DE2719430C2 - Externally effective lubricant for polyvinyl chloride - Google Patents

Description

Bei der Verarbeitung von Polyvinylchlorid werden neben Stabilisatoren und anderen Hilfsmitten, insbesondere auch Gleitmittel benötigt Neben den sogenannten inneren Gleitmitteln, die vorzugsweise auf Basis von polare Gruppen enthaltenden Fettderivaten hergestellt sind, werden auch äußerlich wirksame Gleitmittel benötigt, die eine Trennwirkung entfalten und das Haften bzw. Kleben der heißen PVC-Mischungen auf den Verarbeitungswerkzeugen verhindern. Besonders wirksame Substanzen sind mit PVC unverträgliche Paraffine bzw. niedermolekulares Polyäthylen oder auch natürliche Wachse.When processing polyvinyl chloride, in addition to stabilizers and other auxiliaries, in particular Also required lubricants In addition to the so-called internal lubricants, which are preferably based on fat derivatives containing polar groups are produced, externally effective lubricants are also required, which develop a separating effect and the adhesion or sticking of the hot PVC mixtures to the processing tools impede. Particularly effective substances are paraffins incompatible with PVC or low molecular weight polyethylene or natural ones Waxes.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, solche Substanzen zu finden, die eine gute äußere Gleitwirkung entfalten, welche die der erwähnten Kohlenwasserstoffe bzw. Wachse übertrifft, bzw. welche über einen weiteren Gewichtsbereich eingesetzt werden können. It was an object of the present invention to find substances which have a good external lubricating effect unfold, which exceeds the hydrocarbons or waxes mentioned, or which over a further weight range can be used.

Erfindungsgemäß werden Umsetzungsproddkte des Hexamethylolmelamins mit Fettalkoholen und/oder Fettsäuren einer Kettenlänge von 12 bis 22 Kohlenstoffatomen, wobei auf 1 Mol Hexamethylolmelamin 4 bis 6 Mol des Alkohols entfallen, als äußerlich wirksame Gleitmittel für Polyvinylchlorid verwendet. Vorzugsweise werden solche Umsetzungsprodukte eingesetzt, bei denen der Fettalkohol 14 bis 18 Kohlenstoff a tome beträgt.According to the invention, reaction products of hexamethylolmelamine with fatty alcohols and / or Fatty acids with a chain length of 12 to 22 carbon atoms, with 4 to 1 mol of hexamethylolmelamine 6 moles of the alcohol are omitted, used as an externally effective lubricant for polyvinyl chloride. Preferably such reaction products are used in which the fatty alcohol 14 to 18 carbon atoms amounts to.

Die Wirkung der Umsetzungsprodukte des Hexamethylohnelamins mit Fettalkoholen, welche als Äther des Hexamethylolmelamins aufzufassen sind, zeigt sich besonders, wenn sie in einer Menge von 0,2 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das PVC eingesetzt werden. Selbstverständlich sind sie auch unter 0,2 Gewichtsprozent wirksam. In diesem Falle jedoch zeigen sie praktisch die gleiche Wirksamkeit wie die besonders günstig wirkenden Naturwachse oder die Paraffine und Polyäthylene.The effect of the reaction products of Hexamethylohnelamins with fatty alcohols, which are used as ethers of the Hexamethylolmelamins are to be understood, shows up especially when they are in an amount of 0.2 to 1 percent by weight, based on the PVC, can be used. Of course, they are also below 0.2 Weight percent effective. In this case, however, they show practically the same effectiveness as that particularly beneficial natural waxes or the paraffins and polyethylene.

Bei den erfindungsgemäß zu verwendenden MeI-aminmethylolalkyläthern bzw. Melaminmethylolalkylestern handelt es sich um bekannte Verbindungen bzw. in bekannter Weise herstellbare Substanzen. Zu ihrer Herstellung geht man von dem Hexamethylolmelamin aus, das sich durch Umsetzung von Melamin mit Formaldehyd im Überschuß herstellen läßt. Anschließend wird mit einem niederen Alkohol, insbesondere mit Methanol veräthert Diese Verätherung führt zum kristallisierten Melaminhexamethylolmethyläther.In the case of the melaminemethylol alkyl ethers to be used according to the invention or melamine methylol alkyl esters are known compounds or substances which can be prepared in a known manner. To their Production is based on hexamethylolmelamine, which is obtained by reacting melamine with formaldehyde can be produced in excess. Then with a lower alcohol, in particular with methanol etherified This etherification leads to crystallized melamine hexamethylol methyl ether.

Der MeJaminmethylolmethyläther wird dann mit einem Alkohol einer Kettenlänge von 12 bis 22 Kohlenstoffatomen, insbesondere von 12 bis 18 Kohlenstoffatomen zur Reaktion gebracht wobei das leicht flüchtige Methanol abdestilliert wird. Es ist auch möglich, von anderen Melaminmethylolalkyläthern auszugehen, beispielsweise von Äthanol oder Isopropanol. Je nach Wahl der Reaktionsbedingungen und der molaren Verhältnisse erhält man so ein Gemisch von Melaminmethylolalkyläthern, die 4 bis 6 Mol des vorgenannten längerkettigen Alkohols enthalten. Die übrigen OH-Gruppen sind dann vorzugsweise mit Methanol veräthert oder gegebenenfalls mit Äthanol und/oder Isopropanol.
Falls man die entsprechenden Melaminmethylolfettsäureester einsetzen will, geht man ebenfalls von den Äthern des Hexamethylolmelamins aus, vorzugsweise vom Methyläther. Auch in diesem Fall wird das leicht flüchtige Methanol abdestilliert Im allgemeinen werden nicht die reinen Verbindungen verwendet, sondern auch deren Gemische, da bei der Umätherung bzw. bei der Esterbildung Gemische der verschiedenen Verbindungen anfallen.The MeJaminmethylolmethyläther is then reacted with an alcohol with a chain length of 12 to 22 carbon atoms, in particular 12 to 18 carbon atoms, the volatile methanol being distilled off. It is also possible to start from other melamine methylol alkyl ethers, for example from ethanol or isopropanol. Depending on the choice of the reaction conditions and the molar ratios, a mixture of melamine methylol alkyl ethers containing 4 to 6 mol of the aforementioned longer-chain alcohol is obtained. The remaining OH groups are then preferably etherified with methanol or optionally with ethanol and / or isopropanol.
If you want to use the corresponding melamine methylol fatty acid esters, you also start from the ethers of hexamethylolmelamine, preferably from the methyl ether. In this case, too, the volatile methanol is distilled off. In general, it is not the pure compounds that are used, but also mixtures thereof, since mixtures of the various compounds are obtained during etherification or ester formation.

Unter den Fettalkoholen sind solche mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen bevorzugt z. B. n-Dodecylalkohol, n-Tetradecylalkohol, n-Hexadecylalkohol, n-Octadecylalkohol oder auch solche Gemische, wie sie aus natürlichen Fettsäuren bzw. deren Estern durch Reduktion gewonnen werden können. Die Fettalkohole können eine oder mehrere Doppelbindungen oder eine OH-Gruppe enthalten.Among the fatty alcohols those having 12 to 18 carbon atoms are preferred, for. B. n-dodecyl alcohol, n-tetradecyl alcohol, n-hexadecyl alcohol, n-octadecyl alcohol or mixtures such as those obtained from natural fatty acids or their esters by reduction can be won. The fatty alcohols can have one or more double bonds or an OH group contain.

Unter den Fettsäuren sind die bevorzugt, wie sie aus natürlichen Fetten herstellbar sind, insbesondere Fettsäuren mit einer Kette von 12 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen. Sie können Doppelbindungen und/oder OH-Gruppen enthalten.Preferred fatty acids are those that can be produced from natural fats, in particular fatty acids having a chain of 12 to about 18 carbon atoms. They can have double bonds and / or OH groups contain.

Wenn auch aus praktischen Gründen die aus natürlichen Fetten herstellbaren Fettalkohole bzw. Fettsäuren bevorzugt sind, so können ebenso gut die auf synthetischem Wege herstellbaren Fettalkohole bzw. Fettsäuren eingesetzt werden, die in der Regel Verzweigungen in der Kohlenstoffkette enthalten.Even if for practical reasons, the fatty alcohols or fatty acids that can be produced from natural fats are preferred, the synthetic fatty alcohols or fatty acids can just as well be used are used, which usually contain branches in the carbon chain.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen können allgemein bei der Verarbeitung von Polyvinylchlorid verwendet werden, d. h. aber auch bei Mischpolymerisaten, die neben dem Vinylchlorid in untergeordneter Menge noch andere Monomeren, wie z. B. Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinyllaurat, Vinylstearat oder auch Methylmethacrylat oder Äthylmethacrylat enthalten. Außer bei der Verarbeitung von sogenanntem Hart-PVC können die erfindungsgemäß einzusetzenden Umsetzungsprodukte auch verwendet werden bei Weichmacher enthaltendem PVC. Als Weichmacher kommen hier z. B. in Frage Dioctylphthalat, Diäthylsebacat oder auch sogenannte Polymerweichmacher.The compounds to be used according to the invention can generally be used in the processing of polyvinyl chloride be used, d. H. but also with copolymers, which in addition to the vinyl chloride in subordinate Amount of other monomers, such as. B. vinylidene chloride, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, Contain vinyl laurate, vinyl stearate or methyl methacrylate or ethyl methacrylate. Except for the The reaction products to be used according to the invention can process so-called rigid PVC can also be used for PVC containing plasticizers. As plasticizers come here z. B. in question Dioctyl phthalate, diethyl sebacate or so-called polymer plasticizers.

Neben den Weichmachern können die zu verarbeitenden PVC-Mischungen noch weitere Hilfsstoffe, wie Stabilisatoren, z. B. epoxidierte öle, Zinnstabilisatoren, Cadmium, Blei- oder Bariumseifen oder deren Phosphate sowie weiterhin Phosphite, wie zum Beispiel Triphenylphosphit, Tridecylphosphit und dergleichen mehr enthalten.In addition to the plasticizers, the PVC mixtures to be processed can contain other auxiliaries, such as Stabilizers, e.g. B. epoxidized oils, tin stabilizers, cadmium, lead or barium soaps or their phosphates and also phosphites such as triphenyl phosphite, tridecyl phosphite and the like contain.

Darüber hinaus können den zu verarbeitenden Mischungen weitere bekannte Gleitmittel zugesetzt werden, beispielsweise Calciumstearat oder Calciumlaurat sowie andere Hilfsstoffe wie Füllmittel, Farbstoffe und dergleichen mehr.In addition, other known lubricants can be added to the mixtures to be processed, for example calcium stearate or calcium laurate and other auxiliaries such as fillers, dyes and the like more.

Mit den erfindungsgemäß einzusetzenden Umset-With the implementation to be used according to the invention

zungsprodukten liegen Gleitmittel vor, die bei niedriger Plastizierzeit:products contain lubricants which, with a low plasticizing time:

Dosierung die Wirkung von hervorragenden, bekannten Gleitmitteln erreichen, bei höherer Dosierung diesen aber deutlich überlegen sind. In den nachfolgenden Beispielen ist die Wirkung der erfindungsgemäß einzusetzenden Gleitmittel durch das Verhalten im Plastographen erläutert sowie auch die Wirkung auf den Knetwiderstand beschrieben.Dosage achieve the effect of excellent, well-known lubricants, with higher dosages these but are clearly superior. In the examples below is the effect of the lubricants to be used according to the invention through their behavior in the plastograph explained as well as the effect on the kneading resistance described.

BeispieleExamples

1. Als Meßgerät diente ein Plastograph*) (Plasticorder PL 151) der Firma Brabender, der auf eine Kammertemperatur von 165° und eine Drehzahl von 30 Upm eingestellt war. Die Einwaage der Prüfmischung betrug stets 29 g. Der Grundansatz bestand aus1. A plastograph *) (Plasticorder PL 151) from Brabender, which has a chamber temperature of 165 ° and a speed of 30 rpm was set. The initial weight of the test mixture was always 29 g. The basic approach consisted of

100 g Suspensions-PVC (K-Wert 57) 2 g dreibasisches Bleisulfat 0,3 g Calciumstearat.100 g suspension PVC (K value 57) 2 g tribasic lead sulfate 0.3 g calcium stearate.

*) (vergl. P. Klenk, Zeitschrift »Der Plastverarbeiter« 21 (1970/7)S.642/644)*) (see P. Klenk, magazine "Der Plastverarbeiter" 21 (1970/7) p.642/644)

Diesem Grundansatz wurden verschiedene Mengen von Fettalkoholäthern des Hexamethoxymelamins sowie zum Vergleich Hartparaffin eines Tropfpunktes von etwa 105° C zugefügt. In der nachfolgenden Tabelle ist in der ersten Spalte die Kurzbezeichnung des Äthers und dann die eingesetzte Menge, bezogen auf PVC, angeführt. Es folgen dann die gefundenen Piastizierzeiten in Minuten.Using this basic approach, various amounts of fatty alcohol ethers were made from hexamethoxymelamine as well for comparison, hard paraffin with a dropping point of about 105 ° C. was added. In the table below is in the first column the abbreviation of the ether and then the amount used, based on PVC, is given. The plasticizing times found then follow in minutes.

(Nullwert) 11.6 (Vergleich)(Zero value) 11.6 (comparison)

Knetwiderstand zu Beginn:Knead resistance at the beginning:

3,15 (Nullwert) 2,93 (Vergleich)3.15 (zero value) 2.93 (comparison)

Knetwiderstand nach 15 Min.:Kneading resistance after 15 min .:

2,50 (Nullwert) 2,4 (Vergleich)2.50 (zero value) 2.4 (comparison)

TabelleTabel

Fettalkoholäther Menge des ÄthersFatty alcohol ether Amount of ether 0,1 Gew.-%
0,25 Gew.-%
0,1 Gew.-%
0,25 Gew.-%0.1 wt%
0.25 wt%
0.1 wt%
0.25 wt% PlastizierzeitPlasticizing time Suspensions-PVC (K-Wert 70)
Dioctylphthalat
dreibasisches Bleisulfat
CalciumstearatSuspension PVC (K value 70)
Dioctyl phthalate
tribasic lead sulfate
Calcium stearate Lauryl-
Lauryl-
Stearyl-
Stearyl-Lauryl
Lauryl
Stearyl
Stearyl Vergleich mit 0,1 Gew.-%
Paraffin 0,25 Gew.-°/oComparison with 0.1% by weight
Paraffin 0.25% by weight 4,3 Min.
34,2 Min.
7,4 Min.
25,6 Min.4.3 min.
34.2 min.
7.4 min.
25.6 min. 7,5 Min.
23,2 Min.7.5 min.
23.2 min. 2. Es wurde folgende Grundmischung verwendet:2. The following basic mixture was used: 80 g
70 g
2g
0,3 g80 g
70 g
2g
0.3 g

Dazu wurde 1,5 g Hexamethoxy-dimethyl-tetraisoalkyl (Ci2-is)-melaminäther gegeben und wie unter 1) die Plastizierzeit gemessen. Außerdem wurde in einem 60 g fassenden Meßkneter mit 50 g Füllung der maximale Knetwiderstand in m · kp · see-¹ bei 40 Upm bestimmt.1.5 g of hexamethoxy-dimethyl-tetraisoalkyl (Ci2-is) melamine ether were added and the plasticizing time was measured as under 1). ^{In addition, the maximum kneading resistance in m · kp · see-1} at 40 rpm was determined in a measuring kneader with a capacity of 60 g and a filling of 50 g.

Es wurde gefunden:It was found:

Plastizierzeit: 71,0 MinutenPlasticizing time: 71.0 minutes

Knetwiderstand zu Beginn: 2,58Kneading resistance at the beginning: 2.58

Knetwiderstand nach 15 Min.: 2,34Kneading resistance after 15 minutes: 2.34

Als Versuch wurden als Nullwert die gleichen Bestimmungen ohne Zusatz und als Vergleichsversuch mit 1,5 g Isotridecylstearat vorgenommen. Dabei wurden folgende Werte gefunden:As an experiment, the same determinations were used as the zero value made without addition and as a comparative experiment with 1.5 g of isotridecyl stearate. There were found the following values:

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verwendung von Umsetzungsprodukten des Hexamethylolmelamins mit Fettalkoholen und/ oder Fettsäuren einer Kettenlänge von 12 bis 22 Kohlenstoffatomen, wobei auf 1 Mol Hexamethylolmelamin 4 bis 6 Mol des Alkohols und/oder der Fettsäure entfallen, als äußerlich wirksames Gleitmittel für Polyvinylchorid.1. Use of reaction products of hexamethylolmelamine with fatty alcohols and / or fatty acids with a chain length of 12 to 22 carbon atoms, with 1 mole of hexamethylolmelamine 4 to 6 moles of the alcohol and / or the fatty acid are omitted as an externally effective lubricant for polyvinyl chloride. 2. Verwendung von Umsetzungsprodukten nach Anspruch 1, wobei die Kohlenstoffkette des Fettalkohols 12 bis 18 Kohlenstoff atome beträgt2. Use of reaction products according to claim 1, wherein the carbon chain of the fatty alcohol Is 12 to 18 carbon atoms 3. Verwendung von Umsetzungsprodukten nach Anspruch 1 und 2 in einer Menge von 0,1 bis 1 Gewichtsprozent, insbesondere 0,2 bis 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf Polyvinylchlorid.3. Use of reaction products according to claim 1 and 2 in an amount of 0.1 to 1 percent by weight, in particular 0.2 to 0.5 percent by weight, based on polyvinyl chloride.