SCHILLER, Michael (Am Hügel 1, Arnoldstein, A-9601, AT)
UYSAL, Tarkan (199. Sokak no. 32 Apt. D:17, Hatay/Izmir, 35280, TR)
HERIS, Cagan (Irmak Sokak No. 2, Narlidene/Izmir, 35329, TR)
SCHILLER, Michael (Am Hügel 1, Arnoldstein, A-9601, AT)
UYSAL, Tarkan (199. Sokak no. 32 Apt. D:17, Hatay/Izmir, 35280, TR)
| Ansprüche : 1. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere gekennzeichnet durch einen Zn-Gehalt von ca. 0.5 bis ca. 1.5 Gew.%, vorzugsweise 0.75 bis 1.15 Gew% Zink (bezogen auf die Gesamtmenge des Stabilisatorzusammensetzung) bei einer Einsatzmenge des Stabilisators von ca. 1 bis 4.5 pro 100 Teile Harz (phr) . 2. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere gemäß Anspruch 1 enthaltend eine Metallseife. 3. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich ein Antioxidans. 4. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich ein ß-Diketon und/oder eine Metallverbindung eines ß-Diketons. 5. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich ein Isocyanurat. 6. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich ein Polyol . 7. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich eine Perchloratverbindung . 8. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich ein Gleitmittel. 9. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich eine Metallverbindung vorzugsweise aus der Gruppe aus Hydrotalcite, Metalloxide und Metallhydroxide . 10. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich einen Füllstoff. 11. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich ein Pigment. 12. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich einen UV-Stabilisator. 13. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich gemäß Anspruch 1 enthaltend einen ZinnStabilisator. 14. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich ein Dihydropyridin . 15. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich eine Epoxidverbindung . 16. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich ein organisches Phosphit. 17. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich eine Uracil. 18. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich ein Melamin. 19. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich eine Aminosäure. 20. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich eine hydroxygruppenhaltige Aminoverbindung. 21. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich ein Treibmittel. 22. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthaltend zusätzlich einen Weichmacher. 23. Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Schmelzprodukt . 24. PVC-Compound (Granulat oder dryblend) enthaltend eine Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 25. PVC-Profil enthaltend eine Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere nach einem der vorhergehenden Ansprüche. |
Die Erfindung betrifft eine zinkarme Zusammensetzung zur Stabilisierung von halogenhaltigen Polymere, insbesondere Polyvinylchlorid ( PVC) . - Profilanwendungen, die die besagte SatbilisatorZusammensetzung beinhalten .
Halogenhaltige Polymere bzw. Kunststoffe oder daraus hergestellte Formkörper neigen zu substantiellen Veränderungen während ihres Herstellungsverfahrens und aufgrund der Einwirkung von Umwelteinflüssen. Zum Beispiel kann sich diese Art von Kunststoffen unter Einfluss von Wärme und/oder Licht zersetzen oder verfärben. Zur Stabilisierung von halogenhaltigen Polymeren sind daher bereits verschiedenste Stoffe oder Stoffgemische verwendet worden .
Ein halogenhaltiges Polymer, wie z.B. Polyvinylchlorid (PVC) , geht beim Schmelzverformen in eine Polyenstruktur über, wobei Salzsäure eliminiert und das Polymer verfärbt wird. Um die Thermostabilität des Polymers zu verbessern, ist es üblich, Metallcarboxylate als Stabilisatoren in das Harz einzuarbeiten. Da jedoch die Einarbeitung der Stabilisatoren allein bei einem längeren
Schmelzformverfahren eine Schwärzung des Polymeren hervorruft, ist es allgemeine Praxis, einen Co-Stabilisator zuzusetzen. Es sind eine Vielzahl von Kombinationen aus anorganischen und organischen Verbindungen als Stabilisatoren für halogenhaltige Polymere bekannt.
Die Basis bildet in fast allen Fällen das Calciumsalz einer organischen Säure (z.B. technische Stearinsäure,
BESTÄTIGUNGSKOPIE Laurinsäure, 2-Ethylhexansäure, Octansäure oder
Benzoesäure) . Das Calciumsalz bewirkt eine grundlegende Stabilisierung des halogenhaltigen Polymers durch die Bindung der freiwerdenden Salzsäure als Calciumchlorid. Das Calciumsalz wird gelegentlich auch mit einem Magnesiumsalz auf o.g. Basis kombiniert " "" oder durch ein Magnesiumsalz ersetzt .
Das Calcium- bzw. Magnesiumsalz kann aber in Kombination mit Zinksalzen basierend auf o.g. organischen Säuren eingesetzt werden. Einerseits geben die Zinksalze mit der anstehenden abgebildeten Formel 1 dem halogenhaltigen Polymer eine gute Farbe, weil sie die labilen Chloratome am halogenhaltigen Polymer (PVC) substituieren können. Es entsteht während dieser Reaktion Zinkchlorid. Dieses Chlorid ist dem Chemiker als Lewis-Säuren bekannt. Es ist in der Lage, mehr als zwei Chloridionen zu binden wie in der Formel 2 dargestellt. Dadurch katalysiert das Chlorid die Zersetzung des halogenhaltigen Polymers und verringert die Stabilität.
Formel 1:
Formel 2:
ZnCl 2 + 2 HCl -» H 2 [ZnCl 4 ] Eine weitere Reaktion der Erdalkaliseifen besteht in der Verdrängung der Fettsäure durch Salzsäure aus dem Salz wie in der Formel 3 dargestellt.
Formel 3:
O O Z nCI 2 + Ca(O^R) 2 * Zn(O^R) 2 + CaCI 2
Mit verschiedenen Verhältnissen von Erdalkali- zu Zinksalzen lassen sich prinzipiell alle Stabilitäten und Anfangsfarben einstellen. Überwiegt die Erdalkaliseife, so erreicht man gute Stabilitäten bei eher bescheidener Anfangsfarbe. Überwiegen Zinksalze, umso besser ist die Farbe bei wahrscheinlich akzeptabler Stabilität. Aus der Bildung des Zinkchlorids gemäß Formel 1 bzw. Formel 2, die Zersetzung des halogenhaltigen Polymers fördert, ergibt sich die Notwendigkeit Costabilisatoren einzusetzen. Diese Costabilisatoren binden entweder Salzsäure, oder sie komplexieren die Lewissäuren sprich das Zinkchlorid in diesem Falle. Typische Costabilisatoren sind Hydrotalcite, Zeolithe, Metall (hydr) oxide, Polyole, ß-Diketone, organische Phosphite, Antioxidantien, Epoxide, Perchlorate etc .
Kommerziell verfügbare Fensterprofilstabilisatoren enthalten zwischen 2.0 und 6.0% Zink bei einer Einsatzmenge des Stabilisators von ca. 3.5 bis 4.5 pro 100 Teile Harz (phr = per hundred resin) . In der Patentliteratur sind vergleichbare Zinkgehalte für Stabilisatorkombinationen für PVC-Profile bei vergleichbarer Einsatzmenge zu finden wie in der Tab. 1 dargestellt. Nur bei deutlich höherer Einsatzmenge sind Zinkgehalte <2.0% zu finden, die die deutlichen Kostennachteile für den Anwender aufweisen. Derartige Stabilisatorkombinationen ermöglichen die Herstellung von Kunststoffprofilen mit guter Thermo- und Lichtstabilität " in Kombination mit einer guten Anfangsfarbe. Die gute Licht- und Bewitterungsstabilität wird vom Fachmann u.a. auf die Gegenwart von Zinkverbindungen zurückgeführt. Allerdings wird Zink ebenso wie Blei, Zinn und Schwefel als Element in der Literatur als nicht nachhaltig betrachtet (C. Azar, J. Holmberg, K. Lindgren; "Socio-ecological indicators for sustainability" Ecological Economics 18 (1996) 89; K.E. Lunde, J. Leadbitter, M. Schiller; "Sustainability assessment of stabiliser Systems for use in PVC pipes", PVC '05, Brighton, U.K., 2005; Mark Everard; "PVC: Reaching for Sustainability" IOM3 and The Natural Step, 2008) .
Es würde überraschenderweise festgestellt, dass eine PVC- Stabilisatorzusammensetzung vorteilhafte Eigenschaften aufweist, insbesondere bei der Verwendung der Zusammensetzung für die Kunststoffprofile, wenn der Zn- Gehalt in einem ganz engen Bereich begrenzt ist. Deshalb besteht die Notwendigkeit Stabilisatorkombinationen bereitzustellen, die die besseren Eigenschaften als die üblichen Stabilisatorzusammensetzungen aufweisen.
Diese Aufgabe wurde durch die Merkmale der Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Tab. 1 zeigt Übersicht über Zinkgehalte von (Fenster) Profilstabilisatorkombinationen in der Patentliteratur (Patentnummer, Beispiel, Einsatzmenge der Stabilisatorkombination in phr, Zinkgehalt in %, Anwendung)
Patentnr . Beispiel Einsatzmenge %Zn Anwendung
EP1692220 1 4.40 2.48 Fensterprofil
EP1692220 6 4.19 2.61 Fensterprofil
EP1692220 12 3.92 2.79 Fensterprofil
EP1692220 13 3.55 3.08 Fensterprofil
EP1641872 B3 4.35 1.96 Fensterprofil
EP1613696 VI 2.85 4.75 technisches Profil
EP1613696 V2 2.85 4.75 technisches Profil
EP1613696 V3 2.85 4.75 technisches Profil
EP1613696 AI 2.85 4.75 technisches Profil
EP1088032 A6 4.39 2.91 Fensterprofil
EP1088032 AI 4.40 4.85 Fensterprofil
EP1088032 A2 4.40 3.40 Fensterprofil
EP1088032 A3 4.40 1.95 Fensterprofil
EP1088032 A4 4.40 3.40 Fensterprofil
EP1088032 A5 4.40 1.95 Fensterprofil
EP1088032 Bl 4.90 1.75 Fensterprofil
EP1088032 B4 4.90 1.75 Fensterprofil
EP1088032 B7 4.90 1.75 Fensterprofil
EP1088032 B2 5.30 1.62 Fensterprofil
EP1088032 B5 5.30 1.62 Fensterprofil
EP1088032 B8 5.30 1.62 Fensterprofil
EP1088032 B3 6.10 1.40 Fensterprofil
EP1088032 B6 6.10 1.40 Fensterprofil
EP1088032 B9 6.10 1.40 Fensterprofil
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, neue zinkarme Stabilisatorzusammensetzungen bei einer Einsatzmenge <4.5 phr bereitzustellen, die sich insbesondere für PVC-Profile eignen, ohne die oben erwähnten Nachteile der bekannten Stabilisatoren aufzuweisen .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Bereitstellung einer Stabilisatorzusammensetzung mit Zinkgehalten von 0.5 bis 1.5% bei einer Einsatzmenge <4.5 phr für PVC-Profile.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäßen Stabilisatorzusammensetzungen PVC-
_ Profilen und " den daraus hergestellten Teilen und Produkten eine sehr gute Anfangsfarbe, eine ausgezeichnete Farbhaltung sowie eine erhöhte Stabilität gegenüber der Einwirkung von Sonnen- und Kunstlicht und ein besseres Nachhaitigkeitspotential verleihen .
Insbesondere kann die Anfangsfarbe und die Farbhaltung des halogenhaltigen Materials deutlich im Vergleich zu anderen organischen und anorganischen Costabilisatoren verbessert werden, wenn es in Applikationen, die im freien verwendet werden, zum Beispiel in Profilen, eingesetzt wird. Zudem hat sich gezeigt, dass sich durch Verwendung der erfindungsgemäßen Stabilisatorzusammensetzungen problemlos Formkörper aus halogenhaltigen Polymeren herstellen lassen, die eine optimale Performance im Gebrauch ermöglichen und die mit den Commodities zur PVC-Stabilisierung auf der Basis von Stabilisatorzusammensetzungen für PVC-Profile vergleichbar sind. Dieser stabilisierende Effekt tritt auch auf, wenn das PVC weitere Stabilisatoren, Co-Stabilisatoren oder Hilfsmittel enthält.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls die Verwendung der erfindungsgemäßen
Stabilisatorzusammensetzung zur Stabilisierung von PVC- Profilen, sowie die PVC-Profile, die eine
Stabilisatorzusammensetzung gemäß der Erfindung enthalten. Die zinkarme Stabilisatorzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann für halogenhaltige Polymere verwendet werden. Beispiele für solche halogenhaltigen Polymere können thermoplastische halogenhaltige Polymere sein, beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, Polyvinylchlorid (PVC) , Polyvinylidenchlorid, chloriertes oder chlorsulfoniertes Polyethylen, chloriertes
Polypropylen oder chloriertes Ethylen/Vinylacetat-Copolymer oder ähnliche Verbindungen. Besonders vorteilhaft sind Polymere vom PVC-Typ, d.h. Vinylchlorid-Homopolymere und Copolymere von Vinylchlorid mit anderen Monomeren.
Die Stabilisatorzusammensetzungen für halogenhaltige Polymere gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten mindestens eine Zinkverbindung. Die
Stabilisatorzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann insgesamt in einer Menge von ungefähr 1 bis 4.5 Teile pro 100 Teile Harz (phr) hinzugegeben werden.
In einer Ausführungsform wird die
Stabilisatorzusammensetzung in einer Menge von ungefähr 2.0 bis 4.3 phr hinzugegeben, beispielsweise in einer Menge von ungefähr 2.5 bis ungefähr 3.8.
Die erfindungsgemäß verwendete Stabilisatorzusammensetzung kann einzeln zum Polymer oder zur Polymermischung hinzugegeben werden. Es ist aber auch möglich, die erfindungsgemäße Kombination zusammen mit anderen (Co)- Stabilisatoren oder den unten aufgeführten Hilfsstoffen zum dem Polymer oder einem Polymergemisch hinzuzugeben. Zum Beispiel ist eine Dosierung im Extruder, z.B. in der Vakuumzone, ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfasst .
Die erfindungsgemäße Stabilisatorzusammensetzung kann weiterhin mit einem oder mehreren zusätzlichen Additiven, wie zum Beispiel Primärstabilisatoren, Co-Stabilisatoren, Zeolithe, Antioxidantien, Füllstoffe, Weichmacher,
Farbstoffe, Pigmente, Antistatica, oberflächenaktive Agenzien, Treibmittel, Schlagzähmodifizierer, UV-
Stabilisatoren, Gleitmittel, Verarbeitungsmittel oder dergleichen, kombiniert werden.
Co-Stabilisatoren sind Verbindungen die einen weiteren stabilisierenden Beitrag für halogenhaltige Polymere liefern, wenn in der Stabilisatorzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Mögliche Co- Stabilisatoren können aus der Gruppe, die aus 1,3- Diketonverbindungen, Dihydropyridine, Polyolen,
Isocyanurate, Metallsalzen, natürlichen oder synthetischen Mineralien wie Hydrotalcite, Hydrocalumite, Zeolite, Aminosäurederivaten, organischen Estern der phosphorigen Säure, Epoxyverbindungen, Perchloraten und Salzen von Superacids besteht, ausgewählt werden.
Beispiele für 1 , 3-Diketonverbindungen beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Dibenzoylmethan,
Stearoylbenzoylmethan, Palmitoylbenzoylmethan, Myristoylbenzoylmethan, Lauroylbenzoylmethan,
Benzoylaceton, Acetylaceton, Tribenzoylmethan,
Diacetylacetobenzol, p-Methoxystearoylacetophenon, Acetoessigsäureester und Acetylaceton sowie deren Metallsalze, insbesondere die des Zn, Li, Na, K, Ca, Mg, Ti und/oder AI .
Co-Stabilisatoren aus der Gruppe der Polyole beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Glycerin, Pentaerythrit , Di- und Tripentaerythrit, Trismethylolpropan (TMP) , Di-TMP, Sorbitol, Mannitol, Malititol, Saccharide, Disacchariden (insbesondere Saccharose, 4-O-ß-D-Galactopyranosyl-D- glucose, 4-O-alpha-D-Glucopyranosyl-D-glucose, 6-0- (6- deoxy-alpha-L-Mannopyranosyl) -D-glucose, alpha-D- Glucopyranosyl-alpha-D-glucopyranosid, 6-0-alpha-D- Glucopyranosyl-D-glucose, 4-O-ß-D-Glucopyranosyl-D-glucose, 2-O-ß-D-Glucopyranosyl-D-glucose, 6-0-alpha-D- Glucopyranosyl-D-glucitol, 3-0-alpha-D-Glucopyranosyl-D- fructose, 6-0-ß-D-Glucopyranosyl-D-glucose, 4-O-ß-D-
Galactopyranosyl-D-glucitol, 4-0-alpha-D-Glucopyranosyl-D- glucitol, 6-0-alpha-D-Galactopyranosyl-D-glucose, 3-0- alpha-D-Galactopyranosyl-D-myo-inositol, 4-0-ß-D- Galactopyranosyl-D-fructose, 4-O-ß-D-Galactopyranosyl-ß-D- glucopyranose, 6-0-alpha-D-Glucopyranosyl-D-fructose, 4-0- ß-D-Galactopyranosyl-alpha-D-glucopyranose, 2-0- (6-Deoxy- alpha-L-mannopyranosyl ) -D-glucose, 4-0-alpha-D- Glucopyranosyl-D-fructose, 2-O-ß-D-Glucopyranosyl-alpha-D- glucopyranose, 1-O-alpha-D-Glucopyranosyl-D-mannitol, 6-0- ( 6-Deoxy-alpha-L-mannopyranosyl) -ß-D-glucopyranose, 2-0-ß- D-Glucopyranosyl-ß-D-glucopyranose, 6-0-alpha-D- Glucopyranosyl-alpha-D-glucopyranose, 2-0-alpha-D- Glucopyranosyl-alpha-D-glucopyranose, 2-0-alpha-D-
Glucopyranosyl-ß-D-glucopyranose, 1-0-alpha-D-
Glucopyranosyl-D-fructose, 6-0-alpha-D-Glucopyranosyl- alpha-D-fructofuranose, 6-0-alpha-D-Glucopyranosyl-D- glucitol, 4-0-ß-D-Galactopyranosyl-D-glucitol, 4-0-alpha-D- Glucopyranosyl-D-glucitol, 1-O-alpha-D-Glucopyranosyl-D- mannitol), Trisaccharide, Polysaccharide, insbesondere Polyvinylalkohole, Stärke, Cellulose und deren
Partialester .
Beispiele für Antioxidantien beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Alkylphenole, Hydroxyphenylpropionate, HydroxybenzylVerbindungen, Alkylidenbisphenole, Thiobisphenole und Aminophenole, insbesondere z.B. 2, 6-Di- tert . -butyl-4-methyl-phenol , 2, 6-Di-benzyl-4-methyl-phenol, Stearyl-3- (3 1 -5 '-di-tert . -butyl- ' -hydroxy- phenyl ) propionat , 4,4' -Thiobis- ( 3-methyl-6-tert . -butyl- phenol) , 4-Nonylphenol, 2 , 2 ' -Methylenbis ( 4-methyl-6-tert . - butylphenol) , 2 , 5-Di-tert . -butylhydrochinon, 4,4',4''-(l- Methyl-l-propanyl-3-ylidene) tris [2- (1, 1-dimethylethyl ) -5- methyl-phenol, deren neutrale oder basischen Lithium-, Magnesium-, Calcium- und Aluminiumsalze, sowie sterisch gehinderte Amine und/oder Phosphonite sowie Mischungen davon .
Beispiele für Co-Stabilisatoren aus der Gruppe der Metallsalze beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Hydroxide, Oxide, Carbonate, basische Carbonate und Carbonsäuresalze von Lithium, Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Aluminium, Titanium und ähnliche. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Metallsalze Salze von Carbonsäuren verwendet werden. Als Carbonsäuren werden Carbonsäuren bezeichnet, die 2-22, insbesondere 7-22 Kohlenstoffatomen aufweisen und aliphatisch oder aromatisch, gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt sein können. Beispiele für geeignete Carbonsäureanionen umfassen Anionen von mono-und divalenten Carbonsäuren wie Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Valeriansäure, Hexansäure, Önanthsäure, Octansäure, Neodecansäure, 2-Ethylhexansäure,
Pelargonsäure, Decansäure, Undecansäure, Dodecansäure, Tridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Laurinsäure, Isostearinsäure, Stearinsäure, 12-Hydroxystearinsäure, 9, 10-Dihydroxystearinsäure, Ölsäure, 3 , 6-Dioxaheptansäure, 3, 6, 9-Trioxadecansäure, Behensäure, Benzoesäure, p-tert- Butylbenzoesäure, Dimethylhydroxy-benzoesäure, 3,5-Di-tert- butyl-4-hydroxybenzoesäure, Tolylsäure,
Dimethylbenzoesäure, Ethylbenzoesäure, n-Propyl- benzoesäure, Salicylsäure, p-tert-Octylsalicylsäure,
Sorbinsäure, Anionen von divalenten Carbonsäuren bzw. deren Monoestern wie Oxalsäure, Malonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Adipinsäure, Weinsäure, Zimtsäure, Mandelsäure, Äpfelsäure, Glykolsäure, Salicylsäure,
Polyglykoldicarbonsäuren mit einem Polymerisationsgrad von etwa 10 bis etwa 12, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure oder Hydroxyphthalsäure , Anionen von trioder tetravalenten Carbonsäuren bzw.
deren Mono-, Di- oder Triestern wie sie in Hemimellithsäure, Trimellithsäure, Pyromellithsäure oder Zitronensäure sowie ferner sogenannte überbasische Carboxylate, wie sie beispielsweise in der DED4106404 oder der DEA 4002988 beschrieben werden, wobei die Offenbarung der letztgenannten Dokumente als Bestandteil der Offenbarung des vorliegenden Textes betrachtet wird.
Beispiel für natürliche und synthetische Mineralien beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, A3-, A4-, A5-Zeolithe, Zeolithe vom Mordenit, Erionit-, Faujasit X- oder Y-Typ sowie ZSM-5-Zeolithe, Hydrotalcite (vom Alcamizer 1- und 4-Typ) und/oder Gemische davon.
Beispiele für Co-Stabilisatoren aus der Gruppe der Aminosäurederivate beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Glycin, Alanin, Lysin, Tryptophan,
Acetylmethionin, Pyrrolidoncarbonsäure, a-Aminocrotonsäure, a-Aminoacrylsäure, α-Aminoadipinsäure und ähnliche, sowie die entsprechenden Ester davon. Die Alkoholkomponenten dieser Ester können einwertige Alkohole, wie zum Beispiel Methylalkohol, Ethylalkohol, Propylalkohol, i-Prop- ylalkohol, Butylalkohol , α-Ethylhexanol , Oktylalkohol, i- Oktylalkohol, Laurylalkohol , Stearylalkohol und ähnliche umfassen, sowie Polyole, wie zum Beispiel Ethylenglycol, Propylenglycol, 1 , 3-Butandiol , 1, 4-Butandiol, Glycerol, Diglycerol, Trismethylolpropan, Pentaerythritol,
Dipentaerythritol , Erythrithol, Sorbitol, Mannitol und ähnliche .
Beispiele für Co-Stabilisatoren aus der Gruppe der Ester der phosphorigen Säure beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Triarylphosphite, wie zum Beispiel
Triphenylphosphit , Tris (p-nonylphenyl ) phosphit;
Alkylarylphosphite, wie zum Beispiel
Monoalkyldiphenylphosphite, z.B. Diphenylisooctylphosphit, Diphenylisodecylphosphit ; und Dialkylmonophenylphosphite, wie zum Beispiel Phenyldiisooctylphosphit, Phenyl- diisodecylphosphit ; und Trialkylphosphite, wie Triisooctyl- phosphit, Tristearylphosphit und ähnliche. Beispiele für Co-Stabilisatoren aus der Gruppe der Epoxyverbindungen beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, verschiedene tierische oder pflanzliche öle, wie zum Beispiel Epoxysojaöl, Epoxyrapsöl, epoxidierte Carbonsäureester, wie zum Beispiel epoxidiertes Epoxymethyloleat, Epoxybutyloleat , epoxidierte alicyclische Verbindungen, Glycidether, wie zum Beispiel Bisphenol-A- diglycidether, Bisphenol-F-diglycidether; Glycidester, wie Glycidylacrylat , Glycidylmethacrylat, deren Polymere, Copolymere; und epoxidierte Polymere, wie epoxidiertes Polybutadien, epoxidiertes ABS, und ähnliche.
Beispielhafte Isocyanurate sind, ohne darauf beschränkt zu sein,
und Beispielhafte Dihydropyridine sind, ohne darauf beschränkt zu sein,
er
Beispielhafte Perchlorate sind, ohne darauf beschränkt zu sein, NaC104, Ca(C104)2, g(C104)2 oder A1(C104)3. Weitere Beispielhafte Verbindungen dieser Gruppe sind Alcamizer 5 und Alcamizer 5-2 der Firma Kyowa.
Beispielhaft sei zudem Kreide oder gecoatete Kreide als Füllstoffe benannt, wobei die Füllstoffe nicht darauf beschränkt sind.
Eine weitere Komponente, die der
Stabilisatorzusammensetzung der Erfindung hinzugegeben werden kann ist Titandioxid. Titandioxid tritt im Wesentlichen in der Natur in drei Modifikationen auf: Anatas, Brookit und Rutil.
Eine erfindungsgemäße Stabilisatorzusammensetzung kann weiterhin Gleitmittel wie Montanwachs, Fettsäureester, gereinigte oder hydrierte natürliche oder synthetische Triglyceride oder Partialester, Polyethylenwachse, Amidwachse, Chlorparaffine, Glyzerinester oder
Erdalkaliseifen enthalten. Verwendbare Gleitmittel werden darüber hinaus auch in "Plastics Additives Handbook", H. Zweifel/R. D. Maier/M. Schiller, Carl Hanser Verlag, 6. Auflage, 2009, S. 539 - 579 beschrieben. Weiterhin als Gleitmittel geeignet sind beispielsweise Fettketone wie sie in der DE 4204887 beschrieben werden sowie Gleitmittel auf Silikonbasis, wie sie beispielsweise die EP-A 0 259 783 nennt, oder Kombinationen davon, wie sie in der EP-A 0 259 783 genannt werden. Auf die genannten Dokumente wird hiermit ausdrücklich Bezug genommen, deren Gleitmittel betreffende Offenbarung wird als Bestandteil der Offenbarung des vorliegenden Textes betrachtet.
Vorzugsweise weist die Stabilisatorzusammensetzung gemäß der Erfindung wenigstens folgende Komponente auf:
Zink-, Calcium- und/oder Magnesiumsalze einer mindestens einer C7-C22 Carbonsäure, die aliphatisch oder aromatisch, gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt sein kann wie z.B. von technische Stearin-, Laurin-, C8-10-Carbon- und/oder Benzoesäure,
- ein 1,3-Diketon oder ein Calcium-, und/oder ein Mg und/oder ein Zn-Salz eines 1 , 3-Diketons ,
wobei der Zn-Gehalz einer solchen Zusammensetzung zwischen 0,5 bis 1,5 Gew.% liegt bei einer Einsatzmenge von 1 bis 4,5 phr .
Des Weiteren enthält die Stabilisatorzusammensetzung vorzugsweise eine Isocyanuratverbindung .
Die Stabilisatorzusammensetzung gemäß der Erfindung ist vorzugsweise fest und enthält vorzugsweise kein Lösungsmittel .
Um PVC-Profile mit der erfindungsgemäßen
Stabilisatorzusammensetzung zu verarbeiten, können die im Stand der Technik bekannten Verfahren verwendet werden. Beispiele für derartige Verfahren beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Extrudieren und ähnliche. Die vorliegende Erfindung liefert demzufolge einen bemerkenswerten und neuen Beitrag zur Entwicklung des Standes der Technik, insbesondere für die Verarbeitung und Stabilisierung von PVC-Profilen und anderen halogenhaltigen thermoplastischen Polymeren, vorzugsweise Hart-PVC.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher veranschaulicht, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
In den nachfolgenden Beispielen werden verschiedene Zusammensetzungen von PVC-Fensterprofilen beschrieben. Zu deren Herstellung wurden neben S-PVC, Kreide mit Oberflächenbehandlung, Titandioxide und Impactmodifier auf Acrylatbasis die in den Beispielen genannten Bestandteile eingewogen. (Wenn in Tab. 1 nicht explizit ein Zinkgehalt angegeben ist, so enthält das entsprechende Additiv kein Zink oder nur im Spurenbereich.) Alle Komponenten wurden in einem Heißmischer innerhalb von 5 min. auf 120°C erhitzt, in 5 min. auf 40°C abgekühlt, danach 24 h gelagert und anschließend 90 min. auf einem parallelen
Doppelschneckenextruder der Firma Brabender extrudiert. Die einzelnen Zusammensetzungen sind in der folgenden Tabelle 1 wiedergegeben .
Die Rheologie (Drehmoment und Massedruck) der erfindungsgemäßen Kombination stimmen mit dem
Vergleichsbeispiel, einem handelsüblichen Produkts der Fa. Akdeniz Kimya überein. Es wird ebenso eine vergleichbare und zum Teil bessere Anfangsfarbe (L a b-Werte) und ein vergleichbarer Glanz erzielt. Die statitische
Thermostabilität (DHC = Dehydrochlorierung) liegt je nach dem gewählten Costabilisator im vergleichbaren Bereich oder deutlich über dem DHC-Wert des Vergleichsbeispiels.
Vergleichs Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel beispiel 1 2 3 4
PVC (k = 68) 100 100 100 100 100
Kreide mit Oberflächenbehandlung 10 10 10 10 10
Schlagzähmodifier auf Acrylatbasis 6 6 6 6 6
Titaniumdioxid (Rutil) 4 4 4 4 4
Fließhilfe 0.50 0.50 0.50 0.50
Distearylphthalat 0.50 0.50 0.50 0.50
PE-Wachs 0.20 0.20 0.20 0.20
Paraffinwachs (1 10°C) 0.20 0.20 0.20 0.20 oxidiertes PE-Wachs 0.10 0.10 0.10 0.10
Calciumacetylacetonat 0.30 0.30 0.30 0.30
Dibenzoylmethan 0.30 0.30 0.30 0.30
Irganox 1076 0.20 0.20 0.20 0.20
Calciumstearat 0.50 0.50 0.50 0.50
Actilox CAHC (Fa. Nabaltec) 1.20
Sorbacid 91 1 (Fa. Südchemie) 1.00
Dipentaerythrithol 0.75
2-Phenylindol 0.50
Zinkbenzoat (21.3% Zn) 0.20 0.10
Zinklaurat (14.1% Zn) 0.25
Zinkstearat (10.7% Zn) 0.30 0.10
Akropan 7535-1 GX 4.50
Summe der Stabilisatorkombination 4.50 4.30 4.05 3.75 3.50
Zinkgehalt in der
Stab i 1 isatorkomb ination 2.63% 0.75% 0.87% 1.14% 0.91%
Extruderdrehmoment (Nm) 151 156 147 156 147
Massedruck (bar) 148 159 151 163 154
L 92.2 92.1 92.2 92.4 92.3 a -1.3 -1.5 -1.3 -0.8 -0.6 b 4.3 4.2 4.4 2.8 3.5
Glanz (oben) 48 47 51 48 53
Glanz (unten) 26 31 35 34 38
DHC 62 67 74 95 57
Next Patent: SODIUM FUMARATE-SODIUM MALONATE
