DE1264770B - Thermoplastische Formmassen verbesserter mechanischer Eigenschaften und Flammwidrigkeit - Google Patents
Thermoplastische Formmassen verbesserter mechanischer Eigenschaften und FlammwidrigkeitInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
C08f
Deutsche Kl.: 39 b-22/06
Nummer: 1264 770
Aktenzeichen: E 29957IV c/39 b
Anmeldetag: 24. August 1965
Auslegetag: 28. März 1968
Polystyrol ist seit langem als Kunststoff mit vielen wichtigen Eigenschaften bekannt. Zu den Nachteilen
von Polystyrol gehört jedoch seine Entflammbarkeit. Eine weitere physikalische Eigenschaft von Polystyrol,
deren Verbesserung erwünscht ist, ist die Schlagzähigkeit. Der Hauptnachteil von Polystyrol ist seine
geringe Formbeständigkeit in der Wärme.
Polypropylen ist ein Kunststoff, dessen Bedeutung ständig zunimmt. Es ist damit zu rechnen, daß es
Polyäthylen in einer Reihe kommerzieller Anwendungen überflügelt. Im Vergleich zu Polyäthylen hoher
Dichte hat Polypropylen eine bessere Wärmebeständigkeit, hohe Zugfestigkeit, bessere Beständigkeit gegen
Chemikalien und Lösungsmittel und höhere Steifigkeit und Härte. Seine Schlagzähigkeit ist jedoch gewöhnlich
schlechter, und es versprödet bei höheren Temperaturen als Polyäthylen. Gegen Oxydation ist es weniger
beständig als Polyäthylen.
Bei Polyäthylen wurde ziemlich schlechte Beständigkeit gegen Sonnenlicht, niedrige Sauerstoffbeständigkeit
und eine Neigung zu Spannungsrißkorrosion, insbesondere wenn es mit wäßrigen Medien in Berührung
ist, festgestellt. Darüber hinaus ist die Schlagzähigkeit von Polyäthylen für gewisse kommerzielle
Anwendungen ungenügend.
Neben den vorstehend genannten unerwünschten Merkmalen weisen die vorstehend genannten Kunststoffe
sämtlich den Nachteil auf, daß sie entflammbar sind. Verschiedene Zusätze werden diesen Kunststoffen
zugegeben, um ihre Entflammbarkeit zu verringern oder zu verändern. Diese Zusatzstoffe sind
jedoch gewöhnlich teuer und verleihen dem Kunststoff andere unerwünschte Eigenschaften.
Styrol-Butadien-Kautschuk und Butylkautschuk haben nicht genügend Wärmebeständigkeit, Abriebfestigkeit,
ölbeständigkeit und Flammwidrigkeit, um für gewisse kommerzielle Anwendungen geeignet zu
sein.
Erfindungsgegenstand ist die Verwendung von 5 bis 200 Teilen eines Copolymerisates aus Vinylchlorid
und 10 bis 80 Gewichtsprozent Äthylen als Zusatz zu 100 Teilen Polystyrol, Polyäthylen, Polypropylen,
Butylkautschuk oder kautschukartigen Styrol-Butadien-Copolymerisaten
zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, Beständigkeit und Flammwidrigkeit.
Formmassen aus dem erfindungsgemäß verwendeten Vinylchlorid-Äthylen-Copolymerisat und Polystyrol
weisen erhöhte Schlagzähigkeit und geringe Entflammbarkeit auf, Formmassen mit Polypropylen eine
erhöhte Schlagzähigkeit und geringe Entflammbarkeit, Formmassen mit Polyäthylen eine erhöhte BeständigThermoplastische
Formmassen verbesserter
mechanischer Eigenschaften und
Flammwidrigkeit
mechanischer Eigenschaften und
Flammwidrigkeit
Anmelder:
Ethyl Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,
Dr.-Ing. Th. Meyer und Dr. J. F. Fues,
Patentanwälte, 5000 Köln 1, Deichmannhaus
Dr.-Ing. Th. Meyer und Dr. J. F. Fues,
Patentanwälte, 5000 Köln 1, Deichmannhaus
Als Erfinder benannt:
Charles Wayne Montgomery, Baton Rouge, La.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. August 1964 (392 912)
keit gegen Sauerstoff, Spannungsrißkorrosion, hohe Schlagzähigkeit und geringe Entflammbarkeit und
Formmassen mit Styrol-Butadien-Copolymerisaten und Butylkautschuk eine erhöhte Wärmebeständigkeit,
Abriebfestigkeit, Ölbeständigkeit und Flammwidrigkeit.
Die erfindungsgemäß verwendeten Vinylchlorid-Äthylen-Copolymerisate
können nach verschiedenen üblichen Polymerisationsverfahren unter Verwendung verschiedener Katalysatoren hergestellt werden. Ein
besonders gut geeignetes Copolymeres kann hergestellt werden durch Polymerisation von Vinylchlorid und
Äthylen in Gegenwart eines Katalysators, der das Produkt der Umsetzung eines Organoborans mit
molekularem Sauerstoff oder Peroxyden ist. Die Polymerisation wird vorzugsweise bei einer Temperatur
im Bereich von etwa —25 bis etwa 10° C und einem Druck von etwa 35 bis 350 kg/cm2 durchgeführt. Das
unter Verwendung dieses Katalysators hergestellte bevorzugte Vinylchlorid-Äthylen-Copolymere hat eine
Grenzviskosität von etwa 0,9. Es hat sich gezeigt, daß ein solches Copolymeres den anderen Polymeren im
Gemisch die erwünschten Eigenschaften verleiht.
Verfahren zur Herstellung von geeigneten Vinylchlorid-Äthylen-Copolymeren
unter Verwendung eines Organoboran-Sauerstoff-Katalysators sind in den
809 520/713
Claims (1)
- 3 4USA.-Patentanmeldungen 235 545 (5.11.1962) und prozent Äthylen enthielt, wurden auf einem Walzen-251 071 (14.1.1963) beschrieben. mischer 10 Minuten erhitzt und geknetet, wobei ein Das Vinylchlorid-Äthylen-Copolymere kann auch verträgliches Gemisch erhalten wurde. Die Formmasse unter Verwendung eines anderen Typs eines freie wurde vom Walzenmischer genommen und auf Trans-Radikale bildenden Katalysatorsystems hergestellt 5 parenz und Festigkeit geprüft. Das Fell war vollständig werden. ■ transparent und hatte eine äußerst hohe Festigkeit bei Die erfindungsgemäß verwendeten Vinylchlorid- hohem Zähigkeitsgrad. Die Platte erwies sich als Äthylen-Copolymerisate enthalten 10 bis 80 Gewichts- selbsterlöschend, d. h., das Material brannte an der prozent Äthylen. Bevorzugt werden Copolymere, die Luft nur, wenn es durch eine offene Flamme erhitzt 10 bis etwa 40 Gewichtsprozent Äthylen enthalten. io wurde. Im Gegensatz dazu brannte das Polystyrol Copolymere mit höheren Anteilen an Vinylchlorid ohne Zusatz des Copolymeren leicht weiter, verleihen den Formmassen höhere Flammwidrigkeit. . .Die Mengenverhältnisse des erfindungsgemäß ver- Beispielwendeten Vinylchlorid-Äthylen-Copolymerisates und Ein Gemisch von 100 Teilen eines Styrol-Butadiendes Polymeren bei der Herstellung der Formmassen 15 Kautschuks und 60 Teilen eines Vinylchlorid-Äthylen-können je nach den gewünschten physikalischen Copolymeren, das 80% Vinylchlorid enthielt, wurdeEigenschaften des Gemisches innerhalb weiter Gren- durch Erhitzen und Kneten der Bestandteile auf einemzen liegen, und zwar werden 5 bis 200 Teile des Co- Walzenmischer hergestellt. Die Platte wurde vompolymerisates pro 100 Teile des jeweiligen Polymeren Mischwalzwerk genommen und geprüft. Sie erwies verwendet. Bevorzugt wird ein Bereich von 5 bis etwa 20 sich als äußerst stark, zäh und elastisch. Das Material100 Teile des Copolymerisates pro 100 Teile des hatte ausgezeichnete Ölbeständigkeit und war selbst-Polymeren. Besonders bevorzugt werden Formmassen, erlöschend. Der Styrol-Butadien-Kautschuk hatte vordie 5 bis etwa 60 Teile des Copolymerisates pro der Vermischung eine sehr schlechte ölbeständigkeit100 Teile des Polymeren enthalten, wenn das Vinyl- und brannte leicht weiter. chlorid-Äthylen-Copolymere etwa 20% Äthylen ent- 25hält. Ein weiterer bevorzugter Bereich umfaßt etwa B e 1 s ρ 1 e 1 410 bis 80 Teile des Vinylchlorid-Äthylen-Copolymeri- Ein Gemisch von 100 Teilen Polyäthylen undsats pro 100 Teile des Polymeren, wenn das Copolymere 11 Teilen eines Vinylchlorid-Äthylen-Copolymeren,etwa 60 % Äthylen enthält. Alle vorstehenden Men- das 80 Teile Äthylen enthielt, wurde durch Erhitzen genangaben beziehen sich auf das Gewicht. 30 und Kneten der Bestandteile auf einem WalzenmischerDie erfindungsgemäßen Formmassen können mit hergestellt. Die Platte wurde vom Walzenmischerbeliebigen geeigneten mechanischen Mischern her- genommen und erwies sich als sehr stark und sehrgestellt werden. Die mechanisch gemischten, im elastisch. Von der Platte geschnittene Proben hattenwesentlichen gleichmäßigen Formmassen können je eine Zugfestigkeit (ASTM D-412) von 78,4 kg/cma. nach dem Verwendungszweck zu Platten oder Folien 35 An einer anderen Probe wurde eine Dehnung vonkalandriert oder zu anderen Formteilen verarbeitet 420 % gemessen. Eine Probe des Polyäthylens zeigtewerden. vor der Vermischung eine niedrigere Zugfestigkeit undDen erfindungsgemäßen Formmassen können ferner eine niedrigere Dehnung.übliche thermische Stabilisatoren, Füllstoffe, Färb- Für die Herstellung der Gemische mit Vinylchloridstoffe, Gleitmittel, Antioxydantien und andere Zu- 40 Äthylen-Copolymeren können beliebige handelsüb-satzstoffe zugegeben werden. liehe feste Polystyrol-Preßpulver verwendet werden,Die Formmassen aus Polypropylen und dem Vinyl- sowohl Polystyrole von niedriger Schlagzähigkeit alschlorid-Äthylen-Copolymeren sind besonders geeignet auch solche von hoher Schlagzähigkeit,zur Herstellung von Behältern, die ohne Schädigung Neben üblichen Styrol-Butadien-Kautschuken eig-in kochendes Wasser getaucht werden können. 45 nen sich alle im Handel erhältlichen Butylkautschuk-In den folgenden Beispielen beziehen sich die typen, ferner alle handelsüblichen festen Polyäthylene,Mengenangaben auf das Gewicht. Polyäthylene hoher Dichte (Phillips, Ziegler. -I1 °der I. C. I.) oder niedriger Dichte (Hochdruck) sowieH e 1 s ρ 1 e 1 I alje im Handel als preßpUlver erhältlichen Polypropy-Formmassen aus 100 Teilen Polystyrol und 11 Tei- 50 lene.
len eines Vinylchlorid-Äthylen-Copolymeren, dasGewichtsprozent Äthylen enthielt, wurde herge- Patentanspruch: stellt, indem die Bestandteile 10 Minuten auf einemMischwalzwerk erhitzt und geknetet wurden. Das Verwendung von 5 bis 200 Teilen eines Copoly-FeIl wurde vom Mischwalzwerk abgenommen. Von 55 merisates aus Vinylchlorid und 10 bis 80 Gewichtsdiesem Fell geschnittene Proben hatten eine Izod- prozent Äthylen als Zusatz zu 100 Teilen PoIy-Kerbschlagzähigkeit (ASTM D-256) von 0,03 mkg. styrol, Polyäthylen, Polypropylen, Butylkautschuk Eine Probe des Gemisches hatte eine Formbeständig- oder kautschukartigen Styrol-Butadien-Copolykeit in der Wärme von 78 0C (ASTM D-648; Bean- merisaten zur Verbesserung der mechanischen spruchung 18,5 kg/cm2). 60 Eigenschaften, Beständigkeit und Flammwidrig-_ . · , ~ keit.Beispiel/100 Teile Polystyrol und 60 Teile eines Vinyl- In Betracht gezogene Druckschriften:chlorid-Äthylen-Copolymeren, das etwa 20 Gewichts- Französische Patentschrift Nr. 1 379 842.809 520/713 3.68 © Bundesdruckerei Berlin
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1968
- 1968-01-08 US US721897*A patent/US3522330A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1379842A (fr) * | 1963-10-31 | 1964-11-27 | Ethyl Corp | Nouvelles compositions de copolymères de chlorure de vinyle et d'éthylène |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1929339A1 (de) * | 1968-06-10 | 1969-12-18 | Seikisui Chemical Co Ltd | Synthetisches Papier und Verfahren zu dessen Herstellung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1108587A (en) | 1968-04-03 |
| US3390208A (en) | 1968-06-25 |
| US3522330A (en) | 1970-07-28 |
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