DE950326C - Verfahren zur Herstellung von gegen Licht- und Hitzewirkung stabilisierten halogenhaltigen Vinylpolymerisaten - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 4, OKTOBER 1956

N 9124 IVb/ 3pb

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von halogenhaltigen Vinylpolymerisaten, die hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften gegen die Einwirkung von Licht und Hitze stabilisiert sind.

Es ist bekannt, daß Vinylharzverbindungen licht- und wärmeempfindlich sind und daß die durch die Einwirkung von Wärme und Strahlen entstehenden sauren Zersetzungsprodukte eine nachteilige Veränderung der Harzverbindung zur Folge haben; diese zeigt sich hauptsächlich in Form von Farbveränderungen der Harzverbindungen, die an sieh unerwünscht sind, beeinflußt aber auch weitgehend andere physikalische Eigenschaften der Harze, beispielsweise die Biegsamkeit umd die Zugfestigkeit. Da die Harzverbindungen notwendigerweise während der Herstellung und Verarbeitung der Einwirkung von Hitze und während der Alterung der Einwirkung von Licht ausgesetzt sind, ist es notwendig, ihnen Stoffe einzuverleiben, die die Harzverbindungen hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften stabilisieren.

Cadmiumsalze der Naphthensäuren und der Fettsäuren sind bisher als Stabilisatoren für Vinyl-

harzverbinduingen benutzt worden. Diese Cadmiumsalze sind deshalb wertvoll, weil sie den Harzverbindungen Klarheit und Glanz verleihen und auch eine stabilisierende Wirkung ausüben. Ihre Verwendung war daher dort zu empfehlen, wo Klarheit und Glanz beim Endprodukt verlangt wird und wo daher solche Stabilisatoren, die zu trüben und opaken. Produkten führen, nicht benutzt werden können.

ίο Die bisher benutzten Cadmiumstabilisatoren verleihen nun den Vinylharzverbindungen zwar eine ausgesprochene Klarheit und Glanz, sie sind jedoch hinsichtlich ihrer stabilisierenden Eigenschaften nicht ausreichend. Wegen dieser ihrer geringen stabilisierenden Eigenschaften haben sie sich auch in der Praxis nicht in dem an sich zu erwartenden Umfange durchsetzen können.

Gegenstand der Erfindung ist deshalb die Herstellung verbesserter, gegen Licht- und Wärme-

ao wirkung stabiler Vinylhalogenidharze.

Die Erfindung besteht darin, den Vinylhalogenddharzen als Stabilisator ein basisches Cadmiumcarboxylat zuzusetzen; insbesondere wird dem Vinylhalogenidharz als Stabilisator ein basisches Cadmiumcarboxylat mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen in der organischen Kette in einer Menge von 0,10 bis is°/o, bezogen auf das Harzgewicht, zugesetzt. Die für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Cadmiumverbindungen besitzen die allgemeinen Formel

CdO.Cd(C„H_2n±1COO)₂,

wobei η eine ganze Zahl von 5 bis 13 darstellt.

Einbasisches Cadmiumcaprylat von der allgemeinen Formel:

CdO-Cd(C₇H₁₅COO)₂

ist als Stabilisator vorzuziehen, da es den Vinylharzprodukten in hohem Grade günstige Eigenscharten verleiht sowohl hinsichtlich der Klarheit und des Glanzes als auch hinsichtlich der Wärme- und Lichtstabilität. Basische Cadmiumverbindungen mit mehr als 14 Kohlenstoffatomen in der organischen Kette sind als Stabilisatoren weniger wirksam; anscheinend nimmt die Stabilisierungswirkung in dem Maße ab, wie die Länge der organischen Kette wächst.

Die Stabilisatoren können bei der Herstellung der Produkte-in jeder beliebigen Verfahrensstufe zugegeben werden; es ist jedoch vorteilhaft, sie vor oder während der Vermahlung oder Mischung der Bestandteile zuzugeben. Es wurde gefunden, daß die basischen Cadmiurncarboxylate leicht in der Mischung aus Vinylharz und den übrigen Mischungsteilnehmern dispergieren, so daß eine gleichmäßige Dispersion erreicht wird. Nach der Mischung werden die Bestandteile bei geeigneten Temperaturen mittels eines Walzenstuhles in den Fließzustand übergeführt und homogenisiert.

Unter der Bezeichnung »Vinylhalogenidharz« sind in diesem Zusammenhange die verschiedenen Vinylhanzverbindungen und Mischprodukte zu verstehen, die üblicherweise unter diese Bezeichnung fallen. Hierzu gehören beispielsweise Polyvinylchlorid; Vinylharze, die durch Mischpolymerisation eines Vinylhalogenide mit Vinylacetat oder einem anderen Vinylester erhalten werden; Vinylharze, die durch Mischpolymerisation mit einer Acrylverbindung, beispielsweise Äthylmethacrylat oder Methylmethacrylat, erhalten werden; und Mischpolymere aus einem Vinylhalogenid mit anderen Vinylhalogenidharzmischpolymeren, beispielsweise Vinylidenhalogenid.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

100 Gewichtsteile eines aus Vinylchlorid und einem Vinylacetat im Verhältnis von 95 : 5 hergestellten Mischpolymerisats wurden mit 5 Teilen einbasischem Cadmiumcaprylat und 50 Teilen Dioctylphthalat als Weichmacher gemischt. Die fertige Mischung wurde bei einer Temperatur von 120⁰ mittels eines erhitzten Zweiwalzensruhles bis zum Fließzustand vermählen und dann bei einer Temperatur von 150⁰ zu polierten Tafeln von 1,9 mm Stärke gepreßt.

Beispiel 2

100 Gewichtsteile eines aus Vinylchlorid und einem Vinylacetat im Verhältnis von 95 : 5 hergestellten Mischpolymerisats wurden mit 5 Teilen einbasischem Cadmiumundecylenat und 50 Teilen Dioctylphthalat als Weichmacher gemischt. Die Mischung wurde gemäß Beispiel 1 mittels eines Zweiwalzenstuhles behandelt und durch Pressung zu polierten Tafeln von 1,9 mm Stärke geformt.

Die Wärmestabilität der obigen Polymerisate wurde bestimmt, indem diese in einem Luftofen einer Temperatur von 149⁰ ausgesetzt wurden; das Ergebnis ist in der Tabelle aufgezeichnet. Die Wärmestabilität wurde gemessen durch die Zeit, in der bei Behandlung im Ofen eine Schwarzfärbung der Probeplatten eintrat. Zu Vergleichszwecken wurden Polymerisate hergestellt, die an Stelle der erfindungsgemäßen Stabilisatoren bekannte Cadmiumstabilisatoren, wie Cadmiumnaphthenat, Cadmiumstearat und Cadmiiumoctoat, enthielten. Diese Polymerisate wurden ebenfalls gemäß Beispiel 1 behandelt.

Wärmestabilität

Stabilisator

Einbasisches Cadmiumcaprylat (Beispiel 1) ...

Einbasisches Cadmiumundecylenat (Beispiel 2)

Cadmrumnaphthenat ....

Cadmiumstearat

Cadmiumoctoat

Die Lichtbeständigkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen wurde bestimmt, indem diese ultra-

Stabilität bei 149° in Stunden

violettem Licht ausgesetzt wurden; dieser Versuch wurde in einem Weather-Ometer durchgeführt, einer Vorrichtung, worin ultraviolettes Licht mittels eines Kohlelichtbogens hergestellt wird. Die Lichtbeständigkeit wurde gemessen durch die Zeit" bis zur beginnenden Fleckenbildung.

Das gemäß Beispiel ι einbasisches Cadmiumcaprylat enthaltende Polymerisat besaß eine Lichtstabilität von 1400 Stunden, d. h., nach Ablauf dieser Zeit begann die Fleckenbildung auf den Versuchsplatten. Vergleichsweise zeigte ein Cadmiumnaphthenat enthaltendes Polymerisat eine Lichtstabilität von 250 Standen, ein Cadmiumstearat enthaltendes Polymerisat eine Lichtstabilität von 300 Stunden und ein Cadmiuimoctoat enthaltendes Polymerisat eine Lichtstabilität von 500 Stunden. Die vorstehenden Beispiele zeigen spezifische Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Aus ihnen ergibt sich, daß Vinylhalogenid-

ao harze bei Anwendung der erfindungsgemäßen Stabilisatoren wesentlich verbesserte Beständigkeit gegen die Einwirkung von Hitze und Licht besitzen. Diesen Verbindungen können die verschiedensten Plastifizierungsmittel, Färbemittel und Modifizierungsmittel, wie sie allgemein bekannt sind, zugesetzt werden, ohne daß die durch die erfindungsgemäßen Stabilisatoren erzielten günstigen Eigenschaften beeinträchtigt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i, Verfahren zur Herstellung von gegen Licht- und Hitzewirkung mittels Cadmiumverbindungen stabilisierten halogenhaltigen Vinylpolymerisaten, dadurch gekennzeichnet, daß einem Vinylhalogenidharz als Stabilisator ein geringer Anteil eines basischen Cadmiumcarboxylates zugesetzt wird.

   .2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein basisches Cadmiumcarboxylat mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen in der organischen Kette in einer Menge von 0,10 bis 15%, bezogen auf das Harzgewicht, zugesetzt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Stabilisator einbasisches Cadmiumcaprylat oder einbasisches Cadmiumundecylejiat zugesetzt wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vinylhalogenidharz neben dem Stabilisator an sich bekannte Plastifizierungsmittel, Färbemittel oder Modifizierungsmittel zugesetzt werden.

   © 50» 704/336 4.56 (609 634 9.56)