DD236935A1 - Modifizierter anorganischer fuellstoff - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Zusatzstoff bzw. ein Zusatzstoffgemisch zur Modifizierung eines anorganischen Fuellstoffes fuer Vinylpolymere oder Polymergemische mit ueberwiegendem Vinylpolymer-Anteil. Ziel und Aufgabe der Erfindung sind, einen Zusatzstoff zu einem anorganischen Fuellstoff auf Karbonat- und/oder Silikatbasis vorzuschlagen, der ausgewaehlte Eigenschaften von Vinylpolymeren oder Polymergemischen verbessert und/oder steuerbar macht. Dies wird durch einen Fuellstoff auf Karbonat- und/oder Silikatbasis fuer Vinylpolymere erreicht, der erfindungsgemaess als Zusatzstoff halogenierter Alkane oder ein Gemisch halogenierter Alkane mit bekannten Zusatzstoffen in einer Konzentration von 0,5 bis 6,5 Ma.-% halogenierte Alkane bezogen auf die Fuellstoffmasse enthaelt.
Description
Die Erfindung betrifft einen Zusatzstoff für anorganische Füllstoffe auf Karbonat- und/oder Silikatbasis, die in thermoplastischen Verbundwerkstoffen auf Basis von Vinylpolymeren oder Polymergemischen mit überwiegendem Vinylpolymeranteil eingesetzt werden.
Es ist bekannt, durch eine Vorbehandlung der Füllstoffe für thermoplastische Verbundwerkstoffe unter Beifügung von Zusatzstoffen ihre Verarbeitbarkeit zu verbessern und gleichzeitig auf die Eigenschaften der Verbundwerkstoffe Einfluß zu nehmen.
In den DD-PS 103564 und 103565 wird zur Verbesserung des Fließ-und Schüttverhaltens pulverförmiger Stoffe, besonders von Kreide, der Zusatz von Fettsäuren, Fettsäurederivaten, substituierten Fettsäuren, Fettalkoholen und deren sulfonierten und sulfatierten Verbindungen bzw. von Gemischen dieser Stoffe, beschrieben.
In der DE-PS 958830 und der Zusatzanmeldung 1 173445 wird die feste Aufbringung von höheren Fettsäuren, Aminofettsäuren, Säureamiden, Fettalkoholen, Wachsen oder Harzen auf Kreide vorgeschlagen.
Zur Bedeutung von Zusatzstoffen für Füllstoffe und der vorzugsweisen Verwendung von Stearinsäure bei Einsatz von Kreide sei auf eine Veröffentlichung von JANCZAK hingewiesen (Polymery, Warszawa, 23 (1978) 7, S. 252-255), in der die Eigenschaften von handelsüblichen Kreidetypen beschrieben werden.
BORK berichtet in einer internationalen Marktanalyse (Kunststoffe, München, 73 (1983) 12, S. 805-814), daß 50% aller erwähnten Kreidearten mit Stearinsäure bzw. deren Kalziumsalz versehen sind.
Trotz der weiten Verbreitung der Stearinsäure ergeben sich aus ihrem Einsatz nicht nur Vorteile. Untersuchungen zeigten, daß durch Stearinsäurezusatz ein deutlicher Abfall der Zugfestigkeit des Platzverbundwerkstoffes zu verzeichnen ist.
Das Ziel der Erfindung ist es, die Verarbeitbarkeit von anorganischen Füllstoffen auf Karbonat- und/oder Silikatbasis in thermoplastischen Verbundwerkstoffen sowie die mechanischen Eigenschaften der Plast-Füllstoff-Kombination zu verbessern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gleichmäßige Verteilung der Füllstoffpartikel und deren erhöhte Adhäsion in der Polymermatrix durch einen Zusatzstoff zu erreichen. Die;;e Aufgabe wird durch einen modifizierten anorganischen Füllstoff auf Karbonat- und/oder Silikatbasis für Vinylpolymere oder Vinylpolymergemische mit überwiegendem Vinylpolymer-Anteil gelöst, der erfindungsgemäß als Zusatzstoff halogenierte Alkane mit Kettenlängen von Ci2 bis C30 oder ein Gemisch halogenierter Alkane mit bekannten Zusatzstoffen, wie beispielsweise Wachsen, Harzen, Fettsäuren, Fettsäurederivaten, substituierten Fettsäuren, Fettalkoholen und/oder deren sulfonierten Verbindungen in einer Konzentration von 0,5 bis 6,5 Ma.-% halogenierter Alkane, bezogen auf die Füllstoffmasse, enthält.
Dabei können sowohl einzelne halogenierte Alkane mit technisch einheitlicher Kettenlänge, als auch Mischungen halogenierter Alkane mit unterschiedlicher Kettenlänge eingesetzt werden.
Es ist vorteilhaft, wenn halogenierte Alkane mit einer Kettenlänge zwischen Ci3 und Ci8 verwendet werden.
Bei Verwendung eines Gemisches sollte vorzugsweise der Anteil halogenierter Alkane im Gemisch mehr als 50 Ma.-% betragen.
Als halogenierte Alkane werden bevorzugt chlorierte η-Paraffine eingesetzt, deren Chlorgehalt zwischen 30 und 60 Ma.-% liegen sollte.
Die günstigsten Ergebnisse wurden erzielt, wenn der Anteil des Zusatzstoffes, bezogen auf die Masse des Füllstoffes, 2 bis 4,5 Ma.-% beträgt.
-2- 759 30
Mit halogenierten Alkanen modifizierte Füllstoffe sind besonders für den Einsatz in folgenden Polymeren bzw. Polymergemischen geeignet: PVC (als Hartmischung), PVC-hart-schlagzäh-modifiziert, nachchloriertes PVC und chloriertes
Die Verwendung von anorganischen Füllstoffen aus Karbonat- und/oder Silikatbasis, wie beispielsweise Kalk, Kreide, Dolomit, Kaolin und Talkum ist möglich.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Füllstoffes besteht darin, daß durch erhöhte Adhäsion zwischen Füllstoffpartikeln und Polymermatrix eine wesentliche Erhöhung der Zugfestigkeit des Verbundwerkstoffes erreicht wird. Besonders überraschend ist, daß mit der Erhöhung der Zugfestigkeit die Verbesserung der Schlagzähigkeit einhergeht.
Die erfindungsgemäße Verwendung des Modifizierungsmittels in dem Füllstoff hat keine negativen Auswirkungen auf andere technisch bedeutsame mechanische Eigenschaften und die Ansichtsgüte des Verbundwerkstoffes sowie auf die Verarbeitung der Mischung.
Der Verbundwerkstoff ist darüber hinaus mit geringerem Energieaufwand herstellbar.
Auf Grund der bekannten Anwendung insbesondere von chlorierten Alkanen als Weichmacher für Vinylpolymere war es überhaupt überraschend, daß durch den erfindungsgemäß modifizierten Füllstoff derartige Verbesserungen der Polymerformstoffe im Vergleich zu bekannten Polymer-Füllstoff-Kombinationen erzielt werden konnten.
Die Erfindung soll nachstehend an vier Ausführungsbeispielen erläutert werden:
Zu 100 Masseteiien natürlicher Kreide, geschlämmt und getrocknet werden 4 Masseteile eines chlorierten Alkans mittelere Kettenlänge Ci5,40... 43% Cl in einen Schnellmischer gegeben. Nach einer Mischzeit von 300 s hat sich die Temperatur von 210C auf 53°C erhöht. Eine so vorbehandelte Kreide kann beliebig transportiert und gelagert werden. Anschließend werden in einem Heiz-Kühl-Mischer
100 Masseteile Polyvinylchlorid Suspensionstyp
5.7 Masseteile Stabilisatoren und Gleitmittel mit
25 Masseteilen der zuvor in einem Schnellmischer mit chloriertem Alkan versetzten Kreide
in üblicher Weise zu Dry-blend verarbeitet. Durch Urformung können daraus in bekannter Art Voll-und Hohlprofile hergestellt werden.
Es wird eine Vorbehandlung von natürlicher geschlämmter und getrockneter Kreide, wie in Beispiel 1 vorgenommen, nur daß 100 Masseteilen Kaolin
ein Gemisch bestehend aus 2 Masseteilen chlorierter Alkane (Kettenlänge Ci8)
und
2 Masseteilen eines Fettsäuregemisches bestehend zu 60% aus C18H37COOH und zu 40% aus C16H35COOH
zugesetzt wird. Die Temperatur des Schnellmischers ist auf 70 bis75°Czu erhöhen, um das rasche Aufschmelzen des Fettsäuregemisches zu erreichen
Die so vorbehandelte Kreide wird analog Beispiel 1 weiter verarbeitet.
Zu 100 Masseteilen gefällter Kreide werden 3 Masseteile Bromyldodecan mit einer herstellungsbedingten Isomerenzusammensetzung in einen Schnellmischer eingebracht.
Nach einer Mischzeit von 7... 8 min hat sich eine Temperatur von etwa 55...630C eingestellt. Damit kann der Mischprozeß abgebrochen werden, der Mischer entleert und die vorbehandelte Kreide nach beliebiger Lagerung, wie im Beispiel 1 beschrieben, weiter verarbeitet werden.
In eine Heiz-Kühl-Mischanlage werden eingetragen:
100 Masseteile Polyvinylchlorid Suspensionstyp
6.8 Masseteile Stabilisatoren, Gleitmittel und Farbpigmente 30 Masseteile natürliche Kreide geschlämmt und getrocknet 3 Masseteile chloriertes Alkan, mittlere Kettenlänge C25
Chlorgehalt 38...43%
praktisch frei von Isomeren 1,5 Masseteile Octadecancarbonsäure, techn.
Der Mischprozeß wird einstufig bis zu einer Temperatur von 1250C ± 50C durchgeführt, anschließend erfolgt die Überführung des Mischgutes in den Kühlmischer. Danach wird bis zu einer Endtemperatur von 500C ± 100C gekühlt. Das entstandene Dry-blend kann auf Extrusionsanlagen zu Profilen, vorzugsweise zu Rohren, weiterverarbeitet werden und ist beliebig lagerfähig.
Claims (6)
- -1 - 759 30Patentansprüche:1. Modifizierter anorganischer Füllstoff auf Karbonat- und/oder Silikatbasis für Viny!polymere oder Polymergemische mit einem überwiegenden Anteil an Vinylpolymeren, gekennzeichnet dadurch, daß er als Zusatzstoff halogenierte Alkane mit Kettenlängen von Ci2 bis C30 oder Gemische halogenierter Alkane mit bekannten Zusatzstoffen in einer Konzentration von 0,5 bis 6,5 Ma.-% halogenierter Alkane bezogen auf die Füllstoffmasse enthält.
- 2. Modifizierter anorganischer Füllstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß halogenierte Alkane mit Kettenlängen von C13 bis Cia eingesetzt werden.
- 3. Modifizierter anorganischer Füllstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß halogenierte Alkane auf Basis n-Paraffine eingesetzt werden.
- 4. Modifizierter anorganischer Füllstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Gemisch mehr als 50 Ma.--% halogenierter Alkane enthält.
- 5. Modifizierter anorganischer Füllstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß chlorierte Alkane eingesetzt werden.
- 6. Modifizierter anorganischer Füllstoff nach Ansprüchen 1 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Chlorgehalt der chlorierten Alkane 30 bis 60 Ma.-% beträgt.
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