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Lichtstabilisator für Kunstharze, Kunststoffe und Lacke auf Basis von Polyvinylchlorid, Polyestern und Celluloseestern
Die Erfindung betrifft die Stabilisierung von Kunstharzen, Kunststoffen und Lacken, die aus Polyvinylchlorid, Polyestern, insbesondere ungesättigten Polyestern oder Celluloseestern aufgebaut sind bzw. diese Stoffe als wesentliche Bestandteile enthalten. Durch Einmischung von Zusatzstoffen in geringen Mengen soll den schädlichen Einflüssen des Lichtes, insbesondere der ultravioletten Strahlen entgegengetreten werden.
Es ist bekannt, dass das Licht auf Kunstharze und Kunststoffe schädigen einwirkt, was sich unter anderem äusserlich in einer Verfärbung und Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften bemerkbar macht. Um die Einwirkung des Lichtes zu bekämpfen, hat man den Polymerisaten Substanzen zugesetzt, die Licht absorbieren und eine hohe Lichtbeständigkeit aufweisen. Die als wirksam bekannten Lichtstabilisatoren sind vor allem Oxybenzophenone, Salicylsäurederivate, Benztriazole und deren Derivate oder ähnliche Verbindungen. Alle diese auch als UV-Absorber bezeichneten Substanzen enthalten phenolische OH-Gruppen, was mit verschiedenen Nachteilen verbunden ist. Besonders abträglich ist es, dass leicht Phenolate gebildet werden, deren gelbe Färbung auf das entsprechende Substrat übertragen wird.
Hiedurch ist eine wesentliche Aufgabe des Stabilisators, nämlich der Schutz gegen Verfärbung nicht erfüllt. Weiterhin sind die bekannten Stabilisatoren zumeist kompliziert aufgebaute und schwer zugängliche Verbindungen, deren Herstellung mit hohen Kosten verbunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kunstharze, Kunststoffe und Lacke der genannten Art mittels UV-absorbierender Verbindungen, die keine phenolischen OH-Gruppen aufweisen, gegen Licht zu stabilisieren. Ausserdem sollten diese Verbindungen leicht zugänglich und ohne grosse Kosten herstellbar sein.
Es wurde gefunden. dass Verbindungen der allgemeinen Formel H-CH = CH--CO-R worin R ein gesättigter aliphatischer Rest mit 1 - 8 C-Atomen ist, die geforderten Bedingungen erfüllen.
Diese Verbindungen absorbieren UV-Licht, sind sehr lichtbeständig und stabilisieren die genannten Polymerisate gegen Verfärbung. Mit steigender C-Atomzahl des Restes R erhöht sich der Schmelzpunkt, so dass man für die jeweilige Verwendung eine Substanz mit vorteilhaftem Schmelzpunkt auswählen kann.
Verbindungen, bei denen R mehr als 8 C-Atome enthält, sind an sich verwendbar, würden jedoch wegen der schwierigeren Zugänglichkeit die Herstellung verteuern.
Die Verbindungen werden in den für Stabilisatoren üblichen Mengen von 0, 1 bis 51o, im allgemeinen zu etwa 0, 3-l, 5 %) bezogen auf das Polymerisat neben üblichen Zusatzstoffen, z. B. auf Mischwalzen in die Polymerisatmasse eingearbeitet. Es können auch Mischungen mehrerer der allgemeinen Formel gehorchender Verbindungen verwendet werden.
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hat sich gezeigt, dass bei kombinierter Anwendung mit bekannten Stabilisatoren die Eigenschaften der letzteren verbessert werden, wobei insbesondere deren Eigenfärbung herabgesetzt wird.
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Zur Erläuterung der Erfindung werden folgende Beispiele aufgeführt, in deren Rezepturen die Mengen als Gewichtsteile angegeben sind.
Beispiel l : Zur Herstellung einer mit Benzalaceton stabilisierten Polyvinylchlorid-Formmasse wurde aus folgenden Bestandteilen eine Mischung zubereitet :
100 Teile Polyvinylchlorid (Solvic 239)
35 Teile Dioctylphthalat
2 Teile Barium/Cadmium-Laurat
2 Teile Phenyldidecylphosphit 0, 5 Teile Benzalaceton.
Solvic 239 ist einSuspensionspolymerisat derDeutscheSolvay-Werke GmbH und hat einen K-Wert von 70.
Eine aus dieser Mischung hergestellte PVC-Folie wurde 800 h lang im Fade-O-Meter belichtet, ohne irgendwelche Veränderungen zu zeigen ; dagegen verfärbte sich eine Vergleichsfolie, die ohne Zusatz von Benzalaceton, sonst aber aus den gleichen Mischungsbestandteilen hergestellt war, bereits nach 500 h merklich.
Beispiel 2 : Zur Stabilisierung einer Polyvinylchlorid-Formmasse wurde in folgende Mischung Benzalaceton und ausserdem in gleicher Menge 2,4-Dioxybenzophenon eingearbeitet.
100 Teile Polyvinylchlorid (Solvic 239)
35 Teile Dioctylphthalat
2 Teile Barium/Cadmium-Laurat
2 Teile Phenyldidecylphosphit
0,25 Teile Benzalaceton
0,25 Teile 2,4-Dioxybenzophenon.
Eine ausdieserMischunghergestellte PVC-Foliewurde 1000 h lang im Fade-O-Meter belichtet, ohne dass eineverfärbung auftrat. Einevergleichsprobe, die bei sonst gleicher Mischung kein Benzalaceton und kein 2, 4-Dioxybenzophenon enthielt, zeigte nach 500 h Belichtung eine merkliche Verfärbung.
Beispiel 3 : Zur Stabilisierung einer Polyvinylchlorid-Formmasse wurde in folgende Mischung Athylstyrylketon eingearbeitet :
100 Teile Polyvinylchlorid (Solvic 239)
35 Teile Dioctylphthalat
2 Teile Barium/Cadmium-Laurat
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dass eine Verfärbung auftrat. Dagegen zeigte eine Vergleichsprobe, die bei sonst gleicher Mischung kein Äthylstyrylketon enthielt, bereits nach 500 h eine merkliche Verfärbung.
Beispiel 4 : Zur Stabilisierung einer Polyester-Formmasse wurde in folgende Mischung Benzalaceton und ausserdem 2, 4-Diocybenzophenon eingearbeitet :
100 Teile Polyleit 8001 1. 5 Teile Methyläthylketonperoxyd 50% ig
0,5 Teile Cobaltbeschleuniger mit 10/0 Co
10 Teile Styrol
0,2 Teile Benzalaceton
0, 1 Teil 2,4-Dioxybenzophenon.
Polyleit ist ein ungesättigtes Polyesterharz der Reichhold Chemie AG mit folgendem Kennzeichen :
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Aus dieser Mischung hergestellte Polyesterplatten wurden 400 h lang einer Belichtung im XenotestGerät (Xenon-Hochdrucklampe aus Quarzglas mit doppelter Filterkorrektur) ausgesetzt, ohne dass eine merkliche Vergilbung aufgetreten wäre.
Die entsprechenden Vergleichsproben gleicher Rezeptur, jedoch ohne Benzalaceton und 2,4-Dioxybenzophenon, die der gleichen Belichtungsprüfung ausgesetzt wurden, zeigten bereits nach 100 h eine merkliche Vergilbung.
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Beispiel 5 : Hin Nitro-Lack folgender Zusammensetzung wurde mit Benzalaceton stabilisiert :
7, 9% Wolle HP 35 (angefeuchtet mit 350/0 Butanol)
13, 4% Kokosfettsäure-modifiziertes mittelöliges Alkydharz
6 % Weichmacher 6 % Keton-Formaldehydharz
66, 7% Lösungsmittel
Viskosität bei zirka 20 C : Fordbecher Düse 4 25 sec.
Diesem Lack wurden, berechnet auf Festkörper, 0, 7% Benzalaceton zugesetzt.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel
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worin R ein gesättigter aliphatischer Rest mit 1-8 C-Atomen ist, als Lichtstabilisatoren für Kunstharze, Kunststoffe und Lacke, die aus Polyvinylchlorid, Polyestern oder Celluloseestem aufgebaut sind bzw. diese Stoffe als wesentliche Bestandteile enthalten.
2. Verwendung eines Stabilisators bestehend aus einer Mischung verschiedener Verbindungen gemäss Anspruch 1.