DE19854425A1 - Verwendung - Google Patents

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DE19854425A1
DE19854425A1 DE19854425A DE19854425A DE19854425A1 DE 19854425 A1 DE19854425 A1 DE 19854425A1 DE 19854425 A DE19854425 A DE 19854425A DE 19854425 A DE19854425 A DE 19854425A DE 19854425 A1 DE19854425 A1 DE 19854425A1
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Ilona Lange
Juergen Foell
Joerg-Dieter Klamann
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    • 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
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof

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Abstract

Kationische Schichtverbindungen der allgemeinen Formel (I) DOLLAR A [E¶e¶Z¶z¶D¶d¶V¶v¶(OH·-·)x](A·n-·)¶a¶ È qH¶2¶O DOLLAR A worin bedeuten: DOLLAR A - E ein einwertiges Kation aus der Gruppe der Alkalimetalle, DOLLAR A - e eine Zahl im Bereich von 0 bis 2, DOLLAR A - Z ein zweiwertiges Metall-Kation, DOLLAR A - z eine Zahl im Bereich von 0 bis 6, DOLLAR A - D ein dreiwertiges Metall-Kation, DOLLAR A - d eine Zahl im Bereich von 0 bis 3, DOLLAR A - V ein vierwertiges Metall-Kation, DOLLAR A - v eine Zahl im Bereich von 0 bis 1, DOLLAR A - (A·n-·) ein Säureanion der Ladung n-, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, DOLLAR A - q eine Zahl im Bereich von 1 bis 10, DOLLAR A - mit der Maßgabe, daß x > a und 3 + 2z + 3d + 4v = x + na ist, DOLLAR A deren Primärteilchen aus Kristallen aufgebaut sind, deren Größe im Bereich von 2 bis 25 Nanometern liegt, und deren Sekundärteilchengröße im Bereich von 7 bis 19 mum liegt, eignen sich in besonderer Weise zum Stabilisieren von halogenhaltigen Kunststoffen gegen thermischen und/oder photochemischen Abbau.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft die Verwendung kationischer Schichtverbindungen zum Sta­ bilisieren von halogenhaltigen Kunststoffen gegen thermischen und/oder photoche­ mischen Abbau. Dabei sind diese Schichtverbindungen spezieller Struktur dadurch charakterisiert, daß ihre Primärteilchen aus Kristalliten aufgebaut sind, deren Größe im Bereich von 2 bis 25 Nanometern liegt und daß die Größe ihrer Sekundärteilchen im Bereich von 7 bis 19 µm liegt.
Stand der Technik
Halogenhaltige Kunststoffe oder daraus hergestellte Formmassen neigen bekann­ termaßen zu Abbau- beziehungsweise Zersetzungsreaktionen, wenn sie thermischer Belastung ausgesetzt sind oder mit energiereicher Strahlung, zum Beispiel Ultra­ violettlicht, in Kontakt kommen. Um dem entgegenzuwirken werden sie üblicher­ weise mit Schwermetallverbindungen auf Basis von zum Beispiel Blei, Barium und/oder Cadmium ausgerüstet. Aus arbeitsphysiologischer Sicht besteht jedoch ein Bedürfnis, diese durchaus wirkungsvollen Stabilisatoren gegen weniger gesund­ heitsgefährdende Stoffe auszutauschen. Als Alternative zu den Schwermetallverbin­ dungen kommen beispielsweise Calcium- und Zinkseifen als Stabilisatoren in Be­ tracht, die jedoch nicht das Leistungsvermögen der genannten Schwermetallverbin­ dungen erreichen, so daß zur Steigerung ihrer stabilisierenden Wirkung Co- Stabilisatoren benötigt werden.
In der deutschen Patentschrift DE-C-30 19 632 (Kyowa Chemical Ind.) ist die Ver­ wendung von speziellen Hydrotalciten zur Inhibierung des thermischen oder ultra­ violetten Abbaus von halogenhaltigen thermoplastischen Harzen beschrieben. Diese Hydrotalcite sollen Kristallitgrößen von mindestens 60 Nanometern (600 Angström) aufweisen; darüber hinaus soll die Größe der sekundären Teilchen - der Fachmann spricht hier auch von Aggregaten oder Agglomeraten - vorzugsweise unterhalb von 5 µm und besonders bevorzugt unterhalb von 1 µm liegen.
DE-C-30 19 632 lehrt nachdrücklich, daß es für eine gute stabilisierende bzw. inhi­ bierende Wirkung hinsichtlich des thermischen oder Ultraviolett-Abbaus von ther­ moplastischen Harzen von entscheidender Bedeutung ist, daß die Kristallitgrößen des Hydrotalcits mindestens 60 Nanometer (600 Angström) und insbesondere min­ destens 100 Nanometer (1000 Angström) beträgt.
In diesem Zusammenhang wird ausgeführt, daß übliche Hydrotalcite Kristallitgrö­ ßen im Bereich von etwa 10 bis 30 Nanometern (100 bis 300 Angström) und Ag­ glomeratgrößen im Bereich von etwa 20 bis 70 µm aufweisen. Es wird ferner ausge­ führt, daß ausgedehnte Untersuchungen solcher Hydrotalcite gezeigt haben, daß, wenn man sie beispielsweise in Vinylchloridharze einarbeitet, diese Hydrotalcite die Entchlorierung der Harze beim Erhitzen beschleunigen oder sogar eine Zersetzung, Schwarzfärbung oder Schaumbildung der Harze bewirken. Zudem wurde festge­ stellt, daß diese Hydrotalcite eine schlechte Dispergierbarkeit in den Harzen haben und die rheologischen Eigenschaften der Harze während des Verformens sowie das Aussehen der fertigen Formkörper nachteilig beeinflussen. Dem Fachmann wird also klar die Lehre vermittelt, daß Hydrotalcite mit Kristallitgrößen im Bereich von etwa 10 bis 30 Nanometern und/oder Agglomeratgrößen im Bereich von etwa 20 bis 70 µm sich nicht zur Inhibierung des thermischen oder Ultraviolett-Abbaus von halogenhaltigen thermoplastischen Harzen eignen.
Kationische Schichtverbindungen sind bekannte Verbindungen, deren Struktur und Herstellung beispielsweise von W. T. Reichle in Chemtec (Januar 1986), Seiten 58-63, beschrieben werden.
Der Prototyp kationischer Schichtverbindungen ist das Mineral Hydrotalcit [Mg6Al2(OH)16](CO3).4 H2O. Hydrotalcit leitet sich strukturell vom Brucit [Mg(OH)2] ab. Brucit kristallisiert in einer Schichtstruktur mit den Metallionen in Oktaederlücken zwischen zwei Schichten aus hexagonal dicht gepackten (OH-)- Ionen. Dabei wird nur jede zweite Schicht der Oktaederlücken von Metallionen M besetzt, so daß Schichtpakete (OH)-M-(OH) entstehen. Die Zwischenschichten sind im Brucit leer, im Hydrotalcit sind einige - etwa jede zweite bis fünfte - der Mg(II)- Ionen statistisch durch Al(III)-Ionen ersetzt. Das Schichtpaket erhält dadurch insge­ samt eine positive Ladung. Diese Ladung wird durch Anionen ausgeglichen, die sich zusammen mit leicht entfernbarem Kristallwasser in den Zwischenschichten befinden. Schema 1 zeigt - schematisch - den Schichtaufbau von Hydrotalcit.
Schema 1
Struktur von Hydrotalcit
Hydrotalcite bilden pulverige, sich talkig anfühlende Massen mit BET-Oberflächen bis zu etwa 150 m2/g. Zwei Grundsynthesen sind literaturbekannt: Eine Möglichkeit der Synthese besteht darin, wäßrige Lösungen der entsprechenden Metallsalze mit Lauge zu behandeln, wobei der sich bildende Hydrotalcit ausfällt. Eine andere Möglichkeit geht von wasserunlöslichen Ausgangsverbindungen wie Metalloxiden und -hydroxiden aus. Es handelt sich hierbei um heterogene Reaktionen, die übli­ cherweise im Autoklaven ausgeführt werden.
Wie bereits erwähnt ist Hydrotalcit lediglich der Prototyp kationischer Schichtver­ bindungen. Die vom Hydrotalcit bekannten Synthesemethoden werden jedoch auch allgemein zur Synthese beliebiger kationischer Schichtverbindungen herangezogen. Wie dem Fachmann bekannt lassen sich diese Synthesemethoden ganz allgemein als Hydrothermalsynthese klassifizieren. Unter Hydrothermalsynthese im engeren Sin­ ne versteht man dabei die Synthese von Mineralien aus hocherhitzten - oberhalb einer Temperatur von 100°C und einem Druck von 1 atm - wäßrigen Suspensionen; Hydrothermalsynthesen werden meist in Druckgefäßen ausgeführt, da die angewen­ deten Temperaturen weit über der Siedetemperatur des Wassers liegen, meist sogar über dessen kritischer Temperatur (vergleiche Römpps Chemie-Lexikon, 71973, S. 1539).
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, Stabilisatoren für halogen­ haltige Kunststoffe bereitzustellen. Diese Stabilisatoren sollten sich im Vergleich zum bekannten Stand der Technik durch ein verbessertes Wirkungsprofil auszeich­ nen. Insbesondere sollten damit ausgerüstete halogenhaltige Kunststoffe bei thermi­ scher Belastung über verbesserte Werte im Bereich der Anfangsfarbe verfügen. Die Stabilisatoren sollten ferner über folgende Eigenschaften verfügen: Gute Verträg­ lichkeit mit Calcium- und/oder Zinkverbindungen; Dispergierbarkeit in halogenhal­ tigen Kunststoffen, ohne deren rheologische Eigenschaften nachteilig zu beeinflus­ sen; ausgeprägte Fähigkeit, die Zersetzungsprodukte von halogenhaltigen Kunststof­ fen gut abzufangen; dies bedeutet insbesondere verbesserte Eigenschaften hinsicht­ lich der Fähigkeit, Chlorwasserstoff zu absorbieren; gute Langzeitstabilität von da­ mit ausgerüsteten halogenhaltigen Kunststoffen, insbesondere PVC (Polyvinylchlo­ rid).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung kationischer Schicht­ verbindungen der allgemeinen Formel (I)
[EeZzDdVv(OH-)x](An-)a.q H2O (I)
worin bedeuten:
  • - E ein einwertiges Kation aus der Gruppe der Alkalimetalle,
  • - e eine Zahl im Bereich von 0 bis 2,
  • - Z ein zweiwertiges Metall-Kation,
  • - z eine Zahl im Bereich von 0 bis 6,
  • - D ein dreiwertiges Metall-Kation,
  • - d eine Zahl im Bereich von 0 bis 3,
  • - V ein vierwertiges Metall-Kation,
  • - v eine Zahl im Bereich von 0 bis 1,
  • - (An-) ein Säureanion der Ladung n-, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, und
  • - q eine Zahl im Bereich von 1 bis 10,
  • - mit der Maßgabe, daß x < a und e + 2z + 3d + 4v = x + na ist,
wobei die Primärteilchen dieser Schichtverbindungen aus Kristalliten aufgebaut sind, deren Größe im Bereich von 2 bis 25 nm liegt, und wobei die Größe der Se­ kundärteilchen dieser Schichtverbindung im Bereich von 7 bis 19 µm liegt, zum Stabilisieren von halogenhaltigen Kunststoffen gegen thermischen und/oder photo­ chemischen Abbau.
Der Begriff der Primärteilchen ist dem Fachmann bekannt. Es handelt sich hierbei um die Bausteine beziehungsweise Grundelemente, die den sogenannten Agglome­ raten, der typischen quasi-makroskopischen Struktur kationischer Schichtverbin­ dungen, zu Grunde liegen. Bei den Agglomeraten spricht man auch von Sekundär­ teilchen.
Im Hinblick auf die Kristallite und deren Größe gilt im Rahmen der vorliegenden Erfindung das folgende: Die Kristallitgröße ist eine durch Röntgenbeugung zugäng­ liche Größe. Sie wird bestimmt durch die dem Fachmann bekannte Röntgenbeu­ gungsanalyse in theta-theta-Konfiguration. Hierzu wird das Kristallpulver der katio­ nischen Schichtverbindung mittels des marktüblichen Spektrometers vom Typ "D5000" der Firma Brucker der Röntgenbeugung in theta-theta-Konfiguration un­ terworfen, wobei man einen Cu-K-alpha-Strahler mit einer Wellenlänge von 1,540598 Angström einsetzt. Aus der Halbwertsbreite des Hauptreflexes - worunter der Reflex mit der höchsten Intensität zu verstehen ist - errechnet sich auf Basis der dem Fachmann bekannten Scherrer-Gleichung
D = (k × λ × 57,3)/(β1/2 × cos ϑ)
die Kristallitgröße D. In der Gleichung bedeuten: k ist eine Konstante, deren Wert im vorliegenden Fall mit 1,0 festgesetzt wird; "×" steht für Multiplikation; "/" steht für Division; λ ist die Wellenlänge und hat den obengenannten Wert von 1,540598 Angström; "57,3" ist ein Umrechnungsfaktor bei der Messung von β1/2 in Winkel­ graden; β1/2 ist die Halbwertsbreite des Hauptreflexes; ϑ (= theta) ist der Beu­ gungswinkel des Hauptreflexes. Die Kristallitgröße ist mithin eine unter Zugrunde­ legung der genannten Röntgenbeugungsanalyse experimentell bestimmbare Kenn­ größe.
In einer Ausführungsform liegt die Kristallitgröße der kationischen Schichtverbin­ dungen im Bereich von 2 bis 15 Nanometern und insbesondere im Bereich von 2 bis 10 Nanometern.
Im Hinblick auf die Sekundärteilchen und deren Größe gilt im Rahmen der vorlie­ genden Erfindung das folgende: Die Sekundärteilchengröße ist eine durch Fraunho­ fer-Beugung zugängliche Größe. Sie wird bestimmt durch Partikelgrößenanalyse einer wäßrigen Dispersion der jeweiligen kationischen Schichtverbindung. Hierzu setzt man ein handelsübliches Gerät vom Typ "Helos H0720" der Firma Sympathec (Clausthal-Zellerfeld, Deutschland) ein, wobei man als Dispergiersystem die Sus­ pensionszelle SUCELL und als Flüssigkeit vollentsalztes Wasser einsetzt und wobei die Brennweite 100 mm, die Zykluszeit 1000 ms und die Meßzeit 10 s beträgt.
Man erhält bezüglich der Größe der Sekundärteilchen eine Verteilungskurve. Der sogenannte x50-Wert wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Sekundär­ teilchengröße bezeichnet. Unter dem x50-Wert ist zu verstehen, daß 50% aller Teil­ chen der kationischen Schichtverbindung eine Größe aufweisen, die kleiner oder gleich diesem Wert (in Mikrometern, µm) ist.
In einer Ausführungsform haben die Sekundärteilchen der erfindungsgemäßen Schichtverbindungen eine Größe im Bereich von 8 bis 15 µm.
Im Hinblick auf die Primärteilchen der kationischen Schichtverbinungen (I) mit ei­ ner Kristallitgröße im Bereich von 2 bis 25 nm und einer Sekundärteilchengröße im Bereich von 7 bis 19 µm gilt folgendes: Die Primärteilchengröße ist an sich nicht kritisch, liegt jedoch vorzugsweise im Bereich von etwa 100 bis 1000 Nanometern. Die Primärteilchengröße ist eine durch Elektronenmikroskopie zugängliche Größe. Sie wird bestimmt durch die dem Fachmann bekannte Transferelektronenmikrosko­ pie (TEM).
In einer Ausführungsform hat v in der allgemeinen Formel (I) den Wert Null. Diese Schichtverbindungen lassen sich mithin durch die allgemeine Formel (I*) beschrei­ ben:
[EeZzDd(OH-)x](An-)a.q H2O (I*)
worin bedeuten:
  • - E ein einwertiges Kation aus der Gruppe der Alkalimetalle,
  • - e eine Zahl im Bereich von 0 bis 2,
  • - Z ein zweiwertiges Metall-Kation,
  • - z eine Zahl im Bereich von 0 bis 6,
  • - D ein dreiwertiges Metall-Kation,
  • - d eine Zahl im Bereich von 0 bis 3,
  • - (An-) ein Säureanion der Ladung n-, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, und
  • - q eine Zahl im Bereich von 1 bis 10,
  • - mit der Maßgabe, daß x < a und e + 2z + 3d = x + na ist.
In einer Ausführungsform hat e in der allgemeinen Formel (I) den Wert Null. Diese Schichtverbindungen lassen sich mithin durch die allgemeine Formel (I**) be­ schreiben:
[ZzDdVv(OH-)x](An-)a.q H2O (I**)
worin bedeuten:
  • - Z ein zweiwertiges Metall-Kation,
  • - z eine Zahl im Bereich von 0 bis 6,
  • - D ein dreiwertiges Metall-Kation,
  • - d eine Zahl im Bereich von 0 bis 3,
  • - V ein vierwertiges Metall-Kation,
  • - v eine Zahl im Bereich von 0 bis 1,
  • - (An-) ein Säureanion der Ladung n-, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, und
  • - q eine Zahl im Bereich von 1 bis 10,
  • - mit der Maßgabe, daß x < a und 2z + 3d + 4v = x + na ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform haben e und v in der allgemeinen Formel (I) jeweils den Wert Null. Diese Schichtverbindungen lassen sich mithin durch die all­ gemeine Formel (I***) beschreiben:
[ZzDd(OH-)x](An-)a.q H2O (I***)
worin bedeuten:
  • - Z ein zweiwertiges Metall-Kation,
  • - z eine Zahl im Bereich von 0 bis 6,
  • - D ein dreiwertiges Metall-Kation,
  • - d eine Zahl im Bereich von 0 bis 3,
  • - (An-) ein Säureanion der Ladung n-, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, und
  • - q eine Zahl im Bereich von 1 bis 10,
  • - mit der Maßgabe, daß x < a und 2z + 3d = x + na ist.
Die Schichtverbindungen gemäß Formel (I***) haben hinsichtlich der Zusammen­ setzung mithin die dem Fachmann bekannte Struktur der "klassischen" Hydrotalcite. Von diesen sind wiederum jene bevorzugt, bei denen D Aluminium, d die Zahl 1 und z eine Zahl im Bereich von 1 bis 5 bedeuten. Diese speziellen Hydrotalcite werden durch die allgemeine Formel (I****) charakterisiert:
[ZzAl(OH-)x](An-)a.q H2O (I****)
worin bedeuten:
  • - Z ein zweiwertiges Metall-Kation,
  • - z eine Zahl im Bereich von 1 bis 5,
  • - (An-) ein Säureanion der Ladung n-, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, und
  • - q eine Zahl im Bereich von 1 bis 10,
  • - mit der Maßgabe, daß x < a und 2z + 3 = x + na ist.
Bevorzugt im Sinne der Erfindung sind solche kationische Schichtverbindungen (I), in der Z für mindestens ein zweiwertiges Metallion, ausgewählt aus der Gruppe Magnesium, Calcium und Zink steht. Bevorzugt steht Z für genau ein zweiwertiges Metallion aus der genannten Gruppe und insbesondere für Magnesium. Ganz be­ sonders bevorzugt werden kationische Schichtverbindungen der allgemeinen Formel I, in denen An- für ein Säureanion mit der Ladung (n-) ausgewählt aus der Anio­ nengruppe Carbonat, Hydrogencarbonat, Perchlorat, Acetat, Nitrat, Tartrat, Oxalat und Jodid steht, vorzugsweise für Carbonat. Wenn bei der Erläuterung zu obiger Formel I von mindestens einem zweiwertigen Metallion die Rede ist, so bedeutet dies, daß in der kationischen Schichtverbindung unterschiedliche zweiwertige Me­ tallionen nebeneinander vorliegen können. Die Indices x, y und z sowie m können ganze oder gebrochene Zahlen innerhalb der angegebenen Bedingungen sein. Be­ sonders vorteilhaft sind kationische Schichtverbindungen der allgemeinen Formel I, in der Z für Magnesium und An- für Carbonat steht.
Wie schon gesagt lassen sich die erfindungsgemäßen Verbindungen (I) mit Kristal­ litgrößen im Bereich von 2 bis 25 Nanometern und einer Größe der Sekundärteil­ chen im Bereich von 7-19 µm in vorteilhafter Weise als Stabilisatoren für halogen­ haltige thermoplastische Massen einsetzen. Beispiele für derartige Harze sind PVC, Polyvinylidenchlorid, chloriertes oder chlorsulfoniertes Polyethylen, chloriertes Polypropylen oder chlorierte Ethylen/Vinylacetat-Copolymere. Besonders geeignet sind die erfindungsgemäß hergestellten kationischen Schichtgitterverbindungen als Stabilisatoren für Harze vom PVC-Typ, worunter einerseits Vinylchlorid- Homopolymere, andererseits Copolymere von Vinylchlorid mit anderen Monome­ ren zu verstehen sind.
Bevorzugt ist dabei die Verwendung der erfindungsgemäß einzusetzenden kationi­ schen Schichtverbindungen als Co-Stabilisatoren für mit Calcium- und/oder Zink­ salzen von Carbonsäuren mit 6 bis 22 C-Atomen stabilisierte halogenhaltige Kunst­ stoffe. Insbesondere werden die erfindungsgemäß einzusetzenden kationischen Schichtverbindungen als Co-Stabilisatoren in Polyvinylchlorid eingesetzt. Dazu werden die kationischen Schichtverbindungen - ohne Berücksichtigung des Anteils der gegebenenfalls vorhandenen organischen Additive - in Mengen von 0,01 bis 5, vorzugsweise 0,1 bis 3 Gew.-Teilen - bezogen auf 100 Gew.-Teile Kunstharze - zu­ gesetzt. In der Regel werden sie mit den in Granulatform vorliegenden Kunststoffen mechanisch vermischt, bevor die Verformung, beispielsweise im Kalander- und Extrusionsverfahren durchgeführt wird. Meistens gleichzeitig mit den kationischen Schichtverbindungen werden die handelsüblichen Zink- und/oder Calciumsalze von Carbonsäuren mit 6 bis 22 C-Atomen als übliche Stabilisatoren eingemischt. Selbst­ verständlich können auch weitere konventionelle Additive, wie die in der europäi­ schen Anmeldung EP-A-189 899 beschriebenen Hitzestabilisatoren eingesetzt wer­ den. Die Mengen der Stabilisatoren und Co-Stabilisatoren untereinander können beliebig variieren, mit der Maßgabe, daß der Gesamtstabilisatorzusatz innerhalb der Mengengrenze von 0,5 bis 5 Gew.-Teile - bezogen auf 100 Gew.-Teile Kunstharze - liegt. Die Mindestmenge an kationischer Schichtverbindung beträgt demgemäß mindestens 0,01 Gew.-%.
Durch die Verwendung der erfindungsgemäß einzusetzenden kationischen Schicht­ verbindungen wird die Wirkung von Zink- und/oder Calciumseifen bei der Stabili­ sierung der halogenhaltigen Kunststoffe verbessert. Zudem sind die erfindungsge­ mäßen kationischen Schichtverbindungen als Co-Stabilisatoren hervorragend in den halogenhaltigen Kunststoffen einarbeitbar, ohne die Rheologie der Kunststoffe nachträglich zu beeinträchtigen.
Gewünschtenfalls können die erfindungsgemäß einzusetzenden kationischen Schichtverbindungen anschließend mit mindestens einem flüssigen oder niedrig schmelzenden, dispergierend wirkenden Additiv ausgewählt aus Verbindungen der nachfolgend aufgezählten Gruppen A) bis F) durch intensives Vermischen bei Raumtemperatur (15 bis 25°C) oder einer Temperatur unterhalb der Zersetzung­ stemperaturen der kationischen Schichtverbindungen und/oder der Additive, vor­ zugsweise unterhalb 300°C modifiziert werden. Die Gruppen A) bis F) sind:
  • A) Polyole mit 3 bis 30 C-Atomen und mindestens 2 Hydroxylgruppen.
  • B) Ester von teilweise oder vollständig epoxidierten ungesättigten Carbonsäuren mit 6 bis 22 C-Atomen.
  • C) Voll- und Partialester von Polyolen mit 3 bis 30 C-Atomen und 2 bis 12 Hy­ droxylgruppen mit Carbonsäuren mit 6 bis 22 C-Atomen.
  • D) Alkyl- und Arylphosphite.
  • E) Anionen von gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 C-Atomen.
  • F) in Wasser mit pH-Werten über 8 lösliche Polymere mit einem Molekulargewicht von 500 bis 50000.
Als Additive der Gruppe A) kommen Polyole mit mindestens zwei Hydroxylgrup­ pen und insgesamt 3 bis 30 C-Atomen in Betracht. Beispiele für derartige Polyole sind Diole mit 3 bis 30 C-Atomen, wie Butandiole, Hexandiole, Dodecandiole, und Polyole wie Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Glycerin sowie deren technische Oli­ gomergemische mit durchschnittlichen Kondensationsgraden von 2 bis 10. Ganz besonders bevorzugt werden Polyole mit 3 bis 30 C-Atomen, deren C-Skelette im Abstand von 3 C-Atomen mindestens eine Hydroxylgruppe oder einen Ethersauer­ stoff tragen, vorzugsweise Glycerin und/oder die technischen Oligoglyceringemi­ sche mit durchschnittlichen Kondensationsgraden von 2 bis 10. Insbesondere ist hierfür auch das als "THEIC" bekannte Tris-(2-hydroxyethyl)isocyanurat.
Bei den Additiven der Gruppe B) handelt es sich um Ester von teilweise oder voll­ ständig epoxidierten ungesättigten Carbonsäuren mit 6 bis 22 C-Atomen. Geeignete Ester sind Ester von ein-, zwei- und/oder dreiwertigen Alkoholen, die vollständig mit epoxidierten ungesättigten Carbonsäuren mit 6 bis 22 C-Atomen verestert sind wie Methyl-, 2-Ethylhexyl-, Ethylenglykol-, Butandiol-, Neopentylglykol-, Glyce­ rin- und/oder Trimethylolpropanester von epoxidierter Lauroleinsäure, Palmitolein­ säure, Ölsäure, Ricinolsäure, Linolsäure und/oder Linolensäure. Bevorzugt werden Ester von dreiwertigen Alkoholen und vollständig epoxidierten ungesättigten Car­ bonsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen, und insbesondere Ester von Glycerin mit voll­ ständig epoxidierten ungesättigten Carbonsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen. Die Car­ bonsäurekomponente kann sich beispielsweise von Palmitoleinsäure, Ölsäure, Elai­ dinsäure, Petroselinsäure, Ricinolsäure, Linolensäure, Gadoleinsäure oder Erucasäu­ re ableiten. Die ungesättigten Carbonsäuren werden nach bekannten Verfahren epoxidiert. Wie in der Fettchemie üblich, können die epoxidierten Carbonsäuregly­ ceride auch technische Gemische darstellen, wie man sie durch Epoxidation von natürlichen ungesättigten Fetten und Ölen erhält. Vorzugsweise wird epoxidiertes Rüböl, epoxidiertes ungesättigtes Sojaöl und/oder epoxidiertes Sonnenblumenöl neuer Züchtung eingesetzt.
Bei den Additiven der Gruppe C) handelt es sich um Voll- oder Partialester, die nach den einschlägigen Methoden der präparativen organischen Chemie, beispiels­ weise durch säurekatalysierte Umsetzung von Polyolen mit Carbonsäuren erhalten werden. Als Polyolkomponente kommen dabei solche in Betracht, die bereits in der Gruppe A) besprochen wurden. Als Säurekomponente werden bevorzugt aliphati­ sche, gesättigte und/oder ungesättigte Carbonsäuren mit 6 bis 22 C-Atomen wie Ca­ pronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmitoleinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Ricinolsäure, Linolsäure, Linolensäure, Behensäure oder Erucasäure. Wie in der Fettchemie üblich, kann die Carbonsäure­ komponente auch ein technisches Gemisch darstellen, wie es bei der Druckspaltung von natürlichen Fetten und Ölen anfällt. Bevorzugt werden Partialester von Glycerin und insbesondere von dessen technischen Oligoglyceringemischen mit durch­ schnittlichen Kondensationsgraden von 2 bis 10 und gesättigten und/oder ungesät­ tigten aliphatischen Carbonsäuren mit 6 bis 22 C-Atomen.
Als Additive bei Gruppe D) können Alkyl- und Arylphosphite eingesetzt werden, vorzugsweise solche der allgemeinen Formel II, in der R1, R2 und R3 unabhängig voneinander für einen Alkylrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder einen Phenyl­ rest stehen. Typische Beispiele für Additive der Gruppe D) sind Tributylphosphit, Triphenylphosphit, Dimethylphenylphosphit und/oder Dimethylstearylphosphit. Bevorzugt wird Diphenyldecylphosphit.
Als Additive der Gruppe E) kommen Anionen von gesättigten oder ein- oder mehr­ fach ungesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 C-Atomen in Betracht, die linear oder verzweigt sein können. Aufgrund der leichteren Verfügbarkeit sind lineare Fettsäu­ ren bevorzugt. Dabei sind reine Fettsäuren wie beispielsweise Laurinsäure, Myri­ stinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Lauroleinsäure, Myristoleinsäure, Palmito­ leinsäure, Ölsäure, Linolsäure oder Linolensäure geeignet. Ökonomisch attraktiv ist es jedoch auch, Fettsäuregemische einzusetzen, wie sie aus der Spaltung natürlicher Öle und Fette erhältlich sind. Dabei ist es unerheblich, ob die Fettsäuren als solche oder als - vorzugsweise wasserlösliche - Salze, beispielsweise als Natrium- oder Kaliumsalze eingesetzt werden. Da die Reaktionsmischung stark alkalisch ist, wird das Reaktionsprodukt die Fettsäuren in jedem Falle in Form ihrer Anionen enthal­ ten.
Additive der Gruppe F) sind in Wasser mit pH-Werten oberhalb 8, vorzugsweise mit pH-Werten von 9 bis 12 lösliche Polymere, die ein durchschnittliches (Zahlen­ mittel) Molekulargewicht von 500 bis 50000 besitzen. Der Begriff "löslich" bedeu­ tet in diesem Zusammenhang, daß die polymeren Additive zu mehr als 0,01 Gew.-% in einer wäßrigen Lösung mit pH 10, eingestellt mit Alkalihydroxiden bei 20°C, vorzugsweise zu mindestens 0,1 Gew.-% und insbesondere unter den angegebenen Bedingungen vollständig klar gelöst sind. Prinzipiell können als polymere Additive alle Polymere eingesetzt werden, die der Fachmann als Pigmentdispergatoren (ver­ gleiche Kirk-Othmer "Encyclopedia of Chemical Technology", Vol. 7, third Edition, 1979, Seiten 840-841 oder Ullmann's "Encyclopedia of Industrial Chemistry", Vol A8, 5th Edition, 1987, Seiten 586-601) kennt, sofern sie die Vorraussetzungen der Löslichkeit und des Molekulargewichts erfüllen. Bevorzugt werden als polymere Additive Acrylsäure- und Methacrylsäurehomo- und -copolymere, Ligninsulfonate und Trimerfettsäuren. Insbesondere geeignet sind polymere Additive ausgewählt aus der Gruppe Polymere von Acrylsäure und Methacrylsäure sowie deren Copoly­ mere mit sulfonsäuregruppenhaltigen ungesättigten Monomeren, phosphonsäure­ gruppenhaltigen ungesättigten Monomeren, ungesättigten aliphatischen Carbonsäu­ ren mit 3 bis 5 C-Atomen, Amiden von ungesättigten aliphatischen Carbonsäuren mit 3 bis 5 C-Atomen, aminogruppenhaltigen ungesättigten Monomeren und/oder deren Salze, Vinylacetat, Vinylchlorid, Acrylnitril, Vinylidenchlorid, 1,3-Butadien, Styrol, Alkylstyrolen mit 1 bis 4 C-Atomen im Alkylrest. Beispiele dafür sind Po­ lyacrylsäure, Polymethacrylsäure - im folgenden werden Acrylsäure und Methacryl­ säure sowie deren Derivate vereinfacht als (Meth)acrylsäure bzw. Derivate abge­ kürzt - und/oder deren Salze wie Polynatrium(meth)acrylat, Copolymere von (Meth)acrylsäure mit Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Styrolsulfonsäure, µ- Methylstyrol, 2-Vinylpyridin, 1-Vinylimidazol, Dimethylaminopro­ pyl(meth)acrylamid, 2-(Meth)acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, (Meth)acrylamid, N-Hydroxydimethyl(metha)acrylamid und/oder deren Salze. Ganz besonders bevorzugt unter den polymeren Additiven sind solche, die einen überwie­ gend anionischen Charakter aufweisen, das heißt, die mehrheitlich Säuregruppen frei oder in Form ihrer Salze tragen. Insbesondere bevorzugt sind Polymere von (Meth)acrylsäure sowie deren Copolymerisate mit Styrol, Alkylstyrolen mit 1 bis 4 C-Atomen im Alkylrest, Styrolsulfonsäure, Maleinsäure und/oder deren Salze, ins­ besondere deren Natriumsalze und Maleinsäureanhydrid. Zweckmäßigerweise be­ sitzen die polymeren Additiven ein Molekulargewicht von 1000 bis 10000. Die Her­ stellung der polymeren Additive kann nach bekannten Verfahren wie Substanz- oder Lösungsmittelpolymerisation erfolgen (vergleiche Ullmann's Encyclopädie der technischen Chemie, Band 19, 4. Auflage, Seiten 2-11, 1980). Verfahren zur Her­ stellung von Ligninsulfonsäure bzw. deren Salze werden ebenfalls in Ullmann's En­ cyclopädie der technischen Chemie, Band 16, 4. Auflage, Seiten 254-257, 1978, beschrieben. Trimerfettsäuren sind handelsübliche Produkte, die als Rückstand bei der Dimerfettsäuredestillation anfallen, wie Pripol® 1040 der Fa. Unichema oder Emery® 1000 der Fa. Emery.
Unter dem Begriff der niedrig schmelzenden Additiven der Gruppen A) bis F) wer­ den solche Additive verstanden, die unter den obengenannten Zersetzungstempera­ turen bei Normaldruck in den flüssigen Zustand überführt werden können. Anstelle des intensiven Vermischens können gewünschtenfalls die nach der Herstellung er­ haltenen kationischen Schichtverbindungen anschließend mit einem oder mehreren Additiven ausgewählt aus den Gruppen A) bis F) in Anwesenheit von polaren orga­ nischen Lösungsmitteln oder von Wasser vermahlen, vorzugsweise mit Mahlkör­ permühlen und insbesondere mit einer Kugelmühle, getrocknet und gegebenenfalls nachgetrocknet werden. Unter dem Begriff der polaren organischen Lösungsmittel werden bei Raumtemperatur (15 bis 25°C) flüssige Kohlenwasserstoffverbindungen verstanden, die mindestens einen elektronegativeren Substituenten als Kohlenstoff tragen. Dazu zählen Chlorkohlenwasserstoffe, Alkohole, Ketone, Ester, Ether und/oder Glykolether. Geeignete polare organische Lösungsmittel sind Methanol, Ethanol, n-Butanol, Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanol, Isophoron, Ethylacetat, Milchsäureethylester, 2-Methoxyethylacetat, Tetrahydrofu­ ran, Ethylglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether. Für diese nach­ trägliche, d. h. nach Trocknung der erfindungsgemäß hergestellten kationischen Schichtverbindungen zu einem Pulver, erfolgende Modifizierung mit den organi­ schen Additiven kommen Additivmengen zwischen etwa 5 und etwa 100 Gew.-%, bezogen auf die kationische Schichtverbindung, in Betracht.
Die erfindungsgemäß einzusetzenden kationischen Schichtgitterverbindungen kön­ nen als alleinige Stabilisatoren für halogenhaltige thermoplastische Harze verwendet werden. Vorzugsweise werden sie jedoch in Kombination mit anderen Stabilisatoren eingesetzt. Neben dem bereits erwähnten Einsatz in Kombination mit Metallseifen kommen hier vor allem 1,3-Diketonverbindungen, organische Ester der phosphori­ gen Säure, Polyole und Aminosäuren in Betracht.
Beispiele für 1,3-Diketonverbindungen sind: Dibenzoylmethan, Stearoylbenzoyl­ methan, Palmitoylbenzoylmethan, Myristoylbenzoylmethan, Lauroylbenzoyl­ methan, Benzoylaceton, Acetylaceton, Tribenzoylmethan, Diacetylacetobenzol, p- Methoxys und Stearolyacetophenon, Acetoessigsäureester.
Beispiele für geeignete Ester der phosphorigen Säure sind Triarylphosphite wie Tri­ phenylphosphit, Tris(p-nonylphenyl)phosphit (TNPP); Alkylarylphosphite wie Mo­ noalkyldiphenylphosphite, zum Beispiel Diphenylisooctylphosphit, Diphenylisode­ cylphosphit und Dialkylmonophenylphosphite wie Phenyldiisooctylphosphit, Phe­ nyldiisodecylphosphit und Trialkylphosphite wie Triisooctylphosphit und Tristea­ rylphosphit.
Beispiele für geeignete Polyole sind Trimethylolpropan, Di-(trimethylolpropan), Erythritol, Pentaerythritol, Dipentaerythritol, Sorbitol, Mannitol.
Beispiele für Aminosäurederivate sind Glycin, Alanin, Lysin, Tryptophan, Acetyl­ methionin, Pyrrolidoncarbonsäure, beta-Aminocrotonsäure, alpha-Aminoacrylsäure, alpha-Aminoadipinsäure sowie davon abgeleitete Ester. Die Alkoholkomponenten dieser Ester umfassen einwertige Alkohole wie Methanol, Ethanol, Propanol, iso- Propanol, Butanol, 2-Ethylhexanol, Octanol, iso-Octanol, Laurylalkohol, Stearylal­ kohol, sowie Polyole wie Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Butandiol, 1,4- Butandiol, Glycerin, Diglycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythritol, Dipentae­ rythritol, Sorbitol und Mannitol.
Beispiele für geeignete Epoxyverbindungen sind epoxydertes Sojaöl, epoxydiertes Rapsöl, epoxydierte Ester ungesättigter Fettsäuren wie Epoxymethyloleat, Epoxy­ butyloleat, epoxydierte alicyclische Substanzen, Glycidylether wie Bisphenol-A- diglycidylether, Bisphenol-F-diglycidylether, ferner Glycidylester wie Glycidy­ lacrylat und Glycidylmethacrylat.
Zur Herstellung der erfindungsgemäß einzusetzenden kationischen Schichtverbin­ dungen können an sich alle Techniken eingesetzt werden, durch die sichergestellt ist, daß die den Primärteilchen der Schichtverbindungen zu Grunde liegenden Kri­ stallitgröße gezielt im Bereich von 2 bis 25 Nanometern und die Größe der Sekun­ därteilchen gezielt im Bereich von 7 bis 19 µm eingestellt werden kann. Hierzu sei auch auf den Beispielteil verwiesen.
Als Quelle zweiwertiger Metallionen kommen deren Carbonate, Hydroxocarbonate, Hydroxide, Oxide oder deren wasserlösliche Salze wie beispielsweise die Nitrate, Chloride, Sulfate oder Perchlorate in Betracht. Besonders bevorzugt ist es, solche Quellen zweiwertiger Metallionen zu wählen, die bereits das Anion An- enthalten.
In diesem Falle ist es nicht erforderlich, eine zusätzliche Quelle dieser Anionen zu­ zusetzen. Beispielsweise ist es besonders bevorzugt, zumindest einen Teil der zweiwertigen Metallionen als Carbonate oder als Hydroxocarbonate einzusetzen. Verwendet man als Quelle zweiwertiger Metallionen ausschließlich deren Oxide oder Hydroxide, ist es erforderlich, eine zusätzliche Quelle der Anionen An- einzu­ setzen, beispielsweise in Form von Alkalimetallsalzen. Dabei sind Alkalimetallsalze der Kohlensäure und/oder von Oxosäuren von Halogenen wie beispielsweise der Perchlorsäure bevorzugt, die in Mengen von 1 bis 100 Mol-% bezüglich des Alumi­ niumgehalts der Reaktionsmischung zugesetzt werden können. Beispielsweise kann dem Reaktionsansatz Natriumcarbonat zugesetzt werden.
Als Aluminiumquelle kann sowohl feinteiliges, aktives Aluminium-(III)-hydroxid in Kombination mit Natriumhydroxid als auch NaAlO2 eingesetzt werden. Ferner Aluminiumchlorid, -bromid, -nitrat- und -sulfat.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Mittel zum Stabilisieren von halogenhaltigen Kunststoffen gegen thermischen und/oder photochemischen Abbau, enthaltend kationische Schichtverbindungen der allgemeinen Formel (I)
[EeZzDdVv(OH-)x](An-)a.q H2O (I)
worin bedeuten:
  • - E ein einwertiges Kation aus der Gruppe der Alkalimetalle,
  • - e eine Zahl im Bereich von 0 bis 2,
  • - Z ein zweiwertiges Metall-Kation,
  • - z eine Zahl im Bereich von 0 bis 6,
  • - D ein dreiwertiges Metall-Kation,
  • - d eine Zahl im Bereich von 0 bis 3,
  • - V ein vierwertiges Metall-Kation,
  • - v eine Zahl im Bereich von 0 bis 1,
  • - (An-) ein Säureanion der Ladung n-, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, und
  • - q eine Zahl im Bereich von 1 bis 10,
  • - mit der Maßgabe, daß x < a und e + 2z + 3d + 4v = x + na ist,
wobei die Primärteilchen dieser Schichtverbindungen aus Kristalliten aufgebaut sind, deren Größe im Bereich von 2 bis 25 nm liegt, und wobei die Größe der Se­ kundärteilchen dieser Schichtverbindung im Bereich von 7 bis 19 µm liegt.
Beispiele A) Herstellung Beispiel 1 Ansatz Lösung 1
75,0 g NaOH 50%ig
44,5 g Al(OH)3-Feuchthydrat (mit 59,3% Al2O3)
27,4 g Soda wasserfrei
100 g Wasser
Lösung 2
70,5 g Wasser
130,0 g MgCl2.6 H2O
Lösung 3
152,6 g NaOH 50%ig
Durchführung
Etwa 500 ml flüssiger Stickstoff wurden bei 20°C in einem offenen 1-l- Dreihalskolben vorgelegt, innerhalb einer halben Stunde wurden gleichzeitig - je­ doch separat - Lösung 1 und Lösung 2 kontinuierlich dazugetropft. Wegen der ra­ schen Verdampfung des Stickstoffs wurden im Verlauf dieser halben Stunde weitere 500 ml flüssiger Stickstoff nachdosiert und zwar in 5 Portionen zu je 100 ml in Ab­ ständen von jeweils 5 Minuten. Nun ließ man die im Kolben befindliche feste weiße Masse auftauen, danach wurde Lösung 3 zu der aufgetauten Masse zugegeben. An­ schließend wurde 8 Stunden bei 80°C temperiert. Das erhaltene Produkt wurde dann filtriert und 2-mal mit je 500 ml Wasser gewaschen. Das erhaltene Produkt (55,6 g) wurde anschließend einer Wasserdampftrocknung unterworfen. Dazu wur­ de es in einer Tonschale (Durchmesser etwa 15 cm, Schichthöhe etwa 0,5 cm) aus­ gebreitet, diese Tonschale in einen auf 240°C temperierten Muffelofen gestellt und über eine Zeitdauer von 5 Stunden kontinuierlich Wasserdampf enthaltende Luft über das zu trocknende Gut geleitet. Die Wasserdampf enthaltende Luft wurde wie folgt erzeugt: Bei 20°C wurde Raumluft einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65% bei einer Durchflußgeschwindigkeit von 80 l/h (Liter pro Stunde) durch eine Waschflasche, die 1 Liter Wasser einer Temperatur von 20°C enthielt, geleitet. Der auf diese Weise mit Wasserdampf angereicherte Luftstrom wurde anschließend kontinuierlich über eine Zeitdauer von 3 Stunden über das zu trocknende Gut im Muffelofen geleitet.
Beispiel 2 Ansatz Lösung 1
75,0 g NaOH 50%ig
44,5 g Al(OH)3-Feuchthydrat (mit 59,3% Al2O3)
27,4 g Soda wasserfrei
100 g Wasser
Lösung 2
70,5 g Wasser
130,0 g MgCl2.6 H2O
Lösung 3
152,6 g NaOH 50%ig
Durchführung
Wie Beispiel 1, jedoch wurde der flüssige Stickstoff nicht in den Kolben gegeben, sondern der Kolben wurde von außen mit flüssigem Stickstoff gekühlt. Die Lösun­ gen 1 und 2 wurden also in den leeren, von außen gekühlten Kolben getropft.
Beispiel 3 Ansatz Lösung 1
75,0 g NaOH 50%ig
44,5 g Al(OH)3-Feuchthydrat (mit 59,3% Al2O3)
27,4 g Soda wasserfrei
100 g Wasser
Lösung 2
70,5 g Wasser
130,0 g MgCl2.6 H2O
Lösung 3
152,6 g NaOH 50%ig
Durchführung
Wie Beispiel 2, jedoch wurden die Lösungen 1 und 2 unter Zuhilfenahme eines auf den Dreihalskolben aufgesetzten Y-Stückes miteinander vereinigt, bevor sie in den Kolben gelangten.
Beispiel 4 Ansatz Lösung 1
125,0 g NaOH 50%ig
44,5 g Al-Feuchthydrat (59,3% Al2O3)
27,4 g Soda wasserfrei
100 g Wasser
Lösung 2
70,5 g Wasser
130,0 g MgCl2.6 H2O
Lösung 3
150 g NaOH 50%ig
Durchführung
In einem Dreihalskolben wurde Polyethylenglykol (PEG 200 der Firma Riedel-de- Haen) vorgelegt und auf ca. 60°C temperiert. Man legte Vakuum an und innerhalb von 4 Stunden wurden gleichzeitig - jedoch separat - die Lösungen 1 und 2 konti­ nuierlich dazugetropft. Zu Beginn des Zutropfens trat eine Trübung auf, bei weite­ rem Zutropfen wurde die Suspension immer viskoser. Nach dem Zutropfen wurde das Polyethylenglykol abfiltriert, danach wurde reichlich mit Wasser gewaschen. Nach Zugabe von Lösung 3 wurde wie in Beispiel 1 für 8 Stunden bei 80°C tempe­ riert. Das erhaltene Produkt wurde dann - unter den Bedingungen von Beispiel 1 - einer Wasserdampftrocknung unterworfen.
B) Anwendungstechnische Prüfungen
Die gemäß den oben genannten Beispielen hergestellten Substanzen wurden hin­ sichtlich ihrer Fähigkeit geprüft, die Farbstabilität von PVC zu verbessern. Hierzu dienten die unten erläuterten Parameter "Anfangsfarbe" und "Langzeitstabilität". Als Prüfkörper dienten Walzfelle, aus denen Teststreifen herausgestanzt wurden. Der Herstellung der Walzfelle lag folgende Testrezeptur zu Grunde:
PVC (Solvic 268; Fa. Solvay) 100,0 Teile
Ca-Stearat 0,5 Teile
Zn-Stearat 0,5 Teile
Rhodiastab 50 (Fa. Rhone-Poulenc) 0,2 Teile
Prüfsubstanza) 1,0 Teile
a) Prüfsubstanz = die gemäß den oben genannten Beispielen 1 bis 4 hergestellten Substanzen
Die Prüfkörper wurden hergestellt, indem man die PVC-Hartmasse und die ge­ nannten Zusatzstoffe auf einem Laborwalzwerk 5 Minuten bei 170°C homogeni­ sierte und plastifizierte. Aus den so hergestellten etwa 0,5 mm dicken Walzfellen wurden Teststreifen von 15 mm Breite herausgeschnitten.
Unmittelbar nach der Herstellung der Walzfelle wurde deren Farbe, die sogenannte Anfangsfarbe, bestimmt. Hierzu wurde die dem Fachmann bekannte L*,a*,b*- Methode (vergleiche DIN 6174) herangezogen. Der b*-Wert gibt dabei die Lage auf der BIau/Gelb-Achse an. Üblicherweise wird der b*-Wert auch Gelbwert genannt. Bei den Messungen kam ein handelsübliches Gerät mit der Bezeichnung "Micro Color" (Firma Dr. Lange) zum Einsatz.
Nun wurden die Prüfsubstanz-haltigen Teststreifen bei 180°C in einem Thermoofen getempert, wobei die Teststreifen im Abstand von 15 Minuten zur visuellen Kon­ trolle kurz aus dem Ofen herausgefahren wurden. Als Wert für den Bereich der An­ fangsfarbe wurde insbesondere auch der Wert nach 15-minütiger Temperaturbela­ stung notiert. Die Zeit in Minuten bis zur Schwarzfärbung wird als Langzeitstabilität bezeichnet. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.
Tabelle 1

Claims (5)

1. Verwendung kationischer Schichtverbindungen der allgemeinen Formel (I)
[EeZzDdVv(OH-)x](An-)a.q H2O (I)
worin bedeuten:
  • - E ein einwertiges Kation aus der Gruppe der Alkalimetalle,
  • - e eine Zahl im Bereich von 0 bis 2,
  • - Z ein zweiwertiges Metall-Kation,
  • - z eine Zahl im Bereich von 0 bis 6,
  • - D ein dreiwertiges Metall-Kation,
  • - d eine Zahl im Bereich von 0 bis 3,
  • - V ein vierwertiges Metall-Kation,
  • - v eine Zahl im Bereich von 0 bis 1,
  • - (An-) ein Säureanion der Ladung n-, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist,
  • - q eine Zahl im Bereich von 1 bis 10,
  • - mit der Maßgabe, daß x < a und e + 2z + 3d + 4v = x + na ist,
wobei die Primärteilchen dieser Schichtverbindungen aus Kristalliten aufgebaut sind, deren Größe im Bereich von 2 bis 25 nm liegt und wobei die Größe der Sekundärteilchen dieser Schichtverbindung im Bereich von 7 bis 19 µm liegt, zum Stabilisieren von halogenhaltigen Kunststoffen gegen thermischen und/oder photochemischen Abbau.
2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Größe der Kristallite im Bereich von im Bereich von 2 bis 10 nm liegt.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Größe der Sekundärteilchen im Bereich von 8 bis 15 µm liegt.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei e und v den Wert Null haben, d den Wert eins, D Aluminium bedeutet und x eine Zahl im Bereich von 1 bis 5 ist.
5. Mittel zum Stabilisieren von halogenhaltigen Kunststoffen gegen thermischen und/oder photochemischen Abbau, enthaltend kationische Schichtverbindungen der allgemeinen Formel (I)
[EeZzDdVv(OH-)x](An-)a.q H2O (I)
worin bedeuten:
  • - E ein einwertiges Kation aus der Gruppe der Alkalimetalle,
  • - e eine Zahl im Bereich von 0 bis 2,
  • - Z ein zweiwertiges Metall-Kation,
  • - z eine Zahl im Bereich von 0 bis 6,
  • - D ein dreiwertiges Metall-Kation,
  • - d eine Zahl im Bereich von 0 bis 3,
  • - V ein vierwertiges Metall-Kation,
  • - v eine Zahl im Bereich von 0 bis 1,
  • - (An-) ein Säureanion der Ladung n-, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist,
  • - q eine Zahl im Bereich von 1 bis 10,
  • - mit der Maßgabe, daß x < a und e + 2z + 3d + 4v = x + na ist,
wobei die Primärteilchen dieser Schichtverbindungen aus Kristalliten aufgebaut sind, deren Größe im Bereich von 2 bis 25 nm liegt und wobei die Größe der Sekundärteilchen dieser Schichtverbindung im Bereich von 7 bis 19 µm liegt.
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