WO1993017072A1 - Use of ethers and/or esters of di(hydroxyalkyl)sulphones as processing additives for thermoplastic synthetic materials - Google Patents
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- WO1993017072A1 WO1993017072A1 PCT/EP1993/000383 EP9300383W WO9317072A1 WO 1993017072 A1 WO1993017072 A1 WO 1993017072A1 EP 9300383 W EP9300383 W EP 9300383W WO 9317072 A1 WO9317072 A1 WO 9317072A1
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- C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
- C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
Definitions
- the present invention relates to the use of ethers and / or esters of di (hydroxyalkyl) sulfones as processing aids for thermoplastics.
- processing aids are necessary in order to promote the melting process and the formation of a homogeneous flowable mass and to facilitate the flow of the melt by reducing the internal friction. This can be achieved by adding lubricants, which are added to the plastic before the shaping process.
- lubricants which are added to the plastic before the shaping process.
- mold release agents which, after their incorporation into the plastic, migrate from the plastic to the surface owing to their limited compatibility and thus reduce the adhesive.
- the term “mold release agent” is used here and below synonymously for the term “external lubricant” which is particularly common in the PVC field.
- an additive acts as a lubricant or mold release agent depends on many factors, such as its structure and the type of plastic, the slide effect and mold release effect coexisting in many cases.
- metal soaps and fatty acid esters are used as lubricants for non-polar plastics such as polyethylenes and polypropylenes and fatty acid amides used.
- Polar plastics such as polyesters, polycarbonates, polyamides, PVC.
- Polystyrene and ABS usually need both lubricants and mold release agents.
- Suitable mold release agents are fatty acid amides, metal soaps, polyethylene waxes, fatty acid esters or the mostly externally applied silicone oil.
- Suitable lubricants for polar plastics classified according to chemical classes are listed in Ull ann's Ecyclopedia of Technical Chemistry, 4th revised and expanded edition, Volume 15, Verlag Chemie, Weinheim, 1978, pages 568-569 and in Gumbleter / Müller, Plastic Additives, 3rd ed., C. Hanser Verlag, 1990, pp. 443 - 505.
- the mold release agents customary hitherto which are mainly important in the processing of thermoplastics by the injection molding process, have a disadvantage.
- hot plastic melts are pressed into a metal mold in which they cool until they can be ejected with little pressure.
- a long cooling phase had to be accepted with the mold release agents previously used.
- the mold release agents only fully developed their release effect at low demolding temperatures. From an economic point of view, mold release agents are therefore required that have a separating effect even at high temperatures and enable the ejection of molded parts with low ejector pressure.
- the lubricants known from the prior art should also be improved in their formation of a homogeneous, flowable mass, so that even complicated structures made of thermoplastic plastics, especially of polyamides, polyolefins and polystyrene and copolymers (e.g. ABS, ASA) can be manufactured.
- these processing aids should under no circumstances impair the color or the shape behavior of the plastic during processing of the plastic, and should not be volatile and thermally stable.
- the object of the present invention was to provide processing aids which meet these requirements.
- the term processing aid is defined as an agent which acts as a lubricant and / or mold release agent.
- the requirements placed on the processing aids can be met by ethers and / or esters of di (hydroxyalkyl) sulfones.
- the present invention relates to the use of ethers and / or esters of di (hydroxyalkyl) sulfones of the general formula (I)
- R *, R ⁇ can be the same or different and
- X, Y may be the same or different and represent an alkylene radical having 1 to 50 carbon atoms
- R7, R8 may be the same or different and
- Hydrogen and / or a methyl radical mean p, q is 0 or a number in the range from 1 to 25 as processing aids for thermoplastics.
- Ethers and esters of di (hydroxyalkyl) sulfones and sulfoxides are known compounds.
- the mono- and / or diesters of thiodiglycol sulfones are particularly suitable, if necessary in a mixture with solvents, dispersing aids, emulsifiers and / or stabilizers, and a soft, dry textile fabric To give a grip.
- ethers and / or esters of di (hydroxyalkyl) sulfones used in the context of the invention are of the etherification or esterification or ring opening methods known per se accessible from ⁇ -olefin epoxide compounds.
- the sulfides of the general structure (II) on which the sulfones are based are expediently
- Suitable di (hydroxyalkyl) sulfides that are oxidized to the sulfones are, for example, di (hydroxyoctyl) sulfide, di (hydroxyhexyl) sulfide, di (hydroxypentyl) sulfide, di (hydroxyisopropyl) sulfide, di (hydroxyisobutyl) sulfide and especially the commercially available thiodiglycol. Accordingly, in the context of the invention, preference is given to using ethers and / or esters of sulfones of the general formula I in which X and Y represent a straight-chain and / or branched, aliphatic alkylene group and in particular a methylene group.
- ethers and / or esters of sulfones of the general formula I are used, in which p and q are equal to zero, that is to say they have no ethylene and / or propylene oxide units.
- the sulfides described above are reacted with alkanols with 6 to 50 C atoms or ⁇ -olefin epoxy compounds with 6 to 30 C atoms, preferably with 8 to 22 C atoms.
- sulfones of the general formula (I) are formed under ring opening, in which R 1 and / or R 4 denotes a ⁇ -hydroxy-substituted alkyl radical.
- This ring opening generally takes place in a manner known per se in the presence of an acidic catalyst, such as sulfonic acids and mineral acids, or in the presence of a basic catalyst, such as alkali hydroxide and / or alkali methoxylate, the catalyst in amounts of 0.01 to 5 % By weight, based on the reaction mixture, is present. More detailed information on this reaction procedure can also be found in German Offenlegungsschriften DE-A-3936862 and DE-A-4038608.
- Preferred alkanols are those having 8 to 22 carbon atoms, such as caprylic, pelargon, capric, lauryl, myristyl, palmityl, stearyl, linoleic, linolenic and / or behenyl alcohol.
- the etherification expediently takes place in the presence of acidic catalysts such as sulfonic acids or mineral acids, which are present in amounts of 0.01 to 5% by weight, based on the reaction mixture.
- the etherification is advantageously carried out at temperatures in the range from 120 to 240 ° C. with constant removal of water of reaction formed.
- R * and / or R ⁇ can also mean a saturated and / or unsaturated acyl radical having 6 to 50 C atoms, preferably having 8 to 22 C atoms.
- monocarboxylic acids and / or carboxylic acid derivatives such as anhydrides, acid chlorides and / or esters of short-chain alcohols having 1 to 4 carbon atoms, are esterified under customary esterification conditions, for example according to Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. 11, 4. revised edition, Verlag Chemie, Weinheim, 1976, pages 91-93.
- the reactants are reacted with one another in the presence of esterification catalysts such as tin compounds or tin grinding at temperatures of 160 to 260 ° C. with elimination of fiber. If desired, it can be wet be distilled off azeotropically, for which purpose it is necessary to add an organic solvent which forms an azeotrope with water.
- esterification catalysts such as tin compounds or tin grinding at temperatures of 160 to 260 ° C. with elimination of fiber.
- it can be wet be distilled off azeotropically, for which purpose it is necessary to add an organic solvent which forms an azeotrope with water.
- Suitable monocarboxylic acids from which R 1 and R ⁇ are derived are aliphatic saturated and / or unsaturated monocarboxylic acids such as caproic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, arachidic acid, behenic acid, eurucic acid, Lignoceric acid, cerotic acid and melissic acid and mixtures of these acids as can be obtained from natural fats and oils.
- monocarboxylic acids from which R 1 and R ⁇ are derived are aliphatic saturated and / or unsaturated monocarboxylic acids such as caproic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, arachidic acid, behenic acid, eurucic acid, Lignoceric acid, cerotic acid and melis
- monocarboxylic acids are montanic acids and carboxylic acids, which are obtainable by oxidation of high-molecular alcohols such as the UNILIN R alcohols from the Petrolite Specialty Polymers Group.
- branched carboxylic acids which are accessible by oxidation of the ⁇ -branched primary alcohols obtained by the Guerbet process.
- Examples of these ⁇ -branched carboxylic acids are 2-n-butyl-n-octanoic acid, 2-n-heptyl-n-undecanoic acid, 2-n-octyl-n-dodecanoic acid, 2-n-dodecyl-n-he- xadecanoic acid and 2-n-hexadecyl-n-eicosanoic acid.
- R.sup.1 and R.sup.1 signify an optionally ⁇ -hydroxy-substituted alkyl radical with 8 to 22 carbon atoms and / or an acyl radical with 8 to 22 carbon atoms.
- R 1 or R ⁇ hydrogen
- sulfones of the general formula I in which R and R 2 are an acyl radical are very particularly preferably used, and these are preferably derived from saturated and / or unsaturated, preferably saturated fatty acids having 8 to 22 carbon atoms, preferably with 12 to 22 carbon atoms and in particular of lauric, myristic, palitic, stearic and / or behenic acid.
- etherified or esterified sulfones can be obtained if at least equimolar amounts of hydroxyl groups, for example the thiodiglycol, to monocarboxylic acids, alkanols and / or - olefin epoxide are set, preferably with a slight excess of 1 to 20 mol%, based on the molar amount on hydroxyl groups - worked.
- alkoxylated ethers and / or esters of sulfones can also be used.
- p and q in the general formula (I) denote a number in the range from 1 to 25, preferably 1 to 15, which may be a whole or broken number, which is the molar amount of alkoxide used corresponds.
- alkoxylated ethers and / or esters are expediently prepared analogously to the non-alkoxylated sulfones.
- alkoxylated sulfones which carry ethylene and / or propylene oxide units
- alkoxylated alcohols ring-opened epoxides or carboxylic acids
- alkoxylation products of the di (hydroxyalkyl) sulfides of the general structure (II) going out.
- alkoxylated di (hydroxyalkyl) sulfides are preferably reacted with non-alkoxylated alcohols or olefin epoxides of the type described and then oxidized.
- the carboxylic acids already described are preferably alkoxylated and then esterified with the di (hydroxyalkyl) sulfides of the general structure (II) before the oxidation takes place.
- alkoxylation itself takes place under the usual conditions. Within the alkoxylated sulfones, exactly the same are preferred as for the non-alkoxylated ones.
- the sulfones can be mixed with sulfoxides.
- the Oxidation of sulfides depending on the reaction conditions, to mixtures of sulfides, sulfoxides and sulfones, which likewise belong to the scope of the present invention.
- ethers and / or esters of sulfones which are not alkoxylated, that is to say those of the general formula (I) in which p and q are zero, are very particularly preferred.
- the particularly suitable non-ethoxylated ethers and / or esters of the sulfones have already been listed.
- esters and / or ethers of the sulfones are added to the thermoplastics to be processed in amounts of 0.01 to 10, preferably 0.05 to 5 and in particular 0.1 to 3 per hundred resins (phr) are added to the thermoplastics. They are expediently added to the melt obtained in the production of the thermoplastic or applied to the plastic granules or powder at elevated temperatures. For homogeneous mixing, it is advisable to extrude the ethers and / or esters of the sulfones with the thermoplastic plastic together at temperatures between 140 ° C.
- ethers and / or esters of the sulfones can be added to all pure and modified thermoplastic plastics and their mixtures, be they polymers, polycondensates or polyaddition products. They are preferably suitable for processing polyamides, polyesters, polycarbonates, polystyrenes and copolymers, polypropylene and polyethylene and mixtures thereof.
- thermoplastic materials can of course be modified, such as the impact-modified polypropylene modified with rubber, filled with fillers, stabilized or pigmented.
- they are preferably used for thermoplastic materials which are shaped by means of extrusion, pressing, rolling, calendering, blow molding, foaming and injection molding, preferably by injection molding.
- the esters and / or ethers of the sulfones show particularly good effects in polar plastics such as polyamide, polyester, polycarbonate, polystyrene and copolymers and mixtures thereof. The separating effect is then excellent with these plastics and, above all, is present even at high temperatures.
- esters and / or ethers of the sulfones also act as lubricants, which ensures a smooth, rapid flow of the.
- the plastic melt is reached.
- they act as a lubricant in polyamide, polystyrene and copolymers of polypropylene and polyethylene, which makes it possible also to produce complex molded parts f.
- esters and / or ethers of the sulfones are compatible with other lubricants, stabilizers, pigments and fillers, so that they can be added to the thermoplastic materials using known conventional additives.
- Another object of the present invention is a method for improving the processing of thermoplastic materials, characterized in that the thermoplastic materials before they are processed. Processing ether and / or esters of di (hydroxyalkyl) sulfones of the general formula (I) can be added.
- Another object of the present invention are molded parts based on thermoplastic materials, characterized in that they contain ethers and / or esters of di (hydroxyalkyl) sulfones of the general formula (I).
- Esters of the sulfones with melting points below 80 ° C were applied to the plastic granules in the Henschel fluid mixer at approx. 80 ° C / 1000 min. Ester of the sulfones with melting points above 80 ° C were distributed by shaking in a polyethylene bag. The homogeneous incorporation of the sulfone esters into the plastic was carried out in a Collin twin-screw extruder (type 235, 50x15 D) at temperatures from 190 to 265 ° C. The homogeneous mass was cooled in an integrated water bath and pelletized using a round strand pelletizer. The granules were then dried. Table 1 shows the extrusion and drying conditions of the plastics with the incorporated esters of the sulfones. The amount is parts by weight which have been added to 100 parts by weight of thermoplastic.
- the plastics are:
- PA polyamide 66, unreinforced extrusion type (monofilament), low melt viscosity; Melt-volu e-index of 150 cm 3/10 min at 275 ° C / 5 kg; available as Ultramid R A 3 natural from BASF AG
- PBT polybutylene terephthalate, unmodified, with a melt flow index of 34 g / 10 min at 250 ° C / 21.2 kg; Vicat softening temperature (DIN 53460) 180 ° C; available as Vestodur R 1000 from Hüls AG
- PP polypropylene, completely stabilized, lubricant-free with a melt flow index of 5 g / 10 min at 230 ° C / 2.16 kg and a Vicat softening temperature of 148 ° C; available as Hostalen R PPT 1070 from Hoechst AG
- PE polyethylene with a density of 0.923 g / cm 3 (DIN 53479) and a melt flow index of 2 to 3 g / 10 min (DIN 53735) at 190 ° C / 2.16 kg; Crystallite melting point 115 ° C (DTA); available as Flamul t R PEJ 06 natur from Herberts GmbH
- ABS . Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, gleitschok with ei ⁇ nem melt volume index of 2 cm 3/10 min. at 220 ° C / 10 kg and a Vicat softening temperature VST / B / 120 of 115 ° C; obtained as Novodur R P 3 T from Bayer AG
- PC polycarbonate, medium-viscosity injection molding, release agent-free, with a density of 1.2 kg / cm 3 (DIN 53497) available as Xantar P 24 from DSM, the Netherlands
- the release agent properties were determined using the Mannesmann Demag injection molding machine, model D-60 NC II, and a special demoulding tool (demoulding sleeve).
- the oil pressure building up in the ejector system when the injection-molded sleeve was removed from the mold was evaluated as a measure of the separating action of the esters of the sulfones (registration of ejector pressure, core temperature during removal from the mold and metering time).
- a mold was injected with the dimensions: mold 35 x 35 x 3.5 (top) / 2.0 (bottom) height x inner diameter x wall thickness, sprues
- Nozzle temperature 270 ° C
- Injection pressure 18 (approx. 420 bar)
- Cooling time 15.0 s
- Dosing delay time 0.5 s
- Nozzle contact force 60 Mold clamping force: 500 kN mold temperature: gate side: water-cooled (9 1 / min) core: 80, 100 and 120 ° C at the time of demolding
- the flow behavior was determined in the Mannes ann-Demag D 120 NC injection molding machine and the spiral shape.
- the length of the sprayed spirals was used as a measure of the lubricant effect.
- the following were selected as injection molding parameters:
- Nozzle temperature 290 ° C
- Screw speed 8-16 (position)
- Injection pressure 12 (approx. 310 bar)
- Cooling time 15.0 s
- Dosing delay time 0.5 s
- Time-dependent back nozzle 0.5 s
- Nozzle contact force 11 Form clamping force: 1000 kN Tool: spiral, 3 x 15 mm, deflected at right angles, rod gate
- the sulfone esters according to the invention are outstandingly suitable for polyamides; they are particularly characterized by the low demoulding pressures at all temperatures.
- Nozzle temperature 230 ° C
- Cooling time 15.0 s
- Dosing delay time 0.5 s
- Time-dependent back nozzle 0.5 s
- Table 3 summarizes the spiral lengths. As a comparison 2, a mixture of 0.75 g of N, N-ethylene bisstearamide and 0.75 g of calcium stearate in PP was tested under the same conditions.
- the flow behavior was determined as described. The following were selected as injection molding parameters:
- Nozzle temperature 210 ° C
- Cooling time 15.0 s
- Dosing delay time 0.5 s
- Delay time nozzle back 2.0 s
- Time-dependent back nozzle 0.5 s
- the flow behavior was determined in the Mannesmann Demag D 120 NC injection molding machine and the spiral shape.
- the length of the sprayed spirals was used as a measure of the lubricant effect.
- the following were selected as injection molding parameters:
- Nozzle temperature 250 ° C
- Cooling time 20.0 s
- Dosing delay time 0.5 s
- Time-dependent back nozzle 0.5 s
- Table 5 summarizes the spiral lengths. As comparison 4, calcium stearate was tested under the same conditions.
- release agent test was carried out as already described. The following were selected as injection molding parameters:
- Time-dependent back nozzle 0.5 s
- Molding temperature gate side: water-cooled (8 1 / min)
- the sulfone esters according to the invention are outstandingly suitable for polycarbonates, since they ensure low demolding pressures over the entire temperature range. Release agent test on PBT (example H)
- release agent test was carried out as already described. The following were selected as injection molding parameters:
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Abstract
Description
"Verwendung von Ethern und/oder Estern von Di(hydroxyalkyl)sulfonen als Verarbeitungshilfsmittel für thermoplastische Kunststoffe""Use of ethers and / or esters of di (hydroxyalkyl) sulfones as processing aids for thermoplastics"
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Ethern und/oder Estern von Di(hydroxyalkyl)sulfönen als Verarbeitungshilfsmittel für thermoplastische Kunststoffe.The present invention relates to the use of ethers and / or esters of di (hydroxyalkyl) sulfones as processing aids for thermoplastics.
Bei der Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen sind Verarbei¬ tungshilfsmittel notwendig, um den Aufschmelzvorgang und die Bildung einer homogenen fließfähigen Masse zu fördern und durch Erniedrigung der inneren Reibung den Fluß der Schmelze zu erleichtern. Dies kann durch Zusatz von Gleitmitteln erreicht werden, die dem Kunststoff vor der formgebenden Ver¬ arbeitung zugegeben werden. Zum anderen gilt es in der KunststoffVerarbei¬ tung das Kleben der Kunststoffschmelze an heißen Oberflächen der Ma¬ schinenteile oder an den Wänden der Formwerkzeuge zu mindern. Hierzu die¬ nen Formtrennmittel, die nach ihrer Einarbeitung in den Kunststoff auf¬ grund ihrer nur begrenzten Verträglichkeit aus dem Kunststoff an die Ober¬ fläche auswandern und somit das Kleben herabsetzen. Der Begriff "Form¬ trennmittel" wird hier und im folgenden synonym für den besonders auf dem PVC-Gebiet gebräuchlichen Begriff "äußere Gleitmittel" verwendet.In the processing of thermoplastics, processing aids are necessary in order to promote the melting process and the formation of a homogeneous flowable mass and to facilitate the flow of the melt by reducing the internal friction. This can be achieved by adding lubricants, which are added to the plastic before the shaping process. On the other hand, it is important in plastic processing to reduce the sticking of the plastic melt to hot surfaces of the machine parts or to the walls of the molding tools. For this purpose, mold release agents which, after their incorporation into the plastic, migrate from the plastic to the surface owing to their limited compatibility and thus reduce the adhesive. The term “mold release agent” is used here and below synonymously for the term “external lubricant” which is particularly common in the PVC field.
Ob ein Additiv als Gleitmittel oder Formtrennmittel wirkt, hängt von vielen Faktoren ab, wie von dessen Struktur und von der Art des Kunst¬ stoffes, wobei Gleitwirkung und Formtrennwirkung in vielen Fällen neben¬ einander bestehen. In der Regel werden für unpolarere Kunststoffe wie Po- lyethylene und Polypropylene als Gleitmittel Metallseifen, Fettsäureester und Fettsäureamide verwendet. Polarere Kunststoffe wie Polyester, Polycar- bonate, Polyamide, PVC,. Polystyrol und ABS brauchen meist sowohl Gleit¬ mittel als auch Formtrennmittel. Geeignete Formtrennmittel sind Fettsäu- reamide, Metallseifen, Polyethylenwachse, Fettsäureester oder auch das meist extern aufgetragene Silikonöl. Geeignete Gleitmittel für polare Kunststoffe unterteilt nach chemischen Klassen sind in Ull anns Eπcyklo- pädie der technischen Chemie, 4. neubearbeitete und erweiterte Auflage, Band 15, Verlag Chemie, Weinheim, 1978, Seiten 568-569 aufgeführt sowie in Gächter/Müller, Kunststoffadditive, 3. Aufl., C. Hanser Verlag, 1990, S. 443 - 505.Whether an additive acts as a lubricant or mold release agent depends on many factors, such as its structure and the type of plastic, the slide effect and mold release effect coexisting in many cases. As a rule, metal soaps and fatty acid esters are used as lubricants for non-polar plastics such as polyethylenes and polypropylenes and fatty acid amides used. Polar plastics such as polyesters, polycarbonates, polyamides, PVC. Polystyrene and ABS usually need both lubricants and mold release agents. Suitable mold release agents are fatty acid amides, metal soaps, polyethylene waxes, fatty acid esters or the mostly externally applied silicone oil. Suitable lubricants for polar plastics classified according to chemical classes are listed in Ull ann's Ecyclopedia of Technical Chemistry, 4th revised and expanded edition, Volume 15, Verlag Chemie, Weinheim, 1978, pages 568-569 and in Gächter / Müller, Plastic Additives, 3rd ed., C. Hanser Verlag, 1990, pp. 443 - 505.
Insbesondere die bisher üblichen Formtrennmittel, die hauptsächlich bei der Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen nach dem Spritzgu߬ verfahren von Bedeutung sind, haben jedoch einen Nachteil. Bei dem Spritz¬ gußverfahren werden heiße Kunststoffschmelzen in eine Metallform gedrückt, in der sie so lange abkühlen, bis sie mit wenig Druckaufwand ausgeworfen werden können. Bei den bisher gebräuchlichen Formtrennmitteln mußte eine lange Abkühlphase in Kauf genommen werden. So entfalteten die Formtrenn¬ mittel erst bei niedrigen Entformungstemperaturen ihre Trennwirkung voll. Aus ökonomischer Sicht werden daher Formtrennmittel gewünscht, die bereits bei hohen Temperaturen Trennwirkung haben und den Auswurf von Formteilen mit geringem Auswerferdruck ermöglichen. Auch die aus dem Stand der Tech¬ nik bekannten Gleitmittel sind in ihrer Bildung einer homogenen, flie߬ fähigen Masse zu verbessern, damit auch komplizierte Strukturen aus ther¬ moplastischen Kunststoffen, vor allem aus Polyamiden, Polyolefinen sowie Polystyrol und Copolymeren, (z. B. ABS, ASA) hergestellt werden können. Zudem sollen diese Verarbeitungshilfsmittel unter keinen Umständen während der KunststoffVerarbeitung die Farbe oder das Formverhalten des Kunst¬ stoffes beeinträchtigen sowie schwer flüchtig und thermostabil sein. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Verarbeitungshilfsmittel bereit zu stellen, die diese Anforderungen erfüllen. Im Sinne der Erfindung wird dabei der Begriff des Verarbeitungshilfsmittels definiert als Mittel, das als Gleitmittel und/oder Formtrennmittel wirkt.In particular, the mold release agents customary hitherto, which are mainly important in the processing of thermoplastics by the injection molding process, have a disadvantage. In the injection molding process, hot plastic melts are pressed into a metal mold in which they cool until they can be ejected with little pressure. A long cooling phase had to be accepted with the mold release agents previously used. For example, the mold release agents only fully developed their release effect at low demolding temperatures. From an economic point of view, mold release agents are therefore required that have a separating effect even at high temperatures and enable the ejection of molded parts with low ejector pressure. The lubricants known from the prior art should also be improved in their formation of a homogeneous, flowable mass, so that even complicated structures made of thermoplastic plastics, especially of polyamides, polyolefins and polystyrene and copolymers (e.g. ABS, ASA) can be manufactured. In addition, these processing aids should under no circumstances impair the color or the shape behavior of the plastic during processing of the plastic, and should not be volatile and thermally stable. The object of the present invention was to provide processing aids which meet these requirements. For the purposes of the invention, the term processing aid is defined as an agent which acts as a lubricant and / or mold release agent.
Überraschenderweise können die Anforderungen an die Verarbeitungshilfs¬ mittel durch Ether und/oder Ester von Di(hydroxyalkyl)sulfonen erfüllt werden.Surprisingly, the requirements placed on the processing aids can be met by ethers and / or esters of di (hydroxyalkyl) sulfones.
Dementsprechend ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung von Ethern und/oder Estern von Di(hydroxyalkyl)sulfonen der allgemeinen Formel (I)Accordingly, the present invention relates to the use of ethers and / or esters of di (hydroxyalkyl) sulfones of the general formula (I)
in der R*, R^ gleich oder verschieden sein können undin which R *, R ^ can be the same or different and
Wasserstoff, einen ggf. ß-hydroxysubstituierten Alkylrest mit 6 bis 50 C-Atomen und/oder einen Acylrest mit 6 bis 50 C-Atomen bedeuten können unter der Bedingung, daß höchstens einer der Reste Rl, R2 ein Wasserstoff ist,Can mean hydrogen, an optionally β-hydroxy-substituted alkyl radical with 6 to 50 C atoms and / or an acyl radical with 6 to 50 C atoms, provided that at most one of the radicals R 1, R 2 is hydrogen,
X, Y gleich oder verschieden sein können und einen Alkylenrest mit 1 bis 50 C-Atomen bedeutenX, Y may be the same or different and represent an alkylene radical having 1 to 50 carbon atoms
R7, R8 gleich oder verschieden sein können undR7, R8 may be the same or different and
Wasserstoff und/oder einen Methylrest bedeuten p, q für 0 oder eine Zahl im Bereich von 1 bis 25 steht als Verarbeitungshilfsmittel für thermoplastische Kunststoffe.Hydrogen and / or a methyl radical mean p, q is 0 or a number in the range from 1 to 25 as processing aids for thermoplastics.
Ether und Ester von Di(hydroxyalkyl)sulfönen und -sulfoxiden sind an sich bekannte Verbindungen. So sind gemäß der deutschen Offenlegungsschrift DE-A-39 36 862 vor allem die Mono- und/oder Diester von Thiodiglykolsul- fonen geeignet, ggf. in Abmischung mit Lösungsmitteln, Dispergierhilfs- mitteln, Emulgatoren und/oder Stabilisatoren, Textilgewebe einen weichen, trockenen Griff zu verleihen. In der japanischen Offenlegungsschrift JP-A-77/99387 werden Di(hydroxylalkyl)sulfone und -sulfoxide, verethert mit Alkanolen mit 1 bis 8 C-Atomen oder verestert mit Carbonsäuren mit 2 bis 9 C-Atomen, beschrieben, die als Lösungsmittel zu Text ldruckpasten gegeben werden, um die Stabilität und Druckbarkeit zu verbessern. Schlie߬ lich können gemäß britischer Patentschrift GB 996904 Thioglykolester vor allem von Essig- und/oder Propionsäure das Einlaufen und die Knitterfestig¬ keit von Cellulose verbessern.Ethers and esters of di (hydroxyalkyl) sulfones and sulfoxides are known compounds. Thus, according to German published patent application DE-A-39 36 862, the mono- and / or diesters of thiodiglycol sulfones are particularly suitable, if necessary in a mixture with solvents, dispersing aids, emulsifiers and / or stabilizers, and a soft, dry textile fabric To give a grip. In Japanese published patent application JP-A-77/99387, di (hydroxylalkyl) sulfones and sulfoxides, etherified with alkanols with 1 to 8 C atoms or esterified with carboxylic acids with 2 to 9 C atoms, are described as text solvents Oil pastes are given to improve stability and printability. Finally, according to British Patent GB 996904, thioglycol esters, especially of acetic and / or propionic acid, can improve the shrinking and the creasing resistance of cellulose.
Aus diesen Dokumenten kann jedoch kein Hinweis darauf entnommen werden, daß Ether und/oder Ester von Di(hydroxyalkyl)sulfonen die Fließfähigkeit von thermoplastischen Kunststoffen erhöhen bzw. das Kleben der Kunststoff¬ schmelze verringern.From these documents, however, no reference can be made to the fact that ethers and / or esters of di (hydroxyalkyl) sulfones increase the flowability of thermoplastic plastics or reduce the sticking of the plastic melt.
Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Ether und/oder Ester von Di(hy- droxyalkyl)sulfonen, im folgenden kurz als Ether und/oder Ester der Sul- fone bezeichnet, sind nach den an sich bekannten Verfahren der Veretherung bzw. Veresterung oder der Ringöffnung von α-Olefinepoxidverbindungen zu¬ gänglich. Zweckmäßigerweise werden zunächst die den Sulfonen zugrunde liegenden Sulfide der allgemeinen Struktur (II) The ethers and / or esters of di (hydroxyalkyl) sulfones used in the context of the invention, hereinafter briefly referred to as ethers and / or esters of the sulfones, are of the etherification or esterification or ring opening methods known per se accessible from α-olefin epoxide compounds. The sulfides of the general structure (II) on which the sulfones are based are expediently
mit den entsprechenden Alkanolen, Carbonsäuren, α-Olefinepoxidverbindungen und/oder deren Alkoxylierungsprodukte umgesetzt und dann die Ether bzw. Ester der Di(hydroxylalkyl)sulfide mit bekannten Oxidationsmitteln in an sich bekannter Weise, beispielsweise mit Wasserstoffperoxid in Eisessig, zu den Sulfonen oxidiert. Genauere Angaben zur Herstellung dieser Sulfone sind der deutschen Offenlegungsschrift DE-A-39 36 862 zu entnehmen. Ge¬ eignete Di(hydroxyalkyl)sulfide, die zu den Sulfonen oxidiert werden, sind beispielsweise Di(hydroxyoctyl)sulfid, Di(hydroxyhexyl)sulfid, Di(hydroxy- pentyl)sulfid, Di(hydroxyisopropyl)sulfid, Di(hydroxyisobutyl)sulfid und insbesondere das im Handel erhältliche Thiodiglykol. Demgemäß werden im Sinne der Erfindung bevorzugt Ether und/oder Ester von Sulfonen der allge¬ meinen Formel I verwendet, in der X und Y für eine geradkettige und/oder verzweigte, aliphatische Alkylengruppe und insbesondere für eine Methylen¬ gruppe steht.reacted with the corresponding alkanols, carboxylic acids, α-olefin epoxide compounds and / or their alkoxylation products and then the ethers or esters of the di (hydroxylalkyl) sulfides are oxidized to the sulfones using known oxidizing agents in a manner known per se, for example using hydrogen peroxide in glacial acetic acid. More detailed information on the production of these sulfones can be found in German Offenlegungsschrift DE-A-39 36 862. Suitable di (hydroxyalkyl) sulfides that are oxidized to the sulfones are, for example, di (hydroxyoctyl) sulfide, di (hydroxyhexyl) sulfide, di (hydroxypentyl) sulfide, di (hydroxyisopropyl) sulfide, di (hydroxyisobutyl) sulfide and especially the commercially available thiodiglycol. Accordingly, in the context of the invention, preference is given to using ethers and / or esters of sulfones of the general formula I in which X and Y represent a straight-chain and / or branched, aliphatic alkylene group and in particular a methylene group.
Einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend wer¬ den Ether und/oder Ester von Sulfonen der allgemeinen Formel I verwendet, in der p und q gleich Null sind, das heißt keine Ethylen- und/oder Propy- lenoxid-Einheiten aufweisen. Zur Herstellung dieser nicht-alkoxylierten Ether der Sulfone werden die oben beschriebenen Sulfide mit Alkanolen mit 6 bis 50 C-Atomen oder α-Olefinepoxidverbindungen mit 6 bis 30 C-Atomen, vorzugsweise mit 8 bis 22 C-Atomen, umgesetzt. Bei α-Olefinepoxiden, entstehen unter Ringöffnuπg Sulfone der allgemeinen Formel (I), in der Rl und/oder R^ einen ß-hydroxysubstituierten Alkylrest bedeutet. Diese Ringöffnung verläuft in an sich bekannter Weise in der Regel in Anwesenheit eines sauren Katalysators, wie Sulfonsäuren und Mi¬ neralsäuren, oder in Anwesenheit eines basischen Katalysators wie Alkali¬ hydroxid und/oder Alkalimethoxylat, wobei der Katalysator in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-% - bezogen auf Reaktionsmischung - zugegen ist. Genauere Angaben zu dieser Reaktionsführung sind ebenfalls den deutschen Offenle- gungsschriften DE-A-3936862 und DE-A-4038608 zu entnehmen.According to a first embodiment of the present invention, ethers and / or esters of sulfones of the general formula I are used, in which p and q are equal to zero, that is to say they have no ethylene and / or propylene oxide units. To produce these non-alkoxylated ethers of the sulfones, the sulfides described above are reacted with alkanols with 6 to 50 C atoms or α-olefin epoxy compounds with 6 to 30 C atoms, preferably with 8 to 22 C atoms. In the case of α-olefin epoxides, sulfones of the general formula (I) are formed under ring opening, in which R 1 and / or R 4 denotes a β-hydroxy-substituted alkyl radical. This ring opening generally takes place in a manner known per se in the presence of an acidic catalyst, such as sulfonic acids and mineral acids, or in the presence of a basic catalyst, such as alkali hydroxide and / or alkali methoxylate, the catalyst in amounts of 0.01 to 5 % By weight, based on the reaction mixture, is present. More detailed information on this reaction procedure can also be found in German Offenlegungsschriften DE-A-3936862 and DE-A-4038608.
Als Alkanole empfehlen sich vorzugsweise solche mit-8 bis 22 C-Atomen wie Capryl-, Pelargon-, Caprin-, Lauryl-, Myristyl-, Palmityl-, Stearyl-, Li- nol-, Linolen-und/oder Behenylalkohol. Die Veretherung findet zweckmäßiger¬ weise in Gegenwart von sauren Katalysatoren wie Sulfonsäuren oder Mineral- säuren statt, die in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-% - bezogen auf Reaktions¬ mischung - anwesend sind. Vorteilhaft wird die Veretherung bei Tempera¬ turen im Bereich von 120 bis 240 °C unter stetiger Entfernung von entste¬ hendem Reaktionswasser durchgeführt.Preferred alkanols are those having 8 to 22 carbon atoms, such as caprylic, pelargon, capric, lauryl, myristyl, palmityl, stearyl, linoleic, linolenic and / or behenyl alcohol. The etherification expediently takes place in the presence of acidic catalysts such as sulfonic acids or mineral acids, which are present in amounts of 0.01 to 5% by weight, based on the reaction mixture. The etherification is advantageously carried out at temperatures in the range from 120 to 240 ° C. with constant removal of water of reaction formed.
In der allgemeinen Formel (I) können R* und/oder R^ auch einen gesättigten und/oder ungesättigten Acylrest mit 6 bis 50 C-Atomen, vorzugsweise mit 8 bis 22 C-Atomen bedeuten. Zur Herstellung dieser Verbindungen werden Mono- carbonsäuren und/oder Carbonsäurederivate wie Anhydride, Säurechloride und/oder Ester von kurzkettigen Alkoholen mit 1 bis 4 C-Atomen unter üb¬ lichen Veresterungsbedingungen verestert, beispielsweise gemäß Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Band 11, 4. neubearbeteite Auflage, Verlag Chemie, Weinheim, 1976, Seiten 91-93. In der Regel werden dabei die Reaktionspartner in Gegenwart von Veresterungskatalysatoren wie Zinnver¬ bindungen oder Zinnschliff bei Temperaturen von 160 bis 260 °C unter rfas- serabspaltung miteinander umgesetzt. Falls gewünscht, kann das nasser azeotrop abdestilliert werden, wozu der Zusatz eines organischen Lösungs¬ mittels notwendig ist, welches mit Wasser ein Azeotrop bildet.In the general formula (I), R * and / or R ^ can also mean a saturated and / or unsaturated acyl radical having 6 to 50 C atoms, preferably having 8 to 22 C atoms. To prepare these compounds, monocarboxylic acids and / or carboxylic acid derivatives, such as anhydrides, acid chlorides and / or esters of short-chain alcohols having 1 to 4 carbon atoms, are esterified under customary esterification conditions, for example according to Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. 11, 4. revised edition, Verlag Chemie, Weinheim, 1976, pages 91-93. As a rule, the reactants are reacted with one another in the presence of esterification catalysts such as tin compounds or tin grinding at temperatures of 160 to 260 ° C. with elimination of fiber. If desired, it can be wet be distilled off azeotropically, for which purpose it is necessary to add an organic solvent which forms an azeotrope with water.
Geeignete Monocarbonsäuren, von den sich R1 und R^ ableiten, sind alipha- tische gesättigte und/oder ungesättigte Monocarbonsäuren wie Capronsäure, Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Pal- mitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Arachinsäure, Behensäure, Eurucasäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure und Melissinsäure sowie Gemische dieser Säu¬ ren wie sie aus natürlichen Fetten und Ölen gewonnen werden können. Als Monocarbonsäuren eignen sich auch Montansäuren und Carbonsäuren, die durch Oxidation von hochmolekularen Alkoholen wie den UNILINR Alkoholen der Pe- trolite Specialty Polymers Group erhältlich sind. Ebenso geeignet sind in α-Stellung verzweigte Carbonsäuren, die durch Oxidation der nach dem Guer- betverfahren erhaltenen α-verzweigten primären Alkohole zugänglich sind. Beispiele für diese α-verzweigten Carbonsäuren sind 2-n-Butyl-n-octansäu- re, 2-n-Heptyl-n-undecansäure, 2-n-octyl-n-dodecansäure, 2-n-dodecyl-n-he- xadecansäure und 2-n-hexadecyl-n-eicosansäure.Suitable monocarboxylic acids from which R 1 and R ^ are derived are aliphatic saturated and / or unsaturated monocarboxylic acids such as caproic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, arachidic acid, behenic acid, eurucic acid, Lignoceric acid, cerotic acid and melissic acid and mixtures of these acids as can be obtained from natural fats and oils. Also suitable as monocarboxylic acids are montanic acids and carboxylic acids, which are obtainable by oxidation of high-molecular alcohols such as the UNILIN R alcohols from the Petrolite Specialty Polymers Group. Likewise suitable are branched carboxylic acids which are accessible by oxidation of the α-branched primary alcohols obtained by the Guerbet process. Examples of these α-branched carboxylic acids are 2-n-butyl-n-octanoic acid, 2-n-heptyl-n-undecanoic acid, 2-n-octyl-n-dodecanoic acid, 2-n-dodecyl-n-he- xadecanoic acid and 2-n-hexadecyl-n-eicosanoic acid.
Besonders bevorzugt im Sinne der Erfindung sind Sulfone, in denen sowohl Rl als auch R^ einen ggf. ß-hydroxysubstituierten, Alkylrest mit 8 bis 22 C-Atomen und/oder einen Acylrest mit 8 bis 22 C-Atomen bedeuten. Obgleich auch Sulfone mit einer endständig freien Hydroxylgruppe Wirkung (R1 oder R^ = Wasserstoff) im Sinne der Erfindung zeigen, sind sie doch aufgrund ihrer chemischen Reaktivität weniger bevorzugt.For the purposes of the invention, particular preference is given to sulfones in which both R.sup.1 and R.sup.1 signify an optionally β-hydroxy-substituted alkyl radical with 8 to 22 carbon atoms and / or an acyl radical with 8 to 22 carbon atoms. Although sulfones with a terminally free hydroxyl group also have an effect (R 1 or R ^ = hydrogen) in the sense of the invention, they are less preferred because of their chemical reactivity.
Im Sinne der Erfindung werden ganz besonders bevorzugt Sulfone der allge¬ meinen Formel I verwendet, in der R und R2 einen Acylrest bedeuten, und vorzugsweise leiten sich diese ab von gesättigten und/oder ungesättigten, vorzugsweise gesättigten Fettsäuren mit 8 bis 22 C-Atomen, vorzugsweise mit 12 bis 22 C-Atomen und insbesondere von Laurin-, Myristin-, Pal itin-, Stearin-und/oder Behensäure. Praktisch vollständig veretherte bzw. veresterte Sulfone können erhalten werden, wenn man mindestens äquimolare Mengen von Hydroxylgruppen bei¬ spielsweise des Thiodiglykols zu Monocarbonsäuren, Alkanolen und/oder - Olefinepoxid einstellt, vorzugsweise wird mit geringfügigem Überschuß von 1 bis 20 mol% - bezogen auf molare Menge an Hydroxylgruppen - gearbeitet.For the purposes of the invention, sulfones of the general formula I in which R and R 2 are an acyl radical are very particularly preferably used, and these are preferably derived from saturated and / or unsaturated, preferably saturated fatty acids having 8 to 22 carbon atoms, preferably with 12 to 22 carbon atoms and in particular of lauric, myristic, palitic, stearic and / or behenic acid. Practically completely etherified or esterified sulfones can be obtained if at least equimolar amounts of hydroxyl groups, for example the thiodiglycol, to monocarboxylic acids, alkanols and / or - olefin epoxide are set, preferably with a slight excess of 1 to 20 mol%, based on the molar amount on hydroxyl groups - worked.
Einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können auch al¬ koxylierte Ether und/oder Ester von Sulfonen verwendet werden. Für diese Fälle bedeuten in der allgemeinen Formel (I) p und q eine Zahl im Bereich von 1 bis 25, vorzugsweise 1 bis 15, wobei es sich um eine ganze oder ge¬ brochene Zahl handeln kann, die den eingesetzten molaren ,Mengen an Alkoxyd entspricht. Derartige alkoxylierte Ether und/oder Ester werden zweckmäßi¬ gerweise analog wie die nicht-alkoxylierten Sulfone hergestellt. Bei der Herstellung dieser alkoxylierten Sulfone, die Ethylen- und/oder Propy- lenoxid-Einheiten tragen, kann man sowohl von alkoxylierten Alkoholen, ringgeöffneten Epoxiden oder Carbonsäuren ausgehen als auch von Alkoxy- lierungsprodukte der Di(hydroxyalkyl)sulfiden der allgemeinen Struktur (II) ausgehen. Bei der Herstellung der Ether der Sulfone setzt man bevor¬ zugt alkoxylierte Di(hydroxyalkyl)sulfide mit nicht-alkoxylierten Alkoho¬ len oder -Olefinepoxiden der beschriebenen Art um und oxidiert an¬ schließend. Bei den Estern der Sulfone werden bevorzugt die bereits be¬ schriebenen Carbonsäuren alkoxyliert und dann mit den Di(hydroxyalkyl)Sul¬ fiden der allgemeinen Struktur (II) verestert, bevor die Oxidation er¬ folgt.In a second embodiment of the present invention, alkoxylated ethers and / or esters of sulfones can also be used. For these cases, p and q in the general formula (I) denote a number in the range from 1 to 25, preferably 1 to 15, which may be a whole or broken number, which is the molar amount of alkoxide used corresponds. Such alkoxylated ethers and / or esters are expediently prepared analogously to the non-alkoxylated sulfones. In the production of these alkoxylated sulfones which carry ethylene and / or propylene oxide units, it is possible to start from alkoxylated alcohols, ring-opened epoxides or carboxylic acids and from alkoxylation products of the di (hydroxyalkyl) sulfides of the general structure (II) going out. In the preparation of the ethers of the sulfones, alkoxylated di (hydroxyalkyl) sulfides are preferably reacted with non-alkoxylated alcohols or olefin epoxides of the type described and then oxidized. In the case of the esters of the sulfones, the carboxylic acids already described are preferably alkoxylated and then esterified with the di (hydroxyalkyl) sulfides of the general structure (II) before the oxidation takes place.
Die Alkoxylierung selber findet unter den üblichen Bedingungen statt. Innerhalb der alkoxylierten Sulfone sind genau die gleichen bevorzugt wie bei den nicht-alkoxylierten.The alkoxylation itself takes place under the usual conditions. Within the alkoxylated sulfones, exactly the same are preferred as for the non-alkoxylated ones.
Unabhängig davon, ob nun alkoxylierte oder nicht-alkoxylierte Ether und/oder Ester der Sulfone verwendet werden, können die Sulfone in Mi¬ schung mit Sulfoxiden vorliegen. Wie dem Fachmann bekannt ist, führt die Oxidation von Sulfiden je nach Reaktionsbedingungen zu Gemischen an Sul¬ fiden, Sulfoxiden und Sulfonen, die ebenfalls in den Rahmen der vorlie¬ genden Erfindung gehören. Für die Verwendung als Verarbeitungshilfsmittel ist es günstig, die Reaktionsbedingungen so zu wählen, daß Ether und/oder Ester der Sulfone mindestens in Mengen von 50 bis 99,99 Gew.-% und die Ether und/oder Ester der Sulfoxide in Mengen von 0,01 bis 50 Gew.-% in Mischung vorliegen. Ganz besonders bevorzugt sind jedoch möglichst reine Ether und/oder Ester von Sulfonen, und insbesondere Ester von Sulfonen auf Basis von Thiodiglykol.Regardless of whether alkoxylated or non-alkoxylated ethers and / or esters of the sulfones are used, the sulfones can be mixed with sulfoxides. As is known to those skilled in the art, the Oxidation of sulfides, depending on the reaction conditions, to mixtures of sulfides, sulfoxides and sulfones, which likewise belong to the scope of the present invention. For use as processing aids, it is advantageous to choose the reaction conditions so that ethers and / or esters of the sulfones are present in at least 50 to 99.99% by weight and the ethers and / or esters of sulfoxides in amounts of 0. 01 to 50 wt .-% are present in a mixture. However, very pure ethers and / or esters of sulfones, and in particular esters of sulfones based on thiodiglycol, are very particularly preferred.
Ganz besonders bevorzugt werden die Ether und/oder Ester von Sulfonen, die nicht alköxyliert sind, das heißt diejenigen gemäß der allgemeinen Formel (I), in der p und q gleich Null sind. Die besonders geeigneten nicht- ethoxylierten Ether und/oder Ester der Sulfone wurden bereits aufgeführt.The ethers and / or esters of sulfones which are not alkoxylated, that is to say those of the general formula (I) in which p and q are zero, are very particularly preferred. The particularly suitable non-ethoxylated ethers and / or esters of the sulfones have already been listed.
Die praktische Anwendung der Ester und/oder Ether der Sulfone erfolgt ge¬ gebenenfalls in Mischung mit Sulfoxiden, in der Weise, daß sie den zu ver¬ arbeitenden thermoplastischen Kunststoffen in Mengen von 0,01 bis 10, vor¬ zugsweise 0,05 bis 5 und insbesondere 0,1 bis 3 per hundred resins (phr) den thermoplastischen Kunststoffen beigegeben werden. Zweckmäßigerweise werden sie der bei der Herstellung des thermoplastischen Kunststoffes an¬ fallenden Schmelze zugesetzt oder auf das Kunststoffgranulat bzw. -pulver bei erhöhten Temperaturen aufgebracht. Für eine homogene Vermischung em¬ pfiehlt es sich, die Ether und/oder Ester der Sulfone mit dem thermopla¬ stischen Kunststoff zusammen bei Temperaturen zwischen 140 °C bis 300 °C, das heißt in der Kunststoffschmelze, zu extrudieren und den mit Ether und/oder Ester der Sulfone vermischten Kunststoff anschließend zu granu¬ lieren. Gegebenenfalls werden die Granulate bei erhöhten Temperaturen ge¬ trocknet, um das Restwasser zu entfernen. Die Ether und/oder Ester der Sulfone können allen reinen sowie modifizier¬ ten thermoplastischen Kunststoffen und deren Mischungen zugesetzt werden, seien es nun Polymerisate, Polykondensate oder Polyadditionsprodukte. Be¬ vorzugt eigenen sie sich für die Verarbeitung von Polyamiden, Polyestern, Polycarbonaten, Polystyrolen und Copolymeren, Polypropylen und Polyethylen sowie deren Mischungen. Selbstverständlich können die thermoplastischen Kunststoffe modifiziert sein, wie das mit Kautschuk modifizierte schlag¬ zähe Polypropylen, mit Füllstoffen gefüllt, stabilisiert oder pigmentiert sein. Bevorzugt im Sinne der Erfindung werden sie für thermoplastische Kunststoffe verwendet, die mittels Extrusion, Pressen, Walzen, Kalandie- ren, Hohlkörperblasen, Schäumen und Spritzgießen, vorzugsweise durch Spritzgießen formgebend verarbeitet werden. Die Ester und/oder Ether der Sulfone zeigen als Formtrennmittel besonders gute Effekte bei polaren Kunststoffen wie Polyamid, Polyester, Polycarbonat, Polystyrol und Copoly- ere und deren Mischungen. So ist dann bei diesen Kunststoffen die Trenn¬ wirkung ausgezeichnet und vor allem schon bei hohen Temperaturen vorhan¬ den. Zusätzlich wirken die Ester und/oder Ether der Sulfone auch als Gleitmittel, wodurch ein gleichmäßiger schneller Fluß der. Schmelze des Kunststoffes erreicht wird. Besonders gut wirken sie als Gleitmittel in Polyamid, Polystyrol und Copolymere, Polypropylen und Polyethylen, wodurch es möglich istf auch komplizierte Spritzgußteile herzustellen.The practical use of the esters and / or ethers of the sulfones is carried out, if appropriate, in a mixture with sulfoxides, in such a way that they are added to the thermoplastics to be processed in amounts of 0.01 to 10, preferably 0.05 to 5 and in particular 0.1 to 3 per hundred resins (phr) are added to the thermoplastics. They are expediently added to the melt obtained in the production of the thermoplastic or applied to the plastic granules or powder at elevated temperatures. For homogeneous mixing, it is advisable to extrude the ethers and / or esters of the sulfones with the thermoplastic plastic together at temperatures between 140 ° C. to 300 ° C., that is to say in the plastic melt, and to extrude them with ether and / or esters of the sulfones mixed plastic to granulate. If appropriate, the granules are dried at elevated temperatures in order to remove the residual water. The ethers and / or esters of the sulfones can be added to all pure and modified thermoplastic plastics and their mixtures, be they polymers, polycondensates or polyaddition products. They are preferably suitable for processing polyamides, polyesters, polycarbonates, polystyrenes and copolymers, polypropylene and polyethylene and mixtures thereof. The thermoplastic materials can of course be modified, such as the impact-modified polypropylene modified with rubber, filled with fillers, stabilized or pigmented. For the purposes of the invention, they are preferably used for thermoplastic materials which are shaped by means of extrusion, pressing, rolling, calendering, blow molding, foaming and injection molding, preferably by injection molding. As mold release agents, the esters and / or ethers of the sulfones show particularly good effects in polar plastics such as polyamide, polyester, polycarbonate, polystyrene and copolymers and mixtures thereof. The separating effect is then excellent with these plastics and, above all, is present even at high temperatures. In addition, the esters and / or ethers of the sulfones also act as lubricants, which ensures a smooth, rapid flow of the. The plastic melt is reached. Particularly well they act as a lubricant in polyamide, polystyrene and copolymers of polypropylene and polyethylene, which makes it possible also to produce complex molded parts f.
Letztendlich sind die Ester und/oder Ether der Sulfone mit anderen Gleit¬ mitteln, Stabilisatoren, Pigmenten und Füllstoffen verträglich, so daß sie mit bekannten üblichen Additiven den thermoplastischen Kunststoffen zuge¬ setzt werden können.Ultimately, the esters and / or ethers of the sulfones are compatible with other lubricants, stabilizers, pigments and fillers, so that they can be added to the thermoplastic materials using known conventional additives.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Verbessern der Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß den thermoplastischen Kunststoffen vor deren Verar- beitung Ether und/oder Ester von Di(hydroxyalkyl)sulfonen der allgemeinen Formel (I) zugesetzt werden.Another object of the present invention is a method for improving the processing of thermoplastic materials, characterized in that the thermoplastic materials before they are processed. Processing ether and / or esters of di (hydroxyalkyl) sulfones of the general formula (I) can be added.
Letztendlich sind ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung Form¬ teile auf Basis von thermoplastischen Kunstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß sie Ether und/oder Ester von Di(hydroxyalkyl)sulfonen der allgemeinen Formel (I) enthalten. Ultimately, another object of the present invention are molded parts based on thermoplastic materials, characterized in that they contain ethers and / or esters of di (hydroxyalkyl) sulfones of the general formula (I).
B e i s p i e l eB e i s p i e l e
I) Herstellung der Ester von SulfonenI) Preparation of the sulfone esters
Beispiel 1example 1
852 g (3 Mol) technische Stearinsäure (SZ = 197), 183 g (1,5 Mol) Thiodi- glykol und 8,5 g Zinnschliff wurden unter Stickstoff-Einleitung auf 200 °C erhitzt. Nach 12 Stunden wurde die Reaktion bei einer Säurezahl (SZ) gemäß DIN 53402 von 4,3 abgebrochen, auf 100 °C gekühlt und über Celite abge¬ saugt. Das erhaltene Thiodiglykoldistearat hatte eine Hydroxylzahl (0HZ) gemäß DIN 53240 von 4,4 und eine Verseifungszahl (VZ) gemäß DIN 53401 von 174.852 g (3 mol) of technical stearic acid (SZ = 197), 183 g (1.5 mol) of thiodiglycol and 8.5 g of tin grinding were heated to 200 ° C. while introducing nitrogen. After 12 hours, the reaction was stopped at an acid number (SZ) of 4.3 according to DIN 53402, cooled to 100 ° C. and suction filtered through Celite. The thiodiglycol distearate obtained had a hydroxyl number (0HZ) according to DIN 53240 of 4.4 and a saponification number (VZ) according to DIN 53401 of 174.
519 g (0,8 Mol) des Thiodiglykoldistearats wurden mit 200 ml konzentrier¬ ter Essigsäure (99,8 Gew.-%) bei 80 bis 90 °C tropfenweise mit 92,5 g 70 gew.-%igem Wasserstoffperoxid versetzt. Nach einer Umsetzung von 4 Stunden bei 80 bis 100 °C wurden 500 ml Butylacetat zugegeben und mit kochendem Wasser peroxid-frei gewaschen. Man erhielt 538 g Produkt mit einer VZ = 175.519 g (0.8 mol) of the thiodiglycol distearate was mixed dropwise with 200 ml of concentrated acetic acid (99.8% by weight) at 80 to 90 ° C. with 92.5 g of 70% by weight hydrogen peroxide. After a reaction of 4 hours at 80 to 100 ° C, 500 ml of butyl acetate were added and washed free of peroxide with boiling water. 538 g of product with a VZ = 175 were obtained.
Beispiel 2Example 2
Analog Beispiel 1 wurden 1308 g (3,8 mol) Behensäure, 234 g (1,9 mol)Analogously to Example 1, 1308 g (3.8 mol) behenic acid, 234 g (1.9 mol)
Thiodiglykol und 13 g Zinnschliff umgesetzt.Thiodiglycol and 13 g of tin cut.
Man erhielt 1366 g Thiodiglykoldibehenat mit einer VZ = 148. 443 g Thiodi¬ glykoldibehenat wurden bei 90 bis 98 °C tropfenweise mit 117 g 35 gew.-%igem Wasserstoffperoxid versetzt. Nach vierstündiger Umsetzung bei angegebener Temperatur wurde mit kochendem Wasser peroxidfrei gewaschen und im Vakuum getrocknet. Man erhielt 351 g Produkt mit einer VZ = 144, Schwefel gefunden = 4,0 % Anwendunosbeispiele1366 g of thiodiglycol dibehenate with a VZ = 148 were obtained. 443 g of thiodiglycol dibehenate were added dropwise at 90 to 98 ° C. with 117 g of 35% strength by weight hydrogen peroxide. After four hours of reaction at the specified temperature, the mixture was washed free of peroxide with boiling water and dried in vacuo. 351 g of product were obtained with a VZ = 144, sulfur found = 4.0% Application examples
Einarbeitung der Additive in den KunststoffIncorporation of additives into the plastic
Ester der Sulfone mit Schmelzpunkten unter 80 °C wurden im Henschel-Fluid- mischer bei ca. 80 °C/1000 min auf das Kunststoffgranulat aufgebracht. Ester der Sulfone mit Schmelzpunkten über 80 °C wurden durch Schütteln im Polyethylen-Beutel verteilt. Die homogene Einarbeitung der Ester der Sul¬ fone in den Kunststoff erfolgte im Collin-DoppelSchneckenextruder (Typ 235, 50x15 D) bei Temperaturen von 190 bis 265 °C. Die homogene Masse wurde im integrierten Wasserbad gekühlt und mittels Rundstranggranulator granuliert. Anschließend wurden die Granulate getrocknet. In Tabelle 1 sind die Extrusions- und Trocknungsbedingungen der Kunststoffe mit den eingearbeiteten Ester der Sulfone aufgeführt. Die Menge sind Gewichts¬ teile, die 100 Gewichtsteilen thermoplastischen Kunststoffs zugesetzt wor¬ den sind. Bei den Kunststoffen handelt es sich im einzelnen um:Esters of the sulfones with melting points below 80 ° C were applied to the plastic granules in the Henschel fluid mixer at approx. 80 ° C / 1000 min. Ester of the sulfones with melting points above 80 ° C were distributed by shaking in a polyethylene bag. The homogeneous incorporation of the sulfone esters into the plastic was carried out in a Collin twin-screw extruder (type 235, 50x15 D) at temperatures from 190 to 265 ° C. The homogeneous mass was cooled in an integrated water bath and pelletized using a round strand pelletizer. The granules were then dried. Table 1 shows the extrusion and drying conditions of the plastics with the incorporated esters of the sulfones. The amount is parts by weight which have been added to 100 parts by weight of thermoplastic. The plastics are:
PA = Polyamid 66, unverstärkte Extrusionstype (Monofile), niedrige Schmelzviskosität; Melt-volu e-index von 150 cm3/10 min bei 275 °C/5 kg; erhältlich als UltramidR A 3 natur der BASF AGPA = polyamide 66, unreinforced extrusion type (monofilament), low melt viscosity; Melt-volu e-index of 150 cm 3/10 min at 275 ° C / 5 kg; available as Ultramid R A 3 natural from BASF AG
PBT = Polybutylenterephthalat, unmodifiziert, mit einem melt-flow-in- dex von 34 g/10 min bei 250 °C/21,2 kg; Vicat-Erweichungste - peratur (DIN 53460) 180 °C; erhältlich als VestodurR 1000 der Hüls AGPBT = polybutylene terephthalate, unmodified, with a melt flow index of 34 g / 10 min at 250 ° C / 21.2 kg; Vicat softening temperature (DIN 53460) 180 ° C; available as Vestodur R 1000 from Hüls AG
PP = Polypropylen, grundstabilisiert, gleitmittelfrei mit einem melt-flow-index von 5 g/10 min bei 230 °C/2,16 kg und einer Vi- cat-Erweichungstemperatur von 148 °C; erhältlich als HostalenR PPT 1070 der Hoechst AGPP = polypropylene, completely stabilized, lubricant-free with a melt flow index of 5 g / 10 min at 230 ° C / 2.16 kg and a Vicat softening temperature of 148 ° C; available as Hostalen R PPT 1070 from Hoechst AG
PE = Polyethylen mit einer Dichte von 0,923 g/cm3 (DIN 53479) und einem melt-flow-index von 2 bis 3 g/10 min (DIN 53735) bei 190 °C/2,16 kg; Kristallitsch elzpunkt 115 °C (DTA); erhältlich als Flamul tR PEJ 06 natur der Herberts GmbHPE = polyethylene with a density of 0.923 g / cm 3 (DIN 53479) and a melt flow index of 2 to 3 g / 10 min (DIN 53735) at 190 ° C / 2.16 kg; Crystallite melting point 115 ° C (DTA); available as Flamul t R PEJ 06 natur from Herberts GmbH
ABS = . Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer, gleitmittelfrei, mit ei¬ nem melt-volume-index von 2 cm3/10 min. bei 220 °C/10 kg und einer Vicat-Erweichungstemperatur VST/B/120 von 115 °C; erhält¬ l ch als NovodurR P 3 T der Bayer AGABS =. Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, gleitmittelfrei with ei¬ nem melt volume index of 2 cm 3/10 min. at 220 ° C / 10 kg and a Vicat softening temperature VST / B / 120 of 115 ° C; obtained as Novodur R P 3 T from Bayer AG
PC = Polycarbonat, mittelviskose Spritzgußtype, trennmittelfrei, mit einer Dichte von 1,2 kg/cm3 (DIN 53497) erhältlich als Xantar P 24 der DSM, Niederlande PC = polycarbonate, medium-viscosity injection molding, release agent-free, with a density of 1.2 kg / cm 3 (DIN 53497) available as Xantar P 24 from DSM, the Netherlands
Tabelle 1: Extrusions- und Trocknungsbedingungen Table 1: Extrusion and drying conditions
Trennmittelprüfuno an PA (Beispiel A und B)Release agent test on PA (examples A and B)
Die Ermittlung der Trennmitteleigenschaften erfolgte mit der Mannesmann- Demag-Spritzgießmaschine, Modell D-60 NC II, und einem speziellen Entfor- mungswerkzeug (Entformungshülse). Der sich beim Entformen der gespritzten Hülse im Auswerfersystem aufbauende Öldruck wurde als Maß für die Trenn¬ wirkung der Ester der Sulfone ausgewertet (Registrierung von Auswerfer¬ druck, Kerntemperatur bei Entformung und Dosierzeit). Gespritzt wurde eine Entformungshülse mit dem Maßen: Entformungshülse 35 x 35 x 3,5 (oben) / 2,0 (unten) Höhe x Innendurchmesser x Wandstärke, StangenangußThe release agent properties were determined using the Mannesmann Demag injection molding machine, model D-60 NC II, and a special demoulding tool (demoulding sleeve). The oil pressure building up in the ejector system when the injection-molded sleeve was removed from the mold was evaluated as a measure of the separating action of the esters of the sulfones (registration of ejector pressure, core temperature during removal from the mold and metering time). A mold was injected with the dimensions: mold 35 x 35 x 3.5 (top) / 2.0 (bottom) height x inner diameter x wall thickness, sprues
Zylinderausrüstung: offene Düse, Schneckendurchmesser = 28 m,Cylinder equipment: open nozzle, screw diameter = 28 m,
Zylindertemperaturen: 250, 260, 265 °CCylinder temperatures: 250, 260, 265 ° C
Düsentemperatur: 270 °CNozzle temperature: 270 ° C
Schneckendrehzahl: 45 (Stellung)Screw speed: 45 (position)
Einspritzdruck: 18 (ca. 420 bar)Injection pressure: 18 (approx. 420 bar)
Nachdruck: 9 (ca. 260 bar)Holding pressure: 9 (approx. 260 bar)
Schneckenstaudruck: 1Snail back pressure: 1
Auswerferdruck: 45Ejector pressure: 45
Einspritzgeschwindigkeit: 16Injection speed: 16
Auswerfergeschwindigkeit vor / zurück: 10/2Ejector speed forwards / backwards: 10/2
Einspritzzeit: 2,5 sInjection time: 2.5 s
Nachdruckzeit: 2,0 sHolding time: 2.0 s
Kühlzeit: 15,0 sCooling time: 15.0 s
Pausenzeit: 6,0 sBreak time: 6.0 s
Dosierverzögerungszeit: 0,5 sDosing delay time: 0.5 s
Verzögerungszeit Düse zurück: 0,5 sDelay time nozzle back: 0.5 s
Düse zeitabhängig zurück: 1,5 sTime-dependent nozzle back: 1.5 s
Dosieren: 35,0 mmDosing: 35.0 mm
Kompressionsentlastung: 38,0 mmCompression relief: 38.0 mm
Düsenanlagekraft: 60 Formschließkraft: 500 kN Formtemperatur: angußseitig: wassergekühlt (9 1/min) Kern: 80, 100 und 120 °C zur Zeit der EntformungNozzle contact force: 60 Mold clamping force: 500 kN mold temperature: gate side: water-cooled (9 1 / min) core: 80, 100 and 120 ° C at the time of demolding
Spritzgewicht: ca. 14,6 gInjection weight: approx. 14.6 g
GleitmittelPrüfung an PA (Beispiel A. B)Lubricant test on PA (example A. B)
Die Ermittlung des Fließverhaltens erfolgte in der Mannes ann-Demag- Spritzgießmaschine D 120 NC und der Spiralform. Die Länge der gespritzten Spiralen wurde als Maß für die Gleitmittelwirkung herangezogen. Als Spritzgießparameter wurden gewählt:The flow behavior was determined in the Mannes ann-Demag D 120 NC injection molding machine and the spiral shape. The length of the sprayed spirals was used as a measure of the lubricant effect. The following were selected as injection molding parameters:
Zylinderausrüstung: offene Düse, Schneckendurchmesser = 45 mm, mit RückströmsperreCylinder equipment: open nozzle, screw diameter = 45 mm, with non-return valve
Zylindertemperaturen: 260, 270, 280 °CCylinder temperatures: 260, 270, 280 ° C
Düsentemperatur: 290 °CNozzle temperature: 290 ° C
Schneckendrehzahl: 8-16 (Stellung)Screw speed: 8-16 (position)
Einspritzdruck: 12 (ca. 310 bar)Injection pressure: 12 (approx. 310 bar)
Nachdruck: 8 (ca. 160 bar)Holding pressure: 8 (approx. 160 bar)
Schneckenstaudruck: 2Snail back pressure: 2
Einspritzgeschwindigkeit: 4Injection speed: 4
Einspritzzeit: 5,0 sInjection time: 5.0 s
Nachdruckzeit: 2,0 sHolding time: 2.0 s
Kühlzeit: 15,0 sCooling time: 15.0 s
Pausenzeit: 2,0 sBreak time: 2.0 s
Dosierverzögerungszeit: 0,5 sDosing delay time: 0.5 s
Verzögerungszeit Düse zurück: 2,0 sDelay time nozzle back: 2.0 s
Düse zeitabhängig zurück: 0,5 sTime-dependent back nozzle: 0.5 s
Dosieren: 43,0 mmDosing: 43.0 mm
Kompressionsentlastung: 47,0 mmCompression relief: 47.0 mm
Düsenanlagekraft: 11 Formschließkraft: 1000 kN Werkzeug: Spirale, 3 x 15 mm, rechtwinklig umgelenkt, StangenangußNozzle contact force: 11 Form clamping force: 1000 kN Tool: spiral, 3 x 15 mm, deflected at right angles, rod gate
Formtemperatur: 80 °C Spritzgewicht: 28,1 bis 34,7 gMolding temperature: 80 ° C Injection weight: 28.1 to 34.7 g
In Tabelle 2 sind die Entformungsdrücke und die Spirallängen zusammenge¬ faßt; Standard: ohne Additiv; als Vergleich 1 wurde PA mit StearyTstearat unter gleichen Bedingungen versetzt.The demolding pressures and the spiral lengths are summarized in Table 2; Standard: without additive; as comparison 1, PA was mixed with steary stearate under the same conditions.
Tabelle 2: Forπrtrennmittel/Gleitmittel für PATable 2: Release agents / lubricants for PA
Für Polyamide sind die erfindungsgemäßen Ester der Sulfone hervorragend geeignet; so zeichnen sie insbesondere die niedrigen Entformungsdrücke bei allen Temperaturen aus.The sulfone esters according to the invention are outstandingly suitable for polyamides; they are particularly characterized by the low demoulding pressures at all temperatures.
Gleit ittelprflfung an PP (Beispiel C, D)Lubricant test on PP (example C, D)
Die Ermittlung des Fließverhaltens erfolgte wie bereits beschrieben. Als Spritzgießparameter wurden gewählt: SpritzgießparameterThe flow behavior was determined as already described. The following were selected as injection molding parameters: Injection molding parameters
Zylinderausrüstung: offene Düse, Schneckendurchmesser = 45 mm, mit RückströmsperreCylinder equipment: open nozzle, screw diameter = 45 mm, with non-return valve
Zylindertemperaturen: 210, 220, 220 °CCylinder temperatures: 210, 220, 220 ° C
Düsentemperatur: 230 °CNozzle temperature: 230 ° C
Schneckendrehzahl: 17 (Stellung)Screw speed: 17 (position)
Einspritzdruck: 16 (ca. 400 bar)Injection pressure: 16 (approx. 400 bar)
Nachdruck: 5Reprint: 5
Schneckenstaudruck: 4Snail back pressure: 4
Einspritzgeschwindigkeit: 9Injection speed: 9
Düsenanlagekraft: 9Nozzle contact force: 9
Einspritzzeit: 4,0 sInjection time: 4.0 s
Nachdruckzeit: 1,5 sHolding time: 1.5 s
Kühlzeit: 15,0 sCooling time: 15.0 s
Pausenzeit: 3,0 sBreak time: 3.0 s
Dosierverzögerungszeit: 0,5 sDosing delay time: 0.5 s
Verzögerungszeit Düse zurück: 2,0 sDelay time nozzle back: 2.0 s
Düse zeitabhängig zurück: 0,5 sTime-dependent back nozzle: 0.5 s
Dosieren: 41,0 mmDosing: 41.0 mm
Kompressionsentlastung: 43,0 mmCompression relief: 43.0 mm
Formschließkraft: 1000 kNForm clamping force: 1000 kN
Werkzeug: Spirale, 3 x 15 mm, rechtwinklig umgelenkt,Tool: spiral, 3 x 15 mm, deflected at right angles,
StangenangußBar sprue
Formtemperatur: 60 °C Spritzgewicht: 18 bis 20,5 gMolding temperature: 60 ° C Injection weight: 18 to 20.5 g
In Tabelle 3 sind die Spirallängen zusammengefaßt. Als Vergleich 2 wurden unter gleichen Bedingungen eine Mischung von 0,75 g N,N-Ethylenbisstearamid und 0,75 g Calciumstearat in PP getestet.Table 3 summarizes the spiral lengths. As a comparison 2, a mixture of 0.75 g of N, N-ethylene bisstearamide and 0.75 g of calcium stearate in PP was tested under the same conditions.
Tabelle 3: Gleitmittel für PPTable 3: Lubricants for PP
Gleitmittelprfifung an PE (Beispiel E)Lubricant test on PE (example E)
Die Ermittlung des Fließverhaltens erfolgte wie beschrieben. Als Spritz¬ gießparameter wurden gewählt:The flow behavior was determined as described. The following were selected as injection molding parameters:
Zylinderausrüstung: offene Düse, Schneckendurchmesser = 45 mm, mit RückströmsperreCylinder equipment: open nozzle, screw diameter = 45 mm, with non-return valve
Zyl ndertemperaturen: 190 bis 200 °CCylinder temperatures: 190 to 200 ° C
Düsentemperatur: 210 °CNozzle temperature: 210 ° C
Schneckendrehzahl: 16 (Stellung)Screw speed: 16 (position)
Einspritzdruck: 25 (ca. 700 bar)Injection pressure: 25 (approx. 700 bar)
Nachdruck: 17 (ca. 500 bar)Holding pressure: 17 (approx. 500 bar)
Schneckenstaudruck: 4Snail back pressure: 4
Einspritzgeschwindigkeit: 17Injection speed: 17
Einspritzzeit: 5,0 sInjection time: 5.0 s
Nachdruckzeit: 2,0 sHolding time: 2.0 s
Kühlzeit: 15,0 sCooling time: 15.0 s
Pausenzeit: 3,0 sBreak time: 3.0 s
Dosierverzögerungszeit: 0,5 s Verzögerungszeit Düse zurück: 2,0 sDosing delay time: 0.5 s Delay time nozzle back: 2.0 s
Düse zeitabhängig zurück: 0,5 sTime-dependent back nozzle: 0.5 s
Dosieren: 43,0 mmDosing: 43.0 mm
Kompressionsentlastung: 45,0 mmCompression relief: 45.0 mm
Düsenanlagekraft: 15Nozzle contact force: 15
Formschließkraft: 1000 kNForm clamping force: 1000 kN
Werkzeug: Spirale, 3 x 15 mm, rechtwinklig umgelenkt,Tool: spiral, 3 x 15 mm, deflected at right angles,
StangenangußBar sprue
Formtemperatur: 50 °C Spritzgewicht: 21,2 bis 24,0 gMolding temperature: 50 ° C Injection weight: 21.2 to 24.0 g
In Tabelle 4 sind die Spirallängen wiedergegeben. Als Vergleich 3 wurde N,N-Ethylenbisstearamid eingesetzt:Table 4 shows the spiral lengths. For comparison 3, N, N-ethylene bisstearamide was used:
Tabelle 4: Gleitmittel für PETable 4: Lubricants for PE
Glei mittelPrüfung an ABS (Beispiel F)Smooth medium test on ABS (example F)
Die Ermittlung des Fließverhaltens erfolgte in der Mannesmann-Demag- Spritzgießmaschine D 120 NC und der Spiralform. Die Länge der gespritzten Spiralen wurde als Maß für die Gleitmittelwirkung herangezogen. Als Spritzgießparameter wurden gewählt:The flow behavior was determined in the Mannesmann Demag D 120 NC injection molding machine and the spiral shape. The length of the sprayed spirals was used as a measure of the lubricant effect. The following were selected as injection molding parameters:
Zylinderausrüstung: offene Düse, Schneckendurchmesser = 45 mm, mit RückströmsperreCylinder equipment: open nozzle, screw diameter = 45 mm, with non-return valve
Zylindertemperaturen: 230, 240, 250 °CCylinder temperatures: 230, 240, 250 ° C
Düsentemperatur: 250 °CNozzle temperature: 250 ° C
Schneckendrehzahl: 16 (Stellung)Screw speed: 16 (position)
Einspritzdruck: 35 (ca. 580 bar)Injection pressure: 35 (approx. 580 bar)
Schneckenstaudruck: 4Snail back pressure: 4
Einspritzgeschwindigkeit: 5Injection speed: 5
Einspritzzeit: 6,0 sInjection time: 6.0 s
Kühlzeit: 20,0 sCooling time: 20.0 s
Pausenzeit: 2,0 sBreak time: 2.0 s
Dosierverzögerungszeit: 0,5 sDosing delay time: 0.5 s
Verzögerungszeit Düse zurück: 2,0 sDelay time nozzle back: 2.0 s
Düse zeitabhängig zurück: 0,5 sTime-dependent back nozzle: 0.5 s
Dosieren: 51,0 mmDosing: 51.0 mm
Kompressionsentlastung: 53,0 mmCompression relief: 53.0 mm
Düsenanlagekraft: 9Nozzle contact force: 9
Formsch1ießkraft: 1000 kNMold closing force: 1000 kN
Werkzeug: Spirale, 3 x 15 mm, rechtwinklig umgelenkt,Tool: spiral, 3 x 15 mm, deflected at right angles,
StangenangußBar sprue
Formtemperatur: 90 °C Spritzgewicht: 19,0 bis 22,5 gMolding temperature: 90 ° C Injection weight: 19.0 to 22.5 g
In Tabelle 5 sind die Spirallängen zusammengefaßt. Als Vergleich 4 wurde unter gleichen Bedingungen Calciumstearat getestet.Table 5 summarizes the spiral lengths. As comparison 4, calcium stearate was tested under the same conditions.
Tabelle 5: Gleitmittel für ABSTable 5: Lubricants for ABS
TrennmittelPrüfung an PC (Beispiel G)Release agent test on PC (example G)
Im Prinzip erfolgte die Trennmittelprüfung wie bereits beschrieben. Als Spritzgießparameter wurden gewählt:In principle, the release agent test was carried out as already described. The following were selected as injection molding parameters:
= 28 mm,= 28 mm,
Verzögerungszeit Düse zurück: 0,5 s Delay time nozzle back: 0.5 s
Düse zeitabhängig zurück: 0,5 sTime-dependent back nozzle: 0.5 s
Dosieren: 35,0 mmDosing: 35.0 mm
Kompressionsent1astung: 38,0 mmCompression relief: 38.0 mm
Düsenanlagekraft: 60Nozzle contact force: 60
Formschließkraft: 500 kNForm clamping force: 500 kN
Formtemperatur: angußseitig: wassergekühlt (8 1/min)Molding temperature: gate side: water-cooled (8 1 / min)
Kern: 80, 100 und 120 °C zur Zeit derCore: 80, 100 and 120 ° C at the time of
EntformungDemolding
Spritzgewicht: ca. 16,1 gInjection weight: approx.16.1 g
In Tabelle 6 sind die Entformungsdrücke zusammengefaßt; Standard: ohne Additiv; als Vergleich 5 wurde PC mit Pentaerythrittetrastearat unter gleichen Bedingungen versetzt.The demolding pressures are summarized in Table 6; Standard: without additive; as comparison 5, PC was mixed with pentaerythritol tetrastearate under the same conditions.
Tabelle 6: Foππtrennmittel für PCTable 6: Release agents for PC
Für Polycarbonate sind die erfindungsgemäßen Ester der Sulfone hervorra¬ gend geeignet, da sie niedere Entformungsdrücke über den gesamten Tempe¬ raturbereich gewährleisten. TrennmittelPrüfung an PBT (Beispiel H)The sulfone esters according to the invention are outstandingly suitable for polycarbonates, since they ensure low demolding pressures over the entire temperature range. Release agent test on PBT (example H)
Im Prinzip erfolgte die Trennmittelprüfung wie bereits beschrieben. Als Spritzgießparameter wurden gewählt:In principle, the release agent test was carried out as already described. The following were selected as injection molding parameters:
In Tabelle 7 sind die Entformungsdrücke zusammengefaßt The demolding pressures are summarized in Table 7
Tabelle 7: Fonntrennmittel für PBTTable 7: Form release agent for PBT
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEP4205700.0 | 1992-02-25 | ||
| DE19924205700 DE4205700A1 (en) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | USE OF ETHERS AND / OR ESTERS OF DI (HYDROXYALKYL) SULFONES AS PROCESSING AID FOR THERMOPLASTIC PLASTICS |
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|---|---|
| WO1993017072A1 true WO1993017072A1 (en) | 1993-09-02 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| PCT/EP1993/000383 Ceased WO1993017072A1 (en) | 1992-02-25 | 1993-02-17 | Use of ethers and/or esters of di(hydroxyalkyl)sulphones as processing additives for thermoplastic synthetic materials |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4041003A (en) * | 1975-02-18 | 1977-08-09 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for molding aromatic polycarbonates having perfluoroalkanesulphonic acid derivatives as mold release agents |
-
1992
- 1992-02-25 DE DE19924205700 patent/DE4205700A1/en not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-02-17 WO PCT/EP1993/000383 patent/WO1993017072A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4041003A (en) * | 1975-02-18 | 1977-08-09 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for molding aromatic polycarbonates having perfluoroalkanesulphonic acid derivatives as mold release agents |
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| DE4205700A1 (en) | 1993-08-26 |
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