DE69429805T2 - Beton-Diketone enthaltende Stabilisatorzusammensetzung für Chlorpolymer - Google Patents
Beton-Diketone enthaltende Stabilisatorzusammensetzung für ChlorpolymerInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft beta-Diketone umfassende Stabilisatorzusammensetzungen für chlorierte Polymere sowie Gegenstände, die ausgehend von diesen Zusammensetzungen erhalten werden.
- Die beta-Diketone sind eine Verbindungsklasse, die in sehr unterschiedliche kommerzielle Anwendungen, insbesondere in der Metallgewinnung und in der Stabilisierung von chlorierten Polymeren, von Nutzen ist.
- Beta-Diketone sind heute die besten, leicht zugänglichen organischen Stabilisatoren für chlorierte Polymere, wie PVC. Daher werden diese Verbindungen aus ökonomischer Sicht immer wichtiger.
- Die US-A-4 102 839 beschreibt die Stabilisierung von PVC durch β-Diketone. β-Diketone werden durch Kondensation eines Esters mit einem Keton in Gegenwart eines alkalischen Reagenzes und eines Lösemittels erhalten. Die Reaktionsmischung wird angesäuert. Das Produkt wird vor seiner Anwendung durch Umkristallisation gereinigt.
- Die Herstellungskosten von beta-Diketonen können jedoch ihre Entwicklung hemmen. Tatsächlich ist es ökonomisch nicht sinnvoll, zu teure Stabilisatoren in der Chlorpolymerindustrie (PVC-Industrie) zu verwenden.
- Nach der Durchführung von langen und kostenintensiven Forschungstätigkeiten, hat die Anmelderin überraschenderweise herausgefunden, daß eine Stabilisatorzusammensetzung für chloriertes Polymer (PVC), die das nicht gereinigte Rohprodukt umfaßt, das aus der Kondensationsreaktion eines Esters mit einem Keton in Gegenwart eines alkalischen Reagenzes stammt, wobei dieses Rohprodukt zwischen 10 Gew.-% und 95 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 20 und 80 Gew.- % beta-Diketon enthält und in Form eines Pulvers vorliegt, bei gleichem Gewicht eine Stabilisatorwirkung mindestens gleich derjenigen einer Stabilisatorzusammensetzung besitzt, die ein gereinigtes umkristallisiertes beta-Diketon umfaßt, wenn alle übrigen Bestandteile gleich sind.
- Diese Kondensationsreaktion eines Esters mit einem Keton kann folgendermaßen beschrieben werden:
- R¹COCHR²H + R³CO-OR&sup4; + ACat → R¹COCHR²COR³ + R&sup4;OH
- wobei:
- - ACat ausgewählt ist aus einem Amid eines Kations oder einem Hydrid eines Kations;
- - R¹ und R³, gleich oder verschieden, jeweils einen Kohlenwasserstoffrest, vorzugsweise mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, bevorzugt mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, darstellen;
- - R² Wasserstoff oder einen Kohlenwasserstoffrest, im allgemeinen Alkyl, mit vorzugsweise höchstens 4 Kohlenstoffatomen darstellt;
- - R¹ und R² verbunden sein können, so daß das beta-Diketon einen Ring bildet;
- - R&sup4; einen Kohlenwasserstoffrest darstellt.
- Was den Wert der Reste R¹, R² und R³ betrifft, so kann man ein weites Spektrum der folgenden Reste verwenden:
- R¹ und R³, identisch oder verschieden, stellen dar:
- - einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 24 Kohlenstoffatomen,
- - einen Aralkylrest mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen,
- - einen Arylrest oder einen cycloaliphatischen Rest mit weniger als 14 Kohlenstoffatomen, wobei die cycloaliphatischen Reste gegebenenfalls Kohlenstoff- Kohlenstoffbindungen tragen können.
- Diese Reste können substituiert oder nicht substituiert sein, z. B. durch Halogenatome oder - für Arylreste oder cycloaliphatische Reste - durch Methyl- oder Ethybreste.
- Die zuvor aufgezählten Reste können auch in der aliphatischen Kette durch die Gegenwart einer oder mehrerer der Gruppen der Formel verändert sein:
- -O-, -CO-O-, -CO-
- R¹ und R³ können auch zusammen einen einzelnen divalenten Rest mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellen und können ein Sauerstoff oder Stickstoff-Heteroatom tragen; R² kann sein:
- - ein Wasserstoffatom (bevorzugter Fall)
- - ein substituierter oder nicht substituierter Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, der durch die Gruppen -O-, -CO-O, -CO- unterbrochen sein kann.
- R&sup4; stellt einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Methyl, dar.
- Das Kation Cat ist im allgemeinen ein Alkalimetall, vorzugsweise Natrium.
- Die oben beschriebene Kondensationsreaktion ist dem Fachmann bekannt. Sie ist insbesondere in den folgenden Druckschriften beschrieben:
- R. HAUSER und Koll. "The acylation of ketones to form diketones" OR- GANIC REACTIONS - Vol. VII Kapitel 3, S. 59-196, John WILER Ed. NEW-YORK 1954,
- WIEDMAN und Koll. C. R. 238 (1954) S. 699,
- MORGAN und Koll. Ber. 58 (1925) S. 333,
- LIVINGSTONE und Koll. Am. Soc 46 (1924) S. 881-888,
- LEVINE Robert und Koll. Am. Soc. 67 (1945) S. 1510-1517,
- die hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung eingeschlossen sind.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform basiert die Auswahl der Ausgangsreaktanten auf der Verfügbarkeit dieser Produkte und auf der Aktivität der erhaltenen Reaktionsprodukte; somit verwendet man vorzugsweise einen Ester als bevorzugtes Ausgangsprodukt:
- - als Ester Methylstearat, insbesondere von technischer Qualität, der als Verunreinigung andere Fettsäureester, insbesondere Methylpalmitat, enthalten kann,
- - als Aceton Acetophenon und
- - als alkalisches Reagenz Natriumamid.
- Man empfiehlt die Verwendung von 2 mol Amid pro Mol verwendetem Ester oder Keton und die Verwendung eines geringen molaren Überschusses (zwischen 5 und 30%) des Ketons im Verhältnis zum Ester.
- In Gegenwart von Natriumamid wird die Reaktion vorzugsweise unter inerter Atmosphäre, vorzugsweise unter Spülung mit Stickstoff, durchgeführt.
- Die Reaktion wird bei einer Temperatur durchgeführt, die vorzugsweise zwischen 20 und 60ºC liegt.
- Falls die Temperatur bei Umgebungstemperatur (20ºC) liegt, ist die Kinetik zu langsam.
- Wenn die Temperatur andererseits zu hoch ist, z. B. bei 60ºC und mehr, begünstigt eine derartige Temperatur einerseits die Selbstkondensation von Ketonen im allgemeinen und insbesondere von Acetophenon, und andererseits die Bildung von Amiden.
- Die Lösemittel, die verwendet werden können, sind inerte Lösemittel vom Ethertyp, insbesondere Isopropylether, aliphatische Kohlenwasserstoffe (z. B. Cyclohexan) oder aromatische Kohlenwasserstoffe (Toluol).
- Selbst wenn es technisch möglich wäre, die Reaktion unter einem höheren Druck als Atmosphärendruck durchzuführen, bevorzugt man aus ökonomischen Gründen das Arbeiten bei Atmosphärendruck oder unter reduziertem Druck, so daß man die oben angegebenen Temperaturen verringert und diese in einen Bereich zwischen 35 und 55ºC bringt. Man verwendet selten Drücke geringer als 10&sup4; Pa.
- Am Ende der Reaktion muß das Milieu angesäuert werden. Dafür gießt man die Reaktionslösung in eine wäßrige Lösung einer Säure, vorzugsweise Essigsäure, Chlorwasserstoffsäure und Schwefelsäure. Man stellt den pH-Wert der wäßrigen Phase auf einen Wert zwischen vorzugsweise 1 und 3 ein.
- Für die Einführung der Reaktanten kann man insbesondere die drei folgenden Verfahrensweisen betrachten:
- a) Man bildet im voraus das Enolat von Acetophenon durch Gießen des Acetophenons in eine Mischung von Amid/Lösemittel, anschließend gibt man den Ester zu,
- b) man legt das Lösemittel, das Amid und den gesamten Ester vor, anschließend gießt man langsam Acetophenon zu,
- c) man gießt gleichzeitig Acetophenon und den Ester in eine Mischung aus Amid/Lösemittel.
- Es empfiehlt sich, den Weg b) zu verwenden, dann die Reaktionsmischung mit einem molaren Überschuß (1,2- bis zweifach molar) an verdünnter Schwefelsäure von 5 bis 20% in Wasser anzusäuern, so daß der pH-Wert ungefähr 1,5 ist.
- Nach mindestens einmaligen Waschen mit Wasser entfernt man das Lösemittel durch jede geeignete Methode, z. B. durch Verdampfung, und erhält bei Umgebungstemperatur ein festes Rohprodukt, das im allgemeinen zwischen 40 Gew.- % und 90 Gew.-% beta-Diketon umfaßt.
- Erfindungsgemäß hat man entdeckt, daß dieses Rohprodukt, einmal gemahlen und bis zum Pulver zerkleinert, direkt als Zusatzstoff in einer Stabilisatorzusammensetzung für chlorierte Polymere verwendbar ist.
- Dieses Pulver besitzt eine Granulometrie (Teilchengröße) im allgemeinen kleiner als 500 um, vorzugsweise kleiner als 200 um.
- Gemäß einer insbesondere interessanten Ausführungsform der Erfindung wird dieses Rohprodukt gemahlen, bis das Pulver die gleiche Granulometrie aufweist, wie die Granulometrie des am feinsten enthaltenen, zusätzlichen Stabilisatoradditivs, das in der Stabilisatorzusammensetzung enthalten ist. Dieses Additiv kann z. B. ein Aluminium- und/oder Magnesiumcarbonat und/oder ein Aluminium- und/oder Magnesiumsulfat, z. B. vom Hydrotalcit-Typ sein, und eine Granulometrie kleiner als 100 um, im allgemeinen zwischen 20 und 100 um, aufweisen oder ein Calcium- und/oder Bariumstearat sein und auch eine viel kleinere Granulometrie als 100 um, im allgemeinen zwischen 50 und 100 um, aufweisen.
- Um die gewünschte Granulometrie der Pulver zu erhalten, kann man jede dem Fachmann bekannte Technik verwenden, insbesondere:
- a) Fällung in einem Lösemittel,
- b) kryogene Zerkleinerung (Tieftemperaturzerkleinerung),
- c) Pulverisierung (Zerstäubung), Trocknung in einem kalten Strom mit Costrom (gemeinsamen Strom) oder Gegenstrom.
- Gemäß der Verfahrensweise a) löst man das feste Rohprodukt der Reaktion bei Umgebungstemperatur in einem geeigneten Lösemittel, wie z. B. Ethanol oder Methanol, destilliert das Lösemittel unter reduziertem Druck der Größenordnung von 10³ Pa ab und speist Stickstoff ein.
- Gemäß der Verfahrensweise b) gibt man in einen Zerkleinerer (Mühle) flüssigen Stickstoff und das rohe Reaktionsprodukt in Form von Stücken von einigen Millimetern bis einigen Zentimetern, die durch Grobzerkleinerung oder durch "Abplatztechnik" der Reaktionslösung erhalten wurden. Das Abplatzen erlaubt es, das Lösemittel dieser Reaktionsaddition zu entfernen durch Durchleiten dieser Lösung durch eine Drehwalze, die permanent gekühlt wird. Das verfestigte Produkt auf der Oberfläche der Walze wird durch Abrakeln in Form von "Schuppen" (Splitter) gewonnen.
- Anstelle von flüssigem Stickstoff kann man jedes andere flüssige Inertgas wie z. B. flüssiges CO&sub2; verwenden.
- Gemäß der Verfahrensweise c) pulverisiert man das rohe Reaktionsprodukt im geschmolzenen Zustand in einem Gegen- oder Mitstrom eines gegenüber dem Produkt inerten Gases wie z. B. benzolarmer Luft. Man erhält Produktkugeln, deren Granulometrie ohne Schwierigkeiten kleiner als 100 um ist und bis zu 10 um reichen kann.
- Gemäß einer bekannten Verfahrensweise kann das rohe Reaktionsprodukt in einem geeigneten organischen Lösemittel, im allgemeinen Ethanol, umkristallisiert werden. Das umkristallisierte Produkt, das durch einfache Filtration der Mutterlaugen abgetrennt werden kann, liegt in Form eines Pulvers vor und besteht im wesentlichen aus beta-Diketonen. Für einige Anwendungen ist es notwendig, gereinigte beta-Diketone zu verwenden. Die Verwendung von auf mehr als 95 Gew.-% gereinigten beta-Diketonen in Stabilisatorzusammensetzungen für gepfropfte Polymere gehört nicht zu der vorliegenden Erfindung.
- Im Gegensatz dazu hat man erfindungsgemäß herausgefunden, daß die Mutterlaugen nach Entfernen des Kristallisationslösemittels durch jede geeignete Methode (z. B. durch Verdampfung oder durch die oben zitierte Abplatztechnik) zu einem festen Kristallisationsrückstand führen, der im allgemeinen mindestens 10%, am häufigsten zwischen 20 und 40% beta-Diketone umfaßt und daß dieser Kristallisationsrückstand - gleichfalls verwendet in Form des vorliegenden Pulvers - bei gleichem Gewicht eine im wesentlichen gleiche Stabilisatorwirkung auf Polymere aufweist, wie diejenige Stabilisatorzusammensetzung auf Basis von gereinigtem umkristallisierten beta-Diketon mit gleichem Gewicht.
- Diese schweren festen Rückstände der Umkristallisation werden wie das rohe Reaktionsprodukt verwendet und werden mit den gleichen Methoden zu einem Pulver umgesetzt.
- Eine annehmbare Stabilisierung von chlorierten Polymeren und insbesondere von PVC erfordert häufig die zusätzliche Verwendung von mehreren Stabilisatoren, die komplementär und manchmal synergetisch wirken.
- So können die erfindungsgemäßen Stabilisatorzusammensetzungen in Form von Pulvern neben dem rohen Reaktionsprodukt oder den schweren Rückständen der Umkristallisation eine wirksame Menge mindestens eines Additivs enthalten, das insbesondere ausgewählt ist aus:
- a) einem Aluminium- und/oder Magnesiumsulfat und/oder -carbonat, insbesondere vom Hydrotalcit-Typ. Diese Produkte sind z. B. in den Patenten US-A-4 299 759, US-A-4 427 816, EP-A-453 379 und EP-A-509 864, beschrieben.
- b) einem organischen Alkohol oder Polyol entsprechend der Lehre der Patentanmeldungen FR-A-2 356 674 und FR-A-2 356 695,
- c) einer Bleiverbindung, wie insbesondere diejenigen, die in der ENZYCLOPEDIA of PVC von Leonard I. NASS (1976), Seite 299-303, beschrieben sind,
- d) einem Metallsalz, wobei das Metall ausgewählt ist aus Calcium, Barium, Magnesium und Strontium (EP-A-391 311),
- e) einer organischen Verbindung des Zinks (EP-A-391 811),
- f) einem organischen Phosphat, insbesondere Trialkyl- oder Alkylphosphate und Phenyl- oder Triphenylphosphate (EP-A-391 811),
- g) einer Organozinnverbindung (EP-A-509 864),
- h) einem Polyorganosiloxanöl (EP-A-509 864),
- i) Epoxiden, die im allgemeinen komplexe Verbindungen sind, üblicherweise epoxidierte Polyglyceride, epoxidiertes Leinöl, epoxidierte Fischöle,
- j) übliche Additive, wie phenolische Antioxidantien, UV-Schutzreagenzien, wie Benzophenone, Benzotriozole oder Stearinsäureamine (üblicherweise bekannt unter der Bezeichnung Hals.).
- Im allgemeinen eignet sich jede Art von PVC, wie auch sein Herstellungsverfahren sein mag: Polymerisation in Masse, in Suspension, in Emulsion oder auf jede andere Weise, und wie auch seine Grundviskosität sein mag.
- Die Homopolymere von Vinylchlorid können auch chemisch modifiziert sein, z. B. durch Chlorierung. Eine Vielzahl an Copolymeren von Vinylchlorid können auch gegenüber Hitzeeinwirkung stabilisiert werden, d. h. gegen Vergilbung und Abbau. Es sind insbesondere die durch Copolymerisation von Vinylchlorid mit anderen Monomeren erhaltenen Copolymere, die eine polymerisierbare ethylenische Bindung besitzen, wie z. B. Vinylacetat oder Vinylidenchlorid, Malein- oder Fumarsäuren oder ihre Ester, Olefine wie Ethylen, Propylen, Hexen, Acrylsäure- oder Methacrylsäurester, Styrol, Vinylether, wie Vinyldodecylether.
- Üblicherweise enthalten diesen Copolymere mindestens 50 Gew.-% Vinylchlorid-Einheiten, vorzugsweise mindestens 80 Gew.-% Vinylchlorid-Einheiten.
- Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auch Mischungen auf Basis von chlorierten Polymeren enthalten, die Unterschußmengen anderer Polymere, wie halogenierter Polyolefine oder Acrylonitril/Butadien/Styrol-Copolymere, enthalten.
- Das PVC alleine oder in Mischung mit anderen Polymeren ist das am häufigsten verwendete chlorierte Polymer in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen.
- Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können unelastische Formulierungen sein, d. h. ohne Weichmacher, oder halbelastische Formulierungen, d. h. mit reduziertem Gehalt an Weichmacher, wie für Bauanwendungen die Herstellung von unterschiedlichen Profilen oder elektrischen Kabeln, oder für Zusammensetzungen für die Herstellung von Flaschen, die nur Nahrungsmitteladditive enthalten
- Diese Formulierungen enthalten zumeist einen Härter (schlagverfestigender Stoff), wie z. B. ein Methacrylat/Butadien/Styrol-Copolymer.
- Sie können auch plastifizierte Formulierungen sein, wie für die Herstellung von Filmen, die im Bereich der Landwirtschaftlich verwendet werden.
- Weichmacher, die in bekannten Verbindungen verwendet werden, sind z. B. Alkylphtalate. Zumeist ist es Di-(ethyl-2-hexyl)phthalat (üblicherweise Dioctylphthalat genannt).
- Wenn die Zusammensetzungen einen Weichmacher enthalten, beträgt sein Gehalt im allgemeinen 5 Gew.-% bis 120 Gew.-% im Verhältnis zum Gewicht des chlorierten Polymers.
- Die Gegenwart von basischem Aluminium- und Magnesiumcarbonat in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen liefert eine gewisse Anzahl an Vorteilen.
- So ermöglicht das basische Aluminium- und Magnesiumcarbonat der Formel (i) - wenn es zugegen ist - in den Zusammensetzungen, die Bleiverbindungen enthalten, die Menge an Blei- und gegebenenfalls Cadmiumverbindung zu verringern, ohne die thermische Stabilität des Polymers zu verringern. Dieses ist ein positiver Effekt, da man teilweise Verbindungen austauscht, die eine gewisse Toxizität für eine möglicherweise im Nahrungsmittelbereich verwendete Verbindung darstellen.
- Die Gegenwart von basischen Aluminium- und Magnesiumcarbonat der Formel (i) in Zusammensetzungen, die Organozinnverbindungen enthalten, ermöglicht es, gegebenenfalls die Menge an epoxidierter Verbindung, die im allgemeinen flüssig ist, zu verringern. Der teilweise Austausch einer flüssigen Verbindung ermöglicht es, die Festigkeit und den VICAT-Grad (Indiz für den Stoßwiderstand) der entsprechenden Gegenstände, die ausgehend von diesen festen Zusammensetzungen hergestellt werden, zu verbessern.
- Üblicherweise ist die Beimischung von unterschiedlichen Stabilisatoren oder Additiven im Pulverzustand in chlorierte Polymere gering.
- Man kann eine Mischung von zwei oder mehreren der wesentlichen Verbindungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vor ihrer Beimischung in das chlorierte Polymer herstellen.
- Alle üblichen Methoden zur Beimischung von unterschiedlichen Stabilisatoren oder Additiven in das Polymer können verwendet werden. So kann die Homogenisierung der Polymerzusammensetzung z. B. durch einen Kneter oder einen Rollmischer bei einer Temperatur, bei der die Zusammensetzung flüssig wird, normalerweise zwischen 150ºC und 200ºC für PVC und während einer ausreichenden Dauer der Größenordnung von einigen Minuten bis einigen zehn Minuten, durchgeführt werden.
- Die Zusammensetzung der chlorierten Polymere, insbesondere PVC, können in alle üblichen Verfahrensweisen verwendet werden, wie z. B. Extrusion, Injektion, Blasextrusion, Kalandrieren oder Schleuderverfahren.
- Die folgenden Beispiele verdeutlichen die Erfindung.
- Ohne gegenteiligen Vermerk sind im folgenden Teil die Anteile und Prozente gewichtsbezogen.
- In ein gut gerührtes 2000 cm³-Reaktionsgefäß, das mit einem Kühler und mit der Möglichkeit ausgestattet ist, das Gefäß entweder unter Vakuum oder unter eine Stickstoffatmosphäre zu setzen, gibt man:
- 260 ml Toluol, dann unter eine Stickstoffschutzschicht 78 g NaNH&sub2;
- Die Temperatur des Milieus wird anschließend auf 40ºC gebracht, und dann während der ganzen Reaktion und der Endbearbeitung bei dieser Temperatur gehalten.
- Die Gesamtheit der Apparatur wird unter einen Druck von 7·10&sup4; Pa gesetzt.
- Man läßt 310 g technisches Methylstearat (enthält 10% Methylpalmitat) hineinfließen.
- Nach 3 Stunden läßt man 120 g Acetophenon hinzufließen. Wenn das Zufließen des Acetophenons beendet ist, läßt man das Reaktionsmilieu für 45 Minuten rühren (Temperatur: 40ºC, Druck: 7·10&sup4; Pa).
- Die Toluol-Lösung wird anschließend heiß in eine Lösung von 10%iger verdünnter Schwefelsäure gegossen, so daß der pH-Wert der wäßrigen Schicht nach Absitzen 1,5 ist.
- Nach zwei Waschvorgängen wird die Toluol-Lösung anschließend durch Durchfluß der Lösung durch eine gekühlte, permanent betriebene Drehtrommel verdampft um zu einem Rohprodukt P1 in Form von Schuppen zu führen, das 420 g eines festen Produkts bei 20ºC entspricht, das 78% an beta-Diketonen enthält (Umsatz 82%) (chronolographische Analyse CPG).
- Man wiederholt genau die Verfahrensweise des Beispiels 1. Das erhaltene von Toluol befreite rohe Reaktionsprodukt wird in 1500 ml Ethanol gelöst.
- Man filtriert und trocknet auf einer Glasfritte Nr. 2.
- Anschließend führt man nacheinander zwei Waschvorgänge mit 500 ml Ethanol gefolgt von einer Trocknung durch. Man erhält 304 g eines Reinproduktes PP1 mit 97 Gew.-% beta-Diketonen.
- Man erhält ein Produkt, das man als schweres Produkt L1 bezeichnet, das einen Schmelzpunkt von ungefähr 50ºC besitzt und 16 Gew.-% an beta-Diketonen (chronolographische Analyse CPG) enthält.
- In ein sphärisches, gerührtes Reaktionsgefäß, das mit einer Kühlungsmöglichkeit und einem dreiflügigen Rühren am Boden des Gefäßes ausgestattet ist, gibt man bei 20ºC drei Teile Ethanol mit 7% Wasser und gießt innerhalb von 1 Stunde 1,0 Anteil von P1, hergestellt nach der Verfahrensvorschrift des Beispiels 1, hinzu und erwärmt auf 70ºC. Man hält die Temperatur des Inhalts des Reaktionsgefäßes zwischen 20 und 25ºC. Das Reaktionsgefäß wird unter einen reduzierten Druck von 2·10³ Pa gesetzt und das Ethanol wird abdestilliert, so daß die Temperatur 25ºC in der Masse nicht übersteigt. Anschließend gibt man Stickstoff hinzu, bis Wasserspuren verschwunden sind. Man erhält ein klares gelbes Pulver P1, dessen Granulometrie ungefähr 120 um ist.
- Man wiederholt genau die Verfahrensvorschrift in Beispiel 3, außer daß man 1 Anteil des Ausgangsproduktes P1 durch 1 Teil des schweren Rückstandes L1, das nach der Verfahrensvorschrift des Beispiels 2 erhalten wird, ersetzt. Man erhält so ein kastanienbraunes Pulver, dessen Granulometrie ungefähr 130 um ist.
- In einer Hammermühle, die mit einem Gitter von 1 mm ausgestattet ist, gibt man mittels eines Schneckenförderers 1 Anteil/Stunde des Produktes P1 des Beispiels 1 und 0,3 Teile/Stunde flüssigen Stickstoff. Das gemahlene Produkt wird durch eine pneumatische Transportvorrichtung zu einem Filterabtrennsystem überführt und man erhält ein weißes Pulver der Granulometrie von 50 um.
- Man erhält ein analoges Pulver, wenn man P1 durch L1 und flüssigen Stickstoff durch flüssiges CO&sub2; ersetzt.
- Am Kopf eines Sprühkristallisationsturms, der im Gegenstrom verfährt, versorgt man quer durch einen Pulverisationslaufkranz 1 Anteil/Stunde des Produktes P1 bei 70ºC, das gemäß Beispiel 1 erhalten wurde. Man versorgt im Gegenstrom ungefähr 10 Anteile/Stunde Luft mit 8 Vol.-% Sauerstoff, der auf eine Temperatur zwischen 15 und 20ºC gehalten wird. Man erhält am Fuß des Turms 1 Anteil/Stunde von P1 in kugelförmige Mikroblasen, deren Granulometrie 40 um ist. Die sauerstoffverarmte Luft wird am Fuß des Turms nach Filtration und Abkühlung auf 15 bis 20ºC recycliert.
- Man erhält ein Pulver, dessen Granulometrie 100 um ist. Ein analoges Ergebnis wird durch Austausch von P1 durch L1 erhalten.
- Man geht von einer halbelastischen PVC-Zusammensetzung in Pulverform mit der folgenden Zusammensetzung aus:
- - PVC-Pulver, hergestellt durch Polymerisation in Suspension und kommerziell erhältlich unter der Bezeichnung SOLVIC 271 GB 100 Anteile
- - DOP (Dioctylphthalat) 25 Anteile
- - Calciumethyl-2-hexanoat 0,4 Anteile
- - Zinkoctoat 0,15 Anteile
- - Phosphit OS 150® (Diphenylisododecylphosphit) 1,0 Anteile
- - polarer Polyethylenwachs PE 191®, kommerziell erhältlich von HOECHST 1,0 Anteile
- - Antioxidanzmittel Irganox 1076®, kommerziell erhältlich von CIBA- GEIGY 0,1 Anteile
- - epoxidiertes Sojaöl 3 Anteile
- Ausgehend von dieser Zusammensetzung, die als Vergleich dient, stellt man durch Zugabe von jeweils 0,1, 0,2 und 0,3 Anteilen des entsprechend Beispiel 5 erhaltenen Pulvers L1 ebenso wie des entsprechend Beispiel 2 erhaltenen kristallinen Pulvers PP1 zu 100 Anteilen des PVC-Harzes verschiedene Proben durch Homogenisierung für 10 min mit Hilfe eines Labormischers CNTA B17 her.
- Ausgehend von den so erhaltenen Pulvern stellt man Folien von 1 mm Dicke durch Passage für 10 min bei 180ºC durch einen Zweizylinderkneter her.
- Aus diesen so erhaltenen Folien schneidet man Proben von 27,5 cm Länge und 2 cm Höhe aus. Diese werden anschließend auf eine bewegliche Platte in einen Ofen bei 190ºC gelegt und mit konstanter Geschwindigkeit (0,45 cm/min) für eine Stunde abgezogen. Dieses ermöglicht es, den thermischen Abbau der Proben in Abhängigkeit der Aufenthaltszeit zu bestimmen (Test METRASTAT). Man quantifiziert den thermischen Abbau durch Messung mit Hilfe eines Chromatometers MINOLTA CR 200® mit dem Standard (Y, x, y) der Entwicklung des Vergilbungsindexes in Abhängigkeit der Zeit. Dieses ermöglicht es, drei entscheidende Vergleichsparameter zu erhalten, nämlich:
- - Die Anfangsfärbung (Cl), die dem Vergilbungsindex bei 2,5 mm Exposition entspricht (Unschärfe ΔY = 1,5);
- - Stabilität der Färbung (SC) (bestimmt in Minuten), die der Zeit entspricht, in der der Vergilbungsindex um 2 Punkte variiert (Unschärfe ΔT = 2 min),
- - die thermische Langzeitstabilität (STLT) (bestimmt in Minuten) oder Verbrennungs- oder Verkohlungszeit, die die Zeit ist, in der der Abbau (Schwärzung) der Probe auftritt (Unschärfe ΔT = 4 min).
- Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengefaßt.
- Beim Studium der Tabelle 1 fällt auf, daß die Verwendung von L 1 (schwere Kristallisationsrückstände) zusätzliche Effekte in PP1 liefert. Dieses Phänomen ist wichtig für die Stabilität der Färbung.
- Außerdem verbessert L1 - wie P1 - die thermische Langzeitstabilität. Tabelle 1
- + außerhalb der Erfindung
- Man geht von einer PVC-Zusammensetzung (nicht elastische Formulierung) mit der folgenden Zusammensetzung aus:
- - PVC-Pulver, hergestellt durch Polymerisation in Suspension und kommerziell erhältlich unter der Bezeichnung S 110 P (ATOCHEM) 100 Anteile
- - Calciumstearat, Stabilisator, kommerziell erhältlich von ATOCHEM unter der Bezeichnung STAVINOR PSME 0,7 Anteile
- - Zinkstearat, Stabilisator, kommerziell erhältlich von ATOCHEM unter der Bezeichnung ZN 70 0,8 Anteile
- - Didecylphenylphosphit, Stabilisator, kommerziell erhältlich von CIBA GEIGY unter der Bezeichnung IRGASTAB CH 300 0,8 Anteile
- - Polyvinylalkohol, Stabilisator, kommerziell erhältlich von ERKOL unter der Bezeichnung Rhodiastab PVAL 0,2 Anteile
- - Hydrotalcit (Aluminiumhydrogencarbonat und Magnesiumhydrogencarbonat), Stabilisator, kommerziell erhältlich unter der Bezeichnung ALCAMIZER 4 von MITSUI 0,2 Anteile
- - gemahlenes Calciumcarbonat, Füllstoff, kommerziell erhältlich unter der Bezeichnung OMYALITE 95T von OMYA 9,5 Anteile
- - Titanoxidpigment, kommerziell erhältlich von KRONOS unter der Bezeichnung CL 2220 5 Anteile
- - Härter (Acrylpolymer), kommerziell erhältlich von RHOM und HAAS unter der Bezeichnung PARALOID KM 355 6,5 Anteile
- - Schmiermittel, kommerzielle erhältlich von HENKEL unter den Bezeichnungen:
- - LOXIOL G20 (Ester einer aromatischen Disäure und eines aliphatischen Fettalkohols) 0,6 Anteile
- - LOXIOL G30 (Wachsester) 0,3 Anteile
- - LOXIOL G21 (Hydrostearinsäure-12) 0,2 Anteile
- Ausgehend von dieser Zusammensetzung stellt man durch Zugabe zwei Proben her:
- - 0,25 Anteile des Produktes P1 von Beispiel 5
- - 0,25 Anteile des Produktes PP1 des Beispiels 2.
- Jede Probe wird für 10 Minuten bei 4500 U/min mit Hilfe eines Labormischers CNTA B17 homogenisiert.
- Ausgehend von diesen Pulvern untersucht man die dynamische thermische Stabilität im Plastographen BRABENDER®. Dieser Apparat besteht aus:
- - einem elektrischen Motorsystem, der mit einem kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Geschwindigkeitsvariator verbunden ist (0 bis 200 U/min),
- - einem thermostatierten Bad mit elektrisch proportionaler Temperaturregelung durch Silikonöl,
- - einem Kneter, der mit einem Doppelwandgefäß, das die Erwärmung durch Zirkulation von Silikonöl ermöglicht, und mit zwei gelenklosen Rotoren, die durch ein System mit Bajonettverriegelung fixiert sind, versehen ist,
- - einem Chronometer.
- 52 g jeder Probe werden in diesen Kneter bei 150ºC mit Hilfe eines Trichters und eines Kolbens, der von einem 5 kg-Gewicht gedrückt wird, eingeführt. Anschließend führt man bis zum Schwärzen oder zum Verbrennen der PVC- Mischung alle 5 Minuten ein Abstreifen durch, um eine Tablette zu erhalten.
- Bei jeder Tablette mißt man durch Färbung mit Hilfe eines Chromatometers MINOLTA CR 200® den Weißindex (IB) gemäß dem Standard (L, a, b) CIE der Norm ASTM E313 und den Vergilbungsindex (IJ), der entsprechend dem Standard (Y, x, y) der Norm ASTM D1925 gemessen wird.
- Man erhält so den thermischen Abbau von jeder Formel in Abhängigkeit der Zeit.
- Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 2 zusammengefaßt: Tabelle 2
- &spplus; außerhalb der Erfindung
- Das Studium der Tabelle zeigt, daß das gemahlene Rohprodukt P1 eine bessere thermische Stabilität hat als das umkristallisierte Produkt PP1; sein Vergilbungswert entwickelt sich langsamer mit der Zeit und der Weißindex hält sich auf höheren Werten als diejenigen, die mit dem Produkt PP1 erhalten werden.
- Man geht von einer halbelastischen PVC-Pulverzusammensetzung mit der folgenden Zusammensetzung aus:
- - PVC-Pulver, hergestellt durch Polymerisation in Suspension, kommerziell erhältlich unter der Bezeichnung SOLVIC 271 GB 100 Anteile
- - DOP (Dioctalphthalat) 25 Anteile
- - Calciummethyl-2-hexanot 0,4 Anteile
- - Zinkacetat 0,15 Anteile
- - Phosphat OS 150® (Diphenylisodecylphosphit) 1,0 Anteile
- - polarer Polyethylenwachs PE 191®, kommerziell erhältlich von HOECHST 1,0 Anteile
- - Antioxidanzmittel, Irganox 1076®, kommerziell erhältlich von CIBA-GEIGY 0,1 Anteile
- - epoxidiertes Sojaöl 3 Anteile
- Ausgehend von dieser Zusammensetzung, die als Vergleich dient, stellt man durch Zugabe von jeweils 0,1, 0,2 und 0,3 Anteilen der entsprechend Beispiel 5 erhaltenen Pulvers P1 und L1, ebenso wie des entsprechend Beispiel 2 erhaltenen Pulvers PP 1, zu 100 Teilen des PVC-Harzes durch Homogenisierung für 10 Minuten mit einem Labormixer CNTA B17 unterschiedliche Proben her.
- Ausgehend von den so erhaltenen Pulvern stellt man Folien mit 1 mm Dicke durch Durchgang für 10 Minuten bei 180ºC durch einen zweizylindrischen Kneter her.
- Aus diesen so erhaltenen Folien schneidet man Proben von 27,5 cm Länge und 2 cm Höhe aus. Diese werden anschließend auf eine bewegliche Platte in einen Ofen bei 190ºC gelegt und bei konstanter Geschwindigkeit (0,45 cm/min) für eine Stunde abgezogen. Dieses ermöglicht es, den thermischen Abbau der Proben in Abhängigkeit von der Zeit zu bestimmen (Test METRASTAT). Man quantifiziert den thermischen Abbau durch Messung mit Hilfe eines Chromatometers MINOLTA CR 200® mit dem Standard (Y, x, y) der Entwicklung des Vergilbungsindex in Abhängigkeit der Zeit. Dieses ermöglicht es, drei entscheidende Vergleichsparameter zu erhalten, nämlich:
- - die Anfangsfärbung (Cl), die dem Vergilbungsindex bei 2,5 mm Exposition entspricht (Unschärfe ΔY = 1,5);
- - Stabilität der Färbung (SC), (bestimmt in Minuten), die der Zeit entspricht, in der der Vergilbungsindex um 2 Punkte variiert (Unschärfe ΔT = 2 min),
- - die thermische Langzeitstabilität (STLT) (bestimmt in Minuten) oder Verbrennungszeit, die die Zeit ist, in der der Abbau der Probe (Schwärzung) auftritt (Unschärfe ΔT = 4 min).
- Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengefaßt.
- Beim Studium der Tabelle 1 zeigt sich, daß die Stabilisationskraft von PP1 (umkristallisiertes Produkt) für ein gleiches Gewicht analog derjenigen von P1 (nicht umkristallisiertes, rohes Reaktionsprodukt) ist, insbesondere was die Färbungsstabilität und die Anfangsfarbe betrifft, die praktisch die gleiche Entwicklung haben.
- Zusätzlich verbessert man bei gleichem Gewicht die thermische Langzeitstabilität durch Verwendung von P1 anstelle von PP1.
- Es muß außerdem bemerkt werden, daß die Verwendung von L1 (schwere Kristallisationsrückstände) die gleichen Effekte liefert wie PP1. Dieses Phänomen ist für die Stabilität der Färbung um so bemerkenswerter.
- Außerdem verbessert L1 die thermische Langzeitstabilität wie P1. Tabelle 1
- &spplus; außerhalb der Erfindung
- Man geht von einer PVC-Zusammensetzung (nicht elastische Formulierung) mit der folgenden Zusammensetzung aus:
- 100 Anteile
- - Calciumstearat, Stabilisator, kommerziell erhältlich von ATOCHEM unter der Bezeichnung STAVINOR PSME 0,7 Anteile
- - Zinkstearat, Stabilisator, kommerziell erhältlich von ATOCHEM unter der Bezeichnung ZN 70 0,8 Anteile
- - Didecylphenylphosphit, Stabilisator, kommerziell erhältlich von CIBA-GEIGY unter der Bezeichnung IRGASTAB CH 300 0,5 Anteile
- - Polyvinylalkohol, Stabilisator, kommerziell erhältlich von RP CHIMIE unter der Bezeichnung Rhodiastab PVAL 0,1 Anteile
- - Hydrotalcit (Aluminium- und Magnesiumhydrogencarbonat), Stabilisator, kommerziell erhältlich unter der Bezeichnung ALCAMIZER 4 von MITSUI 0,4 Anteile
- - Gemahlenes Calciumcarbonat, Füllstoff, kommerziell erhältlich unter der Bezeichnung OMYALITE 95T von OMYA 9,5 Anteile
- - Titanoxidpigment, kommerziell erhältlich von KRONOS unter der Bezeichnung CL 2220 5 Anteile
- - Härter (Acrylpolymer), kommerziell erhältlich von RHOM und HAAS unter der Bezeichnung PARALOID KM 355 6,5 Anteile
- - Schmiermittel, kommerziell erhältlich von HENKEL unter den Bezeichnungen:
- - LOXIOL G60 (Ester einer aromatischen Disäure und eines aliphatischen Fettalkohols) 0,4 Anteile
- - LOXIOL G21 (Hydroxystearinsäure-12) 0,2 Anteile
- - ein processing aid (Verfahrenshilfsmittel), kommerziell erhältlich von RHOM und HAAS PARALOID KRON 1 Anteil
- Ausgehend von dieser Zusammensetzung stellt man durch Zugabe zwei Proben her:
- - 0,2 Anteile des Produktes P1 des Beispiels 5
- - 0,25 Anteile des Produktes P2 (P2 = Stearoylbenzoylmethan, außerhalb der vorliegenden Erfindung).
- Jede Probe wird in einem Schnellmischer vom Typ Papenmeier bei einer Geschwindigkeit von 1800 U/min bis zu einer Temperatur von 115ºC homogenisiert.
- Ausgehend von diesen Pulvern führt man eine Umwandlung durch Extrusion durch, um Platten zu erhalten.
- Die Eigenschaften des Einschneckenextrusionsverfahrens sind:
- - Hersteller: ANDOUART,
- - konische Schnecke: Kompressionsverhältnis = 2,8
- Verhältnis Länge/Durchmesser = 20
- Durchmesser D = 40 mm
- - Drehgeschwindigkeit der Schnecke = 23 U/min - Temperaturprofil:
- Die so extrudierten Platten werden anschließend unter zwei Arten von Bedingungen einer UV-Bestrahlung unterzogen:
- - Apparat UVON von ATLAS
- - Beleuchtungsspektrum: UVA mit einem Maximum bei a = 340 nm und Filter < 290 nm
- - Temperatur des schwarzen Körpers = 55ºC
- - feuchtigkeitsgesättigte Atmosphäre
- - Energiefluß = 80 w/m²
- - T(ºC) Zimmer = 30ºC
- - Zyklus = 29 min sec: 65%ige Luftfeuchtigkeit = 1 min Nässe: 99% relative Luftfeuchtigkeit
- - 3 Xenonlampen
- - Filtertyp: 3 Filter Suprax 1/3
- - schwarzer Körper
- Man erhält so die Widerstandsfähigkeit gegenüber UV-Licht von jeder Formulierung in Abhängigkeit der Zeit.
- Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 3 zusammengefaßt. Tabelle 3
- Δb1: Unterschied des Vergilbungsindexes zwischen der Expositionszeit von 600 Stunden und der Anfangszeit.
- Δb2: Unterschied des Vergilbungsindexes zwischen der Expositionszeit von 1000 Stunden und der Anfangszeit.
- Aus Tabelle 3 ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße P1 einen Vergilbungsindex hat, der sich nach Exposition gegenüber UV-Licht langsamer mit der Zeit entwickelt als P2, das außerhalb der Erfindung liegt.
Claims (24)
1. Verwendung eines Rohproduktes als Additiv in einer
Stabilisatorzusammensetzung für ein chloriertes Polymer (PVC), wobei das Rohprodukt
erhalten werden kann unter Durchführung der folgenden
Verfahrensschritte:
- Man führt eine Kondensation eines Esters mit einem Keton in
Gegenwart eines alkalischen Reagenzes und eines Lösemittels durch,
- man säuert das Reaktionsmilieu an,
- man führt mindestens eine Wäsche der so erhaltenen Mischung mit
Wasser durch,
- man verdampft das Lösemittel,
wobei dieses Rohprodukt 10 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis
80 Gew.-%, beta-Diketon enthält und in Form eines Pulvers vorliegt.
2. Verwendung eines festen Rückstandes in Form eines Pulvers als Additiv in
einer Stabilisatorzusammensetzung für ein chloriertes Polymer (PVC),
wobei der Rückstand erhalten werden kann unter Durchführung der folgenden
Verfahrensschritte:
- Man führt eine Kondensation eines Esters mit einem Keton in
Gegenwart eines alkalischen Reagenzes und eines Lösemittels durch,
- man säuert das Reaktionsmilieu an,
- man führt mindestens eine Wäsche der so erhaltenen Mischung mit
Wasser durch,
- man verdampft das Lösemittel, um ein Rohprodukt zu erhalten, das 10
bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 80 Gew.-%, beta-Diketon enthält,
- man führt eine Umkristallisierung des Rohproduktes in einem geeigneten
organischen Lösemittel durch,
- man trennt das umkristallisierte Produkt durch Filtration aus den
Mutterlaugen ab,
- man verdampft das Lösemittel der Mutterlaugen, um den festen
Rückstand zu erhalten.
3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feste
Rückstand aus der Umkristallisierung mindestens 10%, vorzugsweise 20
bis 40%, beta-Diketone enthält.
4. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kondensationsreaktion gemäß der folgenden Reaktion
durchgeführt wird:
R¹COCHR²H + R³CQ-OR&sup4; + ACat → R¹COCHR²COR³ + R&sup4;OH
wobei:
- ACat ausgewählt ist aus einem Amid eines Kations oder einem Hydrid
eines Kations;
- R¹ und R³, gleich oder verschieden, jeweils einen Kohlenwasserstoffrest,
vorzugsweise mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, bevorzugt mit 1 bis
18 Kohlenstoffatomen, darstellen;
- R² Wasserstoff oder einen Kohlenwasserstoffrest, im allgemeinen Alkyl,
mit vorzugsweise höchstens 4 Kohlenstoffatomen darstellt;
- R¹ und R² verbunden sein können, so daß das beta-Diketon einen Ring
bildet;
- R&sup4; einen Kohlenwasserstoffrest darstellt.
5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß:
R¹ und R³, identisch oder verschieden, darstellen:
- einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu
24 Kohlenstoffatomen,
- einen Aralkylrest mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen,
- einen Arylrest oder einen cycloaliphatischen Rest mit weniger als
14 Kohlenstoffatomen,
R&sup4; einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Methyl,
darstellt.
6. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ester Methylstearat (Stearinsäuremethylester), das Aceton
Acetophenon und das alkalische Reagenz Natriumamid ist.
7. Verwendung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kondensationsreaktion bei einer Temperatur zwischen 30 und
60ºC (Atmosphärendruck) durchgeführt wird.
8. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Pulver eine Granulometrie (Teilchengröße) unterhalb von
500 um, vorzugsweise unterhalb von 200 um, aufweist.
9. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stabilisatorzusammensetzung mindestens ein zusätzliches
stabilisierendes Additiv enthält.
10. Verwendung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, daß das Rohprodukt in Form eines Pulvers vorliegt, dessen
Granulometrie (Teilchengröße) ähnlich der des zusätzlichen stabilisierenden
Additivs ist.
11. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das zusätzliche Additiv ausgewählt ist aus einem Magnesium-
und/oder Aluminiumsulfat und/oder -carbonat, einem Hydrotalcid und
einem Barium- und/oder Calciumstearat und daß die Granulometrie
(Teilchengröße) des zusätzlichen Additivs und des Rohprodukts gleich sind und
unterhalb von 100 um liegen.
12. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der feste
Rückstand aus der Umkristallisierung in Form eines Pulvers vorliegt,
dessen Granulometrie (Teilchengröße) gleich der des zusätzlichen
stabilisierenden Additivs ist.
13. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Pulver ausgehend von einem bei 20ºC festen Rohprodukt
oder einem festen Rückstand aus der Umkristallisierung unter
Durchführung mindestens einer der folgenden Methoden erhalten sein kann:
- Ausfällen in einem Lösemittel,
- kryogene Zerkleinerung (Tieftemperaturzerkleinerung) und
- Pulverisierung (Zerstäubung)/Trocknung in einem kalten Strom mit
Costrom (gemeinsamen Strom) oder Gegenstrom.
14. Stabilisatorzusammensetzung für ein chloriertes Polymer (PVC),
enthaltend:
- ein Rohprodukt, das unter Durchführung der folgenden
Verfahrensschritte erhalten werden kann:
-- Man führt eine Kondensation eines Esters mit einem Keton in
Gegenwart eines alkalischen Reagenzes und eines Lösemittels durch,
-- man säuert die Reaktionsmischung an,
-- man führt mindestens eine Wäsche der so erhaltenen Mischung mit
Wasser durch,
-- man verdampft das Lösemittel,
wobei das Rohprodukt 10 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis
80 Gew.-%, beta-Diketon enthält und in Form eines Pulvers vorliegt;
- mindestens ein zusätzliches stabilisierendes Additiv.
15. Stabilisatorzusammensetzung für ein chloriertes Polymer (PVC), enthaltend:
- einen festen Rückstand in Form eines Pulvers, der unter Durchführung
der folgenden Verfahrensschritte erhalten werden kann:
-- Man führt eine Kondensation eines Esters mit einem Keton in
Gegenwart eines alkalischen Reagenzes und eines Lösemittels durch,
-- man säuert die Reaktionsmischung an,
-- man führt mindestens eine Wäsche der so erhaltenen Mischung mit
Wasser durch,
-- man verdampft das Lösemittel, um ein Rohprodukt mit 10 bis 95 Gew.-
%, vorzugsweise 20 bis 80 Gew.-%, beta-Diketon zu erhalten,
-- man führt eine Umkristallisierung des Rohproduktes in einem
geeigneten organischen Lösemittel durch,
-- man trennt das umkristallisierte Produkt durch Filtration aus den
Mutterlaugen ab,
-- man entfernt das Lösemittel aus den Mutterlaugen, um den festen
Rückstand zu erhalten,
wobei der feste Rückstand aus der Umkristallisierung mindestens 10%,
vorzugsweise 20 bis 40%, beta-Diketon enthält,
- mindestens ein zusätzliches stabilisierendes Additiv, das ausgewählt ist aus
a) einem Aluminium- und/oder Magnesiumsulfat und/oder -carbonat,
b) einem organischen Alkohol oder Polyol,
c) einer Bleiverbindung,
d) einem Metallsalz, wobei das Metall ausgewählt ist aus Calcium, Barium,
Magnesium und Strontium,
e) einer organischen Zinkverbindung,
f) einem organischen Phosphat,
g) einer Organozinnverbindung,
h) einem Polyorganosiloxanöl,
i) Epoxiden,
j) phenolischen Antioxidantien und UV-Schutzreagenzien.
16. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kondensationsreaktion gemäß der folgenden Reaktion
durchgeführt wird:
R¹COCHR²H + R³CO-OR&sup4; + ACat → R¹COCHR²COR³ + R&sup4;OH
wobei:
- ACat ausgewählt ist aus einem Amid eines Kations oder einem Hydrid
eines Kations;
- R¹ und R³, gleich oder verschieden, jeweils einen
Kohlenwasserstoffrest, vorzugsweise mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, bevorzugt mit 1 bis
18 Kohlenstoffatomen, darstellen;
- R² Wasserstoff oder einen Kohlenwasserstoffrest, im allgemeinen Alkyl,
mit vorzugsweise höchstens 4 Kohlenstoffatomen darstellt;
- R¹ und R² verbunden sein können, so daß das beta-Diketon einen Ring
bildet;
- R&sup4; einen Kohlenwasserstoffrest darstellt.
17. Zusammensetzung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß:
R¹ und R³, identisch oder verschieden, darstellen:
- einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu
24 Kohlenstoffatomen,
- einen Aralkylrest mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen,
- einen Arylrest oder einen cycloaliphatischen Rest mit weniger als
14 Kohlenstoffatomen,
R&sup4; einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Methyl,
darstellt.
18. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ester Methylstearat (Stearinmethylester), das Aceton
Acetophenon und das alkalische Reagenz Natriumamid ist.
19. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kondensationsreaktion bei einer Temperatur zwischen 30
und 60ºC (Atmosphärendruck) durchgeführt wird.
20. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß das Rohprodukt oder der feste Rückstand aus der
Umkristallisierung eine Granulometrie (Teilchengröße) von weniger als 500 um,
vorzugsweise weniger als 200 um, aufweist.
21. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß das Pulver die gleiche Granulometrie (Teilchengröße) wie die
Granulometrie (Teilchengröße) des zusätzlichen stabilisierenden Additivs
aufweist, das in der Stabilisatorzusammensetzung enthalten ist.
22. Zusammensetzung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das
zusätzliche Additiv ausgewählt ist aus:
a) einem Aluminium- und/oder Magnesiumsulfat und/oder -carbonat,
b) einem organischen Alkohol oder Polyol,
c) einer Bleiverbindung,
d) einem Metallsalz, wobei das Metall ausgewählt ist aus Calcium,
Barium, Magnesium und Strontium,
e) einer organischen Zinkverbindung,
f) einem organischen Phosphat,
g) einer Organozinnverbindung,
h) einem Polyorganosiloxanöl,
i) Epoxiden,
j) phenolischen Antioxidantien und UV-Schutzreagenzien.
23. Zusammensetzung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das
zusätzliche Additiv ausgewählt ist aus einem Magnesium- und/oder
Aluminiumsulfat und/oder -carbonat, einem Hydrotalcid, einem Calcium-
und/oder Bariumstearat und daß die Granulometrie (Teilchengröße) des
zusätzlichen Additivs und des Rohproduktes gleich sind und unterhalb von
100 um liegen.
24. Gegenstände, erhalten ausgehend von einem chlorierten Polymer (PVC)
und einer Stabilisatorzusammensetzung, die ein Additiv enthält, dessen
Verwendung Gegenstand der Ansprüche 1 bis 13 ist, oder die
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 14 bis 23.
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