PUERZER ALBERT W (DE)
HACKER PETER (DE)
| DE570875C | 1933-02-23 |
| 1. | Witterungsεtabiler, von Blei und CadmiumStabilisatoren freier, das Pigment Titandioxid (Ti02) enthaltender HartPVCFormkörper, dadurch gekennzeichnet, daß er weiterhin daε Pigment Zinkεulfid (ZnS) enthält, wobei pro 1 Gewichtsteil Ti02 bis zu 2 Gewichtsteile ZnS vorliegen. |
| 2. | HartPVCFormkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro 1 Gewichtεteil Tiθ2 , 0,25 bis 2 Gewichtsteile ZnS vorliegen. |
| 3. | HartPVCFormkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß pro 1 Gewichtsteil Ti02 0,33 bis 1 Gewichtsteile ZnS vorliegen. |
| 4. | HartPVCFomkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß pro 1 Gewichtsteil Ti02 0,33 Gewichtsteile ZnS vorliegen. |
| 5. | HartPVCFormkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß pro 1 Gewichtsteil Ti02 0,5 Gewichtεteile ZnS vorliegen. |
| 6. | HartPVCFormkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß pro 1 Gewichtsteil Ti02 1 Gewichtsteil ZnS vorliegt. |
| 7. | HartPVCFormkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiθ2 dem RutilTyp angehört. |
| 8. | Verfahren zur Herstellung eines HartPVCFormkörpers gemäß einem der Ansprüche l bis 1 , dadurch gekennzeichnet, daß man einer zur Herεtellung des HartPVCFormkörperε ERSATΣBLATT dienenden PVCFor maεse die Pigmente Ti02 und ZnS in den jeweiligen Gewichtεverhältniεεen zugibt und diese PVCFoππmaεεe in an εich bekannter Weise zu einem HartPVCFormkörper formt. |
| 9. | Verfahren nach Anεpruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Pigmente Ti02 und ZnS in eine Geεa tmenge von 2 biε 15 Gewichtεteilen pro 100 Gewichtεteile der PVCFormmasse zugibt. |
| 10. | TiC haltige Pigmentkombination für witterungsstabile, keine Blei und CadmiumStabilisatoren enthaltende HartPVCFormkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmentkombination pro 1 Gewichtsteil Ti02 biε zu 2 Gewichtεteile ZnS enthält. |
| 11. | Pigmentkombination nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß εie pro 1 Gewichtεteil Ti02 0,25 bis 2 Gewichtsteile ZnS enthält. |
| 12. | Pigmentkombination nach Anεpruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß εie pro 1 Gewichtsteil Ti02 0,33 bis 1 Gewichtsteile ZnS enthält. |
| 13. | Pigmentkombination nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie pro 1 Gewichtsteil Ti02 0,33 Gewichtsteile ZnS enthält. |
| 14. | Pigmentkombination nach einem der Ansprüche 10 biε 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie pro 1 Gewichtsteil Ti02 0,5 Gewichtsteile ZnS enthält. |
| 15. | Pigmentkombination nach einem der Ansprüche 10 biε 12, dadurch gekennzeichnet, daß εie pro 1 Gewichtsteil Ti02 1 Teil ZnS enthält. |
| 16. | Verwendung einer Pigmentkombination gemäß den Ansprüchen 10 bis 15 zur Pigmentierung von an Blei und CadmiumStabilisatoren freien HartPVCFormkörpern. |
| 17. | Verwendung nach Anspruch 16, wobei die Pigmentkombination in einer Menge von 2 biε 15 Gewichtεteilen pro 100 Gewichtεteile PVC eingesetzt wird. |
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen witterungsstabilen, von Blei- und Cadmium-Stabilisatoren freien, das Pigment Titandioxid (Ti0 2 ) enthaltenden Hart-PVC-Formkörper, ein Verfahren zu dessen Herstellung, eine Ti0 2 -haltige Pigmentkombination für witterungsstabile, keine Blei- und Cadmiumstabilisatoren enthaltende Hart-PVC-Formkörper und die Verwendung dieser Pigmentkombination zur Pigmentierung von an Blei- und Cadmiumstabilisatoren freien Hart-PVC-Formkörpern.
Weiße Hart-PVC-Formkörper für den Außenbereich, wie PVC- Fensterprofile, müssen strengen Anforderungen bezüglich der Witterungsbeständigkeit und Lichtstabilitat genügen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, enthalten Hart-PVC-Formkörper für den Außenbereich bisher als Weißpigment üblicherweise Titandioxid (Ti0 2 ) in Kombination mit Blei- und/oder Cadmium-Stabilisatoren.
Sowohl die Titanerzaufschlußverfahren zur Gewinnung von Titandioxid als auch die Herstellung und Verwendung von Blei- und Cadmiumstabilisatoren sind mit mannigfaltigen Umweltschutzproblemen belastet. Dies hat insbesondere zu einer Verteuerung und Verknappung von Titandioxid geführt.
Bislang ist es nicht gelungen, zur Erzielung witterungsbeständiger und lichtstabiler Hart-PVC-Formkörper für den Außenbereich Titandioxid ganz oder wenigstens teilweise durch andere Weißpigmente zu ersetzen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines witterungsstabilen, von Blei- und Cadmium-Stabilisatoren freien Hart-PVC-Formkörpers mit verringertem Ti0 2 -Gehalt sowie einer Ti0 2 -haltigen
Pigmentkombination mit verringertem Ti0 2 -Gehalt, die sich insbesondere zur Herstellung witterungsbeständiger und lichtstabiler Hart-PVC-Formkörper eignet.
Diese Aufgabe wird einerseits erfindungsgemäß gelöst durch einen Hart-PVC-Formkörper der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er weiterhin das Pigment Zinksulfid (ZnS) enthält, wobei pro
1 Gewichtsteil Ti0 2 bis zu 2 Gewichtsteile ZnS vorliegen.
Andererseits wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit einer Pigmentkombination der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie pro l Gewichtsteil i0 2 bis zu 2 Gewichtsteile ZnS enthält.
Völlig überraschend hat sich gezeigt, daß sich bei mit Ti0 2 pigmentierten Hart-PVC-Forkörpern für die Außenanwendung eine unerwartet gute Lichtstabilität und Witterungsbeständigkeit erzielen läßt, wenn die normalerweise erforderliche Ti0 2 -Menge teilweise durch ZnS ersetzt wird, wobei pro 1 Gew.-Teil Ti0 2 bis zu
2 Gew.-Teile ZnS eingesetzt werden können.
Vorzugsweise enthält der erfindungsgemäße Hart-PVC-Formkörper pro l Gewichtsteil Ti0 2 , 0,25 bis 2 Gewichtsteile, insbesondere bevorzugt 0,33 bis 1 Gewichtsteil ZnS.
Innerhalb dieses Bereiches sind bevorzugte Einzel- Gewichtsverhältnisse 0,33, 0,5 und 1,0 Gewichtsteile ZnS pro 1 Gewichtsteil Tiθ 2 .
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Hart-PVC-Formkörper können die Pigmente Tio 2 und ZnS einer als Ausgangsmaterial dienenden PVC-Formmaεse einzeln oder in Form einer
erfindungsgemäßen Pigmentkombination trocken zugemiεcht und die Formmasse dann in an sich bekannter Weise zu Formkörpern geformt werden. Die Gesamtmenge an Ti0 2 + ZnS kann hierbei je nach Anwendungszweck 2 bis 15 Gewichtεteile pro 100 Gewichtsteile der PVC-Formmasse betragen.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Hart-PVC-Formkörper bzw. der erfindungsgemäßen Pigmentkombination bei deren Verwendung in Hart-PVC-Produkten besteht darin, daß auf den bislang üblichen bzw. erforderlichen Einsatz von schwermetallhaltigen Stabilisatoren, wie Blei- und Cadmiumverbindungen, verzichtet werden kann. Blei- und Cadmium-Stabilisatoren würden sich bei erfindungsgemäßen Hart-PVC-Produkten geradezu unerwünscht hinsichtlich einer Verfärbung der Hart-PVC-Produkte auswirken.
Anstelle der toxischen Blei- und Cadmium-Stabilisatoren können die erfindungsgemäßen Hart-PVC-Produkte übliche schvermetallfreie Stabilisatorverbindungen enthalten, beispielsweise Calcium- und Zinkverbindungen, wie Calcium- und Zinkstearat oder OrganozinnVerbindungen.
Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße Pigmentkoir-bination pro 1 Gew.-Teil TiC> 2 0,25 bis 2 Gew.-Teile, insbesondere bevorzugt 0,33 bis 1 Gew.-Teile ZnS. Innerhalb dieses Bereiches sind bevorzugt Einzelgewichtsverhältnisse 0,33, 0,5 und 1 Gew.-Teile ZnS pro 1 Gew.-Teil i0 2 . Als Titandioxid werden fü die erfindungsgemäßen Zwecke vorzugsweise Rutil-Typen verwendet.
In den beiliegenden Zeichnungen zeigen
Fig. 1 die graphische Darstellung der bei einem
künstlichen Bewitterungεtest erhaltenen Gelbwerte von erfindungsgemäßen Hart-PVC- Produkten und von Vergleichsprodukten; und
Fig. 2 die graphische Darstellung von bei einen künstlichen Bewitterungsteεt erhaltenen Gesamtfarbdifferenzen dE nach CIE-LAB-Farbsystem.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiele 1 bis 3 und Verqleichsbeispiele 1 und 2
TiC und ZnS wurden mit variierenden Gewichtsverhältnissen in einer PVC-Fensterprofilrezeptur der in nachstehender Tabelle gezeigten Zusammensetzung verwendet. Bei den in der Tabelle angegebenen Zahlenwerten handelt es sich um Gewichtsteile.
ERSATZBLATT
Tabelle
Bestand- Serie 1 Serie 2 Serie 3 Serie 4 Serie 5 teile (Vαl.Bsp.1. (Vgl.Bsp.2 ) .Bsp. 1) (Bsp.2. (Bsp.3)
' Durch Suspenεionspolymerisation hergestelltes, pulverförmigeε Vinylchlorid-Homopolymer; K-Wert 68
Aus den obigen Rezepturen wurden auf einem Laborwalzwerk Felle gefertigt. Die Walzentemperatur betrug 180°C, die Walzdauer 5 Min. Die Walzfelle wurden in noch heißem Zustand doppelt gefaltet und in eine auf 200°C vorgewärmte Presse gegeben. Die Gesamtpreßdauer betrug
60 sec. Die so gefertigten Preßplatten wurden einem künstlichen Bewitterungstest unter folgenden Bedingungen unterzogen:
Testbedingungen:
UV-CON entsprechend ASTM G 53
4 Stunden Belichtung/ 4 Stunden Betauung
Lampenart: UV-A, 313-400 nm
Schwarztafeltemperatur: 45°C
Die Witterungsstabilität wurde durch Farbmessung an den Prüflingen bewertet. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in den Figuren 1 und 2 graphisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt die Bewertung des Gelbwertes nach DIN 6167 bei Normlichtart D 65/10 in Abhängigkeit der Bewitterungs- dauer. Wie aus der Fig. 1 zu entnehmen ist, wird beim erfindungsgemäßen Beispiel 1, das sich von der Rezeptur des Vergleichsbeiεpiels 1 lediglich dadurch unterscheidet, daß 25 Gew.-% des Ti0 2 durch ZnS ersetzt sind, nach einer Bewitterungsdauer von 2500 Stunden ein gegenüber Vergleichsbeispiel 1 deutlich geringerer Gelbwert erzielt. Beim Beispiel 2, das sich von der Rezeptur des Vergleichεbeispiels 1 dadurch unterscheidet, daß .50 % des Ti0 2 durch ZnS ersetzt sind, wird nach einer Bewitterungsdauer von 2500 Stunden ein mit Vergleichsbeispiel 1 vergleichbarer Gelbwert erzielt.
Beim Beispiel 3, das sich von der Rezeptur des Vergleichsbeispiels 2 lediglich darin unterscheidet, daß 1/3 des Ti0 2 durch ZnS erεetzt sind, wird gegenüber
Vergleichsbeispiel 2 ein deutlich langsamerer Anstieg des Gelbwertes beobachtet, wobei die Gelbwerte nach einer Bewitterungsdauer von 2500 Stunden auf vergleichbarem Niveau liegen.
Fig. 2 zeigt die Bewertung der Gesamtfarbdifferenz dE nach CIELAB in Abhängigkeit der Bewitterungsdauer. Beim Beispiel 1, bei dem im Vergleich zu Vergleichεbeiεpiel 1 25 % deε Ti0 2 durch ZnS ersetzt sind, wird hierbei ein wesentlich geringerer Helligkeitsverluεt während der gesamten Bewitterungsdauer beobachtet. Beim Beispiel 2, bei dem im Vergleich zu Vergleichbeispiel 2 50 % des Ti0 2 durch ZnS erεetzt sind, wird gegenüber Vergleichsbeispiel 2 ein etwas langsamerer Anstieg des Helligkeitεverluεtes verzeichnet, wobei die Helligkeitswerte nach einer Gesa tbewitterungsdauer von 2500 Stunden auf etwa vergleichbarem Niveau liegen.
Beim Beispiel 3, das sich gegenüber dem Vergleichsbeispiel 2 darin unterscheidet, daß 1/3 des Ti0 2 durch ZnS ersetzt sind, wird ein deutlich langsameres Ansteigen des HelligkeitsVerlustes beobachtet, wobei der Helligkeitεverlust nach einer Geεamtbewitterungsdauer von 2500 Stunden beim erfindungsgemäßen Beispiel 3 etwas geringer ist.
Die obigen Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäßen Hart-PVC-Formkörper, bei denen der Ti0 2 -Gehalt verringert und teilweise durch ZnS ersetzt ist, eine im Vergleich zu Hart-PVC- Formkörpern, die als Weißpigment ausschließlich TiC> 2 enthalten, mindestens äquivalente und in vielen Fällen bessere Witterungsbeεtändigkeit und Liehtstabilitat erzielt wird. Durch den verringerten Tiθ 2 -Gehalt lassen sich somit gemäß der Erfindung unter Aufrechterhaltung bzw. sogar Verbesserung der Qualität deutliche Kosteneinsparungen bei den Weißpigmenten erreichen.