DE2935689A1 - Stabilisatorkombination fuer halogenhaltige polymere - Google Patents
Stabilisatorkombination fuer halogenhaltige polymereInfo
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Description
- Beschreibung
- Die Erfindung betrifft eine Stabilisatorkombination für halogenhaltige Polymere und deren Mischpolymere, enthaltend Calciumoxid-und/oder -hydroxid.
- Halogenhaltige Polymere und deren Mischpolymere zeigen unter Einwirkung von Licht und Wärme sowie mechanischer Beanspruchung Zersetzungserscheinungen. Dies führt in den meisten Fällen zu einer Verschlechterung der mechanischen und physikalischen Eigenschaften. Besonders bei Einwirkung von Wärme treten unerwünschte Farbveränderungen auf.
- Die Verarbeitung halogenhaltiger thermoplastischer Polymere erfolgt fast ausschließlich über einen Schmelzprozeß. Ohne ausreichende Stabilisierung ist daher eine Verarbeitung dieser Stoffe nicht möglich. Zusammensetzung und Konzentration dieser Stabilisatoren müssen auch im Hinblick auf die individuellen Anforderungen der zu erstellenden Endprodukte abgestimmt werden.
- Zur Verhinderung dieser Zersetzungserscheinungen sind bereits verschiedene Zusatzatoffe empfohlen worden. In der Hauptsache sind dies anorganische Salze, metallorganische und organische Verbindungen. Es ist bekannt, Calciumhydroxid als Hitzestabilisator für Polyvinylchloridharze einzusetzen.
- Bei der Stabilisierung chlorhaltiger Polymere sind jedoch mehrere Faktoren zu berücksichtigen. Beispielsweise ist es erwünscht, die durch Wärmeeinwirkung hervorgerufene HCl-Abspaltung so weit und so lange wie möglich zurückzudrängen.
- Ein weiteres Anliegen ist es, ebenso bei erhöhter Temperatur auftretende Farbveränderungen durch Zusatz farbatabilisierender Mittel verhindern zu können.
- Für spezielle Anwendungsgebiete ist es weiterhin notwendig, einer Verschlechterung der elektrophysikalischen Eigenschaften wirksam entgegenzutreten. Die Verwendung von Calolumhydroxid als Stabilisator für Polyvinylchlorid kann zwar erwartungsgemEB die HCl-Abspaltung zurückdrängen, jedoch tritt schon nach relativ kurzzeitigem Erhitzen eine Rotbraunverfärbung des E?nststoffs auf. Oalciumhydroxid ist deshalb nur in beschränkter Form als Stabilisator für chlorhaltige Polymere anwendbar.
- Aufgabe der Erfindung war es deshalb, einen Stabilisator für halogenhaltige Polymere zu schaffen, der eine hohe Farbstabilität sowie weiterhin eine hohe Stabilität bezüglich der Halogenwasserstoff-Abspaltung der damit stabilisierten Polymeren gewährleistet.
- Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe durch eine Stabilisatorkombination der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zusätzlich mindestens ein phenolisches Antioxidans enthalten ist.
- Die vorgenannte erfidnungsgemäße Stabilisatorkombination, nachstehend auch als "Zweierkombination" bezeichnet, enthält als phenolisches Antioxidans bevorzugt Bisphenol A, Butylhydroxyanisol, Butylhydroxytoluol und/oder 214-Dimethyl-6-tert.-Butylphenol. Sie stabilisiert halogenhaltige Polymere hinsichtlich ihrer Farbe und Halogenwasserstoff-Abspaltungazeit in hervorragender Weise. tiberraschenderweise hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Stabilisatorkombination eine synergistische Wirkung zeigt, da die durch Kombination erzielte Wirkung die Wirkung aus der Summe der Einzelkomponenten merklich übersteigt.
- Die "Zweierkombination" enthält vorzugsweise 25 bis 100 Gewichtsteile Calciumoxid und/oder -hydroxid und.
- 5 bis 25 Gewichtsteile mindestens eines phenolischen Antioxidans.
- In der Praxis wird die erfindungsgemäße Stabilisatorkombination meist zur Stabilisierung von chlorhaltigen Polymeren, insbesondere von Polyvinylchlorid und dessen Mischpolymere7 verwendet.
- Ferner hat sich gezeigt, daß eine noch bessere Stabilisierung erreicht werden kann, wenn die "Zweierkombination" aus Calciumoxid und/oder -hydroxid und zu und mindestens einem phenolischen Antioxidans zusätzlich mindestens einen aliphatischen Polyalkohol und/ oder mindestens ein Kondensationsprodukt und/oder mindestens eine Esterverbindung mindestens eines aliphatischen Polyalkohols enthält. Diese Ausführungsform wird in der vorliegenden Beschreibung auch als "Dreierkombination" bezeichnet.
- Bevorzugt werden Pentaerythrit und/oder Trimethylolpropan als Polyalkohole eingesetzt.
- Vorzugsweise enthalten solche "Dreierkombinationen" 25 bis 100 Gewichtsteile Calciumoxid und/oder -hydroxid, 5 bis 25 Gewichtsteile mindestens eines phenolischen Antioxidans und 5 bis 20 Gewichtsteile mindestens eines aliphatischen Polyalkohols und/oder mindestens ein Kondensationsprodukt und/oder mindestens eine Esterverbindung mindestens eines aliphatischen Polyalkohols, da hiermit besonders hervorragende Stabilisierungswir kungen erzielt werden.
- Wie schon im vorigen Fall, bei Sombination von Substanzen aus zwei Stoffklassen, zeigt sich auch hier bei der "Dreierkombination" ein Synergismus hinsichtlich der stabilisierenden Wirkung.
- Weiterhin kann die stabilisierende Wirkung nochmals gesteigert werden, wenn die "Dreierkombination", aus Calciumoxid und/o der -hydroxi a, mindestens einem phenolischen Antioxidans und mindestens einem aliphatischen Polyalkohol und/oder mindestens einem Kondensationsprodukt und/oder mindestens einer Esterverbindung mindestens eines aliphatischen Polyalkohols zusätzlich mindestens eine Zink- undZder Calciumseife mindestens einer aliphatischen Carbonsäure mit einer Kettenlänge von C8 bis C24 enthält ("Viererkombination I").
- Bevorzugt enthält diese Stab at 0 rkombination mindestens eine Zink- und/oder Oalciumseife von aliphatischen Carbonsäuren mit einer Kettenlänge von 012 bis C20.
- Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Viererkombinationen I 25 bis 100 Gewichtsteile Calciumoxid und/oder -hydroxid, 5 bis 25 Gewichtsteile mindestens eines phenolischen Antioxidans, 5 bis 20 Gewichtsteile mindestens eines aliphatischen Polyalkohols und/ oder mindestens ein Kondensationsprodukt und/oder mindestens eine Esterverbindung mindestens eines aliphatischen Polyslkohols und 10 bis 30 Gewichtsteile mindestens einer Zink-und/oder Calciumseife mindestens einer aliphatischen Carbonsäure mit einer Kettenlänge von C8 bis 024, da hiermit besonders gute Stabilisierungswirkungen erzielt werden.
- Pur die meisten Einsatzzwecke halogenhaltiger Thermoplaste, wie Rohre, Profile, Fittings, Kabelmäntel und -adern, werden wegen des günstigen Preis-Wirkungsverhältnisses bevorzugt Bleiverbindungen eingesetzt. Aufgrund der bekannten toxischen Eigenschaften dieser Verbindungen können verarbeitendes Personal und Umwelt nachteilig belastet werden. Die gesetzlich vorgeschriebenen Schutzmaßnahmen, z.B. Einhaltung bestimmter Emissions- und Immissionswerte, führen zu erheblicher finanzieller Belastung von Herstellern und Verarbeitern der betroffenen Industriezweige. Die erfindungsgemäße Neuentwicklung von Stabilisatorkombinationen ermöglicht die Substitution marktüblicher, schwermetallhaltiger, insbesondere bleihaltiger Stabilisatoren und stellt somit eine wirtschaftliche Alternative dar, welche ein den herkömmlichen Bleistabilisstoren vergleichbares Preis-Wirkungsverhältnis aufweist.
- In erfindungsgemäßen Stabilisatorkombinationen können jedoch auch bekannte Bleiverbindungen sowie bekannte Bariu-und/oder Cadmiumstabilisatoren in einer wesentlich geringeren Konzentration als herkömmlich enthalten sein ('Viererkombination II"). Auch solche Stabilisatorkombinationen zeigen eine ausgezeichnete Stabilisierungswirkung.
- Vorzugsweise enthalten solche Btabilisatorkombinationen 25 bis 100 Gewichtsteile Calciumoxid~ und/oder -hydroxid, 5 bis 25 Gewichtsteile mindestens eines phenolischen Antioxidans, 5 bis 20 Gewichtsteile mindestens eines aliphatischen Polyalkohols und/oder mindestens ein Kondensationsprodukt und/oder mindestens eine Esterverbindung mindestens eines aliphatischen Polyalkohols und 10 bis 3D Gewichtsteile eines bekanten Barium- und/oder Cadmium oder Bleistabilisators. Der prozentuelle Anteil an Bleiverbindungen, bezogen auf die Gesamtmenge des zu stabilsierenden halogenhaltigen Polymeren, wird durch Einsatz einer solchen, erfindungsgemäßen Vierkombination II im Gegensatz zu herkömmlicher Bleistabilisierung wesentlich verringert.
- Die Herstellung der erfindungsgemäßen Stabilisatorkombinationen kann in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch einfaches Vermischen der Komponenten oder durch Einrühren der anorganischen Substanzen in die So elze der organischen Bestandteile etc., erfolgen. Durch geeignete Verfahrensschritte können auch Pellets oder nicht-staubende Granulate erhalten werden.
- Gute Stabilisierungswirkungen wurden erreicht, wenn zu 100 Gewichtsteilen zu stabilsierendem Polyvinylchlorid 3,5 Gewichtsteile der jeweiligen, erfindungsgemäßen Stabilisatorkombination zugegeben wurden.
- Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung.
- Fur die Untersuchungen wurde folgender Grundansatz gewählt: 100,0 Gewichtsteile S-PVC, K-Wert 70 80,0 Gewichtsteile Dioctylphthalat 80,0 Gewichtsteile Calciumcarbonat 0,5 Gewichtsteile Paraffin, Schmelzbereich 54/56°C 3,5 Gewichtsteile erfindungsgemäße Stabilisatorkombination.
- Zur Beuerteilung der Stabilisierungswirkung werden 2 Methoden herangezogen. Dies ist einmal der nach VDE 0271 § 17 (Verband deutscher Elektrotechniker) festgelegte HCl-Abspaltungstest bei 20000 und der sogenannte Ofentest im W æ meschra mit rotierenden Probeträgern bei 18000. Im Ofentest wird als Kriterium für die Stabilisierung einer Polymerenprobe die Farbveränderung in Abhängigkeit von Zeit und Temperatur herangezogen.
- Die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Zahlen geben die Zusammensetzung der Jeweiligen Stabilisatorkombination in Gewichtsteilen an.
- In den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 ist die Wirkung der reinen Einzelkomponenten zu sehen. Die erfindungsgemäßen Beispiele 1 bis 3 zeigen die Wirkungen bei erfindungsgemäßer Zweierkombination (Beispiel 1), erfindungsgemäßen Dreierkombination (Beispiel 2) und erfindungsgemäßer Viererkombination I (Beispiel 3). Die Vergleichsbeispiele 5 bis 9 zeigen die Wirkung nicht erfindungsgemäßer Zweierkombinationen. Die Vergleichsbeispiele 10 bis 12 zeigen schließlich die Wirkung nicht erfindungsgenäßer Dreierkombinationen.
Beispiel Calcium- Bisphenol A Pentaery- Zink- Farbumschlag HCl-Ab- Nr. hydroxid thrit stearat im Hitzetest bei spaltung 180° C nach min in min Vergleichs-Bsp. 1 100 - - - 45 braun 46 2 - 100 - - 75 bräunlich 22 3 - - 100 - 315 bräunlich 25 4 - - - 100 45 schwarz 5 erfind.gem. 1 83,4 16,6 - - 60 rötlich 84 Beisp. 2 74,0 14,9 11,1 - 45 rötlich 99 3 57,1 11,5 8,5 22,9 380 bräunlich 86 Vergleichs- 5 86,9 - 13,1 - 45 rötlich 57 Bsp. 6 71,4 - - 28,6 195 bräunlich 42 7 - 57,1 42,9 - 135 bräunlich 75 8 - 33,4 - 66,6 30 grau/schwarz 8 9 - - 27,4 72,6 60 braun 12 10 64,6 - 9,7 25,7 195 bräunlich 40 11 62,3 12,6 - 25,1 165 bräunlich 38 12 - 26,6 20,0 53,4 19 dunkelbraun 19
Claims (10)
- Stabilisatorkombination für halogenhaltige Polymere P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Stabilisatorkombination für halogenhaltige Polymere und deren Mischpolymerisate, enthaltend Calciumoxid und/oder -hydroxid, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Gehalt mindestens eines phenolischen Antioxidans.
- 2. Stabilisatorkombination nach Anspruch 1, dadurch g k e n n z e i c h n e t, daß als phenolisches Antioxidans Bisphenol A, Butylhydroxyanisol, Butylhydroxytoluol und/oder 2,4-Dimethyl-6-tert.-butylphenol enthalten ist.
- 3. Stabilisatorkoiubination nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n zu e t, daß 25 bis 100 Gewichtsteile Calciumoxid und/oder -hydroxid und 5 bis 25 Gewichtsteile mindestens eines phenolischen Antioxidans enthalten sind.
- 4. Stabilisatorkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zusätzlich mindestens ein aliphatischer Polyalkohol und/oder mindestens ein Kondensationsprodukt und/oder mindestens eine Esterverbindung mindestens eines aliphatischen Polyalkohols enthalten sind.
- 5. Stabilisatorkombination nach Anspruch 4, dadurch g ek e n n z e i c h n e t, daß als aliphatischer Polyalkohol Pentaerythrit und/ der rimethylolpropan und/oder deren Kondensationsprodukte und/oder deren Esterverbindungen enthalten sind.
- 6. Stabilisatorkombination nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß 25 bis 100 Gewichtsteile Calciumoxid und/oder -hydroxid, 5 bis 25 Gewichtsteile mindestens eines phenolischen Antioxidans und 5 bis 20 Gewichtsteile mindestens eines aliphatischen Polyalkohols und/oder mindestens ein Kondensationsprodukt und/oder mindestens eine Esterverbindung mindestens eines aliphatischen Polyalkohols enthalten sind.
- 7. Stabilisatorkombination nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zusätzlich mindestens eine Zink- und/oder Calciumseife mindestens einer aliphatischen Carbonsäure mit einer Ketten länge von " bis C24 enthalten sind.
- 8. Stabilisatorkombination nach Anspruch 7, dadurch g k e n n z e i c h n e t, daß die der Zink- und/oder Calciumseife zugrundeliegenden aliphatischen Carbonsäuren eine gettenlänge von C12 bis C20 aufweisen.
- 9. Stabilisatorkombination nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zusätzlich mindestens ein bekannter Barium-und/oder Cadmium- oder Bleistabilisator enthalten ist.
- 10. Stabilisatorkombination nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß 25 bis 100 Gewichtsteile Calciumoxid und/oder -hydroxid, 5 bis 25 Gewichtsteile mindestens eines phenolischen Antioxidans, 5 bis 20 Gewichtsteile mindestens eines aliphatischen Polyalkohols und/oder mindestens ein Konsendationsprodukt und/oder mindestens eine Esterverbindung mindestens eines aliphatischen Polyalkohols und 10 bis 30 Gewichtsteile mindestens einer Zink- und/ der Calciiunseife mindestens einer aliphatischen Carbonsäure mit einer Kettenlänge von C8 bis C24 oder 10 bis 30 Gewichtsteile mindestens eines bekannten Barium-und/oder Cadmium- oder 3leistabilis ators enthalten sind.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792935689 DE2935689A1 (de) | 1979-09-04 | 1979-09-04 | Stabilisatorkombination fuer halogenhaltige polymere |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE2935689A1 true DE2935689A1 (de) | 1981-03-19 |
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ID=6080022
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3927777A1 (de) * | 1989-08-23 | 1991-02-28 | Solvay Werke Gmbh | Weichmacherfreie formmasse auf der basis von polyvinylchlorid, verfahren zur herstellung und verwendung derselben |
| DE19818441A1 (de) * | 1998-04-24 | 1999-11-11 | Baerlocher Gmbh | Stabilisatorkombination für halogenhaltige thermoplastische Harzzusammensetzung |
-
1979
- 1979-09-04 DE DE19792935689 patent/DE2935689A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3927777A1 (de) * | 1989-08-23 | 1991-02-28 | Solvay Werke Gmbh | Weichmacherfreie formmasse auf der basis von polyvinylchlorid, verfahren zur herstellung und verwendung derselben |
| DE19818441A1 (de) * | 1998-04-24 | 1999-11-11 | Baerlocher Gmbh | Stabilisatorkombination für halogenhaltige thermoplastische Harzzusammensetzung |
| DE19818441C2 (de) * | 1998-04-24 | 2001-11-15 | Baerlocher Gmbh | Stabilisatorkombination für halogenhaltige thermoplastische Harzzusammensetzung |
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