DE1669674B2 - Verwendung wn flüssigen Triarylphosphorsäureester als Weichmacher für Vinylchloridpolymerisate - Google Patents
Verwendung wn flüssigen Triarylphosphorsäureester als Weichmacher für VinylchloridpolymerisateInfo
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Description
3 4
vorzugsweise Phosphoroxychiorid, hergestellt- Es kann 50 Molprozent, der Mischung der Phenole aus den
aber auch eine geeignete Mischung von Phosphor- angegebenen Cj-^-Alkylphenolen bestehen, so daß die
säureestern eingesetzt werden, welche separat herge- Kohlenstoffzahl der Phosphorsäureester, d. h. die
stellt wurden. Zahl der Kohlenstoffatome in der durchschnittlichen
Die Alkylphenylgruppen, deren Anwesenheit in der 5 allgemeinen Formel der Ester, zwischen 21 und 26
angegebenen Menge das charakteristische Merkmal liegt und noch mehr bevorzugt zwischen 21 und 24.
der vorliegenden Weichmacher darstellt, sind jene, Wenn der Phosphorsäureester eine nichthöhere welche mindestens einen höheren, nicht-tertiären Alkyl- alkylsubstituierte Phenylgruppe oder Phenylgruppen substituenten enthalten, und zwar sind dies nicht- zu enthalten hat, z. B. eine Cresyl- oder Dimethyltertiäre Alkylgruppen mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, io phenolgruppe getrennt von der einfachen Phenylz. B. eine Propyl-, Butyl, Octyl-, Nonyl-, Decyl- oder gruppe, kann der Molprozentgehalt an »höherem« Dodecylgruppe. Solche Alkylphenylgruppen können Alkylpnenol ohne Nachteil der unbefriedigenden Verauch ein oder mehrere Methyl-oder Äthylsubstituenten träglichkeit und Mangel an zufriedenstellender Verenthalten. Normalerweise ist nur einer der höheren besserung der Biegsamkeit bei tiefen Temperaturen Alkylsubstituenten anwesend, obgleich gewünschten- 15 im allgemeinen größer sein, als wenn Phenylgruppen falls mehr anwesend sein können. So erweist sich die anwesend sind. Wenn also der Phosphorsäureester eine Verwendung von Phosphorsäureestern mit einer Di- Phenylgruppe oder Phenylgruppen enthält, sollte vorisopropylphenylgruppe gemäß der vorliegenden Erfin- zugsweise der Anteil der höheren Alkylphenylgruppen dung als recht günstig. Der höhere Alkylsubstituent ist nicht 70 Molprozent überschreiten. Die bevorzugten vorzugsweise ein Substituent mit 3 bis 7 Kohlenstoff- ao Weichmacher für die vorliegenden Zwecke sind jene, atomen, insbesondere eine Isopropyl-, sek.-Butyl-, welche den Verbindungen Mono-(isopropylphenyl)-2-Pentyl-, 2-Hexyl- oder sek.-Heptylgruppe; die An- diphenylphosphat, Mono-(sek.-butylphenyl)-diphenylwesenheit einer Isopropyl- oder sek.-Butylgruppe ist phosphat, Bis-(isopropylphenyl)-phenylphosphat und besonders vorteilhaft. Die Anwesenheit von Alkyl- Bis-(sek.-butylphenyl)-phenylphosphat entsprechen, phenylgruppen, welche tertiäre Kohlenstoffatome ent- »5 Diese bevorzugten Weichmacher sind neue Verbinnalten, erweist sich, wie z. B. bei den tert.-Octyl- und düngen.
der vorliegenden Weichmacher darstellt, sind jene, Wenn der Phosphorsäureester eine nichthöhere welche mindestens einen höheren, nicht-tertiären Alkyl- alkylsubstituierte Phenylgruppe oder Phenylgruppen substituenten enthalten, und zwar sind dies nicht- zu enthalten hat, z. B. eine Cresyl- oder Dimethyltertiäre Alkylgruppen mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, io phenolgruppe getrennt von der einfachen Phenylz. B. eine Propyl-, Butyl, Octyl-, Nonyl-, Decyl- oder gruppe, kann der Molprozentgehalt an »höherem« Dodecylgruppe. Solche Alkylphenylgruppen können Alkylpnenol ohne Nachteil der unbefriedigenden Verauch ein oder mehrere Methyl-oder Äthylsubstituenten träglichkeit und Mangel an zufriedenstellender Verenthalten. Normalerweise ist nur einer der höheren besserung der Biegsamkeit bei tiefen Temperaturen Alkylsubstituenten anwesend, obgleich gewünschten- 15 im allgemeinen größer sein, als wenn Phenylgruppen falls mehr anwesend sein können. So erweist sich die anwesend sind. Wenn also der Phosphorsäureester eine Verwendung von Phosphorsäureestern mit einer Di- Phenylgruppe oder Phenylgruppen enthält, sollte vorisopropylphenylgruppe gemäß der vorliegenden Erfin- zugsweise der Anteil der höheren Alkylphenylgruppen dung als recht günstig. Der höhere Alkylsubstituent ist nicht 70 Molprozent überschreiten. Die bevorzugten vorzugsweise ein Substituent mit 3 bis 7 Kohlenstoff- ao Weichmacher für die vorliegenden Zwecke sind jene, atomen, insbesondere eine Isopropyl-, sek.-Butyl-, welche den Verbindungen Mono-(isopropylphenyl)-2-Pentyl-, 2-Hexyl- oder sek.-Heptylgruppe; die An- diphenylphosphat, Mono-(sek.-butylphenyl)-diphenylwesenheit einer Isopropyl- oder sek.-Butylgruppe ist phosphat, Bis-(isopropylphenyl)-phenylphosphat und besonders vorteilhaft. Die Anwesenheit von Alkyl- Bis-(sek.-butylphenyl)-phenylphosphat entsprechen, phenylgruppen, welche tertiäre Kohlenstoffatome ent- »5 Diese bevorzugten Weichmacher sind neue Verbinnalten, erweist sich, wie z. B. bei den tert.-Octyl- und düngen.
3,5,5-Trimethylhexylgruppen gefunden, als weniger Die Phosphorsäureester werden durch Umsetzung
bevorzugt, weil die Kaltbiegeeigenschaften der weich- des geeigneten Phenols oder einer Mischung von Phegemachten
Harzmischungen dann nicht in dem gleichen nolen mit einem Ester bildenden Derivat der Phos-Ausmaß
verbessert sind. Demgemäß stellt die An- 30 phorsäure hergestellt. Die Phosphorsäure selbst wird
Wesenheit von tertiären Alkylsubstituenten kein Merk- normalerweise nicht eingesetzt, da die Veresterung
mal der vorliegenden Erfindung dar. Nichtsdesto- leichter unter Verwendung von Phosphoroxychlorid,
weniger wird die Anwesenheit tertiärer Alkylsubsti- Phosphorpentoxyd oder Phosphorpentachlorid durchtuenten
nicht ausgeschlossen, wenn die wesentlichen geführt wird. Hierbei wird die Reaktion zwischen
nicht-tertiären Alkylsubstituenten ebenfalls anwesend 35 einem Phenol und einem Chlorid des Phosphors norsind,
und Mischungen von sek.-Butylphenol und tert.- malerweise in Gegenwart einer geringen Menge eines
Butylphenol können oft ohne unangemessene Nachteile Metallhalogenidkatalysators, wie z. B. Aluminiumverwendet
werden. Die Position des C3-12-Substi- chlorid oder Magnesiumchlorid, oder eines anderen
tuenten oder der Substituenten, bezogen auf die Veresterungskatalysators, wie z. B. ein Alkyltitanatphenolische
Hydroxylgruppe, ist nicht kritisch, ob- 40 ester, eingesetzt werden. Die Verwendung eines solchen
gleich von orthosubstituierten Phenolen abgeleitete Katalysators gestattet die Beendigung der Reaktion
Phosphorsäureester weniger bevorzugt sind. Die meta- bei viel niedrigeren Temperaturen als es sonst möglich
Isopropylphenyl-phenylphosphate sind offensichtlich ist. Die Phosphorsäureester können auch durch eine
die am meisten bevorzugten für die vorliegenden Umesterungsreaktion hergestellt werden, welche zwi-Zwecke.
45 sehen einem niedrig siedenden Trialkylphosphat und
Die vorliegenden Weichmacher, ganz gleichgültig dem Phenol oder Phenolen durchgeführt wird, und
nach welcher Methode sie hergestellt wurden, können zwar gewöhnlich in Gegenwart eines Umesterungsals
Phosphorsäuretriester von einem oder mehreren katalysator. Im allgemeinen wird in jeder dieser
Phenolen einschließlich von mindestens einem Alkyl- Reaktionen ein 2- bis 5%iger molarer Überschuß des
phenol betrachtet werden, das einen nicht-tertiären 50 Phenols über die Menge, welche zur Umsetzung mit
Alkylsubstituenten mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen dem Ester bildenden Derivat benötigt wird, eingesetzt,
besitzt. Üblicherweise wird eine Mischung von Phe- Vorzugsweise erhitzt man langsam das Phenol oder die
nolen verwendet, und mindestens 20 Molprozent der Phenole mit Phosphoroxychlorid zu einer Höchst-Mischung
besteht aus solchen nicht-tertiären C3-I2- temperatur von etwa 1600C innerhalb von 6 bis
Alkylphenolen, d. h. Phenolen mit »höheren Alkyl«- SS 10 Stunden. Wird das Phosphoroxychlorid als eine der
Substituenten. Der Rest dieser Mischung wird aus Reaktionskomponenten eingesetzt, wird Chlorwasser-Phenol,
Cresolen und/oder Dimethylphenolen be- stoff entwickelt, der in Wasser in einer geeigneten
stehen. Reines Phenol kann verwendet werden, oder Kontaktkammer absorbiert werden kann,
es mag auch erwünscht sein, eine der Mischungen von Die Triarylphosphorsäureestermischung kann aus Phenol, Cresolen und Dimethylphenolea, welche aus 6« der Reaktionsmischung durch In-Verbiodung-Bringen dem Kohlenteer erhalten werden und als Kohlenteer- oder Extrahieren des Rohproduktes mit wäßrigem phenolfraktionen bekannt sind, zu verwenden. Be- Alkali zur Entfernung der sauren Bestandteile und des rücksichtigt man sowohl Kosten wie Verträglichkeit Überschusses an Phenolen isoliert werden, wobei ander Phosphorsäureester mit den Polymerisaten und schließend, falls erwünscht, durch Behandlung mit ist man im allgemeinen bestrebt, der plastizierten Harz- 65 einem oxydierenden Mittel die oxydierbaren Verunmischung eine verbesserte Biegsamkeit bei niedrigen reinigungen entfernt werden. Wahlweise kann die Temperaturen zu verleihen, wird es bevorzugt, daß Mischung durch Destillation des Rohproduktes unter zwischen 30 und 85 Molprozent, besonders 30 bis vermindertem Druck zur Abtrennung einer Haupt-
es mag auch erwünscht sein, eine der Mischungen von Die Triarylphosphorsäureestermischung kann aus Phenol, Cresolen und Dimethylphenolea, welche aus 6« der Reaktionsmischung durch In-Verbiodung-Bringen dem Kohlenteer erhalten werden und als Kohlenteer- oder Extrahieren des Rohproduktes mit wäßrigem phenolfraktionen bekannt sind, zu verwenden. Be- Alkali zur Entfernung der sauren Bestandteile und des rücksichtigt man sowohl Kosten wie Verträglichkeit Überschusses an Phenolen isoliert werden, wobei ander Phosphorsäureester mit den Polymerisaten und schließend, falls erwünscht, durch Behandlung mit ist man im allgemeinen bestrebt, der plastizierten Harz- 65 einem oxydierenden Mittel die oxydierbaren Verunmischung eine verbesserte Biegsamkeit bei niedrigen reinigungen entfernt werden. Wahlweise kann die Temperaturen zu verleihen, wird es bevorzugt, daß Mischung durch Destillation des Rohproduktes unter zwischen 30 und 85 Molprozent, besonders 30 bis vermindertem Druck zur Abtrennung einer Haupt-
5 6
menge gereinigt werden, welche mit wäßrigem Alkali Herstellung der Phosphorsäureester:
zusammengebracht oder extrahiert und, falls erwünscht,
mit einem oxydierenden Mittel behandelt wird. A) 65,2 Teile Phenol und 47,9 Teile einer Mischung
Die Triarylphosphorsäureester für die vorliegende von meta- und para-Isopropylphenolen wurden mit
Verwendung werden oft vorteilhafterweise in Verbin- 5 51 Teilen Phosphoroxychlorid gemischt (es ergab sich
dung mit einer kleinen Menge, z. B. mit bis zu 5Ge- somit ein 5%iger Überschuß der phenolischen Rewichtsprozent
des Weichmachers, eines Bisphenols aktionskomponenten). Es wurden 0,5 Teile gepulvertes
oder eines gehinderten Phenols als Antioxydans für wasserfreies Magnesiumchlorid zur Katalyse der
den Triarylphosphorsäureester eingesetzt. Unter »Bis- Reaktion hinzugegeben. Die Reaktionsmischung wurde
phenol« wird eine Verbindung mit zwei getrennten hy- 10 schnell auf 130° C und sodann langsam innerhalb von
droxy-substituierten Phenylgruppen, verbunden durch 2 Stunden auf 2300C erhitzt, wonach keine weitere
eine Alkylen- oder Schwefelbrücke, verstanden, und feststellbare Entwicklung von Chlorwasserstoff stattunter
einem »gehinderten Phenol« wird ein Phenol fand. Die Beendigung der Reaktion wurde durch
verstanden, worin mindestens eine, vorzugsweise beide Titrationsuntersuchungen des Rohproduktes kontrol-Positionen,
in ortho-Stellung zu der phenolischen 15 liert, welches sodann im Vakuum destilliert wurde,
Gruppe substituiert sind. Solche Oxydationsschutz- wobei sich eine Fraktion der wiedergewonnenen Phemittel
werden oft in Polyvinylchloridmischungen ver- nole, eine kleine Zwischei. fraktion und eine Hauptwendet,
im vorliegenden Falle jedoch besteht ein Vor- esterfraktion (88% des Rohproduktes) mit einem
teil in dem vorherigen Vermischen eines solchen Oxy- Siedepunkt von 205 bis 225°C bei 1 mm Hg ergab,
dationsschutzmittels mit dem Triarylphosphorsäure- 10 Die Zusammensetzung der wiedergewonnenen pheester,
bevor der Phosphorsäureester zum Vermischen nolischen Fraktion war, wie die Analyse zeigte, im
mit dem Vinylchloridpolymerisat zu einem späteren wesentlichen die gleiche wie die der phenolischen AusZeitpunkt
als Weichmacher eingesetzt wird. gangsmischung, was darauf hinweist, daß eine be-
Die polymeren Mischungen enthalten ein Polymeri- trächtliche Auftrennung der Komponenten infolge
sat des Vinylchlorids und die erwähnten Phosphor- 25 bevorzugter Veresterung stattgefunden hatte. Dies
säureester als Weichmacher dafür in einer verträglichen wurde bestätigt durch Hydrolysierung einer Probe der
Menge bis zu einem Höchstwert von 150 Gewichts- Esterhauptfraktion und durch Analysieren der wiederteilen
Phosphorsäureester pro 100 Gewichtsteile Poly- gewonnenen Phenole. Die destillierten Ester hatten
merisat, vorzugsweise in einer Menge von wenigstens eine zufriedenstellende Farbe, zufriedenstellenden Ge-SOGewichtsteilenPhosphorsäureesteraufdieserGrund-30
halt an oxydierbaren Verunreinigungen und Säure lage. Die eingesetzten Phosphorsäureester müssen bei und wurden daher nicht weiter gereinigt. Die Viskosität
Raumtemperatur flüssig sein. Das Polymerisat des des Produktes betrug 30 es bei 250C. Das spezifische
Vinylchlorids kann Polyvinylchlorid oder ein Copoly- Gewicht (25°C/25°C) war 1,169. Die Zusammenmerisat
von Vinylchlorid sein, welches aus nicht mehr setzung der Mischung war die folgende:
als 20% Monomerer gebildet ist, die nicht Vinylchlorid 35
sind, z. B. Vinylidenchlorid und/oder Acrylnitril. Die Mol-Phosphorsäureester
können als einzige Weichmacher Prozent
in der Harzmischung eingesetzt werden oder sie können Triphenylphosphat 30
mit anderen Weichmachern, z.B. Dialkylestern von Mono-(isopropylphenyl)-diphenylphosphat.. 44
den. Die Menge der benötigten Weichmacher ist ab- Tris-(isopropylphenyl)-phoiphat 4
hängig von der Art und den erwünschten Eigenschaften
der Harzmischung. Beim Plastizieren von Polyvinyl-
chlorid beträgt die Menge des anwesenden Phosphor- Die gemischten Phosphorsäureester hatten also eine
säureesters, bei alleiniger Verwendung desselben, 45 berechnete Kohlenstoffzahl von 21 und enthielten
normalerweise zwischen 30 und 70% des Gewichts 33 Molprozent der Isopropylphenylgruppe. Für vor-
des Polyvinylchlorids oder des Vinylchloridcopoly- liegende Zwecke ist daher das Produkt Mono-(iso-
merisates. propylphenyl)-diphenylphosphat.
übliche Zusatzstoffe, insbesondere einen oder mehrere 50 95,8 Teilen meta- und para-Isopropylphenolen wurden
Obgleich die Phosphorsäureester in erster Linie zur mischt. Die Umsetzung und Reinigung wurde, wie
Verwendung als Weichmacher beschrieben wurden, bei A) beschrieben, durchgeführt, und die Esterhauptist
es auch in Erwägung gezogen worden, sie als Schmier- 55 fraktion (89 Gewichtsprozent des Rohproduktes) destilmittel
oder hydraulische Flüssigkeit zu verwenden, lierte bei 207 bis 23O0C bei 1 mm Hg. Wie bei A) beinsbesondere
da, wo es erwünscht ist, daß solche durfte es keiner weiteren Reinigung des Produktes.
Schmiermittel und Flüssigkeiten nicht entflammbar Das Produkt hatte eine Viskosität von 58 es. bei 25 0C
sind. und ein spezifisches Gewicht (25°C/25°C) von 1,123.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele 60 Die Analyse des gemischten Esters ergab, daß er
erläutert, in welchen alle Mengen gewichtsmäßig aus- die folgende Zusammensetzung besaß:
gedrückt sind. Die verbesserte Biegsamkeit der Mischungen bei niedriger Temperatur wird durch die Molsogenannte Kaltbiegefestigkeitstemperatur, bestimmt Prozent
nach dem Standard-Test von Clash und Berg, 65 Triphenylphosphat 4
gezeigt, wobei die Biegsamkeit der Harzmischung bei Mono-(isopropylphenyl)-diphenylphosphat 19
tiefer Temperatur um so besser ist, je niedriger der Bis-(isopropylphenyl)-phenylphosphat 52
7 8
Das Produkt wies daher eine Kohlenstoff zahl von biegefestigkeitstemperatur der Folie nach Clash
24 auf und enthielt 66 Molprozent der Isopropyl- und B e rg betrug —210C im Vergleich zu -H0CfUr
phenylgruppe. Für vorliegende Zwecke ist deshalb das eine Vergleichsfolie, worin die gleiche Menge Tri-
Produkt Bis-(isopropylphenyl)-phenylphosphat. cresylphosphat als Weichmacher verwendet wurde
C) 289 Teile Diphenylchlorphosphat und 30 Teile 5 und —8,5°C für eine entsprechende Vergleichsfolie,
Pyridin wurden gemischt und eine Lösung von 216 Tei- die Trixylylphosphat als Weichmacher enthielt,
len p-Caprylphenol in 100 Teile Pyridin innerhalb von . .
2 Stunden hinzugegeben. Durch äußeres Kühlen der B e ι s ρ ι e I 2
Reaktionsmischung wurde eine Reaktionstemperatur Beispiel 1 wurde unter Verwendung der Phosphorvon 250C aufrechterhalten. Danach wurde die Re- io säureester (hergestellt wie B) als Weichmacher wiederaktionsmischung 6 Stunden bei Raumtemperatur holt. Die Kaltbiegefestigkeitstemperatur der hergegerührt und der Niederschlag des Pyridinhydrochlo- stellten Polyvinylchloridfolie betrug —2O,3°C.
rids, welcher sich gebildet hatte, durch Filtrieren ent- . .
fernt. Das Fi !trat wurde aufeinanderfolgend mit B e ι s ρ ι e 1 3
5%iger Chlorwasserstoffsäure, 2%igem Natriumhy- 15 Es wurde ein Weichmacher durch Umsetzung von droxyd und sodann mit Wasser bis zur neutralen einem einmolaren Anteil Diphenylchlorphosphat mit Reaktion gewaschen. Die Destillation bei 223 bis einem einmolaren Anteil einer Mischung, die im 229°C/1 mm Hg ergab einen gemischten Ester, der wesentlichen aus meta- und para-sek.-Heptylphenolen 98% Mono-(para-caprylphenyl)-diphenylphosphat und bestand, hergestellt, und zwar in genau analoger Weise, 2% Triphenylphosphat enthielt. Somit besaß dieses 20 wie bei C) angegeben, und es wurde ein Phosphor-Produkt eine berechnete Kohlenstoffzahl von 26 und säureester mit der Kohlenstoffzahl 25 erhalten. Dieser enthielt 33 Molprozent der Caprylphenylgruppe. Die Phosphorsäureester wurde zur Herstellung einer PolyViskosität des Phosphorsäureesterproduktes betrug vinylchloridfolie, wie im Beispiel 1 beschrieben, ver-74 es. bei 250C. Das Produkt hatte ein spezifisches wendet. Die Kaltbiegefestigkeitstemperatur dieser Gewicht (25 °C/25 0C) von 1,104. 25 Folie betrug —22°C. Die Kaltbiegefestigkeitstempe-. 11 ratur emer Polyvinylchloridfolie, die auf gleiche Weise Beispiel l mjt ejnem Kohlenteerphenolphosphorsäureester mit
len p-Caprylphenol in 100 Teile Pyridin innerhalb von . .
2 Stunden hinzugegeben. Durch äußeres Kühlen der B e ι s ρ ι e I 2
Reaktionsmischung wurde eine Reaktionstemperatur Beispiel 1 wurde unter Verwendung der Phosphorvon 250C aufrechterhalten. Danach wurde die Re- io säureester (hergestellt wie B) als Weichmacher wiederaktionsmischung 6 Stunden bei Raumtemperatur holt. Die Kaltbiegefestigkeitstemperatur der hergegerührt und der Niederschlag des Pyridinhydrochlo- stellten Polyvinylchloridfolie betrug —2O,3°C.
rids, welcher sich gebildet hatte, durch Filtrieren ent- . .
fernt. Das Fi !trat wurde aufeinanderfolgend mit B e ι s ρ ι e 1 3
5%iger Chlorwasserstoffsäure, 2%igem Natriumhy- 15 Es wurde ein Weichmacher durch Umsetzung von droxyd und sodann mit Wasser bis zur neutralen einem einmolaren Anteil Diphenylchlorphosphat mit Reaktion gewaschen. Die Destillation bei 223 bis einem einmolaren Anteil einer Mischung, die im 229°C/1 mm Hg ergab einen gemischten Ester, der wesentlichen aus meta- und para-sek.-Heptylphenolen 98% Mono-(para-caprylphenyl)-diphenylphosphat und bestand, hergestellt, und zwar in genau analoger Weise, 2% Triphenylphosphat enthielt. Somit besaß dieses 20 wie bei C) angegeben, und es wurde ein Phosphor-Produkt eine berechnete Kohlenstoffzahl von 26 und säureester mit der Kohlenstoffzahl 25 erhalten. Dieser enthielt 33 Molprozent der Caprylphenylgruppe. Die Phosphorsäureester wurde zur Herstellung einer PolyViskosität des Phosphorsäureesterproduktes betrug vinylchloridfolie, wie im Beispiel 1 beschrieben, ver-74 es. bei 250C. Das Produkt hatte ein spezifisches wendet. Die Kaltbiegefestigkeitstemperatur dieser Gewicht (25 °C/25 0C) von 1,104. 25 Folie betrug —22°C. Die Kaltbiegefestigkeitstempe-. 11 ratur emer Polyvinylchloridfolie, die auf gleiche Weise Beispiel l mjt ejnem Kohlenteerphenolphosphorsäureester mit
Ein Polyvinylchloridansatz wurde hergestellt, wel- einer Kohlenstoffzahl von 25 erhalten wurde, betrug
eher die folgenden Komponenten enthielt: -70C.
Teile 3° B e i s ρ i e 1 4
Polyvinylchlorid - ein Vinylchloridhorno- Es wurde em Weichmacher in analoger Weise wie
polymensat mit emem hohen Molekular- bei Q beschrieberii durch Umsetzung von einem ein-
gewicht IUO molaren Anteil Diphenylchlorphosphat mit einem ein-
Phosphorsäureester als Weichmacher (W1e bei 35 mo,aren Anteü dner Mischun H g V0 F n meta. und para.
ni · or?ei c V·,'·'''";
ί sek.-Butylphenolen hergestellt und ein Phosphorsäure-
Bleiweiß (als Stabilisator) 6 ester Jf^ Kohlenstoffzahl 22 erhalten. Dieser
Der Ansatz wurde auf einem Zwei-Walzen-Walz- wurde zur Herstellung einer Polyvinylchloridfolie, wie
werk 7 Minuten bei 165°C vermählen und sodann in im Beispiel 1 beschrieben, verwendet. Die Kaltbiege-
eine Folie von gleichmäßiger Dicke gepreßt. Die Kalt- 40 festigkeitstemperatur dieser Folie betrug —21°C.
Claims (1)
1. Verwendung von flüssigen Triarylphosphor- welche zur Herstellung des Weichmachers verwendet
säureestern, die aus einem Ester bildenden Derivat S werden. Bislang ließen die Biegsamkeitseigenschaften
der Phosphorsäure und einem oder mehreren von Polyvinylchloridmischungen, welche Triarylphos-Phenolen,
von denen mindestens 20 Molprozent phorsäureester aus Kohlenteerphenolen enthielten, in
Alkylphenole mit einem nicht-tertiären Alkyl- der Kälte viel zu wünschen übrig. Die Verbesserung
substituenten mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen dar- der Biegsamkeit in der Kälte zeigt sich, wenn nur ein
stellen, hergestellt worden sind, als Weichmacher io mäßiger Anteil der Arylgruppen, nämlich 20 Molfür
Vinylchloridpolymerisate. prozent den C3-12 Alkylsubstituenten besitzt. Weist
2. Verwendung von Triarylphosphorsäureestern, jede der Arylgruppen einen solchen Substituenten auf,
die aus einem Ester bildenden Derivat der Phosphor- so ist der Weichmacher nicht ausreichend verträglich
säure, reinem Phenol sowie 30 bis 85 Molprozent mit dem Vinylchloridpolymerisat in den Mengen, in
eines oder mehrerer Alkylphenole mit einem nicht- 15 welchen er zur Erzielung des gewünschten Plastiziertertiären
Alkylsubstituenten mit 3 bis 7 Kohlen- effektes eingesetzt werden sollte.
Stoffatomen hergestellt worden sind, nach An- Die Erfindung betrifft daher die Verwendung von
spruch 1. flüssigen Triarylphosphorsäureestern in einer Menge
3. Verwendung von Triarylphosphorsäureestern, bis zu 150 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des
die aus einem Ester bildenden Derivat der Phos- ao Polymerisats, begrenzt durch die Verträglichkeit des
phorsäure und einem oder mehreren Phenolen, Phosphorsäureester und des Polymerisates, wobei der
von denen mindestens 20 Molprozent lsopropyl- Triarylphosphorsäureester aus einem Ester bildenden
phenol und/oder sek.-Butylphenole darstellen, Derivat der Phosphorsäure und einem oder mehreren
hergestellt worden sind, nach Anspruch 1. Phenolen hergestellt wurde, mit dem kennzeichnenden
«5 Merkmal, daß mindestens 20 Molprozent, vorzugsweise
30 bis 85 Molprozent, dieser Phenole Alkylphenole sind, die einen nichttertiären Alkylsubsti-
tuenten mit 3 bis 12, vorzugsweise 3 bis 7 Kohlenstoffatomen besitzen.
30 Die Triarylphosphorsäureester für die vorliegende
Verwendung sind bei gewöhnlicher Temperatur flüssig,
Die Erfindung betrifft die Verwendung von flüssigen und am meisten bevorzugt sind jene, deren Gesamt-Triarylphosphorsäureester
als Weichmacher für Vinyl- zusammensetzung durch die allgemeine Formel RO)3PO
Chloridpolymerisate. ausgedrückt werden kann, worin jeder Substituent R
Es ist übliche Praxis, zahlreiche Mischungen, welche 35 eine Phenyl- oder Alkylphenylgruppe darstellt, worin
Polymere oder Copolymere von Vinylchlorid enthal- der Alkylsubstituent bis zu 12 C-Atome besitzt, daten,
zu plastizieren, um sie biegsam zu machen. Die für durch gekennzeichnet, daß 30 bis 85 Molprozent der
diesen Zweck verwendeten Weichmacher sind gewöhn- R-Gruppen Isopropylphenyl und/oder sek.-Butyllich
Ester, und zwar ist die Klasse der Triarylphosphor- phenylgruppen sind.
säureester für diesen Zweck ausgedehnt eingesetzt 40 Der in vorliegender Erfindung durchweg ve-wendete
worden. Solche Phosphorsäureester wurden bis jetzt Ausdruck »Triarylphosphorsäureester« bezieht sich
gewöhnlich durch Veresterung verschiedener Kohlen- auf eine Mischung von separat hergestellten Triarylteerphenolfraktionen
hergestellt, welche unterschied- phosphorsäureestern ebenso wie auf eine aus einer
liehe Mengen Phenol, Cresole und Dimethylphenole Mischung von Phenolen hergestellte Triarylphosphorzusammen
mit kleinen Mengen, nicht über etwa 10 Ge- 45 säureestermischung. Eine derartige Triarylphosphorwichtsprozent,
höheren Alkylphenolen, gewöhnlich säureestermischung wird Verbindungen enthalten oder
Methyläthylphenole und Diäthylphenole, enthalten daraus bestehen, in denen die Arylgruppen sich von
können. Solche Weichmacher haben zahlreiche Vor- unterschiedlichen Phenolen herleiten und deshalb von
teile, sind jedoch mit dem wesentlichen Nachteil be· unterschiedlicher Art sind. Eine Mischung von gehaftet,
daß die plastifizierten Mischungen, in welche 50 trennt hergestellten Triarylphosphorsäureestern kann
sie einverleibt sind, dazu neigen, ihre Biegsamkeit bei für die vorliegenden Zwecke als einer Triarylphosphortiefen
Temperaturen zu verlieren. säureestermischung äquivalent betrachtet werden,
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß welche aus einer solchen Mischung von Phenolen herdie
Anwesenheit von nicht-tertiären Alkylsubstituenten gestellt wurde, daß sie eine entsprechende Gesamtmit
3 bis 12 Kohlenstoffatomen, insbesondere die 55 zusammensetzung besitzt.
Anwesenheit der Isopropyl- und/oder sek.-Butylgruppe Die vorliegenden Triarylphosphorsäureesterweich-
in mindestens einer der Arylgruppen der Triarylphos- macher, worin die Arylgruppen identisch sind, werden,
phorsäureester, Harzmischungen, welche ein Poly- abgesehen von ihrer Benutzung, in Mischung mit
merisat von Vinylchlorid zusammen mit solchen anderen Triarylphosphorsäureestern selten benutzt,
Estern als Weichmacher enthalten, mit sehr zufrieden- 60 da die Triarylphosphorsäureester mit den erforderstellender
Biegsamkeit bei tiefen Temperaturen schafft. liehen C3-ia-Alkylsubstituenten in jeder Arylgruppe
Dies gilt insbesondere dann, wenn man diese Harz- oft fest und/oder mit dem Polymerisat nicht verträglich
mischungen vergleicht mit Mischungen, worin andere sind, wenn sie in der gewünschten Menge eingesetzt
Triarylphosphorsäureester von entsprechendem Mole- werden. Es werden daher gewöhnlich gemischte Phoskulargewicht
und aus Kohlenteerphenolen hergestellt 65 phorsäureester oder Mischungen von Phosphorsäureähnlich
eingesetzt werden. Dieser Vergleich mit Ver- estern verwendet. Diese werden vorzugsweise durch die
bindungen von entsprechendem Molekulargewicht ist Umsetzung einer geeigneten Mischung von Phenolen
angemessen, da die Brauchbarkeit eines Weichmachers mit dem Ester bildenden Derivat der Phosphorsäure,
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