispielsweise Oxydations-, Wärme-, Hydrolyse- und UV-Stabilisierungsmittel.
Ferner können Pigmente, den Glanz vermindernde Mittel, Kettenverzweigungsmittel sowie andere ähnliche
Additive in den Copolyestern vorliegen.
Repräsentative Beispiele für Dicarbonsäuren, die zur Durchführung der vorstehend geschilderten Verfahren zur Herstellung der
Copolyester eingesetzt werden können, die sich in den erfindungsgemässen
Mischungen eignen, sind aliphatische Dicarbonsäuren,
wie beispielsweise Glutarsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure oder dergleichen, sowie aromatische Dicarbonsäuren,
wie zum Beispiel Terephthalsäure, Isophthalsäure, 2,6- und 2,7-Maphthalinsäure,
Dimersäure, Phenylindandicarbonsäure oder dergleichen. Ferner können die niederen Alky!-(beispielsweise
C.j-C,-)-Ester der vorstehend angegebenen Säuren verwendet v/erden.
Ein Beispiel für derartige Ester ist der Dirnethylester von
Terephthalsäure. Natürlich müssen dann, wenn ein einziges Gljkol zur Herstellung der Copolyester eingesetzt wird, die erfindun^sgemäss
geeignet sind, zwei oder mehrere der vorstehend beschriebenen Dicarbonsäuren oder deren Ester verwendet werden.
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Repräsentative Beispiele für Glykole, die sich, zur Herstellung
der Copolyester eignen, die erfindungsgemäss verwendet werden
können, sind Alkylenglykole, die 2 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten,
wie zum Beispiel Äthylenglykol, Trimethylenglykol,
Tetrame thylenglykol, Pentamethylenglykol, Neopentylglykol, Hexamethylenglykol,
Octamethylenglykol und Decamethylenglykol sowie
deren Äther, wie zum Beispiel Diäthylenglykol, ferner kommen in
Frage Cycloalkylenglykole, wie zum Beispiel Oyclohexandimethanol,
Hydroxyalkylenderivate von Bisphenol A, wie beispielsweise 2,2-bis-[4-ß-Hydroxyäthoxy)-phenyl]-propan,
und Hydroxyalkylenderivate von Diphenolen, wie beispielsweise 1,4-bis-(ß-Hydroxyäthoxy)-benzol
und 4,4f-bis-(ß-Hydroxyäthoxy)-biphenyl. Von diesen
Grlykolen werden Tetra me thy lenglykol, Neopentylglykol und
Hexamethylenglykol am meisten bevorzugt. Es ist ferner darauf
hinzuweisen, dass dann, wenn eine einzige Dicarbonsäure oder ein niederer Alkylester davon verwendet wird, um die Copolyester
herzustellen, zwei oder mehrere der vorstehend beschriebenen Glykole eingesetzt werden müssen.
Repräsentative Beispiele für die verschiedenen, im wesentlichen nicht kristallisierbaren Copolyester, welche auf die vorstehend
beschriebenen Dicarbonsäuren, deren Ester sowie die angegebenen Glykole zurückgehen können, sind folgende:
Poly(äthylen/neopentylterephthalat) 70/30 bis 40/60
PolyCcyclohexandimethanolterephthalat/isophthalat)
15/85 bis 55/45
Poly(tetramethylenterephthalat/isophthalat)
20/80 bis 80/20
PolyCtetramethylenterephthalat/sebacat). 90/10 bis 40/60
Poly(tetramethylenterephthalat/azelat) 40/50 bis 90/10
Poly(tetramethylenterephthalat/adipat) 40/60 bis 90/10 Poly(hexamethylenterephthalat/i3ophthalat)
5/95 bis 95/5
Poly(hexamethylenterephthalat/sabacat) 50/50 bis 95/5
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Poly(äthylen/hexamethylenterephthalat) 5/95 bis 70/30
PolyCäthylen/diäthylenglykolterephthalat) 40/60 bis 70/30 PolyCäthylen/neopentylterephthalat/sebacat)
40/60 bis 80/20 60/40 bis 80/20
PolyCäthylen/naopentylterephthalat/azelat)
40/60 bis 80/20 60/40 bis 80/20
PolyCäthylen/neopentylterephthalat/glutarat)
40/60 bis 80/20 60/40 bis 80/20
PolyCäthylen/neopentylterephthalat/isophthalat)
40/60 bis 80/20 50/50 bis 70/30
PolyCtetramethylenterephthalat/iaophthalat/sebacat)
30 bis 70/10 bis 50/5 bis 25
Poly ( äthy len/haxamethy len terepb.tb.alat/ is ophthalat)
40/60 bis 60/40 40/60 bis 60/40
Die angegebenen Verhältnisse stellen die molaren Verhältnisse der verschiedenen Bestandteile in dem Copolyester dar.
Die Polyvinylchlorid-Komponente der erfindungsgemässen Mischung
umfasst sow dal das Homopolymere als auch die 95/5- bis 98/2-Copolymeren
von Vinylchlorid mit Vinylacetat und/oder Vinylidenchlorid. Ferner ist die Polyvinylchlorid-Komponente durch eine
Intrinsicviskosität gekennzeichnet, die zwischen 0,60 und 1,0
und vorzugsweise zwischen 0,65 und 0,80, gemessen in Cyclohexan bei 300G, schwanken kann. Zur Erzielung der besten Ergebnisse
ist es vorzuziehen, dass die Polyvinylchlorid-Komponente sowie die Oopolyester-Komponente, die miteinander vermischt werden
sollen, ähnliche Intrinsicviskositäten aufweisen, damit merkliche
Verminderungen der Schmelzviskositäten der Mischungen vermieden werden. Ferner zeichnet sieh die Polyvinylchlorid-Komponente
dadurch aus, dass sie im wesentlichen nicht-plastifiziert ist und eine gute Wärmestabilität, Verarbeitbarkeit
und Verträglichkeit mit dem Copolyester besitzt. Darüber hinaus
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kann die Polyvinylchlorid-Komponente Stabilisierungsmaterialien
enthalten, beispielsweise Mercapto-Zinn-Verbindungen, Verarbeitungshilfsmittel,
wie beispielsweise Acrylharze, Schmiermittel, beispielsweise Stearinsäure, Metallseifen von Stearinsäure,
Pigmente, Ester von Montansäure sowie gemischte Ester von Fettsäuren und Montansäure ester, kleine Mengen an Polyalkylenen
mit niederem Molekulargewicht, wie zum Beispiel Polyäthylenkohlenwasserstoff
wachse, sowie kleine Mengen an epoxydiertem Sojabohnen- oder Leinsameηöl.
Die Mischungen gemäss vorliegender Erfindung enthalten 10 bis Gewichts-% der Copolyester-Komponente und 90 bis 10 Gewichts-%
der Polyvinylchlorid-Komponente. Vorzugsweise enthalten die Mischungen 20 bis 80 Gewichts-% der Oopolyester-Komponente und
80 bis 20 Gewichts-% der Polyvinylchlorid-Komponente. Besonders zufriedenstellende Mischungen werden durch Vermischen von 20
bis 45 und 55 bis 80 Gewichts-% der Oopolyester-Komponente und
80 bis 55 und 45 bis 20 Gewichts-% der Polyvinylchlorid-Komponente
erhalten.
Das jeweilige Verhältnis des Copolyesters zu dem Polyvinylchlorid hängt natürlich von dem Endverwendungszweck ab, dem die Mischung
zugeführt werden soll. Als Richtlinie kann angegeben werden, dass für Haftzwecke einsetzbare Mischungen ungefähr 80 bis
20 Gewichts-% des Polyvinylchlorids und 20 bis 80 Gewichts-% des Copolyesters enthalten sollten. Zur Herstellung von Filmen
und Mono- und Multifilament-Fasern liefern solche Mischungen die
besten Ergebnisse, die ungefähr 60 bis 70 Gewichts-% des Polyvinylchlorids und ungefähr 40 bis 30 Gewichts-% des Copolyesters
enthalten, sowie Mischungen, die ungefähr 40 bis 20 Gewichts-% des Polyvinylchlorids und ungefähr 60 bis 80 % des Copolyesters
enthalten. Werden die Mischungen zur Herstellung von Fasern, Filmen, Überzügen sowie geformten Gegenständen, die hohen Temperaturen
ausgesetzt werden, verwendet, dann ist es zwe cianäss ig,
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wenn die in derartigen Mischungen eingesetzten Copolyester Erweichungspunkte
haben, die zwischen ungefähr 100 und 2200C
und vorzugsweise zwischen 150 und 1900C schwanken.
Die erfindungsgemässen Mischungen besitzen eine grössere praktische
Verwertbarkeit als das Polychlorid oder der Copolyester allein und zeigen eine verbesserte Flammfestigkeit und Dauerfestigkeit.
Beispielsweise können die Mischungen als Überzüge für elektrische Leiter (Drähte etc.), Papier, Metal}., Holz,
Kunststoffilme oder dergleichen, zur Aufbringung von Überzügen
unter Verwendung von Pulvern, für Laminierungszwecke, als Klebstoffe
zum Verbinden von verschiedenen Materialien, wie beispielsweise leder mit Leder, zur Herstellung oder zum Verbinden
von nicht-gewebten Materialien, Extrudaten und Formungen sowie,
wie bereits erwähnt wurde, zur Herstellung von Monofilament- und Multifilamentfasera, Filmen, Bändern etc., verwendet werden.
Die verträglichen erfindungsgemässen Mischungen werden durch
Vermischen des steifen Polyvinylchlorids sowie eines Copolyesters, ausgewählt aus der speziellen Copolyester-Klasse, die
erfindungsgemäss geeignet ist, hergestellt, und zwar durch Vermischen
in einem Banbury-Mischer, einer Walzenmühle oder durch Vermischen in einem Extruder. Ferner können das Polyvinylchlorid
und der Copolyester in der Schmelze miteinander vermischt werden, indem ein Polyvinylchlorid-Harz dem geschmolzenen Copolyester
zugesetzt wird. Unabhängig davon, welche Mischmethode angewendet wird, wird das Mischen nur während einer solchen Zeitspanne
durchgeführt, bis ein im wesentlichen homogenes Produkt erhalten worden ist. Ein längeres Mischen ist infolge eines möglichett
Abbaus des Polyvinylchlorids zu vermeiden.
Bei der Durchführung der folgenden Beispiele stehen die für die Mischungen angegebenen Verhältnisse für Gewichtsverhältnisse
des Polyvinylchlorids zu dem Copolyester in der Mischung. Die
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für die Copolyester-Komponente angegebenen Verhältnisse bedeuten
das Molverhältnis der verschiedenen Bestandteile, die den
Polyester "bilden, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Abkürzung "I.V." bedeutet "Intrinsicviskosität".
Polyester "bilden, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Abkürzung "I.V." bedeutet "Intrinsicviskosität".
Eine 70/3O-Polyvinylchlorid (PVC)/Copolyester-Mischung wird
in der Weise hergestellt, dass in einem Banbury-Miseher 2310,0 g eines im Handel erhältlichen Polyvinylchlorids (I.V. = 0,64),
das 11 Gewichtsteile an Stabilisierungsmitteln, Schmiermitteln und Verarbeitungshilfsmitteln enthält, mit 990,0 g eines 70/30-Polyäthylenterephthalat/sebacats, das ein Phosphorstabilisierungsmittel enthält und eine 1.ΊΓ. von 0,89 aufweist, vermischt werden. Die Mischkammer der Banbury-Einheit wird auf eine !Temperatur zwischen 121 und 149°C erhitzt. Eine Hälfte (oder
1155 g) der PVC-Komponente wird dem Banbury-Mischer zugesetzt, worauf sich die Zugabe der Copolyester-Komponente und dann des Restes der PVC-Komponente anschliesst. Die Mischung erreicht
eine Temperatur von 149°C in ungefähr 2,5 Minuten. Das Mischen wird während weiteren 5 Minuten fortgesetzt. Die Mischung wird dann aus dem Banbury-Mischer entnommen und in einer Zweiwalzenmühle (203 mm) bei einer Temperatur von ungefähr 116 bis 177°C zu Folien gewalzt. Die zu Folien verarbeiteten Mischungen werden dann in der Weise vermählen, dass sie durch ein Sieb mit
einer lichten Maschenweite von 6,3 mm hindurchgehen, worauf
das gemahlene Produkt gründlich getrocknet und dann zu Fasern
extrudiert wird. Die extrudierten Fasern besitzen eine Festigkeit von 3,53 g pro Denier, eine Zugfestigkeit von 6,43 kg und eine Dehnung von 3,6 $. Diese PVC/Copolyester-Fasern werden dazu verwendet, nicht-texturierte gewirkte Gewebeproben aus Polyäthylen terephthalat durch Erhitzen während einer Zeitspanne von 3 Minuten auf 1630C sowie unter einem Druck von 1 Torr, zu verbinden .
in der Weise hergestellt, dass in einem Banbury-Miseher 2310,0 g eines im Handel erhältlichen Polyvinylchlorids (I.V. = 0,64),
das 11 Gewichtsteile an Stabilisierungsmitteln, Schmiermitteln und Verarbeitungshilfsmitteln enthält, mit 990,0 g eines 70/30-Polyäthylenterephthalat/sebacats, das ein Phosphorstabilisierungsmittel enthält und eine 1.ΊΓ. von 0,89 aufweist, vermischt werden. Die Mischkammer der Banbury-Einheit wird auf eine !Temperatur zwischen 121 und 149°C erhitzt. Eine Hälfte (oder
1155 g) der PVC-Komponente wird dem Banbury-Mischer zugesetzt, worauf sich die Zugabe der Copolyester-Komponente und dann des Restes der PVC-Komponente anschliesst. Die Mischung erreicht
eine Temperatur von 149°C in ungefähr 2,5 Minuten. Das Mischen wird während weiteren 5 Minuten fortgesetzt. Die Mischung wird dann aus dem Banbury-Mischer entnommen und in einer Zweiwalzenmühle (203 mm) bei einer Temperatur von ungefähr 116 bis 177°C zu Folien gewalzt. Die zu Folien verarbeiteten Mischungen werden dann in der Weise vermählen, dass sie durch ein Sieb mit
einer lichten Maschenweite von 6,3 mm hindurchgehen, worauf
das gemahlene Produkt gründlich getrocknet und dann zu Fasern
extrudiert wird. Die extrudierten Fasern besitzen eine Festigkeit von 3,53 g pro Denier, eine Zugfestigkeit von 6,43 kg und eine Dehnung von 3,6 $. Diese PVC/Copolyester-Fasern werden dazu verwendet, nicht-texturierte gewirkte Gewebeproben aus Polyäthylen terephthalat durch Erhitzen während einer Zeitspanne von 3 Minuten auf 1630C sowie unter einem Druck von 1 Torr, zu verbinden .
AO 9 8 8 5/U 9 1
- ίο -
Eine 70/30-Polyvinylchlorid/Copolyester-Mischung wird in der
gleichen Weise wie in Beispiel 1 "beschrieben hergestellt, mit
der Ausnahme, dass die 70/30-Poly(äthylenterephthalat/sebacat)-Komponente
durch einen 70/30-Poly(äthylen/reopentylterephthalat)-Copolyester
mit einer I.V. von 0,65 ersetzt wird, wobei die gesamte Vermischzeit ungefähr 5 Minuten beträgt. Die extrudierte
Monofilament-Faser dieser Mischung besitzt eine Festigkeit von
3,61 g/Denier, eine Zugfestigkeit van 9,49 kg und eine Dehnung von 2,9 #. Sie wird erfolgreich dazu verwendet, gewirkte PoIyäthylenterephthalat-Waren
miteinander zu verbinden.
Eine 70/30-Misehung aus Polyvinylchlorid und einem Copolyester
wird nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode hergestellt, mit der Ausnahme, dass ein 50/50-Poly( tetramethylenterephthalat)/-isophthalat)-Copolyester
mit einer Intrinsicviskosität von 0,65 als Copolyester-Komponente der Mischung verwendet wird. Die Gesamtmischzeit
zur Herstellung der Mischung beträgt ungefähr 6 Minuten. Auch diese Mischung wird zu Fasern extrudiert, die eine
Festigkeit von 3,93 g/Denier, eine Zugfestigkeit von 8,73 kg und eine Dehnung von 3,0 $>
besitzen. Die erhaltenen Fasern besitzen eine gute Stabilität gegenüber einem hydrolytischen Abbau,
so dass die Fasern sowie die daraus erhaltenen Waren besonders geeignet für eine Verwendung im Freien sind, beispielsweise zur
Herstellung von Fenstergittern, im Freien zu verwendenden Möbeln, Teppichen etc.
Zwei weitere 7O/3O-Mischungen werden nach der in Beispiel 1 be-
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schriebenen Arbeitsweise hergestellt. Die erste Mischung, die
als Mischung A "bezeichnet wird, enthält als Copolyester-Komponente
einen 80/20-Poly(hexamethylentereplithalat/lsophthalat/-Copolyester
mit einer I.V. von 0,62. Die zur Erzielung einer homogenen Mischung erforderliche Zeit beträgt ungefähr 6 Minuten.
Die extrudierte Paser, die aus der Mischung erhalten
wird, besitzt eine Festigkeit von 2,58 g pro Denier, eine Zugfestigkeit von 10,21 kg und eine Dehnung von 4,0 #. Diese
Pasern werden dazu verwendet, Polyäthylenterephthalat-Waren
miteinander zu verbinden.
Die zweite Mischung, die als Mischung B bezeichnet wird, enthält
als Polyester-Komponente einen 70/30-Poly(äthylen/neopen ty ΙΕ 45/45/10]-terephthalat/isophthalat/se bacat)-Copolyester mit
einer I.V. von 0,74. Die zur Erzielung einer homogenen Mischung erforderliche Zeit beträgt ungefähr 6 Minuten. Aus dieser Mischung
extrudierte Fasern besitzen eine Festigkeit von 4,73 g pro Denier, eine Zugfestigkeit von 8,68 kg aowie eine Dehnung
von 3,1 $. Polyäthylenterepbthalat-Pasern können ohne weiteres
unter Verwendung dieser Fasermischung aus PVC und Copolyester verbunden werden.
Eine Mischung, die 30 Gewichts-^ Polyvinylchlorid und 70 Gewichts-#
eines 70/10/20-Poly(tetramethylenterephthalat/isophthalat/sebacats)
mit einer Intrinsicviskosität von 0,80,
das 1,0 Gewichts-^ Agerite Geltrol, ein behindertes phenolisches
Phosphit, das von der Vanderbilt Company in den Handel gebracht wird, enthält, wird in einer Zweiwalzenmühle bei einer
Mühlentemperatur von ungefähr 1800C hergestellt. Die erhaltene
homogene Mischung wird abgekühlt, vermählen und getrocknet und anschliessend zu einem Einzelfaden mit einem Titer von 450 Denier
extrudiert. Der Faden besitzt eine Zugfestigkeit von 1,4 g pro
409885/U91
Denier, eine Dehnung von 30 $ sowie eine Schrumpfung von 28 ^.
Beispiel 6
Zwei Polyvinylchlorid/Copolyester-Mischungen werden wie in Beispiel
5 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die verwendete Copolyester-Komponente
aus einem 30/70-Poly(hexamethylenterephthalat/isophthalat)
[HMT/l]-Copolyester mit einer Intrinsicviskosität
von 0,78 besteht, wobei die Polyvinylchlorid-sowie die Copolyester-Komponente
bei einer Mühlentemperatur von 1550C vermischt
werden. Die Mischungen werden zu Filmen und Fasern extrudiert, worauf die Eigenschaften dieser geformten Gegenstände
ermittelt werden. Diese sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst:
Polyvinylchlorid HMT/I
Formbeständigkeit, 0C
Formbeständigkeit, 0C
Izodschlagfestigkeit (mkg/25 mm)
nicht gealtert 500 Stunden gealtert (Fadeometer)
Zugfestigkeit, kg/cm % Dehnung
Biegefestigkeit, kg/cm nicht gealtert 500 Stunden gealtert (Fadeometer)
Biegungsmodul, kg/cm nicht gealtert 500 Stunden gealtert (Fadeometer)
io Schrumpfung (Film) 24 Stunden bei 800C
Gewichts-^
95
63
63
0,069
0,083
0,083
560
1,3
1,3
θ'
1149
1149
2Ϊ310
23800
23800
1,20
Gewichts-$ 10 90 62
0,069 0,069
497 1,0
910 1138
26880 26600
1,09
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Aus den vorstehenden Werten geht hervor, dass diese Mischungen,
die repräsentativ sind für erfindungsgemässe Massen, ihre ausgezeichneten
Biege- und Moduleigenschaften sogar nach einem längeren Altern beibehalten.
Verträgliche Mischungen aus Polyvinylchlorid mit einem 40/40/20-(Molverhältnis)-Poly(te
trame thylenterephthalat/is ophthalat/sebacat)-Copolyester
mit einer Intrinsicviskosität von 0,75, der
2 Gewichts-^ eines Stabilisierungsmittels aus 60 Gewichtsteilen
eines behinderten phenolischen Phosphite und 40 Gewichtsteilen
einer alkylierten phenolischen Verbindung enthält, werden in PVO/ Oopolyester-Gewichts-^-Verhältnissen von 70/30 und 30/70 hergestellt.
Diese Mischungen zeigen ein verbessertes Haftvermögen an verschiedenen Substraten gegenüber Polyvinylchlorid allein.
Sieben Mischungen aus Polyvinylchlorid und verschiedenen Gopolyestern,
die wechselnde Polyvinylchlorid/öopolyester-Verhältnisse aufweisen, werden hergestellt und zu Filmen extrudiert, um ihre
Durchschlagsfestigkeit sewie ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber
einem Durchschlagfestigkeitsverlust bei einem Altern während einer Zeitspanne von 24 Stunden in destilliertem Wasser zu testen.
In der folgenden Tabelle IIA, in welcher die Gewichtsteile der
Komponenten, welche die sieben Mischungen bilden, aufgeführt sind,
steht ET/S für einen 70/30-Poly(äthylenterephthalat/sebacat)-Copolyester,
E/N-T/S für einen 55/45 (gebundenes Verhältnis)-80/20-Poly(äthylen/
eopentylterephthalat/ ebacat)-Copolyester und E/N-T/I
für einen 50/50 - 50/50 PolyCäthylen/neopentylterephthalat/
isophthalat)-Copolyester. Die Tabelle HB enthält die Durchschlagsfestigkeiten
der in der Tabelle IIA aufgeführten Mischungen vor und nach einem Altern, wobei ausserdem in dieser Tabelle der
Prozentsatz der Verminderung der Durchschlagsfestigkeit, falls
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eine solche Verminderung festgestellt wird, als Ergebnis der beschriebenen Alterung aufgeführt ist.
PVC | Et/S | Tabelle | ΙΙΑ | Ε/Ν - T/I | |
Mischung | 100 | 100 | Ε/Ν | - T/S | — |
A | 100 | 75 | — | - | |
B | 100 | 50 | - | — | |
σ | 100 | - | - | — | |
D | 100 | - | 50 | 50 | |
E | - | ||||
Tabelle | HB | ||||
Mischung
PVC
ET/S
Durchschlagsfestigkeit
Volt/25 μ Volt/25 U trocken ' feucht
1898 | 1898 |
2040 | 1985 |
2380 | 2242 |
2073 | 2022 |
1640 ■ | 1625 |
1614 | 1548 |
1608 | 1469 |
(D
% Verlust an Durchschlagsfestigkeit
0,0 2,7 5,8 2,6 0,9 4,1 8,6
Die Durchschlagsfestigkeit wird definiert als das Verhältnis der dielektrischen Durchschlagsspannung der Testprobe
(Volt) zu der Dicke der Testprobe Qi). Die dielektrische
Durchschlagsspannung ist die Spannung, bei welcher ein elektrisches Versagen der Testprobe auftritt.
Vergleichsversuch für Vergleichszwecke.
Vergleichsversuch für Vergleichszwecke.
409885/U91
Die-in der Tabelle IIB zusammengefassten Werte zeigen, dass
die Mischungen höhere Durchschlagsfestigkeiten als PVC oder die Copolyester-Komponente allein besitzen. Ferner erläutern
diese Werte, dass insbesondere die Mischungen leichter ihre Durchschlagsfestigkeiten beim Altern im Vergleich zu dem Copolyester
allein sowie im allgemeinen auch gegenüber dem PVC beibehalten .
Einige verträgliche Polyvinylchlorid/Copolyester-Mischungen
werden hergestellt und auf ihre Flammfestigkeit untersucht. In der folgenden Tabelle IIIB sind die Ergebnisse dieser Untersuchungen
zusammengefasst. Es wird dort die Brennzeit der Testproben
nach der Entfernung der Entzündungsflamme angegeben, ausserdem ist die Beurteilung der Testproben entweder als nichtbrennend (NB) oder als selbstauslöschend (SE) angegeben, und
zwar je nach der sich an das Entzünden anschliessenden Brennzeit.
Die angewendete Testmethode wird in ASTM D568-56T beschrieben. Die zur Herstellung dieser Mischungen verwendete Polyvinylchlorid-Komponente
enthält 8,0 Teile pro 100 Teile PVC eines dibasischen Bleiphosphats, 5f0 Teile pro 100 Teile PVC
Antimontrioxyd sowie 1,0 Teil pro 100 Teile PVC eines niedermolekularen
PVC. Die eingesetzten Copolyester bestehen aus einem 70/30-Poly(äthylenterephthalat/sebaeat)-Copolyester [ET/S],
einem 55/45 (gebundenes Verhältnis)-80/20-Poly(äthylen/neopentylterephthalat/sebacat)-Copolyester
[E/N - T/S], einem 50/50-50/50-Poly(äthylen/neopentylterephthalat/isophthalat^Copolyester
[E/N - T/I] und einem 50/50 Poly(äthylen/neopentylterephthalat)-Copolyester
Π^ΝΤ]. In der folgenden Tabelle IIIA sind, angegeben
in Gewichtsteilen, die Mengen an PVC und Copolyester in jeder der hergestellten Mischungen angegeben.
409885/U91
Tabelle IIIA Mischung PVC ET/S E/N - T/S E/IT - T/I
E/NT
A | 100 | 100 | — |
B | 100 | 75 | - |
C | 100 | 50 | — |
D | 100 | 25 | — |
E | 100 | - | 100 |
F | 100 | — | 75 |
& | 100 | — | 50 |
H | 100 | — | — |
I | 100 |
50
Mis ellung A B C D E F
H I 70/30 ET/S
(D
Tabelle IHB
Flammfestigkeit (ASTM D568-56T)
Flammfestigkeit (ASTM D568-56T)
Zeit, Sek. Einstufung
SE
16 14 11 40 34 17 37 9
SE NB NB SE SE SE SE SE
Vergleichsversuch für Vergleichszwecke - vollständige Verbrennung
.
Die vorstehenden Werte zeigen die ausgezeichnete Flanmfestif-keit
bestimmter erfindungsgemässer Mischungen. Ferner eignen sici
409885/U91
diese Mischungen als Fasern, Klebstoffe, Formteile, Überzüge,
zum Säumen von Geweben sowie für Laminierungszwecke.
Eine Reine von Mischungen aus Polyvinylchlorid (PVC) und einem
70/30-Poly(äthylenterephthalat/sebacat)-Copolyester [ET/S]
wird hergestellt und zu Filmen zum Vergleichen der physikalischen Eigenschaften dieser Mischungen gegenüber den physikalischen
Eigenschaften der einzelnen Komponenten der Mischungen verarbeitet. In der folgenden Tabelle IV sind die Werte enthal
ten, die bei der Durchführung dieser Vergleichsversuche erhalten worden sind. Aus diesen Werten ist zu ersehen, dass die
Mischungen sowohl verbesserte Zugfestigkeiten als auch erhöhte Dehnungen bewirken. Die Streckgrenze, die in dieser !Tabelle
angegeben ist, ist derjenige Punkt auf der Spannungs-Dehnungs-Kurve, bei welchem eine Erhöhung der Zunahme der Dehnung ohne
Zunahme der Spannung erfolgt.
Gewichts-^- | Tabelle IV | Bruchpunkt | % Dehnung | Dicke | |
Mischung | Verhältnis | Streckgrenze | kg/cm2 | 113 | 147 |
50/50 | kg/cm^ io Dehnung | 445 | 80 | 117 | |
1 | 57/43 | 343 22 | 414 | 81 | 94 |
2 | ST/33 | - | 594 | 48 | 117 |
3 | 80/20 | 446 21 | 484 | 703 | 180 |
4 | - | 455 48 | 240 | 16 | 104 |
5 ^ | • . - | 261 | |||
_ _ | |||||
Vergleich: 7/30 ET/S
Vergleich: PVC
Vergleich: PVC
A09885/U9
Claims (11)
1. Verträgliche und homogene Mischung aus Polyvinylchlorid und
einem Copolyester, dadurch gekennzeichnet, dass sie (A) 90 bis 10 Gewichts-^, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, eines
im wesentlichen nicht-plastifizierten Polyvinylchlorid-Polymeren
mit einer Intrinsicviskosität von 0,60 bis 1,0, gemessen in Cyclohexan bei 3O0C, und (B) 10 bis 90 Gewichts-^, bezogen
auf das Gesamtgewicht der Mischung, eines im wesentlichen nichtkristallisierbaren
Copolyesters mit einer Intrinsicvisicosität von 0,50 bis 1,10 und einem Erweichungspunkt zwischen 70 und
2200C enthält, wobei die Copolyester durch Umsetzung einer
Dicarbonsäure, ausgewählt aus aliphatischen und aromatischen Dicarbonsäuren oder niederen Alkylestern davon, mit einem GIykol,
ausgewählt aus Alkylenglykolen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen und Äthern davon, Cycloalkylenglykolen, Hydroxyalkylenderivaten
von Bisphenol A sowie Hydroxyalkylenderivaten von Diphenolen, erhältlich sind.
2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das im wesentlichen nicht-plastifizierte Polyvinylchlorid-Polymere
eine Intrinsicviskosität zwischen 0,65 und 0,80 besitzt und der im wesentlichen nicht-kristallisierbare Copolyester eine
Intrinsicviskosität von 0,60 bis 0,80 aufweist, wobei der Copolyester einen Erweichungspunkt zwischen 1500C und 1900C
aufweist.
3. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyvinylchlorid-Polymere 80 bis 55 Gewichts-^, bezogen auf
das Gesamtgewicht der Mischung, und der Copolyester 20 bis 45 Gewichts-^, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, ausmacht.
4. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
409885/1491
Polyvinylchlorid-Polymere 45 bis 20 Gewichts-%, bezogen auf
das Gesamtgewicht der.Mischung, und der Copolyester 55 bis 80 Gewichts-^, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, ausmacht.
5. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der im wesentlichen nicht-kristallisierbare Copolyester aus PoIy-(äthylenterephifchalat/sebacat),
Poly(tetramethylenterephthalat/ isophthalat), Poly(hexamethylenterephthalat/isophthalat), PoIy-(äthylen/neopentylterephthalat),
Poly(tetramethylenterephthalat/ isophthalat/sebacat), Poly(äthylen/neopentylterephthalat/sebacat),
Poly(äthylen/heopentylterephthalat/isophthalat) oder PolyCäthylen/neopentylterephthalat/isophthalat/sebacat) besteht.
6. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Form einer orientierten Paser vorliegt.
7. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie
in Form einer Faser vorliegt.
8. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Form eines Überzugs vorliegt.
9. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie
in Form eines geformten Gegenstandes vorliegt.
10. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Form eines Klebstoffes vorliegt.
11. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie
in Form eines Films, einer Bahn oder eines Bandes vorliegt.
409885/1491
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- 1974-06-11 FR FR7420168A patent/FR2233361A1/fr active Granted
- 1974-06-12 JP JP49066971A patent/JPS5043154A/ja active Pending
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