DE4425266C1 - Schichtgitterverbindungen und deren Verwendung - Google Patents

Schichtgitterverbindungen und deren Verwendung

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iii
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Michael Dr Schiller
Paul Ebner
Klaus Dolleschal
Karoline Pacher
Christina Summerer
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    • C01G49/009—Compounds containing, besides iron, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
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    • C01F7/78—Compounds containing aluminium and two or more other elements, with the exception of oxygen and hydrogen
    • C01F7/784—Layered double hydroxide, e.g. comprising nitrate, sulfate or carbonate ions as intercalating anions
    • C01F7/785—Hydrotalcite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Die Erfindung betrifft Schichtgitterverbindungen der allgemeinen Formel
LiaMeII b+cMeIII B-c(OH)dAe n- *mH₂O (I)
worin
MeII Mg, Ca, Zn und/oder Sn2+
MIII Al und/oder Fe3+
An- ein Anion der Wertigkeit n oder ein Gemisch von Anionen ist, wobei die Indizes im Bereich von
0 < a 1,
2 b 6,
-0.5 c 0.5 sowie
m = 0 bis 5
liegen, d und e ungleich 0 sind und so gewählt werden, daß ein neutrales Molekül erhalten wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der erfindungsgemäßen Schichtgitterverbindungen als Stabilisatoren oder Stabilisatorkomponenten für halogenhaltige Polymere.
Ein halogenhaltiges thermoplastisches Harz, wie z. B. Polyvinylchlorid (PVC), geht bei Durchführung einer Schmelzverformung in eine Polyenstruktur über, wobei Salzsäure eliminiert und das Polymere verfärbt wird. Um die Thermostabilität des Polymeren zu verbessern, ist es üblich, Metallcarboxylate als Stabilisatoren in das Harz einzuarbeiten. Da jedoch die Einarbeitung der Stabilisatoren allein bei einem längeren Schmelzformverfahren zu einem sogenannten Metallverbrennen führen kann, welches eine Schwärzung des Polymeren hervorruft, ist es allgemeine Praxis, einen Costabilisator, wie z. B. Polyole (wie Pentaerythritol), organische Phosphorigsäureester (wie Triphenylphosphit), Epoxyverbindungen (wie epoxidiertes Sojaöl), zuzusetzen.
In dem Dokument EP 01 39 931 A2 werden basische Verbindungen, die Kombinationen aus ein- und zweiwertigen Kationen oder aus zwei- und dreiwertigen Kationen mit diversen Anionen darstellen, als Stabilisatoren offenbart. Diese Substanzen, insbesondere die in den Beispielen dargestellten, sind als aluminiumreiche Hydrotalcite oder Verbindungen mit hohem Hydrotalcitanteil anzusehen. In Mischungen mit Zn-Metallcarboxylaten führt ihr Zusatz zu halogenhaltigen Harzen zu einer Verbesserung der Hitzestabilität. Jedoch kann auch durch die Verwendung von derartigen Substanzen das Problem der Verfärbung des Polymeren während der Verarbeitung nicht gelöst werden. Wie oben vorgeschlagen, müssen zur Lösung dieses Problems Kombinationen mit 1,3-Diketonver­ bindungen verwendet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue Schichtgitterverbindungen zur Verfügung zu stellen, die sich insbesondere als Stabilisatoren für halogenhaltige Polymere eignen, ohne die oben erwähnten Nachteile der bekannten Stabilisatoren aufzuweisen, und die insbesondere als nichttoxisch eingestuft werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Bereitstellung von Schichtgitterverbindungen der allgemeinen Formel
LiaMeII b+cMeIII b-c(OH)dAn- e *mH₂O,
worin
MeII Mg, Ca, Zn und/oder Sn2+
MeIII Al und/oder Fe3+
An- ein, aus Sulfat, Sulfit, Sulfid, Thiosulfat, Peroxid, Peroxosulfat, Hydrogenphosphat, Hydrogenphosphit, Carbonat, Halogenid, Nitrat, Nitrit, Hydrogensulfat, Hydrogencarbonat, Hydrogensulfit, Hydrogensulfid, Dihydrogenphosphat, Dihydrogenphosphit, Acetat, Benzoat, Amid, Azid, Hydroxyd, Hydroxylamid, Hydrazid, Acetylacetonat, Phenolat, Pseudohalogenid, Halogenit, Halogenat, Perhalogenat, Permanganat, Phthalat, Oxalat, Maleat, Fumarat, Bisphenolat, Phosphat, Pyrophosphat, Phosphit, Pyrophosphit, Citrat oder Trisphenolat bestehendes Anion der Wertigkeit n oder ein Gemisch dieser Anionen ist,
wobei die Indizes im Bereich von
0 < a 1,
2 b 6,
-0.5 c 0.5 sowie
m = 0 bis 5
liegen, d und e ungleich 0 sind und so gewählt werden, daß ein neutrales Molekül erhalten wird.
Als Anionen (An-) sind Hydroxid, Carbonat, Phosphit und/oder Maleat bevorzugt.
Bekannt ist, daß lösliche Lithiumverbindungen, die als Stabilisatoren in halogenhaltigen Polymermassen eingesetzt werden, die Wasseraufnahmefähigkeit dieser Harze erhöhen. Bei Kabelisolierungen verschlechtert sich dadurch die isolierende Wirkung und bei Druckwasserrohren verringert sich die Belastbarkeit durch den Wasserinnendruck. Lithiumcarbonat hat keine stabilisierende Wirkung, Lithiumhydroxid dagegen weist eine gute stabilisierende Wirkung auf, wobei jedoch die Anfangsfarbe und der Farbverlauf ungünstig beeinflußt werden. Lithiumoxid zeigt analoge Stabilisatoreigenschaften auf halogenhaltige Polymermassen wie Lithiumhydroxid, wobei jedoch auch hier die Hydrophilie nachteilig ist. Stabilisatorgemische, die Lithiumoxid enthalten, sind nicht lagerstabil. Bekannt sind Lithiumsalze mit Fettsäuren, insbesondere Stearinsäure, als PVC-Stabilisatoren. So wird im Dokument DE-A-11 15 460 eine Kombination aus Lithiumstearat und Glycerinmono-(acetylricinoleat) zur Verwendung als PVC-Stabilisator beschrieben. Allerdings haben diese Stabilisatoren keine kommerzielle Bedeutung erlangt. Zum einen, weil eine Schmelzreaktion von Lithiumstearat nur schwer möglich ist (Schmelzpunkt von Lithiumstearat: 200 bis 215°C), zum anderen, weil für die Herstellung über eine Fällungsreaktion lösliche Lithiumsalze, wie z. B. das Hydroxid oder das Chlorid benötigt werden, die beide vergleichsweise teuer sind. Im Gegensatz zu bekannten Stabilisatoren, wie Kalkhydrat, Magnesium- und Lithiumhydroxid nehmen die erfindungsgemäßen Verbindungen kein Kohlendioxid aus der Luft auf. Die erfindungsgemäßen Schichtgitterverbindungen sind im Gegensatz zu Lithiumhydroxid schwer löslich. Sie weisen im Gegensatz zu Hydrotalciten eine deutlich reduzierte Hydrophilie auf, die sich in einer geringeren Feuchtigkeitsaufnahme aus der Luft zeigt.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Substanzen halogenhaltigen, thermoplastischen Harzen und den daraus hergestellten Teilen eine höhere Hitzestabilität im Vergleich zu halogenhaltigen, thermoplastischen Harzen und den daraus hergestellten Teilen, die nicht die erfindungsgemäßen Substanzen enthalten, verleihen. Die erfindungsgemäßen Substanzen verhindern Verfärbungen bei der Herstellung von z. B. Hart-PVC-Extrudaten. Sowohl der Farbverlauf als auch die Bewitterungsstabilität der mit den erfindungsgemäßen Substanzen stabilisierten Probekörper sind besser als bei solchen Probekörpern, die nicht die erfindungsgemäßen Substanzen enthalten. Im Gegensatz zu strukturell vergleichbarem dreibasischem Bleisulfat wird die Transparenz von transparenten halogenhaltigen Harzen durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Verbindungen nicht verschlechtert.
Die Schichtgitterverbindungen werden dadurch erhalten, daß man im wäßrigen Medium Lithiumhydroxide, -oxide und/oder dessen in Hydroxid umwandelbare Verbindungen, Metall-(II)-hydroxide, -oxide und/oder deren in Hydroxide umwandelbare Verbindungen der genannten Metalle und Aluminium- und/oder Eisen-(III)-hydroxide und/oder deren in Hydroxide umwandelbare Verbindungen sowie Säuren und/oder deren Salze bzw. Gemische davon bei einem pH-Wert von 8 bis 10 und bei Temperaturen von 20 bis 250°C miteinander umsetzt und das erhaltene feste Reaktionsprodukt abtrennt.
Das aus der oben beschriebenen Umsetzung direkt anfallende Reaktionsprodukt kann nach bekannten Verfahren vom wäßrigen Reaktionsmedium abgetrennt werden, vorzugsweise durch Filtration. Die Aufarbeitung des abgetrennten Reaktionsproduktes erfolgt ebenfalls in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Waschen des Filterkuchens mit Wasser und Trocknen des gewaschenen Rückstands bei Temperaturen von beispielsweise 60 bis 150°C, vorzugsweise bei 90 bis 120°C.
Für die Umsetzung kann im Falle des Aluminiums sowohl feinteiliges, aktives Metall-(III)-hydroxid in Kombination mit Natriumhydroxid als auch ein NaAlO₂ eingesetzt werden. Lithium- bzw. das Metall-(II) kann in Form von feinteiligem Lithiumoxid oder -hydroxid oder Mischungen daraus bzw. von feinteiligem Metall-(II)-oxid oder -hydroxid oder Mischungen der genannten Metalle verwendet werden. Die entsprechenden Säureanionen können in unterschiedlich konzentrierter Form z. B. direkt als Säure oder aber als Salz eingesetzt werden.
Die Umsetzungstemperaturen liegen vorzugsweise zwischen etwa 20 bis 250°C, weiter im besonderen zwischen etwa 60 und 180°C. Katalysatoren oder Beschleuniger sind nicht erforderlich. Bei den erfindungsgemäßen Substanzen kann das Kristallwasser ganz oder teilweise durch thermische Behandlung entfernt werden.
Bei ihrer Anwendung als Stabilisatoren spalten die erfindungsgemäßen, getrockneten Schichtgitterverbindungen bei den für Hart-PVC üblichen Verarbeitungstemperaturen von 160 bis 200°C kein Wasser oder ein anderes Gas ab, so daß in den Formteilen keine störende Blasenbildung auftritt.
Zur Verbesserung der Dispergierbarkeit der erfindungsgemäßen Substanzen in halogenhaltigen thermoplastischen Harzen können dieselben mit einer höheren Fettsäure, z. B. Stearinsäure, einem anionischen oberflächenaktiven Agens, einem Silankuppler, einem Titanat-Kuppler, einem Glycerinfettsäureester oberflächenbehandelt sein.
Die erfindungsgemäßen Substanzen der Formel I können in vorteilhafter Weise als Stabilisatoren für halogenhaltige thermoplastische Harze verwendet werden. Beispiele für derartige Harze sind PVC, Polyvinylidenchlorid, chloriertes oder chlorsulfoniertes Polyethylen chloriertes Polypropylen oder chloriertes Ethylen/Vinylacetat-Copolymer. Besonders geeignet sind die erfindungsgemäßen Schichtgitterverbindungen als Stabilisatoren für Harze vom PVC-Typ, d. h. Vinylchlorid-Homopolymere und Copolymere von Vinylchlorid mit anderen Monomeren.
Es können auch vorteilhaft zusätzlich bekannte Co-Stabilisatoren eingesetzt werden, z. B. Metallcarboxylate (Gruppe a).
1,3-Diketonverbindungen, organische Ester der phosphorigen Säure, der Polyole und der Aminosäurederivate führen zu einer deutlichen Verbesserung der Anfangsfarbe. Außerdem kann die Zugabe von zumindest einer aus Antioxidentien oder Epoxyverbindungen bestehenden Substanz (Gruppe c), zu einer deutlichen Verbesserung des Farbverlaufs führen. Die Zugabe von zumindest einer Substanz (Gruppe b) plus mindestens einer Substanz (Gruppe c) ist sehr vorteilhaft.
Beispiele für die Metallcarboxylate (Gruppe a) sind die Salze höherer Fettsäuren, Naphthensäure von Metallen der zweiten Gruppe des Periodensystems der Elemente. Beispiele für geeignete Metalle der zweiten Gruppe sind Magnesium, Calcium-, Strontium, Barium, Zink. Besonders vorteilhaft sind derartige Salze von höheren Fettsäuren, wie Stearin-, Palmitin-, Myristin-, Laurin-, Rizinolsäure. Besonders wirksam für den Farbverlauf sind Zinksalze. Deshalb wird vorzugsweise mindestens ein Teil eines Zinksalzes einer höheren Fettsäure verwendet. Obgleich die obengenannten Metallcarboxylate einzeln verwendet werden können, kann bei Verwendung von zwei oder mehreren Metallcarboxylaten der stabilisierende Effekt vergrößert werden.
Beispiele für die 1,3-Diketonverbindungen sind Dibenzoylmethan, Stearoylbenzoylmethan, Palmitoylbenzoylmethan, Myristoylbenzoylmethan, Lauroylbenzoylmethan, Benzoylaceton, Acetylaceton, Tribenzoylmethan, Diacetylacetobenzol, p-Methoxystearoylacetophenon, Acetoessigsäureester und Acetylaceton.
Beispiele für die Ester der phosphorigen Säure sind Triarylphosphite, wie Triphenylphosphit, Tris(p-nonylphenyl)phosphit (TNPP); Alkylarylphosphite, wie Monoalkyldiphenylphosphite, z. B. Diphenylisooctylphosphit, Diphenylisodecylphosphit und Dialkylmonophenylphosphite, wie Phenyldiisooctylphosphit, Phenyldiisodecylphosphit und Trialkylphosphite, wie Triisooctylphosphit, Tristearylphosphit.
Beispiele für die Polyole sind Trismethylolpropan, Di-(trismethylolpropan), Erythritol, Pentaerythritol, Dipentaerythritol, Sorbitol, Mannitol.
Beispiele für die Aminosäurederivate sind Glycin, Alanin, Lysin, Tryptophan, Acetylmethionin, Pyrrolidoncarbonsäure, β-Aminocrotonsäure, α-Aminoacrylsäure, α-Aminoadipinsäure sowie die entsprechenden Ester. Die Alkoholkomponenten dieser Ester umfassen einwertige Alkohole, wie Methylalkohol, Ethylalkohol, Propylalkohol, i-Propylalkohol, Butylalkohol, α-Ethylhexanol, Octylalkohol, i-Octylaikohol, Laurylalkohol, Stearylalkohol sowie Polyole, wie Ethylenglycol, Propylenglycol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, Glycerol, Diglycerol, Trismethylolpropan, Pentaerythritol, Dipentaerytlrritol, Erythrithol, Sorbitol, Mannitol.
Beispiele für die Antioxidantien sind 2,5-Di-tert.-butyl-hydrochinon, 2,6-Di-tert.-butyl-4-methyl-phenol, 4,4′-Thiobis-(3-methyl-6-tert.-butyl-phenol), 2,2′-Methylenbis(4-methyl-6-tert.-butylphenol), Stearyl-3-(3′-5′-di-tert.-butyl-4′-hydroxyphenyl)propionat.
Zu den Epoxyverbindungen gehören verschiedene tierische oder pflanzliche Öle, wie Epoxysojaöl, Epoxyrapsöl, epoxidierte Fettsäureester, wie epoxidiertes Epoxymethyloleat, Epoxybutyloleat, epoxidierte alicyclische Substanzen, Glycidether, wie Bisphenol-A-diglycidether, Bisphenol-F-diglycidether; Glycidester, wie Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, deren Polymere, Copolymere; und epoxidierte Polymere, wie epoxidiertes Polybutadien, epoxidiertes Acrylsäure-Butadien-Styren-Terpolymer (ABS).
Bevorzugte Dosiermengen (in Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Harz) für die erfindungsgemäßen Substanzen der Formel I sind 0.1 bis 5, vorzugsweise 0.5 bis 3.
Bevorzugte Dosiermengen für die Co-Stabilisatoren sind:
Gruppe a) Metallcarboxylate: 0.1 bis 5, vorzugsweise 0.5 bis 3;
Gruppe b) 1,3-Diketoverbindungen, organische Phosphite, Polyole, Aminosäurederivate: 0 bis 5, vorzugsweise 0.1 bis 3;
Gruppe c) Antioxidantien, Epoxyverbindungen: 0 bis 5, vorzugsweise 0.05 bis 4.
Insbesondere sind Kombinationen aus erfindungsgemäßen Substanzen der Formel I und Metallcarboxylaten als Stabilisatorgemische für halogenhaltige Harze bevorzugt.
Der mit den erfindungsgemäßen Schichtgitterverbindungen stabilisierten halogenhaltigen thermoplastischen Harzzusammensetzung können weiterhin die dem Fachmann bekannten Zusätze, wie Füllstoffe, Gleitmittel, Weichmacher, Farbstoffe, Pigmente, Antistatikmittel, oberflächenaktive Agentien, Schaumbildner, Schlagzähmodifierer, UV-Stabilisatoren, eingesetzt werden.
Gebräuchlich ist insbesondere die Zugabe eines Weichmachers. So können beispielsweise Phthalsäureester, wie Dioctylphthalat (DOP), aliphatische dibasische Säure-, Trimellithsäure-, Phosphat-, Fettsäureester, Epoxyweichmacher, Polyesterweichmacher, chloriertes Paraffin und ähnliche Weichmacher in geeigneten Mengenverhältnisse, bezogen auf das halogenhaltige thermoplastische Harz, zugegeben werden.
Als formgebende Verfahren, mit denen die erfindungsgemäß stabilisierten, halogenhaltigen thermoplastischen Harzzusammensetzung verarbeitbar sind, können das Kalandrieren, das Extrudieren, das Spritzgießen, das Blasformen oder andere Verfahren genannt werden.
Die Thermostabilität und die Anfangsfarbe sowie der Farbverlauf des halogenhaltigen thermoplastischen Harzes wird durch die Zugabe der erfindungsgemäßen Substanzen gemäß Formel I, insbesondere zusammen mit Metallcarboxylaten (Gruppe a) und vorzugsweise auch zusammen mit den Costabilisatoren (Gruppe b) oder/und (Gruppe c) in den angegebenen Mengen deutlich verbessert.
Die vorliegende Erfindung ist daher ein bemerkenswerter, neuer Beitrag zur Verarbeitung von PVC und anderen halogenhaltigen thermoplastischen Harzen.
Beispiele 1. Herstellung der erfindungsgemäßen Substanzen Beispiel 1 (Verbindung 1)
2 mol (80.0 g) Magnesiumoxid werden in 600 ml Wasser 30 min gerührt. In 700 ml Wasser werden 2 mol (164.0 g) wasserfreies Natriumaluminat gelöst. In 150 ml Wasser wird 0. 13 mol (5.5 g) Lithiumhydroxid-Monohydrat gelöst und der Natriumaluminat-Lösung in rascher Reihenfolge die Lithiumhydroxid-Lösung und die MgO-Suspension beigegeben. Ein Temperatur-Anstieg auf 35°C wird beobachtet. Nach einer Stunde Rührzeit wird bei Raumtemperatur CO₂ auf pH 9,0 eingeleitet. Nach Carbonatisierung wird das überschüssige CO₂ auf pH 10,0 verkocht. Der Ansatz wird auf ein Volumen von drei Liter aufgefüllt und drei Stunden bei 80 bis 95°C behandelt. Das Reaktionsprodukt wird abgenutscht und drei Mal mit zwei Liter Wasser gewaschen. Der Filterkuchen wird über vier Stunden in Vakuum bei 130°C getrocknet.
Erhaltenes Produkt: Li0.26Mg4.0Al3.8(OH)17.7CO₃
Analyse: Li 0.30%, Mg 16.50%, Al 17.50%, CO₂ 7.50%.
Beispiel 2 (Verbindung 2)
1.5 mol (60.0 g) Magnesiumoxid werden in 600 ml Wasser 30 min gerührt. In 700 ml Wasser werden 1.5 mol (123.0 g) wasserfreies Natriumaluminat gelöst. In 150 ml Wasser wird 0.275 mol (11.5 g) Lithiumhydroxid-Monohydrat gelöst und der Natriumaluminat-Lösung in rascher Reihenfolge die Lithiumhydroxid-Lösung und die MgO-Suspension beigegeben. Ein Temperatur-Anstieg auf 35°C wird beobachtet. Nach einer Stunde Rührzeit wird bei Raumtemperatur CO₂ auf pH 9,0 eingeleitet. Nach Carbonatisierung wird das überschüssige CO₂ auf pH 10,0 verkocht. Der Ansatz wird auf ein Volumen von drei Liter aufgefüllt und drei Stunden bei 80 bis 95°C behandelt. Das Reaktionsprodukt wird abgenutscht und drei Mal mit zwei Liter Wasser gewaschen. Der Filterkuchen wird über vier Stunden in Vakuum bei 130°C getrocknet.
Erhaltenes Produkt: Li0.55Mg3.10Al2.95(OH)13.6CO₃
Analyse: Li 0.89%, Mg 17.30%, Al 18.40%, CO₂ 10.20%.
Beispiel 3 (Verbindung 3)
1.5 mol (60.0 g) Magnesiumoxid werden in 600 ml Wasser 30 min gerührt. In 700 ml Wasser werden 1.2 mol (123.0 g) wasserfreies Natriumaluminat gelöst. In 150 ml Wasser wird 0.4 mol (16.8 g) Lithiumhydroxid-Monohydrat gelöst und der Natriumaluminat-Lösung in rascher Reihenfolge die Lithiumhydroxid-Lösung und die MgO-Suspension beigegeben. Ein Temperatur-Anstieg auf 35°C wird beobachtet. Nach einer Stunde Rührzeit wird bei Raumtemperatur CO₂ auf pH 9,0 eingeleitet. Nach Carbonatisierung wird das überschüssige CO₂ auf pH 10,0 verkocht. Der Ansatz wird auf ein Volumen von drei Liter aufgefüllt und drei Stunden bei 80 bis 95°C behandelt. Das Reaktionsprodukt wird abgenutscht und drei Mal mit zwei Liter Wasser gewaschen. Der Filterkuchen wird über vier Stunden in Vakuum bei 130°C getrocknet.
Erhaltenes Produkt: Li0.80Mg3.10Al2.80(OH)13.4CO₃
Analyse: Li 1.10%, Mg 15.90%, Al 16.20%, CO₂ 9.50%.
Beispiel 4 (Verbindung 4)
2.5 mol (100.0 g) Magnesiumoxid werden in 600 ml Wasser 30 min gerührt. In 700 ml Wasser werden 2.5 mol (205.0 g) wasserfreies Natriumaluminat gelöst. In 150 ml Wasser wird 0.085 mol (3.6 g) Lithiumhydroxid-Monohydrat gelöst und der Natriumaluminat-Lösung in rascher Reihenfolge die Lithiumhydroxid-Lösung und die MgO-Suspension beigegeben. Ein Temperatur-Anstieg auf 35°C wird beobachtet. Nach einer Stunde Rührzeit wird bei Raumtemperatur CO₂ auf pH 9,0 eingeleitet. Nach Carbonatisierung wird das überschüssige CO₂ auf pH 10,0 verkocht. Der Ansatz wird auf ein Volumen von drei Liter aufgefüllt und sechs Stunden bei 10 bar und etwa 180°C druckbehandelt. Das Reaktionsprodukt wird abgenutscht und drei Mal mit zwei Liter Wasser gewaschen. Der Filterkuchen wird über vier Stunden in Vakuum bei 130°C getrocknet.
Erhaltenes Produkt: Li0.17Mg5.10Al4.80(OH)22.8CO₃
Analyse: Li 0.17%, Mg 18.20%,Al 19.00%, CO₂ 6.50%.
Der Fachmann kann den Beispielen 1 bis 4 eine allgemeine Vorgehensweise entnehmen. Das Wesentliche der allgemeinen Arbeitsvorschrift besteht darin, daß
  • 1. die stöchiometrischen Verhältnisse der Komponenten zum Erhalt der erfindungsgemäßen Substanzen und
  • 2. bei Zugabe des/der Anion/en ein pH-Wert von 10 nicht entscheidend überschritten wird.
Beispiele 5 bis 11
Es wurden folgende weitere erfindungsgemäße Verbindungen hergestellt:
Tabelle 1
2. Nichterfindungsgemäße Vergleichsverbindungen
Verbindung
Hydrotalcit Mg₄Al₂(OH)₁₂CO₃*3 H₂O
12 (nicht hydrothermal behandelt)
Hydrocalumit Ca₄Al₂(OH)₁₂HPO₃*2 H₂O 13
3. Verwendung der erfindungsgemäßen Substanzen als Stabilisatoren
In dem nachfolgenden Beispiel wird die Hitzestabilität nach dem MATHIS-Thermoofen-Test (MTT) und die Anfangsfarbe durch den Yellowness Index (YI 0 min) von PVC-Formkörpern, denen erfindungsgemäße Substanzen sowie zu Vergleichszwecken nicht erfindungsgemäße Substanzen zugesetzt wurden, bewertet.
Dazu wurden PVC-Harzmassen auf einem Laborwalzwerk fünf Minuten bei 180°C homogenisiert und plastifiziert. Aus dem so hergestellten etwa 1 mm dicken Walzfell wurde ein Probestreifen von 10 mm Breite herausgeschnitten und im MATHIS-Thermo-Ofen bei 180°C getempert. Im Abstand von 10 min wurde der Teststreifen 23 mm aus dem Ofen herausgefahren, bis sich eine Schwarzverfärbung zeigte.
Testrezeptur
PVC
100
Kreide 5
TiO₂ 4
Modifierer 7
Fließhilfe 1
GM (Gleitmittel-Esterwachs) 0,3
Bisphenol A 0,1
Zinkstearat 1.5
Dipentaerythrit 0.9
Dibenzoylmethan 0.25
Beispiel 14
Tabelle 3:
Ergebnisse der anwendungstechnischen Untersuchungen

Claims (3)

1. Schichtgitterverbindungen der allgemeinen Formel LiaMeII b+cMeIII b-c (OH)dAn- e *mH₂O (I)worinMII Mg, Ca, Zn und/oder Sn2+,
MeIII Al und/oder Fe3+,
An- ein Sulfat, Sulfit, Sulfid, Thiosulfat, Peroxid, Peroxosulfat, Hydrogenphosphat, Hydrogenphosphit, Carbonat, Halogenid, Nitrat, Nitrit, Hydrogensulfat, Hydrogencarbonat, Hydrogensulfit, Hydrogensulfid, Dihydrogenphosphat, Dihydrogenphosphit, Acetat, Benzoat, Amid, Azid, Hydroxyd, Hydroxylamid, Hydrazid, Acetylacetonat, Phenolat, Pseudohalogenid, Halogenit, Halogenat, Perhalogenat, Permanganat, Phthalat, Oxalat, Maleat, Fumarat, Bisphenolat, Phosphat, Pyrophosphat, Phosphit, Pyrophosphit, Citrat oder Trisphenolat bestehendes Anion der Wertigkeit n oder ein Gemisch dieser Anionen ist,
wobei die Indizes im Bereich von0 < a 1,
2 b 6,
-0.5 c 0.5 sowie
m = 0 bis 5liegen, d und e ungleich 0 sind und so gewählt werden, daß ein neutrales Molekül erhalten wird.
2. Schichtgitterverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Anion (An-) Hydroxid, Carbonat, Phosphit und/oder Maleat enthalten ist.
3. Verwendung der Schichtgitterverbindungen gemäß Anspruch 1 oder 2 als Stabilisator oder Stabilisatorkomponente für halogenhaltige Polymere.
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