DE2534049B2 - Schlagfeste Formmassen auf Basis von Polyvinylchlorid - Google Patents
Schlagfeste Formmassen auf Basis von PolyvinylchloridInfo
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Description
Die Verbesserung der Schlagzähigkeit von Polyvinylchlorid wird üblicherweise durch Zumischen von
Elastomeren aus Äthylen-Vinylacetat bzw. durch Pfropfpolymere von Vinylchlorid auf Äthylen-Vinylacetat-Copolymere
gelöst. Als Nachteil dieser Formmassen sind aber immer wieder Verarbeitungsschwierigkeiten
zu verzeichnen, insbesondere dann, wenn beispielsweise auf Extrudern Produkte mit K-Werten über 65
verarbeitet werden sollen. Bezeichnend sind in diesen Fällen mangelnde HomogL-niiäi sowie Oberflächenrauhigkeit
der Produkte.
Eine ganze Reihe von Verarbeitungshilfen beseitigen diese Schwierigkeiten nicht. Bei Erhöhung der Verarbeitungstemperaturen
oder verstärkter mechanischer Scherung während der Plastifizierung tritt eine thermische
Schädigung der Formmassen auf, die einen Abfall der Kerbschlagzähigkeit der Fertigteile nach sich zieht.
In der DE-OS 23 35 734 wird die Verarbeitung der Polymermischungen dadurch begünstigt, daß als Verarbeitungshilfe
ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres mit hohem Vinylacetatgehalt verwendet wird, allerdings
sind hierbei insbesondere bei niedrigem Polymerisationsgrad, hin und wieder Probleme des Trockenvermischens
aufgetreten.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und eine bessere Homogenität der Verarbeitungshilfe
in der Pulvermischung zu erreichen.
Gegenstand der Ei findung sind schlagfeste Formmassen
auf der Basis von Polyvinylchlorid und von mit Vinylchlorid gepfropften Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren,
bestehend aus
A) 20 bis 80Gew.-% Polyvinylchlorid mit einem K-Wert von 55 bis 75
B) 19,5 bis 75 Gew.-% eines mit Vinylchlorid gepfropften Äthylen-Vinylacetat-Copolymcren mit einem
K-Wert von 55 bis 80, mit 30 bis 55Gew.-% Vinylacetat, wobei als Pfropfpolymergrundlage 5
bis 60 Ge\v.-% Äthylen-Vinylacetat-Copolymer verwendet wird, und die Mischung aus A und B
insgesamt zwischen 3 und 11,7 Gew.-% Äthylen-Vinvlacetat
enthält und
C) 0,5 bis 10Gew.-°/o eines mit Vinylchlorid gepfropften
Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren mit 5 bis 60 Gew.-% Äthylen-Vinylacetat, vorzugsweise 40 bis
55 Gew.-% Äthylen-Vinylacetat, mit einem Vinylacetatgehalt
von 60 bis 90 Gew.-%.
Durch die Verwendung der Komponente C wird es ermöglicht. Polymere mit noch höheren K-Werten als
bisher zu verarbeiten, d. h. die Gelier- und Fließeigenschäften
der Formmassen so günstig zu beeinflussen, daß die Formkörper bessere Homogenität und Zähigkeit
aufweisen. Die Verwendung der neuen Komponente C ermöglicht die Einarbeitung der Verarbeitungshilfe
vorzugsweise in Kaltmischern, wogegen bisher die Einmischung der Äthylen-Vinylacetat-Copolymer-Verarbeitungshilfe
vorzugsweise im Heißmischer erfolgte.
Durch die Verwendung niedrigerer mit Vinylchlorid gepfropfter Äthylen-Vinylacetat-Copolymerer der
Komponente B wird außerdem die Phasenstruktur der Fertigprodukte günstig beeinflußt und damit die
Verteilung der Äthylen-Vinylacetat-Polymerphase in der Polyvinylchloridphase verbessert.
Als Komponente A kann jedes Polyvinylchlorid, beispielsweise Suspensions-, Emulsions- und Blockpolyvinylchlorid
mit K-Werten zwischen 55 und 75, gemessen in Cyclohexan (1%ige Lösung) eingesetzt
werden. Meistenteils wird Suspensionspolyvinylchlorid verwendet. Vorzugsweise enthalten die Formmassen 40
bis 70 Gew.-% an Polyvinylchlorid.
Die Komponente B wird durch Aufpfropfen von Vinylchlorid auf copolymeres Äthylen-Vinylacetat hergestellt.
Das Copolymere enthält 30 bis 55Gew.-% Vinylacetat und weist eine Mooney-Viskosität von 20
bis 50, bestimmt nach DIN 53 523, auf. Das Aufpfropfen erfolgt nach bekannten Verfahren, z. B. durch Lösen der
Copolymeren in monomerem Vinylchlorid, Dispergieren in wäßrigor Phase und Polymerisieren mit Hilfe von
Radikalbildnern, oder durch Pfropfen des Vinylchlorids auf einen Copolymerlatex. Das Pfropfprodukt enthält 5
bis 60Gew.-% Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres und weist einen K-Wert von 55 bis 80 auf, bestimmt in
Cyclohexan (l°/oige Lösung). Zur Verbesserung der Schlagzähigkeit reicht eine Zugabe der Komponente B
in der Menge aus, daß die Mischung aus A und B insgesamt zwischen 3 und ll,7Gew.-% an Äthylen-Vinylacetat
enthält.
Ein höherer K-Wert einer Pfropfcopolymerkomponente ergibt sich bei niedrigem Vinylchloridpfropfungsgrad.
Dem Fachmann ist bekannt, daß beispielsweise ein mit 50 Gew.-°/o Vinylchlorid gepfropftes Äthylen-Vinylacetat
einen höheren K-Wert besitzt als ein 90%ig gepfropftes des gleichen Äthylen-Vinylacetats.
Auch die Verwendung einer mit Vinylchlorid hochgepfropften Komponente B ohne Abmischung mit
Komponente A wäre in manchen Fällen denkbar.
Die Komponente C ist ein mit Vinylchlorid gepfropftes Älhylen-Vinylacetat-Copolymeres mit 5 bis
60 Gew.-% Äthylen-Vinylacetat, vorzugsweise 40 bis 55 Gew.-% Äth>lcn-Vinylacetat, mit einem Vinylacetatgehalt
von 60 bis 90 Gew.-%. Die Komponente C muß in solchen Mengen angewandt werden, daß I bis 4
Gewichtsteile des Äthylen-Vinylacetat-Copolymers mit hohem Vinylacetatgehalt im Vinylciilorid-Pfropfpolymeren
in der Gesamtmischung enthalten ist. Diese Polymeren werden in ähnlicher Weise wie die in der
DE-OS 23 35 734 beschriebenen hergestellt.
Die Mischung der pulverförmigen Komponenten kann einfachheitshalber in Kaltmischern erfolgen.
Den Formmassen werden die für die Verarbeitung üblichen Hilfsstoffe zugegeben, wie beispielsweise
Stabilisatoren in Mengen von 0,5 bis 3Gew.-%, Gleitmitteln in Mengen von 0,1 bis 3Gew.-%,
Chelatoren, Pigmente und Farbstoffe. Ebenso ist es möglich, Füllstoffe einzuarbeiten. Als Stabilisatoren und
Verarbeitungshilfen kommen die in der DE-OS 23 35 734 genannten in Frage. Auch lassen sich die
Formmassen für die in der DE-OS 23 35 734 genannten Zwecke mit gleichem bzw. besserem Erfolg verwenden.
Aus den folgenden Komponenten wurde durch lOminütiges Mischen in einem Mischer eine homogene
Pulvermischung hergestellt: '
A) 50Gew.-Teile Suspensions-PVC mit K-Wert 60
B) 50 Gew.-Teüe Pfropfcopolymer aus Vinylchlorid
mit lOGew.-Teilen Äthylen-Vinylacetat-Copolymerem,
mit
45 Gew.-°/o Vinylacetat und einem K-Wert von 68
C) 4Gew.-Teile Pfropfcopolyrnerisat mit Vinyl
chlorid auf Äthylen-Vinylacetat-Copolymergrundlage mit
50 Gew.-% Äthylen-Vinylacetat, welches 60 Gew.-% Vinylacetat enthält sowie
2,5 Gew.-Teile fester Barium-Cadmium-Stabilisator
0,5 Gew.-Teile Chelator(Organophosphit)
2 Gew.-Teile epoxidiertes Sojaöl
1 Gew.-Teil Gleitmittel auf der Basis Hydroxistearinsäure,
langkettige Dicarbonsäureester und Polyäthylenwachs
2,5 Gew.-Teile Verarbeitungshilfe modifizierter Acrylate
3 Gew.-Teile Titandioxid.
Während die Gelierzeit der Pulver und das Extrudieren von Platten vergleichbar vorteilhaft zu erreichen ist,
wie in Beispiel 1 mit Pulvermischung A der DE-OS 23 35 734, ist die Wärmestabilität der Mischung
entsprechend Beispiel 1 dieser Anmeldung weiter verbessert. Erste Verfärbungen der Prüfplatten treten
erst nach 60minütiger Ofenlagerung bei 190°C ein.
Die Kerbschlagzähigkeit wird weiter gegenüber
Beispiel 1 der Hauptanmeldung verbessert. Es ergaben sich bei 23°C Kerbschlagzähigkeiten von 28,9 (angebrochen)
und 3,5 bei -200C.
Aus den folgenden Komponenten wurde wie in Beispiel 1 eine homogene Pulvermischurig hergestellt:
A) 50 Gew.-Teile Suspensions-PVC K-Wertvon70
mit
einem
B) 50 Gew.-Teile Pfropfpolymer wie in Beispiel 1
C) 4 Gew.-Teile wie in Beispiel 1 sowie Hilfs- und Verarbeitungsstoffe wie in Beispiel 1,
?.ber 2 Gew.-Teile Verarbeitungshilfe auf der Basis modifizierter Acrylate.
Auf einem Prüfmeßextruder der Firma Göttfert,
Auf einem Prüfmeßextruder der Firma Göttfert,
ίο Buchen, wurden die Mischungen I, II und III auf ihre
Fließ- und Geliereigenschaften geprüft. Es ist dies ein Einschneckenextruder, mit dem die Fließ- und Geliereigenschaften
von Polyvinylchloridmassen bestimmt werden können. Als Maßeinheit wird die spezifische
Leistungseinleitung
Drehmoment · Drehzahl
~ Ausstoß in kg
~ Ausstoß in kg
Newton · Meter \
kg
verwendet.
Als spezifische Leistungseinleitungen ergaben sich bei Verwendung der Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren
(I) bzw. der Vinylchlorid gepfropften Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren
nach Beispiel 2 (II) bzw. ohne Komponente C (111) die folgenden Werte bei verschiedenen
Drehzahlen:
lO(Upm) 20 (Upm) 30 (Upm) 40 (Upm)
I 53,5X10' 69,2XlO3
II 45,2XlO3 65,5XlO3
III 63,0XlO3 80,9XIO3
81,1 103 88,2XlO3 79,6XlO3 86,8X103
88,4XlO3 99,8XlO3
Jj Diese Ergebnisse zeigen, daß die spezifische Leistungseinleitung
bei der Verarbeitung der erfindungsgemäßen Mischung (II) bei allen Umdrehungszahlen der
Extruderschnecke am geringsten ist und damit die Formmasse bei erfindungsgemäßer Verarbeitung am
wenigsten beansprucht wird. Die erfindungsgemäße Formmasse zeigt beim Vergleich den geringsten
Verarbeitungswiderstand. Der Vergleich der Oberflächen ergab keine Unterschiede.
Ebenso vorteilhaft entwickelt sich dei Kerbschlagzä-
4-, higkeit gegenüber dem Beispiel 1 der DE-OS 23 35 734. Die Kerbschlagzähigkeit der erfindungsgemäßen Mischung
ergibt sich zu 45,7 (angebrochen) bei 230C und 9,0 bei -20° C.
Die Wärmestabilität wird ebenso weiter verbessert,
Die Wärmestabilität wird ebenso weiter verbessert,
■>o so daß erst bei 60minütiger Ofenlagerung bei 1900C
erste Braunverfärbung eintritt.
Bei der Plattenextrusion zeigen die erfindungsgemäßen Formmassen gleichmäßigere Wandstärkenverteilung
und glattere Oberflächen.
Claims (1)
- Patentanspruch:Schlagfeste Formmassen auf der Basis von Polyvinylchlorid und mit Vinylchlorid gepfropften Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren, bestehend aus:A) 20 bis 80Gew.-% Polyvinylchlorid mit einem K-Wert von 55 bis 75B) 19,5 bis 75 Gew.-% eines mit Vinylchlorid gepfropften Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren mit einem K-Wert von 55 bis 80, mit 30 bis 55 Gew.-% Vinylacetat, wobei als Pfropfpolymergrundlage 5 bis 60Gew.-% Äthylen-Vinylacetat-Copolymer verwendet wird, und die Mischung aus A und B insgesamt zwischen 3 und ll,7Gew.-% Äthylen-Vinylacetat enthält, undC) 0,5 bis 10 Gew.-% eines mit Vinylchlorid gepfropften Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren mit 5 bis 60 Gew.-% Äthylen-Vinylacetat mit einem Vinylacetatgehalt von 60 bis 90 Gew.-%.
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