NO136755B - - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for fremstilling av en ikke støvende, blyholdig stabilisatorblanding.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører forbedringer ved stabilisatorer for vinylharpikser.

Basiske blysalter av uorganiske syrer er alminnelig benyttet som ikke-smørende stabilisatorer for vinylharpikser, og disse stabilisatorer sendes til plastfabrikanter i form av partikler med et overflatebelegg av blystearat, hvilket letter dispergeringen av stabilisatorene i harpiksen. Blystearat og andre metallsåper av fettsyrer betegnes smørende stabilisatorer, fordi de både har en smørende og en stabiliserende virkning på harpiksen i hvilken de er inkorporert.

Basiske blysalter av uorganiske syrer er toksiske, og det har vært fremsatt forskjellige forslag for å redusere den tendens som slike stabilisatorer har til å danne støv som vil kunne innåndes og dermed forårsake helseskade. Bruken av en basisk blystabilisator-mykner i form av pasta løser dette problem, men bruken av pasta kan nødvendiggjøre komplisert behandlingsutstyr og kan også forårsake vanskeligheter ved fremstilling av "tørre blandinger". Slike tørre PVC-blandinger transporteres vanligvis til blandemaskinen ved hjelp av en skruemater eller luftblåsing. Pastaer er også sjelden egnet for bruk ved fremstilling av hård PVC.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en støvfri blystabilisatorblanding som omfatter et basisk blysalt av en uorganisk syre i en organisk væske som er geldannet ved tilsetning til væsken av en smørende stabilisator, slik som f.eks. blystearat. Når en slik tilsetning foretas, blir væsken omdannet til en gel som igjen danner et fast stoff som smelter ved en temperatur under smeltetemperaturen for den smørende stabilisator. Blystearat har således et smeltepunkt på 105°C, mens derimot en gel fremstilt fra blystearat og inneholdende 10 vekt-% parafinolje blir flytende ved en temperatur på 60°C. Gelen inneholder fortrinnsvis minst 5 vekt-% av den organiske væsken.

Når følgelig et basisk blysalt av en uorganisk syre omhylles i en slik stivnet (gelet) blanding av blystearat og parafinolje, vil det være tilstrekkelig å oppvarme vinylharpik-sen til en temperatur på 6 0°C under innarbeidelse av stabilisatoren i harpiksen for frigjøring av de separate partikler av basisk blysalt til fordeling i harpiksen. Hvis derimot det basiske blysaltet var forbundet bare med blystearat som granu-later, ville det være nødvendig å -oppvarme harpiksen til 105°C som er blystearatets smeltepunkt, for at det basiske blysalt skulle dispergeres i harpiksen i partikkelform.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således til-veiebragt en fremgangsmåte for fremstilling av en støvfri, lavtemperatur-dispergerbar stabilisator for vinylplast> hvorved man oppvarmer en blanding som inneholder et basisk blysalt av en uorganisk syre og en smørende stabilisator i form av en fettsyremetallsåpe, samt eventuelt en voks, avkjøler blandingen og oppmaler den, og denne fremgangsmåte er kjennetegnet ved at blandingen tilsettes en organisk væske som er en mykner eller et drøyemiddel for polyvinylklorid, blandingen holdes oppvarmet ved en temperatur som ligger lavere enn smeltepunktet for den smørende stabilisator, men tilstrekkelig høyt til at væsken og stabilisatoren, samt den eventuelt tilstedeværende voks, ved avkjøling danner en gel som omhyller de dispergerte partikler av basisk blysalt.

Fra britisk patent nr. 1.082.469, er det riktignok kjent å dispergere uorganiske blysalter i en smeltet metallsåpe, f.eks. blystearat. På et hvilket som helst stadium under frem-stillingen av denne dispersjon er det, ifølge patentskriftet, mulig å tilsette et stoff som senker viskositeten av metallsåpe-smelten. Patentskriftet åpenbarer imidlertid ikke at dette stoff skal væire en væske, selv om både fettsyrer, fett-syrederivater og parafiner er nevnt. Det eneste stoff som er anvendt som viskositetsnedsettende tilsetning ifølge eksemplene, er herdet oksetalg.

Patentskriftet åpenbarer således ikke at man ved anvendelse av en organisk væske kan oppnå en stabilisator fra hvilken de dispergerte partikler av uorganisk blysalt kan fri-gjøres ved lav temperatur. Dette er imidlertid viktig, ikke bare for i så høy grad som mulig å unngå varmenedbrytning av harpiksen, men også for å. muliggjøre at mengden av kostbar stabilisator kan reduseres til et minimum.

Dette britiske patentskrift omtaler således ikke bruk av en smørende stabilisator og en organisk geldannende væske som omhyller partiklene av basisk blysalt, slik som i foreliggende oppfinnelse. Det er på grunn av dannelsen av denne gel at de dispergerte partikler av det basiske blysalt kan frigjøres fra granulatene ved en lavere temperatur.

En geldannet stabilisatorblanding kan ifølge oppfin-nelsen fremstilles som følger: Den basiske blystabilisator, dvs. det basiske blysalt av en uorganisk syre, tilsettes til den organiske væsken i form av et tørt pulver, og en tilstrekkelig mengde av den smørende stabilisator blir deretter tilsatt. Blandingen oppvarmes inntil man ved den påfølgende avkjøling oppnår geldannelse (dette fast-slås ved å avkjøle en liten prøve av blandingen), og blandingen får avkjøles. Blandingen kan alternativt lages ved hjelp av en flush-teknikk, dvs. ved blanding av en vandig oppslemming av den basiske blystabilisator og den smørende stabilisator med den organiske væske, dekantering av fortrengt vann og oppvarming for å fjerne innestengt vann og danne gelen. Produktet kan oppmales på en hvilken som helst egnet måte. Blandingen kan alternativt formes til pellets uten forutgående avkjøling, i en pelletise-ringsmaskin, eller den kan ekstruderes i varm tilstand i en ekstruder som oppdeler den i små sponformede legemer

Den basiske blystabilisator kan f.eks. bestå av trebasisk blysulfat, tetrabasisk blysulfat, tobasisk blyfosfitt, blyhvitt (basisk blykarbonat) eller blandingertderav. Den smø-rende stabilisator kan bestå av kalsium-, barium-, strontium-, magnesium-, sink-, litium-, kadmium-, aluminium- eller blysåpen av en alifatisk karboksylsyre med 8-22 karbonatomer eller blandinger derav. De tobasiske blysåper av slike syrer kan også anvendes, alene eller blandet med en hvilken som helst av de ovenfor nevnte såper. Den organiske væsken er som sagt en mykner eller et drøyemiddel for polyvinylklorid, slik som parafinolje, en aromatisk olje, en ester, en klorert parafin, et klorert

aromatisk hydrokarbon eller blandinger derav.

Gode resultater er blitt oppnådd under anvendelse som organislc væske av parafinolje av medisinsk kvalitet og med betegnelsen "Ondina".

Det er mulig å fremstille blandinger som er egnet for bruk i hård PVC, og som inneholder mindre enn 1 vekt-% parafinolje.

Tilstrekkelig væske og smørende stabilisator må være tilstede i blandingen for å binde den basiske blystab.ilisator,

og den minste nødvendige mengde vil variere med partikkelstør-relsen for denne stabilisator og med væskens beskaffenhet, dvs. dens viskositet og polaritet. I visse tilfeller vil en total vektmengde på 5 % av olje og smørende stabilisator være tilstrekkelig, men i andre tilfeller kan det være nødvendig med 15 vekt-%.

Mengdeforholdet mellom smørende stabilisator og væske må være tilstrekkelig til å danne en fast gel ved avkjøling, men dette avhenger av geleringseffektiviteten til den smørende stabilisator og av den organiske væskes beskaffenhet. Med blystearat og parafinolje er det nødvendig med et minimum på 4 00 g normalt blystearat for å gelere 1000 ml parafinolje, mens derimot 2000 g tobasisk blystearat er nødvendig for å gelere samme mengde parafinolje. I nærvær av den basiske blystabilisator absorberes også noe av den organiske væsken av stabilisatorpartiklene, og en mindre mengde av den smørende stabilisator er nødvendig for dannelse av en gel; det ble f.eks. oppnådd et tilfredsstillende produkt med 700 g trebasisk blysulfat, 62 ml parafinolje og 22 g tobasisk blystearat.

Den totale mengde væske pluss smørende stabilisator i blandingen vil generelt ikke overskride 50 vekt-%.

Geleringstemperaturen varierer med den smørende stabilisator. Ved bruk av parafinolje som organisk væske ble således gelering oppnådd ved 50°C med normalt blystearat, ved 70-80°C med tobasisk blystearat og ved 100°C med normalt barium-stearat.

Blandingen kan også om ønsket inneholde en voks som

i sitt molekyl har en lang mettet karbonkjede, f.eks. inneholdende 10-25 karbonatomer. I dette tilfelle blir voksen gelert sammen med den organiske væsken. Voksmengden bør være slik at

blandingen inneholder minst 10 % geldan^yet organisk væske . basert på voksens vekt. Eksempler på egnet voks er parafinvoks, naturlige vokser slik som montanvoks, polyetylen med lav molekyl-vekt, høyere fettalkoholer, høyere fettsyrer, høyere fettsyre-estere, klorerte hydrokarboner og amider av høyere fettsyrer.

Eksempler

(a) 700 g trebasisk blysulfat ble blandet med 56 g para- ' finolje og 22 g tobasisk blystearat. Blandingen ble. oppvarmet til 85°C og avkjølt. Det avkjølte faste materiale ble blandet i en kald-knaingsanordning til oppnåelse av støvfrie granuler. (b) 9 kg trebasisk blysulfat ble blandet med 1,8 kg blydekoat og 0,28 kg dioktylftalatmykner. Blandingen ble oppvarmet ved 90°C, avkjølt til gélering og oppdelt i pellets. (c) 900 kg blyhvitt (basisk blykarbonat) ble blandet med 112,5 kg stearinsyre i en vandig oppslemming. Den resulterende oppslemming ble sprøytet inn i 67,5 kg parafinolje. Det for-trengte vann ble dekantert og blandingen av blyhvitt, blystearat (dannet ved reaksjon mellom stearinsyre og blyhvitt) og parafinvoks ble oppvarmet ved 80°C for å fjerne innestengt vann og oppløse oljen. Blandingen ble deretter avkjølt til gelering og omdannet til pellets. (d) 200 g tobasisk blyfosfitt ble blandet med 25 g flytende "Ceroclor S45" (en klorert hydrokarbon-ekstender for myknet PVC) og 25 g kalsiumstearat. Blandingen ble oppvarmet til 85°C og avkjølt. Det geldannede materiale ble blandet i en kald-knaingsanordning for oppnåelse av støvfrie granuler. (e) 200 g tetrabasisk blysulfat, 16 g parafinvoks, 4 g blystearat og 4 g dialfanylftalat-mykner ble blandet og oppvarmet til 80°C for å oppløse voksen og mykneren. Etter oppvarming ble blandingen avkjølt til gelering, oppdelt i klumper og granulert i en hammerraølle.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en støvfri, lavtemperatur-dispergerbar stabilisator for vinylplast, hvorved man oppvarmer en blanding som inneholder et basisk blysalt av en uorganisk syre og en smørende stabilisator i form av en fettsyremetallsåpe, samt eventuelt en voks, avkjøler blandingen

og oppmaler den, karakterisert ved a"t blandingen tilsettes en organisk væske som er en mykner eller et dr^yemiddel for polyvinylklorid, blandingen holdes oppvarmet ved en temperatur som ligger lavere enn smeltepunktet for den smørende stabilisator, men tilstrekkelig høyt til at væsken <p>g stabilisatoren, samt den eventuelt tilstedeværende voks, ved avkjøling danner en gel som omhyller de dispergerte partikler av basisk blysalt.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det.som organisk væske ;anvendes parafinolje.