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DE2303179A1 - Waermestabilisiertes polymeres - Google Patents

Waermestabilisiertes polymeres

Info

Publication number
DE2303179A1
DE2303179A1 DE2303179A DE2303179A DE2303179A1 DE 2303179 A1 DE2303179 A1 DE 2303179A1 DE 2303179 A DE2303179 A DE 2303179A DE 2303179 A DE2303179 A DE 2303179A DE 2303179 A1 DE2303179 A1 DE 2303179A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
acid
polymer
thioglycolate
moles
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2303179A
Other languages
English (en)
Inventor
Syed K Mowdood
Edwin S Smith
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Goodyear Tire and Rubber Co
Original Assignee
Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Goodyear Tire and Rubber Co filed Critical Goodyear Tire and Rubber Co
Publication of DE2303179A1 publication Critical patent/DE2303179A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyethers (AREA)

Description

DIPL.-ING. HANS W. GROENING
DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN 9 Ί ΓΠ 1 7 Q
PATENTANWÄLTE
2 3. Jan. 1973
S/G 17-125
!Ehe Goodyear !Eire & Rubber Company, Akron, Ohio / USA Wärmestabilisiertes Polymeres
Die Erfindung betrifft wärmezersetzbare Polymere, insbesondere Viny!polymere, die Stabilisierungskomponenten enthalten, sowie in Verfahren zur Stabilisierung von Polymeren durch Bildung des Stabilisierungsmittels in situ aus Stabilisierungskomponenten, die während der Wärmebehandlung des Polymeren zugegen sind.
Polymere, insbesondere Yinylpolymere, erleiden einen Wärmeabbau und oxydativen Abbau und werden gegen diesen Abbau durch Zugabe von vorgeformten Stabilisierungsmitteln stabilisiert, die im allgemeinen dem Polymeren vor der Wärmebehandlung des Polymeren zu einer zähen und homogenen Struktur, wie beispielsweise einem PiIm oder einer Folie, oder einem Gegenstand mit einer unrege!massigen Form, wie beispielsweise einem Puppenkopf, zugesetzt werden. Vorgeformte Stabilisierungsmittel werden im allgemeinen in der Weise hergestellt, dass wenigstens zwei ein Stabilisierungsmittel
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bildende Komponenten in einem Reaktionsmedium unter Bildung des gewünschten Stabilisierungsmittels zur Umsetzung gebracht werden. Das gebildete Stabilisierungsmittel wird dann aus dem Reaktionsmedium in üblicher Weise gewonnen, wobei wenigstens die Entfernung des gebildeten Stabilisierungsmittels aus dem Reaktionsmedium vorgesehen ist..
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Stabilisierung des zu stabilisierenden Produktes in der Weise erzielt werden kann, dass zuerst miteinander reaktive Stabilisierungsmittel-Komponenten mit dem Produkt, beispielsweise einem durch Wärme abbaubaren Viny!polymeren, vermischt werden, worauf das Polymere zur Begünstigung der gegenseitigen Reaktivität zwischen den Komponenten sowie zur Bewirkung einer in situ-Stabilisierung des Produktes erhitzt wird. Einige Stabilisierungsmittel-Komponenten brauchen nicht zur Erzeugung des Stabilisierungsmittels in situ erhitzt werden. Das Produkt wird als Reaktionsmedium für die Stabilisierungsmittel-Komponenten verwendet. Erfindungsgemäss kann eine vollständig getrennte Operation der getrennten Bildung eines Stabilisierungsmittels vermieden werden, desgleichen weitere-Stufen, wie beispielsweise eine Reinigung und Gewinnung des Stabilisierungsmittels, indem lediglich Stabilisierungsmittel-Komponenten dem zu stabilisierenden Material zugesetzt werden. Auf diese Weise wird während des Erhitzens des Materials eine Stabilisierung des Polymeren zu einem Zeitpunkt ermöglicht, an welchem ein Schutz gegenüber einer Zersetzung am dringendsten notwendig ist.
Die in situ-Bildung der Stabilisierungsmittel ist im Prinzip auf alle Stabilisierungsmittel anzuwenden, bei denen zwei oder mehrere Stabilisierungsmittel-Komponenten erforderlich sind, um eine Stabilisierung eines Viny!polymeren
309834/1025
zu bewirken. Das Viny!polymere wirkt als Reaktionsmedium, in welchem die Stabilisierungsmittel-Komponenten unter dem Einfluss von Wärme reagieren, um eine Stabilisierung des Vinylpolymeren zu ermöglichen.
Die Stabilisierung wird in situ während der Wärmeverarbeitung des Vinylpolymeren bewirkt, und zwar beispielsweise während eines Kalandrierens, einer Extrusion oder einer Verformung. Die Vinylpolymeren werden in einem Mischer, beispielsweise in einem Henschel-Mischer, mit einer ersten Stabilisierungsmittel-Komponente, wie beispielsweise einem Organometalloxyd, insbesondere einem Dialkylzinnoxyd, sowie mit einer zweiten Stabilisierungsmittel-Komponente, die mit der ersten Stabilisierungsmittel-Komponente zu reagieren vermag, beispielsweise einer Carbonsäure oder einem Anhydrid oder einem Monoester, einer Thiosäure, einem Alkohol, einem Alkylat, einem Thioester, einem Merkaptan oder einem Polymerkaptan, vorzugsweise in solchen Mengen vermischt, dass weder von der ersten Komponente noch von der zweiten Komponente ein Überschuss zurückbleibt. Verschiedene wirtschaftlich annehmbare Verhältnisse von Stabilisierungsmittel von 1 bis 5 Teilen pro 100 Teile des Vinylpolymeren können verwendet werden. Man stellt fest, dass Weichmacher und andere Kompoundierungsadditive, wie beispielsweise Füllstoffe und Pigmente, nicht die Erzeugung und die Wirksamkeit der in situ-Stabilisierungsmittel beeinflussen. Zur Erzielung einer optimalen Stabilisierung in den erfindungsgemässen Formulierungen sollten die Stabilisierungsmittel-Komponenten in stöchiometrischen Mengen eingesetzt werden, man kann jedoch auch jedes andere Verhältnis der Komponenten einhalten, beispielsweise kann man Mengen von 0,01 bis 10 Teile pro 100 Teile des zu stabilisierenden Produktes verwenden. Eine monofunktionelle Verbindung, wie zum Beispiel Laurinsäure (vgl.
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. Tabelle I, Beispiel 2), Laurylmerkaptan (vgl. Tabelle I, Beispiel 16), Monolaurylmaleat (vgl. Tabelle I, Beispiel 6) und Isooctylthioglycolat (vgl. Tabelle I, Beispiel 13) wurden in der zweifachen molaren Menge des Dialkylzinnoxyds eingesetzt, während eine bifunktionelle Verbindung, wie zum Beispiel Maleinsäure (vgl. Tabelle I, Beispiel 7), Maleinsäureanhydrid (vgl. Tabelle I, Beispiel 1), Glykoldimerkaptoacetat (vgl. Tabelle I, Beispiel 20) oder 3-Merkaptopropionsäure (vgl. Tabelle I, Beispiel 8) in äquimolaren Mengen umgesetzt wurden.
Gemischte organische Komponenten, beispielsweise MonomethyI-maleat und Isooctylthioglykolat (vgl. Tabelle I, Beispiel 43), wobei jede Verbindung monofunktionell ist, und Maleinsäureanhydrid sowie 3-Merkaptopropionsäure (vgl. Tabelle I, Beispiel 42), wobei jede Verbindung bifunktionell ist, können zur Herstellung von gemischten Stabilisierungsmitteln oder Stabilisierungsmitteln, die gemischte Reste enthalten, verwendet werden.
Bei der Durchführung von typischen Beispielen wurden Fraktionen äquimolarer Mengen an Maleinsäureanhydrid oder Maleinsäure und Dibutylzinnoxyd mit Polyvinylchlorid (FVC) vermischt, worauf die erhaltene Mischung unter Verwendung eines Kalanders kalandriert wurde. Das in situ erzeugte Dibutylzinnmaleat stabilisiert dabei das PVC (vgl. Tabelle I, Beispiel 42) im Vergleich zu einem nicht stabilisierten PVC (vgl. Tabelle I, Beispiel 48) und einem PVC, das nur mit dem Dibutylzinnoxyd vermischt ist (vgl. Tabelle I, Beispiel 9).
Die Zugabe von Weichmacher zur Erzeugung einer halbsteifen (vgl. Tabelle I, Beispiel 34 bis 35) oder einer plastifizierten Formulierung (vgl. Tabelle I, Beispiel 31 bis 32) beein-
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flusst weder die Bildung des in situ-Stabilisierungsmittels noch die erhaltene Stabilisierung des Polymeren während der Verarbeitung. Eine Veränderung des Molverhältnisses zugunsten einer Komponente des in situ-Stabilisierungsmittels hat einen Einfluss auf den Stabilisierungswirkungsgrad (vgl. Tabelle I, Beispiel 5 gegenüber Beispiel 42).
Schwefelenthaltende in situ-Stabilisierungsmittel, wie beispielsweise Dibutylzinn-ß-merkaptopropionat (Tabelle I, Beispiel 27) sind die wirksamsten. Andere stark wirksame schwefelenthaltende in situ-Stabilisierungsmittel sind Dibutylzinnglykoldimerkaptoacetat (vgl. Tabelle I, Beispiel 20), Dibutylzinn-2-merkaptopropionat (vgl. Tabelle I, Beispiel 14), Dibutylzinnmerkaptosuccinat (vgl. Tabelle I, Beispiel 3), Dibutylzinnbis-(isooctylthioglykolat) (vgl. Tabelle I, Beispiel 24) und Dibutylzinnpentaerythrit-tetra-3-merkaptopropionat (vgl. Tabelle I, Beispiel44). Das Vorliegen von Weichmachern, wie zum Beispiel Dioctylphthalat (Tabelle I, Beispiel 30 bis 33) sowie anderer nicht reaktiver Bestandteile, wie zum Beispiel Verarbeitungshilfsmittel, hat keine nachteilige Wirkung auf den Wirkungsgrad der in situ-Stabilisierungsmittel zur Folge.
Die Erzeugung des in situ-Stabilisierungsmittels wird nicht durch eine Veränderung der Art der Alkyl- oder Acrylgruppen oder durch einen Austausch von Alkyl- gegen Arylgruppen beeinflusst, wie aus den Beispielen 36 bis 39 in der Tabelle I hervorgeht. In situ-Dioctylzinn-ß-merkaptopropionat (vgl. Tabelle I, Beispiel 36), Dioctylzinnmaleat (vgl. Tabelle I, Beispiel 38), Dioctylzinn-o-merkaptobenzoat (vgl. Tabelle I, Beispiel 39) und Dioctylzinnbis-(isooctyltMoglykolat) (vgl. Tabelle I, Beispiel 37) sind wirksam zur Stabilisierung von PVC. Aus der Tabelle I ist zu ersehen, dass in situ-Stabili-
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sierungsmittel, wie zum Beispiel Dibutylzinn-ß-merkaptopropionat (vgl. Tabelle Ϊ, Beispiel 27), Dibutylzinnmaleat (vgl. Tabelle I, Beispiel 7), Dibutylzinnglykoldimerkaptoacetat (vgl. Tabelle I, Beispiel 20) -und Dibutylzinn-Pentaerythrittetra-3-merkaptopropionat (vgl. Tabelle I, Beispiel .-44) hinsichtlich ihrer Stabilisierungswirkung den teureren vorgeformten im Handel erhältlichen Stabilisierungsmitteln, wie zum Beispiel Dibutylzinn-ß-merkaptopropionat (vgl. Tabelle I, Beispiel 26 und Beispiel 41) und Dibutylzinndilaurylmerkaptid (vgl. Tabelle I, Beispiel 28) äquivalent oder überlegen und Dibutylzinnbis-iisooctylthioglykolat) (vgl. Tabelle I, Beispiel 25), Dibutylzinndilaurat (vgl. Tabelle I, Beispiel 29) und Dibutylzinnmaleat (vgl. Tabelle I, Beispiel 40) überlegen sind.
Unter Anwendung der weiter oben diskutierten Gründreaktions-Prinzipien kann, wie aus den in der Tabelle I gezeigten Beispielen hervorgeht, eine grosse Menge von Stabilisierungsmitteln hergestellt werden. Die Wirksamkeit der Stabilisierung hängt von der Art der verwendeten Stabilisierungsmittel-Komponenten sowie von dem relativen Prozentsatz an Zinn in dem Stabilisierungsmittel ab. Gewöhnlich hat ein höherer Zinngehalt eine längere Stabilisierung gegenüber einem Abbau durch Wärme zur Folge. Die Stabilisierungsmittel-Komponenten werden getrennt dem Vinylpolymeren zugesetzt, sie können jedoch auch vor der Zugabe zu dem Vinylpolymeren vorvermischt werden, wie dies bei der Bildung von Dibutylzinnmaleat (vgl. Tabelle I, Beispiel 1) ersichtlich ist. Die Wirksamkeit der Stabilisierungsmittel kann ferner durch synergistisch wirkende Mittel oder durch Hilfsmittel gesteigert werden, beispielsweise durch andere metallorganische Stabilisierungsmittel, wie zum Beispiel zweibasisches Bleistearat oder Dibutyldimethoxyzinn, Antioxydationsmittel, wie zum Beispiel 2,6-ditert.-Butyl-p-kresol,
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behinderte phenolisclie Phosphorverbindungen sowie Chelierungsmittel, wie beispielsweise das Natriumsalz von Ithylendiaminte trae as igs äure.
Die Stabilisierungsmittel-Komponente kann ferner nach Beendigung der Vinylpolymerisationsreaktion zugesetzt werden, und zwar unabhängig davon, ob die Polymerisation in Masse, in Suspension oder in Emulsion durchgeführt worden ist. Ferner kann eine der Stabilisierungsmittel-Komponenten dem Vinylpolymeren und die zweite Komponente, die mit der ersten zu reagieren vermag, dann zugesetzt werden, wenn die Stabilisierung während des Erhitzens am dringendsten notwendig ist.
Jedes durch Wärme abbaubare Polymere kann in wirksamer Weise durch das erfindungsgemässe Verfahren stabilisiert werden. Geeignete Polymere sind Polyolefine, Polypropylen, Polyäthylen, Vinylhalogenid-Polymere und -Copolymere, beispielsweise Polyvinylchlorid, Copolymere aus Vinylchlorid und Cetylvinyläther, Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, Vinylchlorid und Vinylacetat sowie Vinylchlorid und Vinylacrylat, Polyurethane, Polyacrylate, Polyester, Polyamide, Polycarbonate und Polyimide.
Die folgende Tabelle zeigt die Stabilisierung gegenüber einem Wärmeabbau durch verschiedene Komponentenkombinationen und vorgeformte Stabilisierungsmittel, die Polyvinylchlorid (PVC) und Polypropylen zugesetzt worden sind.
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Tabelle I
ipie! 1 Zusammensetzung Gewicht
(in g)
Abbau bei 2040C
(Zeit in Minuten
bis zum Schwarz
werden )
1 PVC
Dibutylzinnoxyd
(0,02 Mol)
Maleinsäureanliydrid
(0,02 Mol)
353,68
4,9738
1,9612
24,0
2 " PVC
Laurinsäure
(0,010 Mol)
Dibutylzinnoxyd
(0,005 Mol)
150,0
2-, 0032
1,2434
6,3
3 PVC
Merkaptobems teinsäure
(0,010 Mol)
Dibutylzinnoxyd
(0,005 Mol)
150,0
1,5016
1,2434
13,8
4 PVC
2-Ä thy lc apron s äur e
(0,010 Mol)
Dibutylzinnoxyd
(0,005 Mol)
150,0
1,4421
1,2434
6,0
VJl PVC
Maleinsäureanhydrid
(0,010 Mol)
Dibutylzinnoxyd
(0,0050 Mol)
150,0
0,980
1,2434
9,0
6 PVC
Dibutylzinnoxyd
(0,0025 Mol)
Monolaurylmaleat
(0,005 Mol)
150,0
0,6217
1,42
6,0
7 PVC
Maleinsäure
(0,010 Mol)
Dibutylzinnoxyd
(0,010 Mol)
150,0
1,161
2,490
20,8
8 (Vergleich) PVC 70,0 <1,0
9 (Vergleich) PVC
Dibuty1ζinn oxyd
100,0
2,0
<5,0
O (Vergleich) PVC
Thiolaurin-
säureanhydrid
150,0
3,0
<5,0
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23Q3179
Beispiel Zusammensetzung
12 13 14 15
16 17 18
PVC 159,17
Dibutylzinnoxyd
(0,005 Mol) 1,2435
Ihiolaurin s äureanny dr id
(0,0047 Mol) 1,940
PVC 108,23
Merkaptoessigsäure
(0,0100 Mol) 0,9212
Bibutylzinnoxyd
(0,005 Mol) 1,2435
PVC 164,2
Dibutylzinnoxyd
(0,005 Mol) 1,244
Isooctylthioglykolat
(0,010 Mol) 2,041
PVC 88,7
2-Merkaptopropionsäure
(0,005 Mol)
Dibutylzinnoxyd 0,5307
(0,005 Mol)
PVC 1,2434
laurylmerkaptan 162,80
(0,005 Mol)
Laurinsäure 1,0120
(0,005 Mol)
Dibutylzinn oxyd 1,0016
(0,005 Mol)
PVC 1,2434
Laurylmerkaptan
(0,0061 Mol)
100,0
Dibuty lzinn oxy d
(0,0030 Mol) 1,2267
PVC
Ölsäure 0,7536
(0,005 Mol) 101,71
Dibutylzinn oxy d
(0,0025 Mol) 1,4124
PVC
tert.-DodecyImerkaptan
(0,0060 Mol)
0,6218
Dibutylzinnoxyd 100,0
(0,003 Mol)
1,1881
0,7461
Gewicht Abbau bei 2040C (in g) (Zeit in Minuten
bis zum Schwärz-
werden)
9,0
10,5
11,8
13,25
7,75
13,0
6,0
9,15
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Beispiel Zusammensetzung
PVG
Octadecylthioglykolat (0,00434 Mol) Dibutylzinnoxyd (0,00217-Mol)
PVC
Glykoldimerkaptoacetat (0,0043 Mol) Dibutylzinnoxyd (0,0043 Mol)
PVC
Tridecyl-3-merkaptopropionat (0,004878 Mol) Dibutylzinnoxyd (0,002439 Mol)
PVC
Isooctyl-3-merkaptopropionat (0,00579 Mol) Dibutylzinnoxyd (0,00289 Mol
PVC
Tridecylthioglykolat (0,0050 Mol) Dibutylzinnoxyd (0,0025 Mol)
PVC
Isooctylthioglykolat (0,00607 Mol) Dibutylzinnoxyd (0,00304 Mol)
(Vergleich) PVC
Dibutylzinnbis(isooctylthioglykolat)
(Vergleich) PVC
Dibutylzinn-ß-
merkaptopropio-
nat
PVC
3-Merkaptopropionsäure (0,00564 Mol) Dibutylzinnoxyd (0,00564 Mol)
Gewicht
(in g)
Abbau bei 2040C
(Zeit in Minuten
bis zum Schwarz
werden)
100,0 8,4
1,4608
0,5406
100,0 24,3
0,41304
1,08130
100,0 10,5
1,4072
0,6065
100,0 12,5
1,2637
0,7208
100,0 10,0
1,3791
0,6248
100,0 12,83
1,2426
0,7559
100,0 12,5
2,0
100,0 23,7
2,0
100,0 21,5
0,5986
1,4086
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Beispiel Zusammensetzung Gewicht Abbau bei 2040C
(in g) (Zeit in Minuten bis zum Schwarzwerden )
28 (Vergleich) PVC 100,0 11,3
Dibutylzinndilaurylmerkaptid 2,0
29 (Vergleich) PVG 100,0 7,8
Dibutylzinndilaurat 2,0
30 PVC (weichgemacht) 1500,0 >35,O
31 PVC (weichgemacht) 1500,0 35,0
32 PVC (weichgemacht) 1500,0 35,0
(Vergleich) PVC 100,0
DibutyIzinndi-
laurylmerkaptid 2,0
(Vergleich) PVG 100,0
Dibutylzinn-
dilaurat 2,0
PVG (weichgemacht) 1500,0
3-Merkaptopropionsäure
(0,0848 Mol) 9,0
Dibutylzinnoxyd
(0,0844 Mol) 21,0
Dioc tylphthalat 450,0
PVG (weichgemacht) 1500,0
Maleinsäure
(0,082 Mol) 9,546
Dibutylzinnoxyd
(0,082 Mol) 20,46
Dioctylphthalat 450,0
PVC (weichgemacht) 1500,0
Maleinsäureanhydrid
(0,086 Mol) 8,47
Dibutylzinn oxyd
(0,086 Mol) 21,52
Dioctylphthalat 450,0
PVC 1800,0
3-Merkapt opropionsäure
(0,101 Mol) 10,768
Dibutylzinnoxyd
(0,101 Mol) 25,230
Dioctylphthalat 360,0
PVC 1800,0
Maleinsäure
(0,0987 Mol) 11,4554
Dibutylzinnoxyd
(0,0987 Mol) 24,4554
Dioctylphthalat 360,0
PVC 1800,0
Dioctylphthalat 360,0
Maleinsäureanhydrid
(0,1038 Mol) 10,1799
Dibutylzinnoxyd
(0,1038 Mol) 25,8169
33 PVC 1800,0 >35,O
34 PVC 1800,0 35,0
35 PVC 1800,0 35,0
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Beispiel Zusammensetzung
PVC
ß-Merkaptopropionsäure (0,01 Mol) Dioctylzinnoxyd
(0,01 Mol)
PVC
Isooctylthioglykolat (0,0067 Mol) Dioctylzinnoxyd (0,0033 Mol)
PVC
Dioctylzinnoxyd ;0,005 Mol)
ϊ Male ins äureanhy dr id ,0,005 Mol)
PVC
o-Merkaptobenzoesäure (0,008 Mol) Dioctylzinnoxyd (0,008 Mol)
(Vergleich) PVC
Dibutylzinnmaleat
(Vergleich) PVC
Dibutylzinn-ßmerkaptopropionat
PVC
Maleinsäureanhydrid (0,0033 Mol) 3-Merkaptopropionsäure (0,0033 Mol) Dibutylzinnoxyd (0,0066 Mol)
PVC
■ Monome thy lmaleat > (0,0040 Mol)
Isooctylthioglykolat
(0,0040 Mol)
Dibutylzinnoxyd
(0,0040 Mol)
Gewicht
(in g)
Abbau bei 2040C
(Zeit in Minuten
bis zum Schwarz
werden )
233,415 35,0
1,0614
3,6069
128,1 9,83
1,3606
1,2026
114,7 12,5
1,804
0,4903
210,14 11,8
1,2335
I
2,8869
100,0
2,0
17,6
100,0 18,0
2,0
119,238 21,5
0,3268
0,35380
1,6580
118,524 12,75
0,51200
0,81768
0,99480
309834/102$
Beispiel Zusammensetzung
44
45
46
47
48
PVC
Pentaerythrit-tetra-(3-merkap-
topropionat) (0,0022 Mol)
Dibutylzinnoxyd
(0,0044 Mol)
Dibutylzinndichlorid (0,002 Mol) Hatriums tearat (0,004 Mol)
Polypropylen Ehiodipropionsäure (0,0047 Mol) Dibutylzinnoxyd (0,0047 Mol)
Polypropylen Isooctylthioglykolat (0,0059 Mol) Dibutylzinnoxyd (0,0029.MoI)
Polypropylen
Dibutylzinnbis-(isooctylthioglykolat)
Gewicht
(in g)
Abbau bei 2040C
(Zeit in Minuten
bis zum Schwarz
werden )
111,741 17,25
1,0860
1,1053
100 5,0
0,61
1,23
Zersetzung
bei 193°C
100,0 >35,O
0,8279
1,1567
100,0 35,0
1,2004
0,7314
100,0 35,0
2,0
Bei der Durchführung eines geden der Beispiele, die in der vorstehenden Tabelle I zusammengefasst sind, werden die Stabilisierungsmittel-Komponenten einer Charge aus PVC-Teilchen zugesetzt, die sich beispielsweise in einem Behälter oder in einer Mühle befinden können, worauf vermischt wird, um die Komponenten gleichmässig in der PVC-Charge zu verteilen. Erfolgt ein Mischen in einem Behälter, dann wird die erhaltene Mischung in eine Mühle überführt und solange erhitzt, bis die Charge geschmolzen ist.
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Die Stabilität des Harzes gegenüber einer Verfärbung wird in der Weise gemessen, dass das Harz bei einer Temperatur von 193 bis 2O4°C (380 bis 40O0P) vermählen wird,1 wobei die Zeit notiert wird, die verstreicht, bis das Harz sich dunkelbraun oder schwarz verfärbt hat.
Der zur Messung der Stabilität verwendete Testansatz besteht aus folgenden Bestandteilen:
Zusammensetzung Teile
FVO 100
Epoxysoja 1,5
Montansäureester 1,2
Polyäthylen mit niederem Mole
kulargewicht 0,2
TiO2 1,0
Stabilisierungsmittel-Komponenten (wie angegeben)
Die verwendete Mühle ist eine elektrisch beheizte Zweiwalzenmühle mit einer Kapazität von 70 g. Die Mühlen temperatur wird auf den gewünschten Wert eingestellt. Bei der Durchführung der vorstehend geschilderten Tests erfolgt die Einstellung auf einen Wert von 193 bis 204°0 (380 bis 4000I1). Jede Walze wird mit 9 m pro Minute (30 feet pro Minute) gedreht. Der Spalt zwischen den Walzen wird derart eingestellt, dass das Harz auf Bleistiftdicke gewalzt wird. Die Zeit, die verstreicht, bis die Testprobe dunkelbraun oder schwarz wird, wird dann gemessen, nachdem sich ein Harzband auf der Walze gebildet hat.
Aus den vorstehenden Ausführungen ist zu ersehen, dass durch die Erfindung ein neues Vinylpolymeres, das Wärmestabilisierungsmittel-Komponenten enthält, sowie ein neues Verfahren zur Stabilisierung von Vinylpolymeren in einfacherer, wirtschaftlicherer und wirksamerer Weise geschaffen werden.
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Claims (10)

- 15 Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines wärmestabilisierten Polymeren, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei miteinander reaktionsfähige Stabilisierungsmittel-Komponenten mit einem durch Wärme abbaubaren Polymeren vermischt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Stabilisierungsmittel-Komponenten aus einer metallischen Verbindung als erster Komponente und einer Verbindung, die mit der metallischen Verbindung zu reagieren vermag, als zweiter Komponente bestehen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente ein Dialkylzinnoxyd ist, und die zweite Komponente aus Maleinsäureanhydrid, Laurinsäure, Merkaptobernsteinsäure, 2-Äthylcapronsäure, Monolaurylmaleat, Maleinsäure, Thiolaurinsäureanhydrid, Merkaptoessigsäure, Isooctylthioglykolat, 2-Merkaptopropionsäure, Laurylmerkaptan, Ölsäure, tert.-Dodecylmerkaptan, Octadecylthioglykolat, GIy koldimerkaptoacetat, Tridecyl-3-merkaptopropionat, Isooctyl-3-merkaptopropionat, Tridecylthioglykolat, 3-Merkaptopropionsäure, ß-Merkaptopropionsäure, o-Merkaptobenzoesäure und Monome thy lmaleat ausgewählt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stabilisierungsmittel-Komponente zuerst mit dem Polymeren und dann eine zweite Stabilisierungsmittel-Komponente mit dem Polymeren vermischt wird.
5. Durch Wärme abbaubares Polymeres, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens zwei Stabilisierungsmittel-Komponenten, die in dem Polymeren miteinander in Reaktion treten können,
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zur Erzielung einer in situ-Stabilisierung des Polymeren gegenüber einem Wärmeabbau enthält, wobei das Polymere aus einem äthylenisch ungesättigten Monomeren herstellbar ist.
6. Polymeres nach. Anspruch. 5, dadurch, gekennzeichnet, dass eine der Komponenten eine metallorganische Verbindung ist.
7. Polymeres nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die andere Komponente eine Verbindung ist, die aus Maleinsäureanhydrid, Laurinsäure, Merkaptobernsteinsäure, 2-Äthylcapronsäure, Monolaurylmaleat, Maleinsäure, Thiolaurinsäureanhydrid, Merkaptoessigsäure, Isooctylthioglykolat, 2-Merkaptopropionsäure, Laurylmerkaptan, Ölsäure, tert.-Dodecylmerkaptan, Octadeeylthioglykolat, Glykoldimerkaptoacetat, Tridecyl-3-merkaptopropionat, Isooctyl-3-merkaptopropionat, Tridecylthioglykolat, 3-Merkaptopropionsäure, ß-Merkaptopropionsäure, o-Merkaptobenzoesäure und Monomethylmaleat ausgewählt wird.
8. Polymeres nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Komponente ein Dialkylzinnoxyd ist, und die andere Komponente aus Maleinsäureanhydrid, Laurinsäure, Merkaptobernsteinsäure, 2-lthylcapronsäure,· Monolaurylmaleat, Maleinsäure, Thiolaurinsäureanhydrid, Merkaptoessigsäure, Isooctylthioglykolat, 2-Merkaptopropionsäure, Laurylmerkaptan, Ölsäure, tert.-Dodecylmerkaptan, Octadecylthioglykolat, Glykoldimerkaptoacetat, Tridecyl-3-merkaptopropionat, Isooctyl-3-merkaptopropionat, Tridecylthioglykolat, 3-Merkaptopropionsäure, ß-Merkaptopropionsäure, o-Merkaptobenzoesäure und Monomethylmaleat ausgewählt wird.
9. Polymeres nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsmittel-Komponenten in einer Menge von 0,01 bis 10 Teilen pro 100 Teile des Polymeren vorliegen.
10. Polymeres nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die metallorganische Verbindung aus Dibuty!zinndichlorid besteht,
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