DE1694512C

DE1694512C - Thermoplastische Formmasse mit chloriertem Polyvinylchlorid als Hauptbestandteil

Info

Publication number: DE1694512C
Authority: DE
Inventors: Ishii; Seiichiro Ichinohe; Nakoso Fukushima Hajime (Japan)
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Publication date: 1972-11-16

Description

Mit den erfindungsgemäßen Formmassen können

auch bei geringen Schmelztemperaturen geformte

30 Gegenstände hergestellt werden, so daß weder Ver-

Die Erfindung betrifft thermoplastische Form- färbungen noch Pyrolyse eintreten,

massen aus chlorierten Polyvinylchloriden und insbe- Wesentliche Grundlage der Erfindung ist einmal die

sondere Zusammensetzungen mit ihnen, die sich durch Entdeckung, daß es Fälle gibt, in denen die Zugabe

eine gute Verarbeitbarkeit und eine hohe Stoßfestig- einer geeigneten Mengel, 3-Butadien zu den obener-

keit auszeichnen. 35 wähnten Beimischungs-Kunststoffen eine verbesserte

!in allgemeinen sind Kunststoffe, die chloriertes Verarbeitbarkeit ergibt, die gleichzeitig mit einer verPolyvinylchlorid enthalten, deshalb von Nutzen, weil besserten Stoßfestigkeit verbunden ist.
sie bis 100°C oder darüber hitzebeständig sind und Die Erfindung hat insbesondere bei verzweigten eine gute Zugfestigkeit, eine hohe Entzündungstempe- Mischpolymerisatzusammensetzungen Bedeutung, die ratur und einen hohen Widerstand gegenüber chcmi- 40 aus einer Emulsionspolymerisation hervorgehen, wie scher Zersetzung aufweisen. Die Verwendung dieser es im folgenden an Hand ternärer Mischpolymerisate Kunststoffe ist jedoch stark begrenzt, weil ihre Ver- mit 1,3-Butadien beschrieben wird,
arbeitbarkeit zu wünschen übrig läßt. Obgleich sie im Mischpolymerisate, die durch andere Polymerigeschmolzenen Zustand eine relativ niedrige Viskosität sationsverfahren hergestellt werden, z. B. Mischpolybesitzen, haben sie noch den weiteren Nachteil, daß 45 merisatzusammensetzungen aus Monomeren, die Styder Schmelzpunkt hoch liegt und daß sie sich auf rol, Methylmethacrylat und 1,3-Butadien enthalten, Grund thermischer Zersetzung leicht verfärben. sind sogenannte homogene Mischpolymerisate. Im

Um daher bei der normalen Verarbeitung eine Zer- Gegensatz zu den verzweigten Mischpolymerisatzu-

setzung und Verfärbung zu verhindern, muß die Ver- sammensetzungen zeigen die homogenen Mischpoly-

arbeilungstemperatur dieser Polymerisate unterhalb 50 merisate beim innigen Vermischen mit chloriertem

der idealen Fließtemperatur liegen. Polyvinylchlorid und beim Verarbeiten unbefriedi-

Die Nachteile bei der Verarbeitung sind der Grund gende Merkmale.

für eine Verschlechterung vieler mechanischer Eigen- Für die Erfindung ist außerdem wesentlich, daß die

schäften fertiger Gegenstände, die aus chlorierten Mischpolymerisationszusammensetzungen auch gut

Polyvinylchloriden erzeugt werden. 55 als Mittel zur Erhöhung der Stoßfestigkeit chlorierter Zur Herstellung verbesserter Formmassen aus Polyvinylchloride geeignet sind.

chlorierten Polyvinylchloriden hat man schon ver- Chlorierte Polyvinylchloride, die sich erfindungs-

sucht, Polymerisate mit geeigneter Beimischfähigkeit gemäß verwenden lassen, werden z. B. hergestellt, in-

zuzusetzen, wie beispielsweise Polyvinylchloride, Poly- dem man pulverförmiges Polyvinylchlorid unter hefti-

vinylidenchloridc, Mischpolymerisate aus Styrol und 60 ger Rührung gleichförmig in Wasser suspendiert, und,

Acrylnitril oder Styrol und Methylmethacrylat, lernäre während das Polyvinylchlorid in diesem Zustand Mischpolymerisate aus Styrol, Acrylnitril und Methyl- bleibt und mit Licht aus dem sichtbaren Bereich be-

methacrylat und chlorierte Polyolefine. strahlt wird. Chlor durch das Wasser leitet, bis ein

Diese Polymerisate haben !,--Joch eine geringe Stoß- Chlorgehalt von 60 bis 67 Gewichtsprozenten er-

festigkeit oder andere Nachteile, wenn man sie mit 65 reicht ist.

chloriertem Polyvinylchlorid mischt oder bearbeiten Die besten Zusammensetzungen mit chloriertem

will. Polyvinylchlorid erhält man auf die folgende Weise.

Aufgabe der Erfindung sind daher thermoplastische Zunächst regt man eine Mischung A, die aus 10 bis

60 Gewichtsteilen Styrol, 40 bis 70 Gewichtsteilen Butadien und 0 bis 50 Gewichtsteilen Methylmethacrylat besteht, zur Mischpolymerisation an. Nachdem sich eine Polymerisationsausbeute von mindestens 70% eingestellt hat, wird eine Mischung B, bestehend aus 0 bis 70 Gewichtsteilen Styrol, 30 bis 100 Gewichtsteilen Methylmethacrylat und 0 bis 10 Gewichtsteilen Butadien, gleichförmig mit dem Mischpolymerisat aus der Mischung A vermischt und die Polymerisation beendet.

Die auf diese Weise hergestellte Mischpolymerisatzusammensetzung (hier mit Zusammensetzung C bezeichnet) isi eine sogenannte verzweigte Mischpolymerisatzusammensetzung, die auf einer Radialreaktion aufgebaut und durch Emulsionspolymerisation in einem wässerigen Medium entstanden ist.

Eine Haupteigenschaft der Zusammensetzung C ist die folgende: Obwohl keine Abnahme der Viskosität im geschmolzenen Zustand beim Schmelzpunkt einer Mischung dieser Zusammensetzung mit Polyvinylchlorid beobachtet werden kann, besitzt eine Mischung aus dieser Zusammensetzung C mit chloriertem Polyvinylchlorid eine tiefere Schmelztemperatur und eine geringere Viskosität im geschmolzenen Zustand. Außerdem verschwinden die Pyrolyse und die Verfärbung fast vollständig.

Weiterhin hat sich ergeben, daß die beschriebene verzweigte Mischpolymerisatzusammensetzung vorzugsweise zu 5 bis 30 Gewichtsteilen vorliegt, während 70 bis 95 Gewichtsteile vom chlorierten Polyvinylchlorid gebildet werden, und daß optimal 10 bis 20 Gewichtsteile verwendet werden. Sind weniger als 5 Gewichtsteile zugegen, dann wird die Verarbeitbarkeit der Erzeugnisse kaum verbessert, während bei mehr als 30 Gewichtsteilen die Erweichungstemperatur der Erzeugnisse stark abnimmt, so daß diese als Formkörper ungeeignet sind.

Das Verhältnis A/B der Zusammensetzung C, wobei A der Anteil aus der Mischung A und B der Anteil aus der Mischung B ist, hat keinen sehr wesentlichen Einfluß auf die Eigenschaften der chlorierten Polyvinylchloride. Zum Erzeugen von Formkörpern mit guten mechanischen Eigenschaften bei guter Bearbeitbarkeit eignen sich z. B. A/B-Werte von 2/1 bis 1/5 in Gewichtsanteilen, wenn man 30 bis 5 Gewichtsanteile der Zusammensetzung C mit 70 bis 95 Gewichtsanteilen an chloriertem Polyvinylchlorid mischt. Alle Mengenangaben sind auf das Gewicht bezogen.

Zur Erläuterung der Erfindung sind im folgenden einige Ausführungsbeispiele angegeben.

Beispiel 1

Ein Teil pulverförmiges Polyvinylchlorid mit einem Polymerisationsgrad von IUOO wird in 5 Teilen Wasser suspendiert. Durch die entstandene Suspension, die bei einer Temperatur von 50⁰C mit einer Leuchtstofflampe bestrahlt wird, wird mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit Chlor hindurchgeleitet Die Reaktionszeit beträgt etwa 20 Stunden. Die chlorierte Substanz wird anschließend in eintr wässerigen alkalischen Lösung sorgfältig gewaschen und dann getrocknet. Der Chlorgehalt beträgt danach etwa 65%. Die erhaltene Substanz wird mit D bezeichnet

ίο Als nächstes wird mit. einer Mischung von 50 Gewichtsteilen Butadien, 45 Gewichtsteilen Styrol und 5 Gewichtsteilen Methylmethacrylat nach folgender Vorschrift bei 50° C etwa 20 Stunden lang polymerisiert:

Wasser 4000g

Butadien 1000 g

Styrol 900 g

Melhylmethacrylat 100 g Natriumiaurylat 40 g Natriumpyrophosphat 10 g Kaliumpersuiphat 10 g

Der auf diese Weise erhaltene Latex wird mit A bezeichnet. Anschließend wird die Polymerisation mit dem Latex A nach der folgenden Vorschrift fortgesetzt:

Wasser 1000 g

LatexA 300g

Styrol 180 g

Methylmethacrylat 105 g

Butadien 15 g

Natriumpyrophosphat 0,6 g Kaliumpersuiphat 3 g

Das entstandene Polymerisat wird mil C bezeichnet. Die Fließgeschwindigkeit beim Schmelz· und Erweichungspunkt einer geformten Platte ist für verschiedene Anteile von D und C in der Tabelle 1 eingetragen. Sie wird mittels eines Prüfgerätes nach »Kokashiki« (entwickelt von der tHigh Molecular Chemistry Association« in Japan) gemessen, wobei ein Druck von 200 kg/cm* und eine Temperatur von 190"C vorliegen.

Der Düsendurchmesser beträgt 1 mm, die Gesamtlänge 10 mm. Die Erweichungstemperatur wird an einer 1 mm starken Platte nach einem japanischen Standardtest mit der Bezeichnung »Japan Industrial Standards JIS K.-6745-1956« gemessen.

Tabelle

Probe	D Chloriertes Polyvinylchlorid	C Verzweigte Mischpolymeri&at- zusammensetzung	HieOgeschwindig- keit (xlO »cm»/sec)	Erweichungspunkt (^JC)
Vergleichsprobe 1 Nr. 1	100 95 90 80 70 60	0 5 10 20 30 40	0,54 0.7 1.6 5,0 8,0 10	100 100 96 90
Nr. 2	80 65
Nr. 3
Nr. 4
Vergleichsprobe 2

Beispiel 2

Die Zusammensetzung C wird gemäß den Vorschriften aus dem Beispiel 1, jedoch mit den in Tabelle2 abgewandelten Zusammensetzungen der Komponenten A und B hergestellt. Die Fließgeschwindigkeiten bei den Schmelztemperaturen werden wie im Beispiel I bestimmt. Die Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle2 zusammengestellt. In allen Füllen beträgt das Verhältnis D zu C 80:

Tabelle 2

Probe

Mischpolymerisatzusammensetzung C

Latex A

(Butadien/Styrol/Methylmethacrylat

Mischung B :

(Styrol/Methylmethacrylat/ !

Butadien ,

A/B

Fließgeschwindigkeit

(ν 10 = cm'/sec)

Vergleichsprobe 3

Nr. 5

Nr. 6

Nr. 7

Nr.8

Nr. 3

Vergleichsprobe 4.

Nr. 9

Nr. 10

Nr. 11

Vergleichsprobe 5.
Vergleichsprobe 6.

20/40/40 40/30/30 50/25/25 STl/25/25 50/25/25 50/45/ 5 50/25/25 60/30/10 70/25/ 5 70/25/ 5 80/10/10 80/10/10 40/40/10 50/45/ 50/50 50/40/ 50/40/ 60/35/ 80/15/ 50/45/ 70/30 70/30 70 /30 70 /30

1/1	10,0
1/1	3,0
1/1	3,0
1/1	3,0
1/5	7,5
1/1	5,0
1/1	5,0

1/1 1/5

2,0

0,7

4,0

0,50

0,7

Die Kerbschlagwerte der Platte (nach C h o. r ρ y) sind aus der Tabelle 3 zu entnehmen.

Tabelle 3

Probe	Kerbschlagwert nach Charpy (kg · cm/cm² bei 20⁰C)
Vergleichsprobe D (chloriertes Polyvinylchlorid).... Verglcichsprobe 3 Nr. 5	5,0 3,5 6,5 10 10 5,5
Nr. 6
Nr. 7
Nr.8

Probe	Kcrbschlagwcrt nach Charpy (kg · cm/cm¹ bei 20^uC)
Vergleichsprobe 4. Nr. 9	5,0 15
Nr. 10	30 10
Nr. 11	25 7,5
Vergleichsprobe 5 Vergleichsprobe 6

Claims

1 2 Formmassen aus chlorierten Polyvinylchloriden, die Patentanspruch: sich gut verarbeiten lassen, eine hohe Stoßfestigkeit aufweisen und sich nur wenig verfärben. Thermoplastische Formmasse guter Verarbeit- Gegenstand der Erfindung ist eine thermoplastische barkeit und hoher Stoßfestigkeit, bestehend aus 5 Formmasse guter Verarbeitbarkeit und hoher Stoßfestigkeit, bestehend aus

1. 70 bis 95 Gewichtsteilen eines chlorierten Polyvinylchlorids und ... _ .

1. 70 bis 95 Gewichtsteilen eines chlorierten PoIy-

2. 5 bis 30 Gewichtsteilen eines Mischpoiymeri- io vinylchlorids und

sats aus ....

2. 5 bis 30 Gewichtsteilen eines Mischpolymerisats

A. einem durch Emulsionsmischpolymeri- _aus
sation von

10 bis 60 Gewichtsteilen Styrol, _t A. einem durch Emulsionsmischpolymerisation

40 bis 70 Gewichtsteilen Butadien und ' von

0 bis 50 Gewichtsteilen Methylmeth- 10 bis 60 Gewichtsteilen Styrol,

acrylat 40 bis 70 Gewichtsteilen Butadien und

erhaltenen Latex und 0 bis 50 Gewichtsteilen Methylmethacrylat

B. einem Monomerengemisch aus ao erhaltenen Latex und

™ u^S im 5^ew!^ct^tste!|^cn Sty™". B. einem Monomerengemisch aus

30 bis 100 Gewichtstellen Methylmeth- _{0 bis 70 Gcw}ichtsteilen Styrol,

nu- ,«^ · ,. ·, ?.^Cry!!· ^Und 30 bis lOO Gewichtsteilen Methylmethacrylat

0 bis IO Gewichtsteilen Butadien. _untj

²⁵ 0 bis 10 Gewichtsteilen Butadien.