SE406770B - Anvendning av blandestrar som smorjmedel i termoplaster - Google Patents

Description

7400818-6 . karnaubavax eller bivax och sådana av syntetiskt ursprung, såsom etylpalmitat, butylstearat, etylenglykolmonostearat, etylenglykol- distearat, butylenglykol-dimontanat och glycerol-monooleat. Likaledes otillräckligt verksamma beträffande klibbfrihet visar sig de för formgivande bearbetning av polyamider föreslagna estrarna av poly- karbonsyror och långkedjiga alifatiska envärda alkoholer, exempelvis dioktylsebakat. _ Genom nya utvecklade smörjmedel resp. smörjmedelskombinationer har det.visserligen lyckats, 1 synnerhet vid formgivande bearbetning av klorhaltiga termoplaster, såsom polyvinylklorid, att uppnå en tillfredsställande klibbfrihet. Kombinatíonerna av paraffiner och silikoner som har visat sig verksamma bildar emellertid på ytan hos halvfabrikat eller färdigprodukter en sluten film som försvårar eller omöjliggör efterbearbetningen, såsom svetsning, limning, tryckning eller lackering. Denna utsvettningseffekt uppträder redan vid myc- ket låga smörjmedelstillsatser, exempelvis 0,1 %.

Det har framkommit att hög klibbfrihet vid formgivande bear- betning och samtidigt säker kombinerbarhet i slutprodukten uppnås när man för den formgivande bearbetningen av termoplaster använder smörjmedel med en halt av blandestrar med syratal av O - 12 av a) alifatiska dioler, b) alifatiska, cykloalifatiska och/eller aromatiska polykarbonsyror med 2 - 6 karboxylgrupper i molekylen och c) alifatiska monofunktionella alkoholer med 12 - 50 kolatomer 1 molekylen, _ varvid de under a), b) och c) nämnda substanserna är blandade i ett molförhållande av ungefär n : n + l : (n+l)m - 2 n, n utgör ett hel- tal av l - ll och m representerar funktionaliteten för polykarbon- syran, i en tillsatsmängd av 0,01 - 5 vikt-%, i synnerhet 0,05 vikt- _%_ Dessa enligt uppfinningen uppbyggda blandestrar åstadkommer redan vid mycket ringa tillsatsmängder, exempelvis 0,1 %, en mycket god klibbfrihet. Deras verkan som smörjmedel ökar med ökande till- satsmängd upp till den högsta mängden av 5 % som är praktiskt att använda utan att det ens vid dessa relativt höga tillsatser inträf- far migreringsfenomen och därmed ett avbräck i den senare vidare- bearbetningen av de formade halvfabrikaten eller färdiga delarna.

Framställningen av de enligt uppfinningen verksamma och an- vändbara estrarna skengenom omsättning av .utgångskomponenterna a), b) och c) medelst kända föres.ringsförfaranden. Därvid förestrar man 1 så vittgående utsträckning att hydroxylgrupperna hos komponenterna 7400818-6 a) och c) omsättes till ett hydroxital av högst 6 och karboxylgrup- perna hos komponenten b) till ett totalt syratal av högst 12. Om polykarbcnsyran enligt b) innehåller ytterligare funktionella grupper, 'exempelvis hydroxigrupper i fallet vinsyra så omsättas dessa icke; en maskering av dessa hydroxigrupper kan företagas före förestring- en, exempelvis genom acetylering. Totala hydroxitalet för blandestern enligt uppfinningen kan således anta värden av mer än 6¿ En 1 det föregående stycket beskriven vittgàende förestring av utgångskomponenterna förutsätter att ekvivalenta mängder, räknat på summan av hydroxylfunktioner hos a) och c) och av karboxylfunk- tioner hos b) omsättes. Detta betyder i det enklaste fallet att l mol alifatisk diol omsättes med 2 mol polykarbonsyra med funktiona- liteten m och m - 2 mol alifatisk monofunktionell alkohol. Som sär- skilt utmärkt verksam har högre molekylära blandestrar visat sig vilka erhållits genom omsättning av en alifatisk diol med en m-funk- tionell polykarbonsyra och en alifatisk monofunktionell alkohol 1 molförhållandet n : n + l : (n+1)m - 2 n. Talet n som kännetecknar antalet av de ifrågavarande mol som skall omsättas kan antaga värden mfllm12od1lL .

En enligt uppfinningen som smörjmedel användbar blandester framställes exempelvis av 2 mol butandiol, 5 mol trikarballylsyra och 5 mol stearylalkohol vid vilken både hydroxitalet och även syra- talet ligger under 6., e .För framställningen av blandestrar enligt uppfinningen lämpae de dioler är exempelvis etylenglykol, 1,2-propylenglykol, l,3-pro- pylenglykol, 1,3-butandiol, 1,4-butandiol, 1,6-hexandiol och l,l2- ~oktadekandiol, Alifatiska, cykloalifatiska och aromatiska polykarbonsyror med 2 - 6 karboxylfunktioner som lämpar sig för framställning av blandestrar enligt uppfinningen är exempelvis: oxal-, malon-, bärn- stens-, adipin-, azelain- och sebacinsyra, cyklopropandikarbonsyra, hexahydroftalsyra, ftalsyra, trikarballylsyra, akonitsyra, citron- syra, acetylcitronsyra, äppelsyra, vinsyra, maleinsyra, diglykol- syra, endometylen-tetrahydroftalsyra, tetra-klor-hexahydroftalsyra, 3-buten-1,2,3-trikarbonsyra och butan-1,2,3,4-tetrakarbonsyra, ketc- syror, såsom acetondikarbonsyra och pimelinsyra, tioetersyror, såsom ' tiodipropionsyra och tiodismörsyra, polykarbonsyror med inre ester- grupper, såsom bärnstenssyra-bis-citronsyra; cyklohexantetrakarbon- syra, tetrakarbonsyra-isomerblandningen från oxidationen av dicyklo- hexanoler, 5,6-endoetylen-l,2r4,5-cyklohexantetrakarbonsyra och 7 cykloalkanon-tetrapropionsyro~, såsom l,l,3,j-cyklopentanon- och -7400818-6 1,1,3¿3-cyklohexanon-tetrapropionsyra, bensentrikarbonsyror, såsom trimellitsyra och trimesinsyra; pyromellitsyra, bensenpentakarbonsyra och mellitsyra samt pyridinpentakarbonsyra.

Polykarbonsyrorna användes som karbonsyror, anhydrider eller par- tiella anhydrider vid förestringen.

Exempel på alifatiska monofunktionella alkoholer med 12 - 30 kolatomer i molekylen som är lämpliga för framställning av estrarna enligt uppfinningen är lauryl-, tridecyl-, myristyl-, cetyl-, stea- ryl-, arakídyl-, behenyl-, ceryl-, triakontyl-, oleyl-, linoleyl-, linolenyl-,erukayl- och brassidylalkohol samt 2-alkyl-alkanoler (guerbet-alkoholer) i ren form eller i form av blandningar såsom kan erhållas genom hydrering av naturligt förekommande fettsyror.

I Vid användning av mättade oförgrenade alifatiska monofunk- tionella alkoholer erhåller man fasta blandestrar, vid användning av omättade och/eller förgrenade alifatiska monofunktionella alko- holer däremot blandestrar som vid rumstemperatur är flytande. Fasta och flytande blandestrar är lika bra lämpade för framställning av klibbfria termoplastiska plastmassor. Man kan därmed utan olägenhet inställa de för de från fall till fall ifrågakomande blandnings- och bearbetningsförfarande mest lämpliga aggregattillstånden genom att de monofunktionella alkoholer som skall användas vid förestring- en väljes på motsvarande sätt.

Såsom särskilt lämpliga har blandestrar på basis av l,4-butan- diol, citronsyra eller acetylcitronsyra och en fettalkoholblandning av ungefär lika delar cetyl- och stearylalkohol visat sig i vilken förhållandet diolzpolykarbonsyra:fettalkohol uppgår till n : n + l : : (n+l)3-2 n varvid n är ett heltal av 2 - ll.

Smörjmedlen enligt uppfinningen kan tillsättas alla termo- plastiska plastmassor i mängder av 0,01 Ä 5 vikt-%, företrädesvis 0,05 - 2 vikt-%. Särskilt lämpliga är de nya smörjmedlen för för- bättring av klibbfriheten för klorhaltiga polymerisat, såsom poly- vinylklorid, polyvinylidenklorid, efterklorerad polyvinylklorid, klorerad polyeten och sampolymerisat av vinylklorid eller vinyliden- klorid. Smörjmedlen enligt uppfinningen kan emellertid även med för- del användas vid formgivande bearbetning av andra polymerisat, poly- kondensat eller polyadditionsprodukter, exempelvis polystyren, polyfi akryl- och polymetakrylsyraestrar, polyamider och polyuretaner.

Uppfinningen åskådliggöres närmare medelst följande exempel. 7400818-6 gšgmgel l.

En högre molekylär blandester av l,ü-butandiol, citronsyra och en fettalkoholblandning av lika viktdelar cetyl- och stearyl- alkohol framställdes på följande sätt: I en rundkolv med omrörare hölls 140 g citronsyra, Bl? g cetyl-stearylalkohol-blandning och l g zinkslipstoft 3 timmar vid 200 - 21000 varvid reaktionsvattnet avdrogs genom vakuum. Efter kyl- ning av den bildade estern till 15000 infördes 45 g 1,4-butandiol och upphettades ytterligare 5 timmar till 180 - 20006 under vakuum.

Den bildade blandestern blektes, filtrerades, avkyldes ochavskalades Den erhölls som lätt gulaktig fjällig produkt med följande egenska- Vper: Droppunkt: 5100 Syratal: 12 Hydroxitalz 91 Förtvålningstal: 261 gxemgel 2.

Verkan av den enligt exempel l framställda högre molekylära blandestern provades på följande sätt och jämfördes med kända smörj- medel: 0 En massa av 300 g polyvinylklorid-suspensionspolymerisat med ett K-värde 60 (Vinnol H 60 D), M,5 g av en tiotennstabilisator (Naftovin SN 45 S) och 3 g av en partiell oljesyreester av glycerol (Loxiol G 16) bearbetades på ett valsverk, vars valsar hade en balbredd av 400 mm och en baldiameter av 220 mm, vid ett varvtal av l2;5 varv per minut och en valsyttemperatur av 18500. Spaltbredden mellan valsarna inställdes så att den Omlöpande fällen uppvisade en tjocklek av 0,5 mm. Efter l5 minuters gångtid fastställdes att fäl- len fast klibbade till ytan hos en vals och icke lät sig lösgöras.

Nu tillsattes massan före beskickningen på valsverket de l följande tabell nämnda mängderna (i vikt-%) av smörjmedel, massorna bearbe- tades på samma sätt och man fastställde den tid inom vilken de ifrå- gavarande massorna fortfarande icke uppvisade någon klibbning till en av valsytorna. Denna klibbfrihet utgör ett mått på verkan av det använda smörjmedlet: 71400818-6' 6 smörjmeaelstillsans Klibbfrihet Lvikt-Å) Lgšguter) utan 15 ' o, 1 cecylsuearat l 15- " 0,5 cetylstearat » 15 0,1 paraffin meä fp. 54°C 15 0,5 di-oktyl-sebakat 15 0,1 blandester enligt ex. 1 25 0,5 blandester enligt ex. 1 95 De med blandestern enligt uppfinningen framställda folierna uppvisade ej heller efter flera veckors lagring vid rumstemperatur vid 70°C och vid -l0°C några synliga migreringssymtom; de var homo- gena, glatta och invändningsfritt transparenta varigenom en invänd- ningsfri kombinerbarhet av smörjmedlet hade bevisats.

Claims (2)

7lvÛ0818"6Ä _ 7 PATENTKRAV.

1. Användning av blandestrar med syratal av O~l2, vilka är fram- ställda av a) alifatiska dioler, b) alifatiska, cykloalifatiska och/eller aromatiska polykarbon- syror med 2-6 karboxylgrupper i molekylen och c) alifatiska monofunktionalla alkoholer med 12-30 kolatomer i molekylen, varvid de under a), b) och c) nämnda substanseïna vid framställningen av blandestern användes i ett molförhållande av ungefär n ; n + l : (n + l)m - 2n, n.är ett heltal av l-ll och m utgör funktionaliteten för polykarbonsyran, som smörjmedel i termoplaster, i synnerhet klorhaltiga polymerisat, i en mängd av 0,0l~5 viktprocent, företrädesvis 0,05-2 viktprooent, räknat på termoplasterna.

2. Användning av blandestrar enligt patentkravet 1 k ä n n e- t e c k n a d av att de framställts av l,4-butandiol, citronsyra eller acetylcitronsyra och en fettalkoholblandning av ungefär lika delar cetyl- och stearylalkohol i ett förhållande diolzpolykarbonsyra: fettalkohol av n : n + l : (n + l)3 - 2n, vari n är ett heltal av 2-ll. ANFÜRDA PUBLIKATIONER: Sverige patentansökan 13 S59/71 Storbritannien 1 307 098 Tyskland 1 569 530 (C08k 1/36) US 2 033 280 (260-31.6), 2 647 099 (260-31.6), 3 049 506 (260-31.6) 7 _