DE918659C - Polyvinylchlorid-Organosolmischung - Google Patents
Polyvinylchlorid-OrganosolmischungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein ein Organosol enthaltendes Gemisch, in welchem feinverteiltes
Vinylchloridpolymeres in einem nicht wässerigen flüssigen Träger suspendiert oder dispergiert ist, und betrifft
insbesondere ein verbessertes Organosolgemisch, welches einen im wesentlichen nicht flüchtigen Erdölextrakt
enthält.
Vinylchloridpolymere und -mischpolymere mit hohem Molekulargewicht haben wertvolle Eigenschaften
hinsichtlich der Bildung von Überzügen und Filmen; ihre Anwendung für solche Zwecke in Lösung
ist jedoch unbefriedigend, weil geeignete Lösungsmittel, wie Ketone, verhältnismäßig teuer sind, und
weil eine Lösung mit brauchbarer Viscosität sehr wenig Harz enthält. Um diese Schwierigkeiten zu
überwinden, sind Zusammensetzungen entwickelt worden, die als Organosole bekannt sind und Suspensionen
von feinverteiltem Vinylchloridpolymerem in einem flüssigen Träger darstellen, welcher aus einem
praktisch nicht flüchtigen plastifizierenden Ester und flüchtigen Kohlenwasserstoffen besteht. Die Organosole,
die unter Verwendung der billigen Kohlenwasserstoffe hergestellt sind, haben sowohl einen hohen Harzoder
Polymergehalt als auch eine für die Verarbeitung geeignete Fließfähigkeit. Sie werden verwendet,
indem man einen Überzug daraus auf eine Fläche aufbringt und die flüchtigen Kohlenwasserstoffe aus dem
aufgetragenen Film verdunsten läßt oder zur Verdampfung bringt. Diese Kohlenwasserstoffe stellen
keine Lösungsmittel für das Polymere dar. Der zurückbleibende Film aus Polymer teilchen, die in dem plastifizierenden
Ester suspendiert sind, wird dann erhitzt,
so daß Schmelzen oder Gelieren eintritt und ein homogenes Gemisch erhalten wird, welches infolge der
gleichmäßigen Verteilung des plastifizierenden Esters in demselben die gewünschte Biegsamkeit, chemische
Beständigkeit und eine hohe Reißfestigkeit aufweist, die für die Herstellung von Überzügen und Filmen
notwendig ist.
Obwohl die Organosolgemische die Verwendung von Vinylchloridpolymeren und -mischpolymeren mit
ίο hohem Molgewicht zur Herstellung von Überzügen
und Filmen in der Praxis erleichtert haben, zeigen die Organosole mit der vorstehend erwähnten Zusammensetzung
doch gewisse, ihre Verwendung beschränkende Nachteile, welche von ungünstigen Fließ eigenschaften
herrühren. Die üblichen Organosole neigen zur Thixotropie, d. h. sie fließen nicht leicht, wenn sie
nicht bewegt werden. Diese ungünstige Eigenschaft erfordert die Verwendung besonderer Mittel zum Bewegen
des Organosols während der Anwendung, und dies ist in der Praxis im allgemeinen sehr unerwünscht
und störend. Ein anderer Nachteil üblicher Organosole besteht darin, daß sie im Laufe der Zeit viscoser
werden. Diese Erhöhung der Viseosität mit der Zeit führt dazu, daß die Organosole eine die Verarbeitbarkeit
störende Dickflüssigkeit annehmen und unter Umständen gelieren. Die Neigung der Dispersionen
zu einer derartigen Verdickung hindert ihre Lagerung und den Versand und führt dazu, daß sie verhältnismäßig
bald nach der Herstellung verarbeitet werden müssen.
Es ist nun gefunden worden, daß Organosole mit unerwarteten verbesserten Eließeigenschaften erhalten
werden, wenn man der Organosolmasse einen im wesentlichen nicht flüchtigen Erdölextrakt einverleibt.
Dieser Erdölextrakt wird erhalten durch Extrahieren von Erdöl mit einem hochpolaren Lösungsmittel, wie
flüssiges Schwefeldioxyd oder Furfurol. In dem Organosolgemisch gemäß der Erfindung ist der
plastifizierende Ester teilweise durch den Erdölextrakt ersetzt, und obwohl die Zusammensetzung eine
Dispersion von festen polymeren Teilchen in einem flüssigen Träger darstellt, verhält sie sich mehr wie
eine wahre Flüssigkeit, Sie ist frei von Thixotropie und zeigt hinsichtlich der Lagerbeständigkeit eine
ausgesprochene Überlegenheit. Obwohl die Anwesenheit des nicht flüchtigen Erdölextrakts für die verbesserten
Fließeigenschaften verantwortlich ist, besitzen die zum Schluß erhaltenen Filme aus der Masse
physikalische Eigenschaften, die nicht stark verändert und in mancher Hinsicht besser sind als die der aus
den üblichen Organosolgemischen erhältlichen Filme. Das Organosolgemisch nach der Erfindung besteht
aus einem feinverteilten, thermoplastischen Polymeren von Vinylchlorid mit einem Molgewicht über 20000,
welches in einer homogenen Flüssigkeit suspendiert ist, die aus flüchtigen, flüssigen Kohlenwasserstoffen,
die innerhalb des Bereichs von etwa 35 bis 250° sieden, sowie einem plastifizierenden Ester für das Polymere,
welcher damit verträglich ist, und einem Erdölextrakt besteht, der durch Extraktion von Erdöl mit
einem nicht reagierenden hochpolaren Lösungsmittel erhalten worden ist, wobei Ester und Extrakt bei
ι mm Hg über 1250 sieden. Die flüchtigen Kohlenwasserstoffe
sind in der Masse in Mengen von etwa 50 bis 300 Gewichtsteilen auf 100 Teile des Polymeren 6g
und das Plastifiziermittel in Mengen von etwa 40 bis 150 Gewichtsteilen auf 100 Teile des Polymeren enthalten. Der Extrakt stellt eine wesentliche Menge
von etwa 20 Gewichtsprozent des gesamten Plastifiziermittels aufwärts dar, bis zu einer Menge, die unter
jenem Anteil liegt, bei welchem das Gemisch aus Extrakt und Ester mit dem Polymeren nicht mehr verträglich
ist. Diese Grenzmenge liegt bei den meisten Estern und Extrakten etwa bei 60 bis 80 %.
Die in den Zusammensetzungen nach der Erfindung verwendeten Erdölprodukte sind hochsiedende, im
wesentlichen nicht flüchtige Erdölextrakte. Die Extrakte werden durch Extrahieren von Erdöl mit
Lösungsmitteln erhalten, die eine bevorzugte Selektivität für Aromaten und Naphthene haben. Zur Gewinnung
solcher Extrakte werden verschiedene, nicht reagierende, hochpolare, Aromaten bevorzugt lösende
Lösungsmittel verwendet, wie flüssiges SO2, Phenol, Kresol, Furfurol, ß, jS.-Dichloräthyläther, Nitrobenzol
u. dgl. Manchmal werden auch kombinierte Lösungsmittel verwendet, wie Phenol mit Kresol oder flüssiges
SO2 mit Benzol bzw. Toluol. Die Verwendung des
sog. Duosolverfahrens, wobei mit zwei Lösungsmitteln gearbeitet wird, welche nicht ineinander mischbar sind,
wie Kresol und Propan, ergibt ebenfalls geeignete Extrakte. Reagierende Lösungsmittel, wie H2SO4,
ergeben Extrakte von völlig anderem Charakter als die mit nicht reagierenden Lösungsmitteln erhaltenen.
Die Schwefelsäureextrakte sind sehr unbeständige Stoffe und sind infolgedessen als Ausgangsmaterial
für plastifizierende Stoffe ungeeignet, da ihre Unbeständigkeit dazu führt, daß die aus den Massen
erhältlichen Filme sich im Laufe der Zeit verändern und hart und spröde werden.
Vorzugsweise werden Extrakte von Erdöldestillaten verwendet, und besonders geeignet sind Edeleanuextrakte
aus Erdöldestillaten, d. h. Extrakte, welche durch Anwendung von flüssigem S O2 oder von flüssigem
SO2 in Kombination mit Benzol usw.
erhalten worden sind. Die Extrakte sind hochsiedende Stoffe, welche im allgemeinen bei gewöhnlicher
Temperatur viscose Flüssigkeiten bis weiche teerähnliche Stoffe darstellen. Zur Anwendung
in den Gemischen gemäß der Erfindung werden Extrakte verwendet, die bei 1 mm Hg über 1250
sieden. Bezüglich der Eigenschaften der aus den Massen erhaltenen plastifizierten Produkte tritt mit
steigendem Siedepunkt des Extrakts über 1250 bei I mm Hg nur eine geringe Änderung der Eigenschaften
auf, obwohl es zweckmäßig ist, Extrakte zu verwenden, die bei 1 mm Druck unter etwa 4000
sieden. Die Extrakte aus naphthenhaltigen Rohölen und insbesondere die aus naphthenhaltigen kalifornischen
und Golfküste-Rohölen sind sehr geeignet. Extrakte, die bei der Lösungsmittelraffination von
Erdöl zwecks Herstellung von Schmierölen anfallen, stehen in großen Mengen zur Verfügung und sind für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung gut geeignet; insbesondere jene Produkte, die erhalten werden, wenn
Fraktionen aus der Gesamtdestillation der Lösungsmittelrafflnation
unterworfen werden. In dieser Weise
gewonnene Extrakte, die unter ι mm Hg Druck von etwa 150 bis 3000 sieden, werden besonders bevorzugt.
Die Stoffe, die als Plastifiziermittel in Kombination mit dem Erdölextrakt verwendet werden, stellen mit
den Polymeren und Mischpolymeren von Vinylchlorid verträgliche Ester dar. Unter verträglich wird verstanden,
daß die Ester mit dem Polymeren homogene Gemische bilden. Die bevorzugt verwendeten verfraglichen
Ester sieden unter 1 mm Hg über etwa 125 °. Für diesen Zweck sind die Phosphorsäureester von
Phenolen oder aliphatischen Alkoholen, wie Trikresylphosphat, Tritolylphosphat, Trioctylphosphat und
Tributoxyäthylphosphat, geeignet. Eine bevorzugte Gruppe von plastifizierenden Estern sind die Alkyl- und
Alkoxyalkylester von Dicarbonsäuren, soweit sie den erforderlichen hohen Siedepunkt aufweisen. Als typische
Beispiele von im Rahmen der Erfindung geeigneten Estern werden folgende Verbindungen genannt: Di-
ao butylphthalat, Diisobutylphthalat, Diamylphthalat, Dioctylphthalat, Di-(2-äthylhexyl)-phthalat, Dibenzylphthalat,
Diallylphthalat, DimethaHylphthalat, Butyrin, Dibutyldiglykolat, Dibutyladipat, Dicyclohexylphthalat,
Dicyclopentylphthalat, Dibutylsebacat, Dibenzylsebacat, Dioctylfumarat, Dioctylmaleat,
Butylacetylricinoleat, Butylphthallylbutylglykolat, Triäthylenglykoldioctanoat, Dibutylglykolmonoäthylätherphthalat,
Dibutylcarbitolphthalat, Polydiäthylenglykolsebacat u. dgl. Vorzugsweise stellen die verfraglichen
Ester bei normaler Temperatur (20°) Flüssigkeiten dar. Es ist manchmal zweckmäßig, in
der Mischung gemäß der Erfindung zwei oder mehr Ester zu verwenden. So haben die Ester der Sebacinsäure
die Eigenschaft, den aus der Mischung hergestellten Produkten Widerstandsvermögen gegen
tiefe Temperaturen zu verleihen. Sie sind aber gewöhnlich für alleinige Verwendung als plastifizierender
Ester zu teuer. Indem man einen solchen Ester in geringeren Mengen zusammen mit einem anderen,
billigeren Ester, wie Dioctylphthalat oder Trikresylphosphat, verwendet, erhält man eine wesentlich
bessere Kältebeständigkeit als mit dem billigeren Ester allein.
Der Harzbestandteil des Gemisches ist ein thermoplastisches Polymeres von Vinylchlorid, welches 90 bis
100% Vinylchlorideinheiten enthält und ein Molgewicht über 20000 aufweist. Das Molgewicht wird
gemessen nach der Methode von Staudinger, wie sie in Ind. Eng. Chem., Bd. 36, S. 1152 (1936) beschrieben
ist. Das Polymere liegt in feinem Verteilungszustand vor, im allgemeinen in einer Größe von weniger als
5 μ. Sehr brauchbare Polymere weisen Teilchengrößen im Gebiet von etwa 0,1 bis ι μ auf. Neben
sog. γ- und ^-Polyvinylchlorid stellen die Mischpolymeren
von Vinylchlorid mit Verbindungen, wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylidenchlorid, Methylvinyläther,
Acrylnitril und Methylacrylat, weitere geeignete Harze dar. In allen Fällen enthält das Mischpolymere
mindestens 90 % chemisch gebundenes Vinylchlorid und besitzt ein Molgewicht über 20000.
Außerdem ist es thermoplastisch. Das feinverteilte Polyvinylchlorid oder Mischpolymere von Vinylchlorid
wird in bekannter Weise durch Polymerisieren in wässeriger Emulsion erhalten. Verschiedene Sorten
des zerkleinerten Harzes sind im Handel erhältlich. Ein Mischpolymeres, welches durch Polymerisation in
wässeriger Emulsion hergestellt ist und etwa 97 °/0 Vinylchlorid und 3 °/0 Vinylacetat enthält, ist für die
Verwendung in Zusammensetzungen nach der Erfindung ganz besonders geeignet.
Um dem Gemisch Fließfähigkeit zu verleihen, werden flüchtige Kohlenwasserstoffe verwendet, welche
in der Zusammensetzung als Verdünnungsmittel wirken und Nichtlöser für die Harzteilchen darstellen.
Nachdem ein Film aus der Mischung gebildet ist, verdampfen sie aus dem Gemisch. Die Kohlenwasserstoffe
sieden im Bereich von etwa 35 bis 250° und können Paraffine, Cycloparaffine, Olefine, Cycloolefine
und bzw. Aromaten in jedem gewünschten Mengenverhältnis oder in jeder Zusammenstellung darstellen.
Im allgemeinen ist es zweckmäßig, etwa 30 bis 80 % aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol
oder Xylol, in Mischung mit aliphatischen und bzw. oder naphthenartigen Kohlenwasserstoffen zu verwenden.
Obwohl praktisch reine aliphatische oder naphthenartige Kohlenwasserstoffe, wie Pentan,
Hexan, Octan, Nonan, Decan, Cyclopentan, Methylcyclopentan, Cyclohexan usw., verwendet werden
können, arbeitet man doch gewöhnlich mit billigeren Erdöldestillaten, wie Erdölnaphtha mit einem Siedebereich
von etwa 100 bis 150°, welches bis zu 20%
Aromaten enthält, oder Erdölfraktionen, die von etwa 150 bis 200° sieden und etwa 1 bis 5 % Aromaten enthalten.
Ein aromatisches Erdöldestillat, das von etwa 150 bis 2100 siedet und etwa 55 bis 65 °/0 Aromaten
enthält, ist ebenfalls geeignet. Vorzügliche Ergebnisse erhält man bei Verwendung von Xylol und
einem von etwa 100 bis 1500 siedenden Erdöldestillat,
das etwa 15 % Aromaten enthält, in etwa gleichen Teilen.
Wie schon erwähnt, können die Anteile der verschiedenen Bestandteile in der Organosolmischung
gemäß der Erfindung beträchtlich schwanken. Während so die Menge an Gesamtplastifiziermittel (Ester + nicht
flüchtiger Erdölextrakt) auf 100 Teile der Polymerteilchen etwa 40 bis 150 Teile betragen kann, wird
die im Einzelfall verwendete Menge stark durch das besondere Harz und die in dem fertigen niedergeschlagenen
und geschmolzenen Film gewünschten Eigenschaften bestimmt. Filme mit einer Kombination
sehr guter Eigenschaften werden bei Anwendung von etwa 50 bis 120 Teilen Gesamtplastifiziermittel
auf 100 Teile Polymeres erhalten.
Das gesamte Plastifiziermittel enthält mindestens 20% nicht flüchtigen Erdölextrakt in Mischung mit
dem plastifizierend wirkenden Ester, damit eine wesentliche Verbesserung in den Fließeigenschaften der
Organosolmasse erzielt wird. Im allgemeinen werden jedoch mindestens etwa 35 % Erdölextrakt im Gesamtplastifiziermittel
verwendet, und vorzugsweise iao macht der Erdölextrakt den größeren Anteil des gesamten
für das Harz verwendeten Plastifiziermittels aus. Wenn Ausschwitzen des nicht flüchtigen Erdölextrakts
aus dem niedergeschlagenen und geschmolzenen Film unerwünscht ist, kann sich die Menge des
Erdölextrakts auf 60 bis 80 °/0 des Gesamtplastifizier-
mittels belaufen, ohne daß eine solche Ausscheidung auftritt. Die zulässige Grenzmenge hängt von der
besonderen Art des Erdölextrakts, dem besonderen Ester, dem besonderen Harz und der im Einzelfall
S verwendeten Menge von Gesamtplastifiziermittel für das Harz ab. Gewöhnlich ist der Anteil geringer als
die Menge, bei welcher das Gemisch aus Ester und Extrakt nicht mehr mit dem Harz verträglich ist.
Diese Grenze muß festgestellt werden, indem man ίο einen Film herstellt und schmilzt, den Film io Tage
lang bei Zimmertemperatur (20°) stehenläßt und durch Beobachtung feststellt, ob ein Verdampfen eingetreten
ist bzw. dadurch, daß man ein reines Zigarettenpapier, welches mit dem Finger angedrückt wird, über die
Oberfläche zieht. Die Abwesenheit öliger Flecke auf dem Papier zeigt an, daß kein Ausschwitzen ein
getreten ist. Wie erwähnt, hängt die zulässige Grenzmenge an Extrakt von verschiedenen Faktoren ab.
Mit Polyvinylchlorid und einen Erdöl-Edeleanuextrakt,
der unter 1 mm Hg bei etwa 185 bis 2800
siedet, beträgt diese Menge bei Dibutyl- oder Dibenzylsebacat 60 %, bei Dioctylphthalat 70 % und bei Trikresylphosphat
8o°/0, wenn in jedem Fall 60 oder 80 Teile Gesamtplastifiziermittel auf 100 Teile PoIymeres
verwendet werden. Bei einem Mischpolymeren aus 95 % Vinylchlorid und 5 % Vinylacetat beträgt
bei Anwendung desselben Extrakts die zulässige Grenze mit Dioctylphthalat 80 °/0, wenn 60 oder
80 Teile des Gesamtplastifiziermittels auf 100 Teile
Harz verwendet werden, während die Grenze mit Trikresylphosphat bei 70 % liegt, wenn 60 Teile, und
bei 60 0I0, wenn 80 Teile des Gesamtplastifiziermittels
auf 100 Teile Harz verwendet werden.
Die für die Masse gewünschte Fließfähigkeit ist der erste Faktor, welcher die Menge des darin enthaltenen
flüchtigen Kohlenwasserstoffs bestimmt. Während etwa 50 bis 300 Gewichtsteile auf 100 Teile der
Polymerteilchen verwendet werden können, sind zweckmäßig gewöhnlich 80 bis 120 Teile vorhanden.
Vorzügliche Ergebnisse werden mit etwa gleichen Gewichtsteilen des flüchtigen Kohlenwasserstoffs und
des Polymeren erhalten.
Die Örganosolmischung nach der Erfindung kann
in jeder geeigneten Weise zusammengestellt bzw. ihre Bestandteile können beliebig vermischt werden. Im
allgemeinen ist es zweckmäßig, das Gemisch aller Komponenten ohne Erhitzung einer mechanischen
Mahlung in einer Kugelmühle während etwa 20 bis 100 Stunden bei gewöhnlicher Temperatur zu unterwerfen.
Das Organosol wird auf Flächen oder absorbierende blattförmige Erzeugnisse, wie Baumwollgewebe, durch
Aufstreichen, Sprühen, Eintauchen oder Bürsten aufgetragen. Der aufgetragene Überzug wird durch Erhitzen
gehärtet, wodurch das flüchtige [Kohlenwasserstoff-] Verdünnungsmittel verdampft und das
Polymere mit dem Plastifiziermittel unter Bildung eines stark zusammenhängenden und anhaftenden
Films verschmolzen wird. Wenn die Erwärmung auch bei einer einheitlichen Temperatur, z. B. zwischen etwa
und 200°, durchgeführt werden kann, erzielt man doch bessere Ergebnisse, indem man zuerst auf eine
Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Gemisches aus Polymerem und Plastifiziermittel erhitzt,
wodurch praktisch die Gesamtmenge des flüchtigen Kohlenwasserstoffs verdampft wird, und erst dann
auf die höhere Schmelztemperatur erhitzt. So kann der aufgebrachte Überzug in der ersten Stufe 1 bis
5 Minuten auf etwa 80 bis 1200 und dann in der
zweiten Stufe 3 bis 15 Minuten zwecks vollständiger Härtung auf 170 bis 2000 erwärmt werden.
Um die Erzielung fortlaufender zusammenhängender Filme zu unterstützen, kann es erwünscht sein, dem
Organosol eine kleine Menge eines aktiven flüchtigen Lösungsmittels für das Vinylchloridpolymere einzuverleiben.
Zu diesem Zweck können etwa 2 bis 10 Teile Butylacetat, Methyläthylketon, Methylisobutylketon,
Mesityloxyd, Cyclohexanon und bzw. oder Isophoron auf 100 Teile Polymeres zugesetzt werden. Auch die
Einverleibung einer geringen Menge einer Lösung von löslichem Harz ist für den gleichen Zweck dienlich,
z. B. eine Lösung von niedrigmolekularem Vinylchlorid -Vinylacetat -Mischpolymerem oder von Methylacrylatpolymerem
bzw. von Methacrylat. Naturgemäß darf der Anteil der Lösung des löslichen Polymeren
nicht so hoch sein, daß die Viscosität des Organosols in ungeeignetem Maße erhöht wird.
Gewünschtenfalls kann das Organosolgemisch nach der Erfindung außer den obenerwähnten wesentlichen
Bestandteilen Pigmente, Farbstoffe, Wachse und Stabilisiermittel für Polymere enthalten, wie sie in
üblichen Organosolen und Vinylharzüberzugsmassen verwendet werden.
Die unerwartete Verbesserung bezüglich der Fließeigenschaften, die durch die Örganosolmischung nach
der Erfindung erzielt wird, ist noch deutlicher aus den Ergebnissen von Vergleichsversuchen mit einigen
wenigen beispielhaften Zusammensetzungen ersichtlich. In den Mischungen war der Erdölextrakt ein
Edeleanuextrakt aus Erdöl-Vakuumdestillatfraktionen aus kalifornischen Rohölen mit einem spezifischen
Gewicht (20/4) von 1,03, einem Siedebereich von etwa 182 bis 2810 bei 1 mm Hg und einer Viscosität
von etwa 20 cSt bei 990. Das in der Mischung verwendete
Erdölnaphtha hatte einen Siedebereich von 102 bis 147° und enthielt etwa 15 °/0 Aromaten. Der
Harzbestandteil· war ein feinverteiltes Mischpolymeres mit einem Molgewicht von etwa 140 000, das etwa
97 °/0 Vinylchlorid und 3 °/0 Vinylacetat enthält.
Es wurden Organosolmischungen hergestellt, wobei als Plastifiziermittel die angegebenen Mengen (1 THH
— ι Gewichtsteil auf 100 Teile Harz) von Extrakt
und Di-(2-äthylhexyl)-phthalat gemäß Tabelle I verwendet wurden. Die Gemische enthielten auch
50 THH-XyIoI und 50 THH des vorstehend erwähnten Erdölnaphthas. Die Gemische wurden getrennt bei
Zimmertemperatur in einer Flintsteinmühle 24 bis Stunden gemahlen; dann wurde die Viscosität mit
einem Kapillarrohr-Viscosimeter bestimmt. Da die Organosolmischungen, welche keinen Erdölextrakt
als Plastifiziermittel enthielten, thixotrop waren, konnte ihre Viscosität nicht gemessen werden. Die Organosole
wurden dann mit Hilfe eines 8-mil-Abstreifers (0,2 mm über der Fläche) auf eine Glasplatte ausgebreitet und
Minuten auf i8o° erwärmt. Die gebildeten Filme wurden zwecks Bestimmung der Reißfestigkeit und
des Moduls nach Standard-ASTM-Verfahren von den Platten abgezogen.
Pias ir Ex trakt |
tifizier- tittel Dioctyl- phthalat |
Viscosität des Organosols in cP |
Film Reiß festigkeit |
daten Modul bei ioo0/,, Dehnung |
THH | THH | g/mm2 | g/mm2 | |
O | 60 | thixotrop | 3585 | 131 |
18 | 42 | 85 | 3487 | 140 |
30 | 30 | 55 | 3656 | 450 |
O | 80 | thixotrop | 2749 | 74 |
24 | 56 | 84 | 3353 | 96 |
40 | 40 | 49 | 1947 | — |
O | IOO | thixotrop | 2489 | 84 |
30 | 70 | 88 | 3030 | 72 |
50 | 50 | 46 | 3093 | —· |
70 | 30 | 67 | 3297 | 112 |
Die wesentlich verbesserte Beständigkeit der den nicht flüchtigen Erdölextrakt enthaltenden Organosolgemische
in bezug auf Viscositätserhöhung ist aus den in Tabelle II zusammengestellten Ergebnissen
ersichtlich. Die Organosole wurden hergestellt aus einem Vinylchloridacetat-Mischpolymerisat unter Verwendung
von 50 THH Xylol, 50 THH Erdölnaphtha und wechselnden Mengen Di-(2-äthylhexyl)-phthalat
und des oben angegebenen Erdölextrakts als Plastifiziermittel. Die Gemische wurden 48 Stunden bei Zimmertemperatur
in der Kugelmühle gemahlen.
Um eine Messung des thixotropen Organosols, das nur Dioctylphthalat enthielt, zu ermöglichen, wurde
die Viscosität mit einem Brockfield-Synchro-Lectric-Viscosimeter bestimmt, bei welchem eine rotierende
Spindel verwendet und so die Probe in Bewegung gehalten wird. Die Viscositätswerte wurden bei
Zimmertemperatur mit einer Spindel Nr. 3 bei sechzig Umdrehungen pro Minute bestimmt, nachdem
die Organosole bei Zimmertemperatur während der angegebenen Zeit gelagert worden waren.
Extrakt THH |
0 | Vis cosi tät cP |
Vis- cosi- täts- erhö- hung |
30 | Vis cosi tät cP |
Vis- cosi- täts- erhö- hung |
60 | Vis cosi tät cP |
Vis- cosi- täts- erhö- hung |
Dioctyl phthalat THH |
60 | UO 200 360 |
82% 228% |
50 | IOO 120 200 |
20% 100% |
40 | 90 HO 170 |
22% 89% |
Zeit | |||||||||
Original .. ι Woche .. ι Monat... |
Die Erzielung günstiger physikalischer Eigenschaften in den aus den erfindungsgemäßen Gemischen
zuletzt erhältlichen Filmen ist aus den in Tabelle III zusammengestellten Resultaten ersichtlich. Die Zu- j
sammensetzung der Massen war folgende (wobei die Teile Gewichtsteile sind):
Bestandteil
Teile
Vinylchloridacetat-Misch-
polymerisat ioo
Xylol 50
Erdölnaphtha 50
Methylisobutylketon 5
Stabilisator 2
Plastifiziermittel vgl. Tabelle III
Die Gemische wurden 90 Stunden bei Zimmertemperatur in der Kugelmühle gemahlen. Die erhaltenen
Organosole wurden mit Hilfe eines 8-mil-Abstreifers (mit 0,2 mm Abstand) auf Stahlplatten
vom Ferrotyp aufgestrichen, die Füme durch Erhitzen während 3 Minuten auf ioo° und dann während
Minuten auf i8o° gehärtet. Die geschmolzenen Filme wurden von den Platten abgezogen und an ihnen
Festigkeit und höchste Dehnung nach Standard-ASTM-Methoden festgestellt.
Plastifiziermittel | Dioctyl | Reißfestigkeit | Höchste |
phthalat | g/mm1 | Dehnung | |
Extrakt | 40 | 27OO | Prozent |
0 | 35 | 2826 | 162 |
15 | 30 | 3III | 236 |
30 | 25 | 2485 | 197 |
45 | 20 | 2531 | 162 |
60 | 204 |
Claims (8)
1. Polyvinylchlorid-Organosolmischung aus feinverteiltem
Polyvinylchlorid mit mindestens 90% Vinylchlorideinheiten und einem Molgewicht über
20 000, suspendiert in flüchtigen, flüssigen Kohlenwasserstoffen (Siedebereich 35 bis 250°), einem
hochsiedenden Ester als Plastifiziermittel sowie einen Erdölextrakt, wobei letztere einen Siedepunkt
von über 1250 bei 1 mm Hg besitzen.
2. Organosolmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich von 35 bis 250°
siedenden Kohlenwasserstoffe in Mengen von 50 bis 300 Gewichtsteilen auf 100 Teile des Poly- 1x0
meren und das gesamte Plastifiziermittel, d. h. das Plastifiziermittel einschließlich des Erdölextrakts,
in Mengen von 40 bis 150 Gewichtsteilen auf 100 Teile des Polymeren vorliegt, während der
Extrakt mindestens 20 % des gesamten Plastifiziermittels ausmacht.
3. Organosolmischung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich von
35 bis 2500 siedenden Kohlenwasserstoffe und das gesamte Plastifiziermittel in Mengen von etwa iao
80 bis 120 Teilen bzw. von 50 bis 120 Gewichtsteilen
auf 100 Teile des Polymeren vorhanden sind.
4. Organosolmischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere ein
Mischpolymeres aus Vinylchlorid und Vinylacetat ias
darstellt.
5. Organosolmischung nach einem der Ansprüche ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Erdölextrakt ein Edeleanuextrakt ist.
6. Organosolmischung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß derErdölextrakt ein Edeleanuextrakt
oder ein Furfurolextrakt ist, welcher unter ι mm Hg bei etwa 150 bis 3000 siedet.
7. Organosolmischung nach einem der Ansprüche ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Plastifiziermittel ein Dialkylester einer Dicarbonsäure, z. B. Di-(2-äthylhexyl)-phthalat oder Dibutylphthalat,
ist.
8. Organosolmischung nach einem der Ansprüche ι bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es
als flüchtige Kohlenwasserstoffe ein Gemisch aus Xylol und bei.etwa 100 bis 150° siedendem Erdölnaphtha
enthält.
Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 710 008.
Deutsche Patentschrift Nr. 710 008.
© 0550 0.54
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