DE2909039C3 - Vinylchloridpolymerisate mit Oberflächenglätte - Google Patents
Vinylchloridpolymerisate mit OberflächenglätteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Vinylchloridpolymerisat-Massen mit verbesserter Durchsichtigkeit, Verarbcitbarkeit
und Oberflächenglätte.
Vinylchloridpolymerisate werden in großem Umfang wegen ihrer ausgezeichneten physikalischen und chemischen
Eigenschaften verwendet. Jedoch weisen sie hinsichtlich ihrer Verarbeitbarkeit zahlreiche Nachteile
auf, wie einen engen Bereich der Verarbeitungstemperaturen, bei denen eine Formgebung oder ein Verpressen
durchgeführt werden kann, und zwar wegen ihrer nur geringen Unterschiede zwischen deji Verarbeitungstemperaturen und der thermischen Zersetzungstemperatur des Polymerisats. Außerdem besitzen sie
eine langsame Gelierungsjieschwindigkeit. Es ist bekannt,
daß derartige Nachteile in gewissem Grad durch die Zugabe von Weichmachern beseitigt werden
können; jedoch wirft die Zugabe von Weichmachern nicht nur andere Nachteile, wie ein Verdampfen oder
ein Ausschwitzen der Weichmacher, auf, sondern auch Verschlechterungen hinsichtlich der mechanischen
Eigenschaften der Formkörper aus Vinylchloridpolymerisaten.
Um andererseits eine verbesserte Verarbeitbarkeit zu erhalten, so daß die Formkörper von Vinylchloridpolymerisat-Massen eine glatte Oberfläche haben, die Gelierungsgeschwindigkeit erhöht wird und ein Tiefziehen erfolgreich durchgeführt werden kann, sind einige Versuche gemacht worden, den Vmylchloridpolymerisaten als ein polymeres Verarbeitungshilfsmutel ein mit dem Vinylchloridpolymerisat verträgliches Mischpolymerisat, wie ein Mischpolymerisat aus Styrol und Acrylnitril, ein Mischpolymerisat hauptsächlich aus Methacrylsäure-methylester und Styrol oder ein Mischpolymerisat hauptsächlich aus Methacrylsäuremethylester und einem Acrylsäure-alkylester, zuzusetzen.
Um andererseits eine verbesserte Verarbeitbarkeit zu erhalten, so daß die Formkörper von Vinylchloridpolymerisat-Massen eine glatte Oberfläche haben, die Gelierungsgeschwindigkeit erhöht wird und ein Tiefziehen erfolgreich durchgeführt werden kann, sind einige Versuche gemacht worden, den Vmylchloridpolymerisaten als ein polymeres Verarbeitungshilfsmutel ein mit dem Vinylchloridpolymerisat verträgliches Mischpolymerisat, wie ein Mischpolymerisat aus Styrol und Acrylnitril, ein Mischpolymerisat hauptsächlich aus Methacrylsäure-methylester und Styrol oder ein Mischpolymerisat hauptsächlich aus Methacrylsäuremethylester und einem Acrylsäure-alkylester, zuzusetzen.
Jedoch haben alle diese vorstehend genannten Methoden zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit von
Vinylchloridpolymerisaten schwerwiegende Nachteile, wie nachstehend erläutert wird.
Ein Mischpolymerisat aus Styrol und Acrylnitril beeinträchtigt die thermische Stabilität des Polymerisats
und verbessert nicht in bemerkenswerter Weise seine Verarbeitbarkeit, wie die Gelierungsgeschwindigkeit
und die Tiefzieheigenschaften.
Im Vergleich zu diesen Mischpolymerisaten vermögen einige Mischpolymerisate aus hauptsächlich Methacrylsäure-methylester
und Styrol und einige Mischpolymerisate aus hauptsächlich Methacrylsäure-methyl-
w ester und einem Acrylsäure-alkylester die Gelierungsgeschwindigkeit
wirksam zu beschleunigen und auch die Dehnung bei einer hohen Temperatur zu steigern,
wodurch man zufriedenstellende Tiefzieheigenschaften erhalten kann, und ferner die Geeignetheit für eine
J5 Verarbeitbarkeit, beispielsweise der Formgebung unter
vermindertem Druck, in bemerkenswerter Weise zu verbessern. Jedoch treten sehr häufig ungelierte
Teilchen, sogenannte »Fischaugen« auf, und die Wirksamkeit bezüglich einer Verbesserung der Oberflä-
·»> chenglätte der Formkörper, wie stranggepreßte Folien,
ist mangelhaft.
Wie vorstehend dargelegt worden ist, ist es schwierig,
mit bekannten polymeren Verarbeitungshilfsmitteln Formkörper zu erhalten, die eine in hohem Maße
-π befriedigende Oberflächenglätte besitzen und die
gleichzeitig eine möglichst geringe Menge ungelierter Teilchen enthalten.
Nach der bisher erhaltenen Kenntnis aufgrund des Standes der Technik ist es in besonderem Maße
vi erforderlich, einerseits den Polymerisationsgrad des
polymeren Verarbeitungshilfsmittels zu erhöhen, um einen Formkörper mit einer verbesserten Oberflächenglätte
zu erhalten, und andererseits den Polymerisationsgrad eines solchen Verarbeitungshilfsmittels zu
erniedrigen, um die urigelierten Teilchen in dem Formkörper herabzusetzen. Ein Verfahren, das diese
beiden Erfordernisse gleichzeitig erfüllt ist — soweit bekannt — noch nicht entwickelt worden.
Vorliegender Erfindung lag daher die Aufgabe
«ο zugrunde, ein derartiges Mittel zur Verfügung zu stellen,
das diese beiden Erfordernisse erfüllt. Diese Aufgabe wird nun gemäß vorliegender Erfindung erfüllt.
Gegenstand der Erfindung sind demzufolge Vinylchloridpolymerisat-Massen
aus:
(1) 100 Gewichtsteile Vinylchloridpolymerisat und
(2) 0,1 bis 30 Gewichtsteile eines polymeren Verarbeitungshilfsmittels,
bestehend aus
(A) 10 bis 100 Gewichtsteilen eines Mischpolymerisats aus
(a) 20 bis 99 Gewichtsprozent eines Methaerylsäurealkylesters,
(b) 1 bis 70 Gewichtsprozent eir.es Itaconsäu- ϊ
redialkylesters und
(c) 0 bis 60 Gewichtsprozent eines damit mischpolymerisierbaren Monomeren und
(B) 0 bis 90 Gewichtsteilen eines Mischpolymeri- in sats aus
(i) 80 bis 100 Gewichtsprozent eines Meth-
acrylsäurealkylesters und
(ii) 0 bis 20 Gewichtsprozent eines damit mischpolymerisierbaren Monomeren,
(ii) 0 bis 20 Gewichtsprozent eines damit mischpolymerisierbaren Monomeren,
wobei die Summe der Mengen der Mischpolymerisate (A) und (B) 100 Gewichtsteile des polymeren Verarbeitungshilfsmittels
ergibt, sowie gegebenenfalls üblichen Zusatzstoffen undüblichen Mengen. >o
Bei vorliegender Erfindung wird nun auf Basis dieser gewonnenen Erkenntnis erreicht, daß ein polymeres
Verarbeitungshilfsmittel aus einem Mischpolymerisat eines Methacrylsäure-alkylesters und eines Itaconsäuredialkylesters
nicht nur die Gelierungsgeschwindigkeit beschleunigt, wobei praktisch keine ungelierten Teilchen
auftreten, und den Vinylchloridpolymerisaten eine
ausgezeichnete Verarbeitbarkeit, wie eine erhöhte Dehnung bei hoher Temperatur, verleiht, sondern auch
die Oberflächenglätte der erhaltenen Formkörper in jo bemerkenswerter Weise verbessert
In der Zeichnung sind drei Mikrofotographien in 40facher Vergrößerung dargestellt, d^ in den Fi g. 1, 2
und 3 jeweils die Oberfläche eines Formkörpers, nämlich eines Fadens aus Vinylchlc idpolymerisats, J5
zeigen, der zur Begutachtung der Oberflächenglätte des Formkörpers aus einem Vinylchloridpolymerisat gemäß
vorliegender Erfindung herangezogen wird.
Das gemäß vorliegender Erfindung verwendete polymere Verarbeitungshilfsmittel besieht aus (A) 10 bis
100 Gewichtsteilen eines Mischpolymerisats aus 20 bis 99 Gewichtsprozent eines Methacrylsäure-alkylesters, 1
bis 70 Gewichtsprozent eines Itaconsäure-dialkylesters
und 0 bis 60 Gewichtsprozent eines oder mehrerer damit mischpolymerisierbarer Monomeren und aus (B) ·*>
0 bis 90 Gewichtsteilen eines Mischpolymerisats aus 80 bis 100 Gewichtsprozent eines Meihacrylsäure-alkylesters
und 0 bis 20 Gewichtsprozent eines oder mehrerer damit mischpolymerisierbarer Monomeren.
Am meisten bevorzugt ist ein polymeres Verarbeitungshilfsmittel aus 10 bis 90 Gewichtsteilen eines Mischpolymerisats
(A) und 90 bis 10 Gewichtsteilen eines Mischpolymerisats (B).
Alle hierin angegebenen Verhältnisse beziehen sich auf die Verhältnisse zwischen den Gehalten der
betreffenden Bestandteile des Mittels, des polymeren Verarbeitungshilfsmittels oder des Comonomeren. Da
jedoch der Polymerisationsgrad jedes Polymerisats gewöhnlich 95% oder höher liegt, können die
vorgenannten Verhältnisse als praktisch identisch mit den Verhältnissen zwischen den eihgesefzlen Monomeren
betrachtet werden.
Das polymere Verarbeitungshilfsmittel aus den Mischpolymerisaten (A) und (B) wird vorzugsweise
durch ein Naßvermischen der beiden Mischpolymerisa· h5
te hergestellt, da ein Mischen der beiden Mischpolymerisate in Pulverform eine schlechtere Verarbeitbarkeit
und Durchsichtigkeit des erhaltenen Mittels liefert.
Das Naßvermischen kann entweder durch Vermischen der Mischpolymerisate (A) und (B) in Latexform
oder durch Zugabe und Polymerisieren des Monomerenbestandteils des einen der Mischpolymerisate in
Gegenwart des anderen Mischpolymerisats durchgeführt werden. Im letztgenannten Fall können die
Monomerenbestandteile des Mischpolymerisats (B) dem Mischpolymerisat (A) zugegeben und mit ihm
polymerisiert werden oder umgekehrt Bei ditjen Vermischungsverfahren einschließlich des Vermischens
in Latexform besteht ein besonders bevorzugtes Verfahren darin, daß 90 bis 10 Gewichtsteile Monomerer,
die das Mischpolymerisat (A) bilden, zu 10 bis 90 Gewichtsteilen des Mischpolymerisats (B) zugegeben
werden und daß das ganze dann polymerisiert wird. Dieses Verfahren im Vergleich zu anderen Verfahren
verhindert in besonders wirksamer Weise das Auftreten von ungelierten Teilchen und gewährleistet ferner eine
verbesserte Oberflächenglätte und Durchsichtigkeit
Die hierin verwendeten Ausdrücke »Zugabe und Polymerisation« oder »Polymerisation von Monomeren
in Gegenwart eines Mischpolymerisats« werden in einem breiteren Sinne als eine »Pfropfpolymerisation«
verwendet, und alle in dieser zweiten Polymerisationsstufe einzusetzenden Monomeren, die nach der ersten
Polymerisationsstufe durchgeführt wird, werden nicht notwendigerweise auf das in der ersten Sture erhaltene
Mischpolymerisat aufgepfropft, sondern ein Teii der Monomeren kann in ungepfropftem Zustand polymerisiert
werden, wodurch man ein Polyblend erhält.
Hinsichtlich der IO bis 100 Gewichtsteile des Mischpolymerisats (A) werden 0 bis 90 Gewichtsteile
des Mischpolymerisats (B) nach vorliegender Erfindung verwendet Die Verwendung des Mischpolymerisats (B)
in größeren Mengen ist unerwünscht, da zahlreiche ungelierte Teilchen auftreten.
Das Mischpolymerisat (A) besteht aus 20 bis 99 Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 bis 80 Gewichtsprozent
und am meisten bevorzugt aus 20 bis 60 Gewichtsprozent eines Methacryfsäure-alkylesters, aus
1 bis 70 Gewichtsprozent, vorzugsweise t bis 60 Gewichtsprozent und am meisten bevorzugt 10 bis 60
Gewichtsprozent eines Itaconsäure-dialkylesters, und aus 0 bis 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0 bis 20
Gewichtsprozent, eines oder mehrerer Monomeren, die damit mischpolymerisierbar sind. Wenn ein Itaconsäure-dialkylester
in geringeren Mengen verwendet wird, wird das erhaltene polymere Verarbeitungshilfsmittel
nicht gleichmäßig in det,i Vinylchloridpolymerisat unter
üblichen Verarbeitungsbedingungen dispergiert, und es sind noch zahlreiche ungelierte Teilchen vorhanden.
Zwar kann das Auftreten ungelierte Teilchen durch Heraosetzung des Polymerisationsgrades des polymeren
Verarbeitungshilfsmittels unter Erhöhung der Schmelzfließfähigkeit verhindert werden, doch geht
dann die Wirkung einer Verbesserung der Verarbeitbarkeit von Vinylchloridpolymerisaten verloren. Anderer·
seits verschlechtert Itaconsäure-dialkylesler im Über·
schuß der vorgenannten Menge die Durchsichtigkeit des erhaltenen Vinylchloridpolymerisats,
Für den Methaerylsäufe^lkylestef, der einer der
Bestandteile des Mischpolymerisats (A) ist, wird ein Methacrylsäure-alkylester mit I bis 8, vorzugsweise I
bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest verwendet. Methacrylsäure-methylester ist besonders bevorzugt.
Für den Itacor.säure-dialkylester, der ein weiterer Bestandteil des Mischpolymerisats (A) ist, wird ein
Itaconsäure-dialkylester mit I bis 18, vorzugsweise 1 bis
10 Kohlenstoffatomen im Alkylrest verwendet, Itaconsäure-diäthylester
und-dibuty|ester sind besonders geeignet
Das eharacteristischste Merkmal vorliegender Erfindung
besteht darin, daß das als Verarbeitungshilfsmittel verwendete Polymerisat überwiegend aus einem Mischpolymerisat
aus einem Itaconsäure-dialkylester und einem Methacrylsäure-alkylester besteht Wegen dieses
Merkmals kann man die vorstehend beschriebene ausgezeichnete Verarbeitbarkeit erzielen. Die Verarbeitbarkeit
kann weiterhin in geringem Umfang gesteuert werden, indem man ein mit den vorgenannten
Monomeren mischpolymerisierbares Monomeres mit dem Mischpolymerisat mischpolymerisiert
Beispiele von mit einem Methacrylsäure-alkylester und einem Itaconsäure-dialkylester mischpolymerisierbaren
Monomeren sind aromatische Vinylverbindungen, wie Styrol, a-Methylstyrol und Chlorstyrol, ferner
Acrylsäure-alkylester, wie Acrylsäuremethylester, -äthylester, -butylester und -2-äthyIhexylester, des
weiteren ungesättigte Nitrile, wie Acrylnitril und Methacrylnitril, Vinyläther, wie Methylvnyläther und
Äthylvinyläther, ferner Vinylketone, wie Methylvinylketon und Äthylvinylketon, sowie schließlich Vinylester,
wie Vinylacetat Man kann ein oder mehrere Monomere als diese dritte Komponente in einer Menge mitverwenden,
die nicht das Verhalten des polymeren Verarbeitungshilfsmittels beeinträchtigt, das heißt in einer
Menge im Bereich von 0 bis 60 Gewichtsprozent.
In den meisten Fällen ist es vorteilhaft die Monomeren als dritte Komponente, die in Verbindung
mit Methacrylsäure-methylester und Itaconsäure-dialkylester
verwendet werden können, in einer Menge von 0 bis 20 Gewichtsprozent einzusetzen, doch ist es in
einigen Fällen vorteilhaft, daß diese dritte Komponente vorsätzlich zugegeben wird, um den Vinylchloridpolymerisaten
weitere wünschenswerte Eigenschaften zu verleihen, ohne die vorteilhaften Merkmale des
polymeren Verarbeitungshilfsmittels vorliegender Erfindung zu beeinträchtigen, wodurch ein Vinylchloridpolymerisat
mit verbesserter Oberflächenglätte und einer genngeren Anzahl ungelierter Teilchen erhalten
werden kann.
Unter den Monomeren zur Verwendung als dritte Komponente sind Acrylsäure-alkylester aus den nachstehenden
Gründen besonders vorteilhaft.
Wenn ein Acrylsäure-alkylester zu den Monomerenbestandteilen
des Mischpolymerisats (A) zugegeben wird, wird die Glasübergangstemperatur (Tg) des
Mischpolymerisats (A) herabgesetzt, wodurch die Verarbeitungsbedingungen, wie ein erleichtertes Granulieren
und Trocknen, nach der Ausfällung des Mischpolymerisats in Latexform mittels eines Salzes
oder einer Säure bei der Herstellung des polymeren Verarbeitungsililfsmitlels verbessert werden und wodurch
auch ein Kleben des Vinylchloridpolymerisats auf den Walzenoberflächen während des Kalanderns
verhindert werden kann.
je höher die Menge des verwendeten Acrylsäure-alkylesters
liegt, umso bemerkenswerter sind im allgemeinen die vorteilhaften Wirkungen. Eine überschüssige
Menge Acrylsäure-alkylester jedoch ergibt eine schlechte Verarbeitung des polymeren Verarbeitungshilfsmittels, und somit werden 20 bis 60 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 20 bis 50 Gewichtsprozent. Acrylsäure-alkylester eingesetzt.
Besonders geeignete Acrylsäure-alkylester sind
Acrylsäure-äthylester und -butylester.
Das Mischpolymerisat (B) besteht aus 80 bis 100 Gewichtsprozent vorzugsweise 90 bis 100 Gewichtsprozent,
eines Methacrylsäure-alkylesters und 0 bis 20
Gewichtsprozent vorzugsweise 0 bis 10 Gewichtspro-
zent eines oder mehrerer mit dem Methacrylsäure-alkylester mischpolymerisierbaren Monomeren. Man
kann den gleichen Methacrylsäure-alkylester wie für das Mischpolymerisat (A) verwenden. Der Zusatz einer
geringeren Menge Methacrylsäure-alkylester zum
ίο Mischpolymerisat (B) ist unerwünscht da die Wirkung
einer verbesserten Verarbeitbarkeit des Vinylchioridpolymerisats
beeinträchtigt wird.
Beispiele von mit dem Methacrylsäure-alkylestern
mischpolymerisierbaren Monomeren sind Acrylsäurealkylester, wie Acrylsäure-methylester, -äthylester,
-n-butylester und -2-äthyl-hexylester, ferner aromatische
Vinylverbindungen, wie Styrol, a-Methylstyrol und Chlorstyrol, des weiteren ungesättigte Nitrile, wie
Acrylnitril und Methacrylnitril, weiterhin Vinyläther,
wie Methylvinyläther und Äthylvinyläther, sowie Vinylketone,
wie Methylvinylketon end Äthylvinylketon.
sowie schließlich Vinylester, wie Vinyracetat
Das polymere Verarbeitungshilfsmittel vorliegender Erfindung kann in an sich bekannter Weise hergestellt
werden, und es ist erwünscht, daß das polymere Verarbeitungshilfsmittel einen verhältnismäßig hohen
Polymerisationsgrad aufweist, wenn es mit einem Vinylchloridpolymerisat vermischt wird. Es ist vorteilhaft
daß der Polymerisationsgrad, welcher gewöhnlich
jo in bezug auf die Zusammensetzung und den Polymerisationsgrad
des Vinylchloridpolymerisats bestimmt wird, derart ist, daß die reduzierte Viskosität mindestens
0,1 dl/g, vorzugsweise mindestens 0,5 dl/g, gemessen bei
200C, bei einer Lösung von 0,4 g des polymeren
J5 Verarbeitungshilfsmittels in 100 ml Chloroform beträgt.
Die mit dem polymeren Verarbeitungshilfsmittel vorliegender Erfindung zu vermischenden Vinylchloridpolymerisate
umfassen Polyvinylchlorid, ein Mischpolymerisat von mindestens 80% Vinylchlorid und einem
oder mehreren damit mischpolymerisierbaren Monomeren, wie Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Acrylsäureester,
Acrylnitril, Äthylen oder Propylen, ferner Derivate des Polyvinylchlorids und deren Mischpolymerisate,
wie die durch eine weitere Chlorierung der vorgenannten Polymerisate erhaltenen Polymerisate,
oder ein Gemisch von zwei oder mehreren Polymerisaten aus den vorgenannten Gruppen.
Das polymere Verarbeitungshilfsmittel vorliegender Erfindung wird in einer Menge von 0,1 bis 30
->o Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,5 bis 10 Gewichtsteilen,
je 100 Gewichtf.teile Vinylchloridpolymerisat zugesetzt.
Wenn das Verarbeitungshilfsmittcl in einer geringeren Menge zugesetzt wird, wird die Wirkung einer
* eräesserten Verarbeitbarkeil des VinylchloridpoJymerisats
beeinträchtigt während größere Mengen an diesem Verartieitungshilfsmitlel die dem Vinylchloridpolymerisat
innewohnenden Eigenschaften verschlechtern.
Gegenbersenfalls können die Vinylchloridpolymerisate nach vorliegender Erfindung außer dem vorgenannten Vinylchloridpolymerisat und dem polymeren Verar= beitungshilfsmittcl Zusatzstoffe enthalten, wie Stabilisatoren. Antioxidantien. UV-Strahlen-Absorptionsmhtel. Schmiermittel. Schhigzähigkcitsmoclifizicrungsmittcl.
Gegenbersenfalls können die Vinylchloridpolymerisate nach vorliegender Erfindung außer dem vorgenannten Vinylchloridpolymerisat und dem polymeren Verar= beitungshilfsmittcl Zusatzstoffe enthalten, wie Stabilisatoren. Antioxidantien. UV-Strahlen-Absorptionsmhtel. Schmiermittel. Schhigzähigkcitsmoclifizicrungsmittcl.
hi Weichmacher. Farbstoffe. Füllstoffe und Treibmittel in
üblichen Mengen.
Die Beispiele erläutern die r.rfincliing. Die in Teilen
angegebenen Mengen sind Gcwichisteile.
Ein mit einem Rührer ausgerüstetes Reaktionsgefäß wird mit 300 Teilen destilliertem Wasser, 1.0 Teilen
Natrium-dodecylbenzolsulfonat, das in Wasser gelöst worden ist. 0,03 Teilen Kaliumpersulfat. 0.0075 Teilen ί
Natriumhydrogensulfit, 75 Teilen Methacrylsäure-me· thylester und 0,015 Teilen n-Dodecylmercaptan beschickt.
Die Luft im Reaktionsgefäß wird mittels Stickstoff verdrängt. Das Gemisch in dem Reaktionsgefäß
wird unter Rühren auf 50°C erwärmt und 6 Stunden in
auf dieser Temperatur gehalten. Anschließend fügt man 0.01 Teile Kaliumpersulfat. 0.0025 Teile Natriumhydrogensulfit.
\2.ri Teile Methacrylsäuremethylester und
Itaconsäure-dibutylester hinzu und läßt das Rcakiionsgemisch 15 Stunden bei 50"C reagieren. Nach dem ιί
Abkühlen des Reaktionsgemisches fällt man den erhaltenen Latex mittels Aluminiumsulfat aus. neutralisiert
ihn. filtriert ihn ab. wäscht ihn mit Wasser und
»polymeres Verarbeitungshilfsmittel Nr. I« bezeichnet -'"
wird. Die Umwandlung ist 99.10Zo.
3 Teile dieses Polymerisats werden mit 100 Teilen
Polyvinylchlorid vom durchschnittlichen Polvmcrisationsgrad
700. 2 Teilen einer Dioctylzinnmercaptovcrbindung.
0.8 Teilen Stearylalkohol und 0.2 I eilen eines :>
Montansäuresalzes vermischt. Das erhaltene Produkt wird zu einem Formstück verarbeitet, dessen Eigen
schäften untersucht werden (vgl. Tabelle I). Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefaßt,
ι» Beispiel 2
Polymere Verarbeitungshilfsmittel, die jeweils die in
Tabelle Il angegebene Zusammensetzung und reduzierte Viskosität besitzen (»polymere Verarbeitungshilfsmittel
Nr. 2 bis 5«). werden in der gleichen Weise wie in ι. Beispiel 1 hinsichtlich der in Tabelle I angegebenen
Eigenschaften untersucht. Die erhaltene Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle III angegeben. Der Polymerisationsgrad dieser polymeren Verarbcitungshilfsmittel. mit
Ausnahme von Nr. 3. sind in geeigneter Weise durch i"
Zugabe von n-Dodecylmercaptan in der ersten Polymerisationsstufe geregelt worden. Sowohl in der ersten als
auch in der zweiten Holymerisationsstuie sind bei allen
Beispielen, einschließlich dieses Beispiels und der Vergleichsbeispiele. 0.04 Teile Kaliumpersulfat 0.01 '<
Teile Natriumhydrogensulfit als Redox-Initiatoren verwendet worden, bezogen auf insgesamt 100 Teile
Monomere.
B e i s ρ i e 1 3
Es wird ein polymeres Verarbeitungshilfsmittel unter den gleichen Bedingungen hergestellt, wie sie angewendet
worden sind, um das Polymere Verarbeitungshilfsmittel Nr. 2 zu erhalten, jedoch mit der Maßgabe, daß
die erste und die zweite Polymerisationsstufe in ü umgekehrter Reihenfolge durchgeführt worden sind,
wie aus Tabelle II ersichtlich ist. Das so erhaltene polymere Verarbeitungshilfsmittel wird dann in der
gleichen Weise wie in den vorstehenden Beispielen untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle III w>
angegeben (»polymeres Verarbeitungshilfsmittel Nr. 6«).
Ein Gemisch aus 300 Teilen Wasser. 1 Teil t"
N3trium-dodecy!benzo!s«!fop.3t 0,i 2 Teilen Kaüunipersulfat
0.03 Teilen Natriumhydrogensulfit 50 Teilen Methacrylsäuremethylester und 50 Teilen Itaconsäuredibutylester
wird 15 Stunden bei 50" C polymerisiert. Man erhält einen Polymerisatlatex (A).
Getrennt davon wird ein Gemisch aus 300 Teilen Wasser. 1 Teil Natrium-dodecylbenzolsulfonat, 0.04
Teilen Kaliumpersulfat. 0,01 Teilen Natriumhydrogensulfit, 100 Teilen Methacrylsäuremethylester und 0,03
Teilen n-Dodecylmercaptan 15 Stunden bei 50cC
polymerisiert. Man erhält den Polymerisatlatex (B).
Die Polymerisatlatices (A) und (B) werden nach gründlichem Vermischen miteinander einer Nachbehandlung
unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel I unterworfen, tun ein Polymerisat zu erhalten.
das als »polymeres Verarbcitungshilfsmittel Nr. 7« bezeichnet wird. Dieses polymere Verarbeitungshilfsmittel
wird unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hinsichtlich der in Tabelle I angegebenen
Eigenschaften untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle III angegeben.
Beispiel ')
Die Untersuchungen werden in genau der gleichen Weise wie in Beispiel I durchgeführt, jedoch mit der
Maßgabe, daß die Gemische der in der ersten Polymerisationsstiifc erhaltenen Polymerisate modifiziert
werden, wie aus Taballc Il ersichtlich ist. Die Ergebnisse sind in Tabelle IM zusammengefaßt (»polymeres
Vera: bciningshilfsmittcl Nr. 8«).
Durchsichtigkeit:
ledes Polymerisatprodukt wird 3 Minuten mittels Walzen verknetet, die eine Oberflächentemperatur
von 160"C aufweisen, und 3 Minuten bei 200'C zur
Herstellung einer Fellprobe von 3 mm Dicke verpreßt. Die Durchlässigkeit paralleler Strahlen
und die Trübung dieser Fellprobe werden mittels eines Trübungsmessers vom integrierenden Kugeltyp
mit einem C-Filter gemäß JIS k-6714 gemessen.
Oberflächenglätte:
Jedes Polymerisatprodukt wird 3 Minuten mittels waizen verknciei. uic cmc Ouci fiäLncniCMipCrötür
von 160" C aufweisen, und dann zu Endlosfäden
durch ein Strömungsprüfgerät vom Koka-Typ verpreßt. Die Oberflächenglätte dieser Endlosfäden
wird mikroskopisch bei 40facher Vergrößerung begutachtet. Für die Begutachtung werden 5
Grade für die Fadenoberfläche gewählt: A. B. C. D und E. Die Mirkofotographien der verwendeten
Fadenoberflächen als Bewertungsstandard sind in den Figuren angegeben. Nur die mit A. C und t
bewerteten Oberflächen sind in den Fig. l(A). Fig. 2(C) und Fig. 3(E) angegeben, während die
mit B und D bewerteten Oberflächen dazwischen fehlen.
Endlosfädenherstellungsbedingungen:
Düse Länge 10 mm.
Durchmesser 1.0 mm;
Druck 150 kg/cm2:
Druck 150 kg/cm2:
Temperatur 200°C;
Vorerhitzen 4 Minuten:
Probe !.5 g.
Festigkeit und Dehnung bei hoher Temperatur:
Jedes Polymerisatprodukt wird 3 Minuten mittels Walzen verknetet die eine Oberflächentemperatur
von 160°C aufweisen, und J Minuten bei 200 C zur
Herstellung einer Fellprobe von 1,0 mm Dicke verpreßl. Diese Fellproben werden in Streifen
geschnitten, aus denen durch eine einfache Schneidvorrichtung Muster hergestellt werden, die
gemäß J(S-NR. 1 eine hanteiförmige Gestalt aufweisen. Die Festigkeit und Dehnung jedes
hanteiförmigen Musters wird mittels der Vorrichtung »Tensiton UTM-I.« (Hersteller: Toyo Sokki
K. K„ Japan) gemessen.
Meßbedingungen:
Temperatur
Probenlänge
Zuggeschwindigkeit
150 (; 40 mm: 500 nini/mm.
10
Ungelierie Teilchen:
ledes Polymerisatprodukt wird durch ein T-förmi· ges Werkzeug einer Strangpresse mit 20 mm
Durchmesser zu Folien von 25 mm Breite und 0.5 mm Dicke stranggepreßt. |ede Folie wird mit
einem Streckverhältnis von etwa 13 unter Bildung einer Folie von 10 mm Breite und 0,1 mm Dicke
gereckt. Die Anzahl von ungelierten Teilchen je m der so erhaltenen Folie wird gezählt. Die
Sirangpreßtempcratur wird wie folgt gesteuert:
T-förmiges Werkzeug
C;
C:
C:
C.
C:
C:
C.
Polymeres Zusammensetzung des polymeren Ver.irheitungshilfsmittels Art des Redu-
Verarbeitungs- polymeren zierte
hilfsmittel Mischpolymerisat (A) Mischpolymerisat (B) Verarbci- Viskosität
Nr. uingshilfs- Ίψ/c")
MMA DI)I DRI DMI ST nl)M VIMA ST KA BA nDM mittels·) (20"C)
Gemäß | 12.5 | 12,5 |
Erfindung | 25 | 25 |
1 | 21^ | 25 |
2 | 2d | |
3 | 25 | |
*> | 25 | 25 |
5 | 50 | 50 |
6 | 35 | 15 |
7 | ||
8 | ||
Vergleichs | ||
beispiele | ||
a | ||
b | ||
C | 50 | |
d | 50 | |
f | 50 | |
g | 50 | |
h | 50 | |
i | ||
i | ||
25
55
75 | 5 | 10 | 10 | 0.015 | (B)-(A) | |
50 | 0.015 | (B)-(A) | ||||
50 | 10 | (B)-(A) | ||||
50 | 0.015 | (B)-(A) | ||||
50 | 22 | 0.015 | (B)-(A) | |||
50 | 0.015 | (A)-(B) | ||||
100 | 20 | 20 | 0.03 | (A) + (B) | ||
0.05 | 45 | 25 | 0,015 | (B)-(A) | ||
100 | 28 | 1 | (B) | |||
90 | 0,07 | (B) | ||||
90 | 0.03 | (B) | ||||
90 | 0,03 | (B) | ||||
(A) | ||||||
0.03 | 50 | 3 | (A)-(B) | |||
0.03 | 25 | 1.5 | (A)-(B) | |||
0.015 | 0,01 | (A)-(B) | ||||
0.015 | 30 | 0.01 | (A)-(B) | |||
0,015 | 30 | 0.01 | (A)-(B) | |||
k handelsübliches polymeres Verarbeitungshilfsmittel
(MMA-EA-Mischpolymerisat)
handelsübliches polymeres Verarbeitungshilfsmittel
(MMA- Acrylat-Mischpolymerisat) m handelsübliches polymeres Verarbeitungshiifsmittel
(MMA-Styrol-Acrylat-Mischpolymerisat)
η handelsübliches polymeres Verarbeitungshüfsmittel
(MMA-Mischpolymerisat) ο handelsübliches polymeres Verarbeitungshilfsmittel
(MMA-Acrylat-Acrylonitril-Mischpolymerisat)
Bemerkungen:
MMA: Methacrylsäure-methylester.
ST: Styrol.
EA: Acrylsäure-äthylester.
BA: Acrylsäure-butylester.
DBl: Itaconsäure-dibntylester.
DEI: Itaconsäure-diäthylester.
DMI: Haconsäure-dimethylester.
nDM: n-Dodecyl-mercaptan.
7.98 5.53 32.43 4,67 5.41 8.61 7,23
3.20
0.75 2.76 6,54 6.88 3.56 1.65 4.63 7,16 6.57 6,33 3,37
3,72 2,55 5,11
*) (A)-(B): Polymerisat, das durch Zugabe der Monomeren des Mischpolymerisats (B) zum Mischpolymerisat (A) erhalten
_ worden ist;
(B)-(A): Polymerisat das durch Zugabe der Monomeren des Mischpolymerisats (A) zum Mischpolymerisat (B) erhalten
worden ist;
(A)+(B): Latexgemisch aus Mischpolymerisat (A) und Mischpolymerisat (B). _
") Vsp/c einer tOO-ml-Chloroformlösung mit einem Gehalt von 0,4 g des darin gelösten polymeren Verarbeitungshilfsmitteis.
If
Tabelle III | Eigenschaften des polymeren | Trübung | Verarbeitungshilfsmiltels | Festigkeit und | Dehnung bei hoher | ungelicrte |
Polymeres | Temperatur | [eilchen | ||||
Verarbeitungs | Durchsichtigkeit | Oberflächen | Bruchfestigkeit | Dehnung bis | ||
hilfsmittel | (%) | glatte | mm Bruch | |||
Nr. | Purchlässigkeit | |||||
paralleler | 5.9 | (kg/cm-') | O) | (Anzahl/m) | ||
Strahlen | 2.3 | |||||
(%) | 8.1 | 7.6 | 194 | I I | ||
5.2 | 7.5 | 174 | 8 | |||
Gemäß Erfindung | 80,5 | 5.8 | Λ | 7.6 | 184 | 6 |
I | 83,5 | 6.2 | \ | 7.5 | 174 | 9 |
2 | 75,4 | 6.7 | A | 7.5 | 176 | 25 |
3 | 82,5 | 2.9 | Λ | 7.7 | 186 | 25 |
4 | 81.5 | Λ | 7.6 | 176 | 16 | |
5 | 77.4 | Λ | 7.6 | 179 | 29 | |
6 | 77.9 | 16.7 | R | |||
7 | 84.5 | 15.3 | A | |||
8 | 6.3 | 6.5 | 166 | > 150 | ||
Vergleichs | 5,0 | 6.9 | 184 | > 150 | ||
beispiele | 76.7 | 4.9 | D | 7,0 | 190 | 40 |
a | 74.0 | 3,8 | B | 7.1 | Ϊ86 | 50- 100 |
b | 81,5 | 3.2 | B | 6,5 | 129 | 18 |
C | 82,0 | 3.3 | B | 7.5 | 176 | >150 |
d | 83,2 | 4,7 | E | 7.6 | 174 | 50- !00 |
e | 84,2 | 4,7 | B | 7.5 | 170 | 50-100 |
f | 84,7 | 6,0 | B | 7.5 | 179 | 50-100 |
g | 81,0 | 4.3 | B | 7,4 | 178 | 50- 100 |
h | 81,0 | 4,1 | B | 7.5 | 173 | > 150 |
i | 80,5 | 7,3 | B | 7.4 | 190 | > !50 |
j | 80.0 | 10,7 | F | 7.3 | 161 | 50- 100 |
k | 80,5 | 4,0 | B | 7.3 | 183 | 36 |
I | 82,1 | Vergleichsbeispiel I | B | 7.4 | 171 | > 150 |
m | 81,1 | B | 7,1 | 140 | 23 | |
η | 78,6 | B | ||||
O | 81,9 | E | ||||
kein | ||||||
Die Polymerisation wird unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 zur Herstellung von polymeren
Verarbeitungshilfsmitteln (»polymere Verarbeitungshilfsmittel a bis j«) durchgeführt. Die Zusammensetzungen
und die reduzierten Viskositäten sind in Tabelle Il angegeben. Die in Tabelle I angegebenen Untersuchungen
werden unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der
vorstehenden Tabelle III enthalten.
Die Zeit für die erste Polymerisationsstufe für die polymeren Verarbeitungshilfsmittel a bis e beträgt 15
Stunden. Besonders für das polymere Verarbeitungshilfsmittel e wird ein Initiator in der dreifachen Menge
gegenüber derjenigen für die anderen Umsetzungen verwendet
Die Daten von polymeren Verarbeitungshilfsmitteln k bis ο sind von im Handel erhältlichen polymeren
Verarbeitungshilfsmitteln erhalten worden.
Ein mit einem Rührer ausgerüstetes Reaktionsgefäß wird mit 300 Teilen destilliertem Wasser, 1,0 Teilen
Natrium-dodecylbenzolsulfonat, das in Wasser gelöst worden ist, 0,03 Teilen K.i>Iiumpersulfat 0.0075 Tei'en
Natriumhydrogensuifil, 75 Teilen Meihaeryisäure-methylester
und 0,045 Teilen n-Dodecylmercaptsn beschickt.
Die Luft im Reaktionsgefäß wird mittels Rühren auf 50° C erwärmt und 6 Stunden icagieren
gelassen. Anschließend fügt man nauin-nianvicr CG!
Teile Kaliumpersulfat, 0.0025 Teile Natriumhydrogen-
4"> sulfit, 12,5 Teile Methacrylsäuremethylester, 12,5 Teile
Itaconsäure-dibutylester und 0,0025 Teile n-Dodecylmercaptan hinzu und läßt das Reaktionsgemisch 15
Stunden bei 50°C reagieren. Nach dem Kühlen des Reaktionsgemisches fällt man den erhaltenen Latex
vi mittels Aluminiumsulfat aus, neutralisiert ihn anschließend,
filtriert ihn, wäscht ihn mit Wasser und trocknet ihn. Man erhält das polymere Verarbeitungshilfsmittel
Nr. 9. Die Umwandlung beträgt 99,0%.
Dieses polymere Verarbeitungshilfsmittel wird hinsichtlich der Durchsichtigkeit, der Festigkeit und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Tabelle I untersucht Die Haftfestigkeit an der Walze ist in Tabelle IV erklärt Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle VI zusammengefaßt
Dieses polymere Verarbeitungshilfsmittel wird hinsichtlich der Durchsichtigkeit, der Festigkeit und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Tabelle I untersucht Die Haftfestigkeit an der Walze ist in Tabelle IV erklärt Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle VI zusammengefaßt
Anstelle einer Probe des Beispiels 6 werden polymere Verarbeitungshilfsmittel Nr. 10 bis 20 und 22 durch
Polymerisieren hergestellt In der nachstehenden Tabeiie V sind die Zusammensetzungen und die
reduzierten Viskositäten aufgeführt Diese polymeren Verarbeitungshilfsmittel werden in der gleichen Weise
wie in Beispiel 6 angegeben untersucht. Die erhaltenen
Ergebnisse sind in Tabelle Vl angegeben.
untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle Vl angegeben.
Ein Gemisch aus 300 Teilen Wasser. 1.0 Teilen Natrium-dodecyl-benzolsulfonat. 0.04 Teilen Kaliumpersulfat.
0.01 Teilen Natriumhydrogensulfit. 50 Teilen Methacrylsäure-methylester, 30 Teilen Itaconsäure-dibutylester.
20 Teilen Acrylsäure-butylester und 0,01
Teilen n-Dodecylmercaptan wird 15 Stunden bei 500C
polymerisiert. Man erhält einen Polymerisatlatex (A).
Getrennt davon wird ein Gemisch aus 300 Teilen Wasser. 1.0 Teilen Natrium-dodecylbenzolstilfonat. 0.04
Teilen Kaiiumpersulfat, 0.01 Teilen Natriumhydrogcnsulfit,
100 Teilen Methacrylsäuremethylester. 0.06 Teilen n-Dodecylmercaptan 15 Stunden bei 50X
polymerisiert. Man erhält einen Polymerisatlatcx (B).
Die Polymerisatlatices (A) und (B) werden nach gründlichem Mischen miteinander einer Nachbehandlung
untc- den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 6
unterworfen. Man erhält ein polymeres Verarbeitungshilfsmittel Nr. 21. Dieses polymere Verarbeitungshilfsmittel
wird in gleicher Weise wie in Beispiel 6
Haftfähigkeit an der Walze:
5 g einer Probe werden kontinuierlich auf klein dimensionierten Walzen verknetet. Zur Bestimmung
der Haftfähgikeit an der Walze wird die Z ■>;
gemessen, bis das gewalzte Fell sich nicht mehr von der Oberfläche der Walze abschält (Walzenanhafizeit).
Meßbedingungen:
Oberflächentemperatur der
Vorderwalzc 200 C:
Vorderwalzc 200 C:
Oberflächentemperatur der
Hinterwalze IWX:
Hinterwalze IWX:
Snaltweite 0.1 mm;
Drehgeschwindigkeit IbUpM;
Probenschniti 3 Schnitte/min.
Während des Knctens klebt die Probe ausschließlich an der Vorderwalze.
Polymeres
Verarbeitungshilfs
mittel
Nr.
Verarbeitungshilfs
mittel
Nr.
Zusammensetzung des polymeren Vcrarbeitungshilfsmittels
Mischpolymerisat (A)
MMA DBl
DEI BA
EA
St nDM
Mischpolymerisat (B)
MMA nDM
Art der
polymeren
Vcrarbci-
tungshilfs-
mittels*)
Gemäß
Erfindung
9
Erfindung
9
12,5
12,5
10,0
7,5
15,0
25,0
12,5
12,5
10,0
5,0
6,0
10.0
50,0
12,5
12.5
7,5
6,0
4,5
2.5
7,5
6,0
4,5
2.5
15.0
7,5
7,5
5,0
3,0
5,0
5.0
30,0
7.5
3,0
5,0
5.0
30,0
7.5
7.5
5.0 9.0
13.0 7.5
10.0
5,0 5.0 5.0 7.0
20.0
5.0
5.0
0.0025 | 75 | 0.045 | (B)-(A) | 3.13 | |
0.0025 | 75 | 0.045 | (B)-(A) | 3.08 | |
0.0025 | 75 | 0,045 | (B)-(A) | 3.24 | |
0,0025 | 75 | 0.045 | (B)-(A) | 3.58 | |
0.005 | 75 | 0.045 | (B)-(A) | 3.47 | |
0.0025 | 50 | 0.03 | (B)-(A) | 3.21 | |
0.0025 | 75 | 0.045 | (B)-(A) | 3.10 | |
0.0025 | /:> | U.W 3 | (B)-(A) | 3. \2 | |
5.0 | 0.0025 | 75 | 0.045 | (B)-(Aj | 3.02 |
12.0 | 0.0025 | 75 | 0.045 | (B)-(A) | 3.49 |
7,0 | 0,0025 | 75 | 0.045 | (B)-(A) | 3.06 |
5.0 | 0.01 | 75 | 0.045 | (B)-(A) | 3.14 |
0,0025 | 100 | 0.06 | (A) + (B) | 2.97 | |
5.0 | 75 | 0.045 | (B)-(A) | 259 | |
*) Wie in Tabelle II.
**) Wie in Tabelle II.
**) Wie in Tabelle II.
Polymeres
Verarbeitungshilfsmittel
Nr.
Verarbeitungshilfsmittel
Nr.
Eigenschaften des Vinylchloridpolymerisats
Festigkeit und Dehnung bei hoher Temperatur
Bruchfestigkeit Dehnung bis zum
Bruch
(kg/cm2)
Durchsichtigkeit
Tp
Tp
Walzenkiebzeit
(min)
Gemäß Erfindung | Bruchfestigkeit | 185 |
9 | 7,13 | 186 |
10 | 7.20 | |
83,0
83.0
83.0
33
33
33
o.u 11.0
15 | 29 09 039 | Dehnung bis zum Bruch |
Durchsichtigkeit | 16 | Walzen | |
(%) | klebzeit | |||||
Forlset/iing | Eigenschaften des λ | Tp | ||||
Polymeres | /inylchloridpolymerisats | 191 | (%) | (min) | ||
V CrdrUcllUllgJ hilfsmittel |
Festigkeit und Dehnung bei hoher | 183 | ||||
Nr. | Temperatur | 179 | 823 | H | 123 | |
Bruchfestigkeit | 181 | 83,1 | ("A) | 14,1 | ||
(kg/cm-1) | 180 | 82,7 | 11,0 | |||
Gemäß Erfindung | Bruchfestigkeit | 177 | 83,1 | 4,1 | 13,2 | |
11 | 7,17 | 181 | 823 | 3.8 | 103 | |
12 | 7,01 | 176 | 81,9 | 4,2 | 11,1 | |
13 | 7,09 | 183 | 83,6 | 4.2 | IU | |
14 | 7,01 | 180 | 82,4 | 4,0 | 11,6 | |
15 | 7.21 | 176 | 83,1 | 4,9 | 12,0 | |
16 | 731 | 186 | 823 | 4,0 | 11,6 | |
17 | 7,15 | 81,8 | 4.1 | 10.1 | ||
18 | 7,26 | 146 | 82,7 | 3,8 | 6,0 | |
19 | 7,15 | 4.0 | ||||
20 | 7,15 | 833 | 4.8 | 4,6 | ||
21 | 638 | 4,1 | ||||
22 | 7,25 | |||||
Vergleichsbeispiel | 4.0 | |||||
kein | 7.07 | |||||
Tp: Durchlässigkeit paralleler Strahlen.
H- Trübung.
Das Mischpolymerisat (A) jedes der polymeren Verarbeitungshilfsmittel Nr. 9, 10. 12, 13, 15, 16. 17. 20
und 22 wird jeweils für sich durch Polymerisieren hergestellt. Die Polymerisation wird 16 Stunden bei
50° C unter Verwendung von 300 Teilen Wasser. 1,0 Teilen Natriunvdodecylbenzolsulfonat, 0,08 Teilen KaIiumpersulfat und 0,02 Teilen Natriumhydrogensulfit,
bezogen auf die Gesamtmenge von 100 Teilen Monomeren, durchgeführt, so daß man jeweils ein
Mischpolymerisat (A) erhält. Die Glasübergangstemperatur (Tg) jedes der so erhaltenen Mischpolymerisate
wird auf Basis der Veränderungen hinsichtlich des Brechungsindex nach Temperaturänderung gemessen.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Her Tabelle VII angegeben.
Wenn man ein polymeres Verarbeitungshilfsmitiel mit einem Gehalt an einem Mischpolymerisat (A),
dessen Glasübergangstemperatur (Tg) so eingestellt ist, daß sie 50° C nicht übersteigt, unter Normalbedingungen einem Aussalzen unterwirft, weist das entsprechende pulverförmige polymere Verarbeitungshilfsmittel
lediglich eine geringe Menge, d. h. nicht über 10%, feine Teilchen einer Größe von 40 μηι oder darunter auf, so
daß die anschließenden Behandlungen, wie Waschen mit Wasser, Filtrieren und Trocknen, erleichtert werden.
Wenn ein polymeres Verarbeitungshilfsmittel mit einem Gehalt an einem Polymerisat (A) mit einer
Glasübergangstemperatur von über 500C unter Normalbedingungen
ausgesalzen wird, bildet sich in dem entsprechenden pulverförmigen polymeren Verarbeitiingshilfsmittel
eine große Menge, d.h. mehr als 15%. feiner polymerer Teilchen einer Größe von 40 Jim oder
geringer, so daß in einigen Fällen bei den anschließenden Behandlungen Schwierigkeiten auftreten können.
Tabelle VII | Polymeres Verarbei | Beispiel 10 | Glasübergangs |
tungshilfsmittel mit | temperatur | ||
Mischpolymerisat (A) | |||
Nr. | (Tg) | ||
9 | 55° C | ||
Gemäß | 10 | 45° C | |
Erfindung | 12 | 13°C | |
13 | 47° C | ||
15 | 46°C | ||
16 | 40° C | ||
17 | 48° C | ||
20 | 44° C | ||
22 | 76° C | ||
Jeweils 1,0 Teile der polymeren Verarbeitungshilfs-
zusammen mit IO Teilen eines Schlagfestigkeitsmodifi
zierungsmilels (»BTA-Ills der Fa. Kureha Kagaku
« Kogyo K. K. Japan), 34 Teilen eines Dibutylzinn-Stabi
lisators. 1,5 Teilen eines Organozinn-Stabilisators und
werden mittels eines T-förmigen Werkzeugs zu Folter von 0,1 und von 03 mm Dicke und 30 cm Breite verpreßt.
Diese Folien werden hinsichtlich ihrer Eigenschaften wie sie in Tabelle VIII angegeben sind, untersucht. Die
erhaltenen Ergebnisse in Tabelle IX angegeben.
Vergleichsbcispiel 2
Die in Tabelle VIII angegebenen Untersuchunger werden in genau der gleichen Weise wie beim voriger
130 227/304
Beispiel unter Verwendung eines im Handel erhaltlichen polymeren Verarbeitungshilfsinittels (1) durchgeführt,
das hauptsächlich aus Methacrylsäuremethylester besteht Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle IX
angegeben.
Als weiteres Vergleichsbeispiel wird ein Vinylchloridpolymerisat ohne einen Gehalt an einem Verarbeitungshilfsmittel in gleicher Weise untersucht. Die Ergebnisse
sind ebenfalls in Tabelle IX enthalten.
Tabelle VIII
Durchsichtigkeit:
Die Durchlässigkeit paralleler Strahlen (Tp) und die Trübung (H) der mittels eines T-förmigen Werkzeugs hergestellten Folien von 03 mm Dicke
werden mittels eines Trübungsmessers vom integrierenden Kugeltyp mit einem C-Filter nach JIS
K-6714 gemessen.
Der Spiegelglanz (Gs) bei einem Einfallswinkel von 60° auf eine mit einem T-förmigen Werkzeug
hergestellte Folie von 03 mm Dicke wird mittels
eines Glanzmessers mit variabler Winkeleinstellung vom Typ VG-IB (Hersteller: Nihon Denshoku
Kogyo K. IC, Japan) gemessen.
. Dehnung bei hoher Temperatur:
Es wird ein Muster von hanteiförmiger Gestalt nach JIS-Nr. 1 aus einer mit einem T-förmigen
Werkzeug hergestellten Folie von 03 mm Dicke in der Strangpreßrichtung geschnitten. Die Dehnung
dieses Musters wird mittels einer Vorrichtung »Tensilon UTM-L« (Hersteller: Toyo Sokki K. K.,
Japan) gemessen.
Die Anzahl von ungelierten Teilchen in einer mit einem T-förmigen Werkzeug hergestellten Folie
von 0,1 mm Dicke, 23 mm Breite und 100 cm Länge
wird mittels des unbewaffneten Auges geprüft
Tabelle IX | Eigenschaften des | Vinylchloridpolymerisats | Oberflächenglanz | Dehnung bei |
ungelierte
Teilchen |
Polymeres | Durchsichtigkeit | hoher Temperatur | |||
verHroeiiungs
hilfsmittel |
(Anzahl) | ||||
Nr. | Tp | H | (%) | (%) | |
(%) | (%) | 37 | |||
152 | 141 | 36 | |||
Gemäß Erfindung | 87,8 | 3.2 | 152 | 142 | 35 |
9 | 87,6 | 3,4 | 151 | 143 | 34 |
10 | 88,1 | 3,0 | 150 | 141 | 38 |
13 | 88,0 | 23 | 153 | 151 | 35 |
15 | 87,8 | 3,1 | 153 | 140 | 36 |
16' | 87,4 | 3,1 | 152 | 146 | 38 |
17 | 87,4 | 3,0 | 151 | 152 | 36 |
18 | 88,1 | 2,9 | 153 | 143 | |
20 | 87,8 | 3,0 | 57 | ||
22 | 144 | 155 | 32 | ||
Vergleichsbeispiel | 88,1 | 2,7 | 144 | 100 | |
1 | 883 | 2.8 | |||
kein | |||||
Beispiel 11
Ein mit einem Rührer ausgerüstetes Reaktionsgefäß wird mit I g Natrim-dodecylbenzolsulfonat, das in 300 g
destilliertem Wasser gelöst ist, 0,04 g Kaliumpersulfat,
0,01 g Natriumhydrogensulfit, 90 g Methacrylsäure-methylester, 10 g Itaconsäuredibutylester und 0,03 g
n-Dodecylmercaptan beschickt Die Luft in dem
Reaktionsgefäß wird mittels Stickstoff verdrängt Dann wird das Reaktioitsgemiscri unter Rühren auf 500C
erwärmt und 15 Stunden bei dieser Temperatur reagieren gelassen. Nach dem Abkühlen des Reaktionsgemisches fällt man den erhaltenen Latex mittels
Aluminiumsulfat aus, neutralisiert ihn, filtriert ihn. wäscht ihn mit Wasser und trocknet ihn. Man erhält
99,0 g eines Polymerisats, das als polymeres Verarbeitungshilfsmittel Nr. 23 bezeichnet wird und eine
reduzierte Viskosität von 5,53 dl/g aufweist.
Teile dieses polymeren Verarbeitungshilfsmittels Nr. 23 werden unter den gleichen Bedingungen wie in
Beispiel I mit Polyvinylchlorid vermischt Das erhaltene •n Produkt wird auf Durchsichtigkeit Oberflächenglätte,
Festigkeit und Dehnung bei hoher Temperatur wie in Tabelle t angegeben untersucht Die erhaltenen
Ergebnisse sind in der Tabelle X angegeben.
Beispiel 12
Die polymeren Verarbeitungshilfsmittel Nr. 24, 25
und 26, die jeweils die Zusammensetzung und die hi reduzierte Viskosität wie in Tabelle X angegeben
besitzen, werden in gleicher Weise wie in Beispiel 11
beschrieben untersucht Die erhaltenen Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle X aufgeführt.
Polymeres
Verarbei-
tungshilfs-
mittel
Polymeres Verarbeitungshilfsmittel
Zusammensetzung
(Gewichtsverhältnis)
r\sp/c
(dl/g)
Durchlässigkeit paralleler Strahlen
Trübung
Oberflächen
güte
Festigkeit und Dehnung bei hoher Temperatur
Bruchfestigkeit
(kg/cm2)
Dehnung bis zum BrucL
Gemäß
Erfindung
MMA/DBI =90/10 5,53 81,5
MMA/DBI=60/40 12,83 71,7
MMA/DBI=50/50 734 70,2
MMA/DEI=90/10 531 80,0
Wie aus den Beispielen ersichtlich ist, besteht ein
Merkmal der Produkte nach vorliegender Erfindung außer seinen Merkmalen von hoher Gelatinierungsgeschwindigkeit und erhöhter Dehnung bei hoher
Temperatur, die auch erreicht werden von Produkten aus Vinylchloridpolymerisaten und einem gewöhnlich
hochpolymeren Verarbeitungshilfsmittel, insbesondere darin, daß das mit den Zusätzen gemäß vorliegender
Erfindung gebildete Produkt eine außerordentlich kleine Anzahl ungelierter Teilchen, sogenannter »Fischaugen«, enthält und eine bemerkenswerte Oberflächenglätte besitzt
Hinsichtlich der ungelierten Teilchen werden beispielsweise nur sehv· wenige inigelierlw' Teilchen in den
mit den erfindungsgemäßen polymeren Verarbeitungshilfsmitteln hergestellten Vinylchlor.ipolymerisaten
beobachtet, und zwar in gleicher Weise wie bei einem
Vinylchloridpolymerisat, das nicht mit einem polymeren Verarbeitungshilfsmittel vermischt worden ist, sogar
wenn die Anzahl der ungelierten Teilchen unter so schweren Bedingungen wie jenen geprüft wird, bei
denen das Produkt durch eine Strangpresse von 20 mm Durchmesser unter Bildung einer mit einem T-förmigen
Werkzeug hergestellten Folie von 25 mm Breite und 0,5 mm Dicke mit anschließendem Recken der Folie mit
einem Reckverhältnis von etwa 13 unter Bildung einer Folie von 10 mm Breite und 0,1mm Dicke zu
Prüfzwecken gepreßt wird. Itn Gegensatz hierzu wird eine große Anzahl ve η ungelierten Teilchen bei
Produkten beobachtet, die aus einem polymeren Verarbeitungshilfsmittel nach dem Stand der Technik
und einem Vinylchloridpolymerisat bestehen, wenn das Produkt in gleicher Weise untersucht und geprüft wird.
Bezüglich der Oberflächenglätte der gebildeten Produkte ist die Oberfläche der aus den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gebildeten Produkte so
glatt, da3 unter dem Mikroskop bei 40facher und sogar bei 10Ofacher Vergrößerung weder eine Konkavität
noch eine Konvexität beobachtet wird, im Gegensatz hierzu werden auf der Oberfläche eines Produkts, das
aus einer Zusammensetzung aus einem polymeren Verarbeitungshiifsmittei nach dem Stand der Technik
und einem Vinylchloridpolymerisat hergestellt worden ist, unter dem Mikroskop bei nur 40facher Vergrößerung eine beträchtliche Anzahl von Konkavitäten und
Konvexitäten beobachtet. Bisher war es schwierig gewesen, ein Formstück aus einem Polymerisat
gleichzeitig mit Oberflächenglätte und verminderter Anzahl von ungelierten Teilchen darin zur Verfügung zu
4,7 | A |
8,1 | A |
83 | A |
7.0 | A |
73
6,9
6,8
73
200 177 165 190
stellen, doch können diese beiden Erfordernisse nach vorliegender Erfindung in zufriedenstellender Weise
erfüllt werden.
Während weiterhin die erfindungsgemäßen Vinylchloridpolymerisate ihre ausgezeichneten Eigenschaften, wie sie Vinylchloridpolymerisate besitzen, beibehalten, besitzen sie eine bemerkenswerte Verarbeitbarkeit
für jede beliebige Ai* der Verarbeitung, die bei Vinylchloridpolymerisaten anwendbar ist, wie Strangpressen, Kalandern oder Herstellen von Blasfolien oder
ausrüstung, wie die nachstehenden Ausführungen
zeigen.
(1) Weil beim Kalandern ein verbessertes Knetverhal
ten während des Walzenverkneten erreicht werden
kann und die Gelatinieningsgeschwindigkeit des Polymerisats beschleunigt wird mit dem Ergebnis, daß das
Polymerisat in gleichmäßiger Weise verknetet ist, kann man eine Folie mit ausgezeichneten Oberflächeneigen
schäften erhalten. Ferner ist die Dehnung der Folie bis
zum Bruch, was während der Verarbeitung erwünscht
ist, erhöht, und dadurch kann die Folie in einfacher
Weise gereckt werden, wodurch man eine außerordentlich dünne Folie, d. h. einen Film, bilden kann.
(2) Beim Folienblasverfahren sind die Meßform der abgezogenen Blasfolie, die Gleichmäßigkeit und die
Oberflächenrauheit des geformten Produkts in bemerkenswerter Weise verbessert
(3) Beim Rohrziehefr und beim Strangpressen von Profilen kann man, da die Gelalinierungsgeschwindig
keit erhöht ist und das Polymerisat gleichmäßig
verknetet wird, ein Erzeugnis mit verbesserter Oberflächenglätte und verbessertem Glanz sowie verbesserten
mechanischen Eigenschaften erhalten.
(4) Beim Spritzgußverfahren werden Nachteile, wie Verspritzen und plötzliche Gratbildung, was in der
Vergangenheit häufig in unmittelbarer Nähe eines Stegs der Preßlänge aufgetreten ist, beseitigt, so daß man
Spritzlinge mit einer glatten und glänzenden Oberfläche
erhalten kann,
(5) Beim Strangpressen mittels eines T-förmigen Werkzeugs wird der Oberflächenglanz und die Oberflächenglätte des Spritzlings in bemerkenswerter Weise
verbessert, und es treten keine Verarbeitungsschwierig-
<v> ketten auf, wie Fließanzeichen. Da weiterhin die
Dehnung einer Kunststoffolie bis zum Bruch, was während des Verarbeiten erwünscht ist, in hohem
Maße verbessert wird, kann man durch Strangpressen
und Recken in einfacher Weise eine sehr dünne Folie von gleichmäßiger Dicke, d h. einen Film, erhalten,
(6) Bei der Vakuumverformung werden die Zugfestigkeit und die Dehnung bis zum Bruch beim Erhitzen auf
hohe Temperatur verbessert. So kann ein Mattwerden der Kunststoffolie während des Erhitzens verhindert
werden, wodurch sich ein Tiefziehen in einfacher Weise anwenden läßt, und man kann sogar Formkörper mit
großen Abmessungen oder mit komplizierten OberHächenprofilen erhalten. Insbesondere besitzen die erhaltenen
Formkörper in bemerkenswerter Weise verbesserte Oberflächeneigenschafien.
Claims (4)
1. Vinylchloridpolymerisat-Massen aus:
(1) 100 Gewichtsteilen Vinylchloridpolymerisat
und
(2) 0,1 bis 30 Gewichtsteile eines polymeren Verarbeitungshilfsmittels, bestehend aus
(A) 10 bis 100 Gewichtsteilen eines Mischpolymerisats aus
(a) 20 bis 99 Gewichtsprozent eines Methacrylsäurealkylesters,
(b) 1 bis 70 Gewichtsprozent eines kaconsäuredialkylesters
und
(c) 0 bis 60 Gewichtsprozent eines damit mischpolymerisierbaren Monomeren
und
(B) 0 bis 90 Gewichtsteilen eines Mischpolymerisats aus
(i) 80 bis 100 Gewichtsprozent eines
Methacrylsäure-alkylesters und
(ii) 0 bis 20 Gewichtsprozent eines damit mischpolymerisierbaren Monomeren,
(ii) 0 bis 20 Gewichtsprozent eines damit mischpolymerisierbaren Monomeren,
wobei die Summe der Mengen der Mischpolymerisate (A) und (B) 100 Gewichtsteile des polymeren
Vei-arbeitungshilfsmiuels ergibt, sowie gegebenenfalls
üblichen Zusatzstoffen in üblichen Mengen.
2. Vinylchloridpolymerisat-Massen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere
Verarbeitungshilfsmittel erhältlich ist durch Polymerisieren von 10 bis 90 Gewichtsteilen der Monomeren
des Mischpolymerisats (A) in Gegenwart von 90 bis 10 Gewichtsteilen des Mischpolymerisats (B).
3. Vinylchloridpolymerisate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Verarbeitungshilfsmittel
erhältlich ist durch Polymerisieren von 90 bis 10 Gewichtsteilen der Monomerenbestandteile
des Mischpolymerisats (B) in Gegenwart von 10 bis 90 Gewichtsteilen des Mischpolymerisats
(A).
4. Vinylchloridpolymerisate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Verarbeitungshilfsmittel
erhältlich ist durch Vermischen der Mischpolymerisate (A) und (B) jeweils in Latexform.
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