DE102009052206A1 - Low zinc stabilizer composition for window profiles - Google Patents
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Abstract
Stabilisatorzusammensetzung für halogenhaltige Polymere mit Zn-Gehalt von ca. 0.5 bis ca. 1.5% Zink (bezogen auf die Gesamtmenge der Stabilisatorzusammensetzung) bei einer Einsatzmenge des Stabilisators von ca. 1 bis 4.5 pro 100 Teile Harz.Stabilizer composition for halogen-containing polymers with a Zn content of approx. 0.5 to approx. 1.5% zinc (based on the total amount of the stabilizer composition) when the stabilizer used is approx. 1 to 4.5 per 100 parts of resin.
Description
Die Erfindung betrifft eine zinkarme Zusammensetzung zur Stabilisierung von halogenhaltigen Polymeren, insbesondere Polyvinylchlorid (PVC) – Profilanwendungen, die die besagte Stabilisatorzusammensetzung beinhalten.The invention relates to a low-zinc composition for stabilizing halogen-containing polymers, in particular polyvinyl chloride (PVC) profile applications, which include said stabilizer composition.
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.Halogen-containing polymers or plastics or molded articles produced therefrom tend to undergo substantial changes during their production process and due to the effect of environmental influences. For example, these types of plastics may decompose or discolor under the influence of heat and / or light. To stabilize halogen-containing polymers, therefore, a very wide variety of substances or mixtures have already been used.
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.A halogen-containing polymer, such as. As polyvinyl chloride (PVC), passes in the melt-forming in a polyene structure, wherein hydrochloric acid is eliminated and the polymer is discolored. In order to improve the thermostability of the polymer, it is common to incorporate metal carboxylates as stabilizers in the resin. However, since incorporation of the stabilizers alone causes blackening of the polymer in a longer melt molding process, it is common practice to add a co-stabilizer. There are a variety of combinations of inorganic and organic compounds known as stabilizers for halogen-containing polymers.
Die Basis bildet in fast allen Fällen das Calciumsalz einer organischen Säure (z. B. technische Stearinsäure, 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.The basis forms in almost all cases the calcium salt of an organic acid (eg technical stearic acid, lauric acid, 2-ethylhexanoic acid, octanoic acid or benzoic acid). The calcium salt causes a fundamental stabilization of the halogen-containing polymer by the binding of the liberated hydrochloric acid as calcium chloride. The calcium salt is occasionally mixed with a magnesium salt to o. G. Base combined or replaced by a magnesium salt.
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: However, the calcium or magnesium salt can be used in combination with zinc salts based on the above-mentioned organic acids. On the one hand, the zinc salts having the formula 1 depicted above give the halogen-containing polymer a good color because they can substitute the labile chlorine atoms on the halogen-containing polymer (PVC). Zinc chloride is formed during this reaction. This chloride is known to the chemist as Lewis acids. It is capable of binding more than two chloride ions as shown in Formula 2. As a result, the chloride catalyzes the decomposition of the halogen-containing polymer and reduces the stability. Formula 1:
Formel 2:Formula 2:
-
ZnCl2 + 2HCl → H2[ZnCl4] ZnCl 2 + 2HCl → 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: Another reaction of the alkaline earth metal soaps is the displacement of the fatty acid by hydrochloric acid from the salt as shown in Formula 3. Formula 3:
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, β-Diketone, organische Phosphite, Antioxidantien, Epoxide, Perchlorate etc.With different ratios of alkaline earth to zinc salts, all stabilities and initial colors can be adjusted in principle. If the alkaline-earth soap dominates, good stabilities can be achieved with a rather modest initial color. If zinc salts predominate, the color is better, with probably acceptable stability. From the formation of the zinc chloride according to formula 1 or formula 2, which promotes decomposition of the halogen-containing polymer, there is the need to use costabilizers. These costabilizers either bind hydrochloric acid or they complex the Lewis acids ie the zinc chloride in this case. typical Costabilizers are hydrotalcites, zeolites, metal (hydr) oxides, polyols, β-diketones, organic phosphites, antioxidants, epoxides, perchlorates 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 (
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.It would surprisingly be found that a PVC stabilizer composition has advantageous properties, particularly when using the composition for the plastic profiles, when the Zn content is limited within a very narrow range. Therefore, there is a need to provide stabilizer combinations that have the better properties than the usual stabilizer compositions.
Diese Aufgabe wurde durch die Merkmale der Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 gelöst.This object has been achieved by the features of the composition according to claim 1.
Tab. 1 zeigt eine Übersicht über Zinkgehalte von (Fenster)Profilstabilisatorkombinationen in der Patentliteratur (Patentnummer, Beispiel, Einsatzmenge der Stabilisatorkombination in phr, Zinkgehalt in %, Anwendung)
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.The present invention is therefore based on the object of providing new low-zinc stabilizer compositions at a use amount <4.5 phr, which are particularly suitable for PVC profiles, without having the above-mentioned disadvantages of the known stabilizers.
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.This object is achieved according to the invention by the provision of a stabilizer composition with zinc contents of 0.5 to 1.5% with a use amount <4.5 phr for PVC profiles.
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 Nachhaltigkeitspotential verleihen.Surprisingly, it has been found that the stabilizer compositions according to the invention give PVC profiles and the parts and products made therefrom a very good initial color, excellent color retention and increased stability to the action of sunlight and artificial light and a better sustainability potential.
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.In particular, the initial color and the color retention of the halogen-containing material can be significantly improved compared to other organic and inorganic costabilizers when used in applications that are used outdoors, for example in profiles. In addition, it has been found that by using the stabilizer compositions according to the invention moldings of halogen-containing polymers can easily be produced which enable optimum performance in use and which are comparable to PVC stabilization commodities based on stabilizer compositions for PVC profiles. This stabilizing effect also occurs when the PVC contains further stabilizers, co-stabilizers or adjuvants.
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.The present invention also relates to the use of the stabilizer composition according to the invention for the stabilization of PVC profiles, and the PVC profiles which contain a stabilizer composition according to the invention.
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.The low-zinc stabilizer composition of the present invention can be used for halogen-containing polymers. Examples of such halogen-containing polymers may include thermoplastic halogen-containing polymers, for example, but not limited to, polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene chloride, chlorinated or chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polypropylene or chlorinated ethylene / vinyl acetate copolymer or similar compounds. Particularly advantageous are polymers of the PVC type, d. H. Vinyl chloride homopolymers and copolymers of vinyl chloride with other monomers.
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.The stabilizer compositions for halogen-containing polymers according to the present invention contain at least one zinc compound. The stabilizer composition according to the present invention may be added in total in an amount of about 1 to 4.5 parts per 100 parts of resin (phr).
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.In one embodiment, the stabilizer composition is added in an amount of about 2.0 to 4.3 phr, for example, in an amount of about 2.5 to about 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.The stabilizer composition used according to the invention can be added individually to the polymer or to the polymer mixture. However, it is also possible to add the combination according to the invention together with other (co) stabilizers or the auxiliaries listed below to the polymer or a polymer mixture. For example, a dosage in the extruder, e.g. In the vacuum zone, also encompassed by the present invention.
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.The stabilizer composition according to the invention may be further modified with one or more additional additives, such as primary stabilizers, co-stabilizers, zeolites, antioxidants, fillers, plasticizers, dyes, pigments, antistatic agents, surface active agents, blowing agents, impact modifiers, UV stabilizers, lubricants, processing agents or like, combined.
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.Co-stabilizers are compounds which provide a further stabilizing contribution to halogen-containing polymers when used in the stabilizer composition according to the present invention. Possible co-stabilizers may be selected from the group consisting of 1,3-diketone compounds, dihydropyridines, polyols, isocyanurates, metal salts, natural or synthetic minerals such as hydrotalcites, hydrocalumites, Zeolites, amino acid derivatives, organic esters of phosphorous acid, epoxy compounds, perchlorates and salts of superacids.
Beispiele für 1,3-Diketonverbindungen beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Dibenzoylmethan, Stearoylbenzoylmethan, Palmitoylbenzoylmethan, Myristoyl-benzoylmethan, Lauroylbenzoylmethan, Benzoylaceton, Acetylaceton, Tribenzoylmethan, Diacetylacetobenzol, p-Methoxystearoylacetophenon, Acetoessigsäureester und Acetylaceton sowie deren Metallsalze, insbesondere die des Lithiums, Natriums, Kaliums, Calciums, Magnesiums, Titans und/oder Aluminiums.Examples of 1,3-diketone compounds include, but are not limited to, dibenzoylmethane, stearoylbenzoylmethane, palmitoylbenzoylmethane, myristoylbenzoylmethane, lauroylbenzoylmethane, benzoylacetone, acetylacetone, tribenzoylmethane, diacetylacetobenzene, p-methoxystearoylacetophenone, acetoacetic acid esters and acetylacetone and their metal salts, especially those of lithium , Sodium, potassium, calcium, magnesium, titanium and / or aluminum.
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-β-D-Galactopyranosyl-D-glucose, 4-O-alpha-D-Glucopyranosyl-D-glucose, 6-O-(6-deoxy-alpha-L-Mannopyranosyl)-D-glucose, alpha-D-Glucopyranosyl-alpha-D-glucopyranosid, 6-O-alpha-D-Glucopyranosyl-D-glucose, 4-O-β-D-Glucopyranosyl-D-glucose, 2-O-β-D-Glucopyranosyl-D-glucose, 6-O-alpha-D-Glucopyranosyl-D-glucitol, 3-O-alpha-D-Glucopyranosyl-D-fructose, 6-O-β-D-Glucopyranosyl-D-glucose, 4-O-β-D-Galactopyranosyl-D-glucitol, 4-O-alpha-D-Glucopyranosyl-D-glucitol, 6-O-alpha-D-Galactopyranosyl-D-glucose, 3-O-alpha-D-Galactopyranosyl-D-myo-inositol, 4-O-β-D-Galactopyranosyl-D-fructose, 4-O-β-D-Galactopyranosyl-β-D-glucopyranose, 6-O-alpha-D-Glucopyranosyl-D-fructose, 4-O-β-D-Galactopyranosyl-alpha-D-glucopyranose, 2-O-(6-Deoxy-alpha-L-mannopyranosyl)-D-glucose, 4-O-alpha-D-Glucopyranosyl-D-fructose, 2-O-β-D-Glucopyranosyl-alpha-D-glucopyranose, 1-O-alpha-D-Glucopyranosyl-D-mannitol, 6-O-(6-Deoxy-alpha-L-mannopyranosyl)-β-D-glucopyranose, 2-O-β-D-Glucopyranosyl-β-D-glucopyranose, 6-O-alpha-D-Glucopyranosyl-alpha-D-glucopyranose, 2-O-alpha-D-Glucopyranosyl-alpha-D-glucopyranose, 2-O-alpha-D-Glucopyranosyl-β-D-glucopyranose, 1-O-alpha-D-Glucopyranosyl-D-fructose, 6-O-alpha-D-Glucopyranosyl-alpha-D-fructofuranose, 6-O-alpha-D-Glucopyranosyl-D-glucitol, 4-O-β-D-Galactopyranosyl-D-glucitol, 4-O-alpha-D-Glucopyranosyl-D-glucitol, 1-O-alpha-D-Glucopyranosyl-D-mannitol), Trisaccharide, Polysaccharide, insbesondere Polyvinylalkohole, Stärke, Cellulose und deren Partialester.Co-stabilizers from the group of polyols include, but are not limited to, glycerol, pentaerythritol, di- and tripentaerythritol, trismethylolpropane (TMP), di-TMP, sorbitol, mannitol, malititol, saccharides, disaccharides (especially sucrose, 4-O β-D-galactopyranosyl-D-glucose, 4-O-alpha-D-glucopyranosyl-D-glucose, 6-O- (6-deoxy-alpha-L-mannopyranosyl) -D-glucose, alpha-D-glucopyranosyl alpha-D-glucopyranoside, 6-O-alpha-D-glucopyranosyl-D-glucose, 4-O-beta-D-glucopyranosyl-D-glucose, 2-O-beta-D-glucopyranosyl-D-glucose, 6 -O-alpha-D-glucopyranosyl-D-glucitol, 3-O-alpha-D-glucopyranosyl-D-fructose, 6-O-beta-D-glucopyranosyl-D-glucose, 4-O-beta-D-galactopyranosyl -D-glucitol, 4-O-alpha-D-glucopyranosyl-D-glucitol, 6-O-alpha-D-galactopyranosyl-D-glucose, 3-O-alpha-D-galactopyranosyl-D-myo-inositol, 4 -O-β-D-galactopyranosyl-D-fructose, 4-O-β-D-galactopyranosyl-β-D-glucopyranose, 6-O-alpha-D-glucopyranosyl-D-fructose, 4-O-β-D -Galactopyranosyl-alpha-D-glucopyranose, 2-O- (6-deoxy-a 1-alpha-alpha-D-glucopyranose, 1-O-alpha-D-glucopyranosyl -D-mannitol, 6-O- (6-deoxy-alpha-L-mannopyranosyl) -β-D-glucopyranose, 2-O-β-D-glucopyranosyl-β-D-glucopyranose, 6-O-alpha-D Glucopyranosyl-alpha-D-glucopyranose, 2-O-alpha-D-glucopyranosyl-alpha-D-glucopyranose, 2-O-alpha-D-glucopyranosyl-beta-D-glucopyranose, 1-O-alpha-D-glucopyranosyl -D-fructose, 6-O-alpha-D-glucopyranosyl-alpha-D-fructofuranose, 6-O-alpha-D-glucopyranosyl-D-glucitol, 4-O-beta-D-galactopyranosyl-D-glucitol, 4 -O-alpha-D-glucopyranosyl-D-glucitol, 1-O-alpha-D-glucopyranosyl-D-mannitol), trisaccharides, polysaccharides, in particular polyvinyl alcohols, starch, cellulose and their partial esters.
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'-5'-di-tert.-butyl-4'-hydroxy-phenyl)propionat, 4,4'-Thiobis-(3-methyl-6-tert.-butylphenol), 4-Nonylphenol, 2,2'-Methylenbis(4-methyl-6-tert.-butylphenol), 2,5-Di-tert.-butylhydrochinon, 4,4',4''-(1-Methyl-1-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.Examples of antioxidants include, but are not limited to, alkylphenols, hydroxyphenylpropionates, hydroxybenzyl compounds, alkylidenebisphenols, thiobisphenols, and aminophenols, especially e.g. As 2,6-di-tert-butyl-4-methyl-phenol, 2,6-di-benzyl-4-methyl-phenol, stearyl-3- (3'-5'-di-tert-butyl 4'-hydroxyphenyl) propionate, 4,4'-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4-nonylphenol, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert. butylphenol), 2,5-di-tert-butylhydroquinone, 4,4 ', 4' '- (1-methyl-1-propanyl-3-ylidenes) tris [2- (1,1-dimethylethyl) -5- methyl phenol, their neutral or basic lithium, magnesium, calcium and aluminum salts, as well as hindered amines and / or phosphonites and mixtures thereof.
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 sein. 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 tri- oder 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
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.Examples of natural and synthetic minerals include, but are not limited to, A3, A4, A5 zeolites, mordenite, erionite, faujasite X or Y zeolites, and ZSM-5 zeolites, hydrotalcites (from Alcamizer 1 and 4-type) and / or mixtures thereof.
Beispiele für Co-Stabilisatoren aus der Gruppe der Aminosäurederivate beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Glycin, Alanin, Lysin, Tryptophan, Acetylmethionin, Pyrrolidoncarbonsäure, α-Aminocrotonsäure, α-Aminoacrylsäure, α-Aminoadipinsäure und ähnliche, sowie die entsprechenden Ester davon. Die Alkoholkomponenten dieser Ester können einwertige Alkohole, wie zum Beispiel Methylalkohol, Ethylalkohol, Propylalkohol, i-Propylalkohol, Butylalkohol, α-Ethylhexanol, Oktylalkohol, i-Oktylalkohol, Laurylalkohol, Stearylalkohol und ähnliche umfassen, sowie Polyöle, wie zum Beispiel Ethylenglycol, Propylenglycol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, Glycerol, Diglycerol, Trismethylolpropan, Pentaerythritol, Dipentaerythritol, Erythrithol, Sorbitol, Mannitol und ähnliche. Examples of co-stabilizers from the group of amino acid derivatives include, but are not limited to, glycine, alanine, lysine, tryptophan, acetylmethionine, pyrrolidonecarboxylic acid, α-aminocrotonic acid, α-aminoacrylic acid, α-aminoadipic acid, and the like, as well as the corresponding esters thereof. The alcohol components of these esters may include monohydric alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, i-propyl alcohol, butyl alcohol, α-ethylhexanol, octyl alcohol, i-octyl alcohol, lauryl alcohol, stearyl alcohol, and the like, as well as polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, glycerol, diglycerol, trismethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, erythritol, sorbitol, mannitol and the like.
Beispiele für Co-Stabilisatoren aus der Gruppe der Ester der phosphorigen Säure beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Triarylphosphite, wie zum Beispiel Triphenyiphosphit, Tris(p-nonylphenyl)phosphit; Alkylarylphosphite, wie zum Beispiel Monoalkyldiphenylphosphite, z. B. Diphenylisooctylphosphit, Diphenylisodecylphosphit; und Dialkylmonophenylphosphite, wie zum Beispiel Phenyldiisooctylphosphit, Phenyldiisodecylphosphit; und Trialkylphosphite, wie Triisooctylphosphit, Tristearylphosphit und ähnliche.Examples of co-stabilizers from the group of phosphorous acid esters include, but are not limited to, triaryl phosphites, such as triphenyiphosphite, tris (p-nonylphenyl) phosphite; Alkylaryl phosphites, such as monoalkyl diphenyl phosphites, e.g. Diphenylisooctyl phosphite, diphenylisodecyl phosphite; and dialkyl monophenyl phosphites such as phenyl diisooctyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite; and trialkyl phosphites such as triisooctyl phosphite, tristearyl phosphite and the like.
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.Examples of co-stabilizers from the group of epoxy compounds include, but are not limited to, various animal or vegetable oils, such as epoxy-soybean oil, epoxy-rapeseed oil, epoxidized carboxylic acid esters, such as epoxidized epoxy methyl oleate, epoxybutyl oleate, epoxidized alicyclic compounds, glycidyl ethers, such as Example bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether; Glycidic esters, such as glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, their polymers, copolymers; and epoxidized polymers such as epoxidized polybutadiene, epoxidized ABS, and the like.
Beispielhafte Isocyanurate sind, ohne darauf beschränkt zu sein, Exemplary isocyanurates include, but are not limited to,
Beispielhafte Dihydropyridine sind, ohne darauf beschränkt zu sein, Exemplary dihydropyridines include, but are not limited to,
Beispielhafte Perchlorate sind, ohne darauf beschränkt zu sein, NaClO4, Ca(ClO4)2, Mg(ClO4)2 oder Al(ClO4)3. Weitere Beispielhafte Verbindungen dieser Gruppe sind Alcamizer 5 und Alcamizer 5-2 der Firma Kyowa. Exemplary perchlorates include, but are not limited to, NaClO4, Ca (ClO4) 2, Mg (ClO4) 2 or Al (ClO4) 3. Further exemplary compounds of this group are Alcamizer 5 and Alcamizer 5-2 from Kyowa.
Beispielhaft sei zudem Kreide oder gecoatete Kreide als Füllstoffe benannt, wobei die Füllstoffe nicht darauf beschränkt sind.By way of example, chalk or coated chalk may also be named as fillers, the fillers being not restricted thereto.
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.Another component which may be added to the stabilizer composition of the invention is titanium dioxide. Titanium dioxide occurs essentially in nature in three modifications: anatase, brookite, and rutile.
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
Weiterhin als Gleitmittel geeignet sind beispielsweise Fettketone wie sie in der
Vorzugsweise weist die Stabilisatorzusammensetzung gemäß der Erfindung wenigstens folgende Komponenten auf:
- – Zink-, Calcium- und/oder Magnesiumsalze von technischer Stearin-, Laurin-, C8-10-Carbon- und/oder Benzoesäure,
- – Calcium- und/oder Zinkacetylacetonat
- – eine Isocyanuratverbindung
- Zinc, calcium and / or magnesium salts of technical stearic, lauric, C8-10 carboxylic and / or benzoic acid,
- - Calcium and / or zinc acetylacetonate
- An isocyanurate compound
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.To process PVC profiles with the stabilizer composition of the invention, the methods known in the art may be used. Examples of such methods include, but are not limited to, extruding and the like.
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.The present invention accordingly provides a remarkable and novel contribution to the development of the prior art, in particular for the processing and stabilization of PVC profiles and other halogen-containing thermoplastic polymers.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher veranschaulicht, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.The invention is further illustrated by, but not limited to, the following examples.
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 Grabender extrudiert. Die einzelnen Zusammensetzungen sind in der folgenden Tabelle 1 wiedergegeben.In the following examples, various compositions of PVC window profiles are described. In addition to S-PVC, chalks with surface treatment, titanium dioxides and acrylate impact modifiers, the components mentioned in the examples were weighed for their preparation. (If in Tab. 1 not explicitly a zinc content is indicated, then the corresponding additive contains no zinc or only in the trace range.) All components were in a hot mixer within 5 min. heated to 120 ° C, in 5 min. cooled to 40 ° C, then stored for 24 h and then 90 min. extruded on a parallel twin-screw extruder from the company Grabender. The individual compositions are given in Table 1 below.
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.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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