Diese Erfindung betrifft Stabilisatorzusammensetzungen für Halogen-enthaltende
Vinylpolymere, die stabilisierten Halogen-enthaltenden Vinylpolymerzusammensetzungen
und daraus gebildete Gegenstände, und Verfahren zum Stabilisieren Halogen-enthaltender
Vinylpolymere.
Halogen-enthaltende Vinylpolymere, wie z.B. Poly(vinylchlorid) (PVC),
Copolymere von Vinylchlorid und Vinylacetat und Poly(vinylidenchlorid), werden gebräuchlich
zur Herstellung verschiedener Gegenstände, wie z.B. Rohre, Fensterrahmen, Verkleidungen,
Flaschen, Wandverkleidungen und Verpackungsfolien, verwendet. Es gab viele Versuche,
Halogen-enthaltenden Vinylpolymeren Stabilisatoren zuzusetzen, um die Farbstabilität
in den Polymerharzen zu verbessern, insbesondere die Farbstabilität innerhalb
des Verarbeitungsfensters, z.B. während der anfänglichen Verarbeitung
und während jedweder nachfolgenden erneuten Verarbeitung. Die meisten Stabilisatorzusammensetzungen,
die gegenwärtig verwendet werden, enthalten Metalle, wie z.B. Zinn, Cadmium
und sogar Blei. Während diese Stabilisatorzusammensetzungen zur Minimierung
der Verfärbung während der anfänglichen Verarbeitung sowie während
jedweder nachfolgenden erneuten Verarbeitung effektiv sein können, gab es aus
Umweltgründen, Kostengründen und anderen Gründen ein zunehmendes
Interesse an der Entwicklung von Stabilisatorzusammensetzungen, die frei von Zinn,
Cadmium und/oder Blei sind.
Es wurde gefunden, dass latente oder blockierte Mercaptane zur Minimierung
der Verfärbung in einem frühen Verarbeitungsstadium sowie zur Bereitstellung
einer Langzeitfarbstabilität, d.h. wenn das Polymer Ultraviolettlicht und der
Witterung ausgesetzt ist, besonders effektiv sind. Ein Vorteil der latenten Mercaptane
besteht darin, dass die Freisetzung des freien Mercaptans während der Verarbeitung
die Effekte anderer Stabilisatoren (d.h. z.B. organischer oder metallischer Stabilisatoren)
verstärken kann. Ein Beispiel für eine solche Kombination ist in dem US-Patent
4,973,619 beschrieben, in dem ein latentes Mercaptan mit einem Fettsäuresalz
von Cadmium oder Zink kombiniert ist.
Dihydropyridine können auch als Stabilisatoren für Polyvinylchlorid-Polymerzusammensetzungen
verwendet werden, wie es in dem US-Patent 4,209,439 beschrieben ist. Es wurde gezeigt,
dass Dihydropyridine effektive Wärmestabilisatoren bei niedrigeren Konzentrationen
als diejenigen sind, die für 2-Phenylindol, einem bekannten Wärmestabilisator,
verwendet werden. Eine Kombination von Dihydropyridinen mit einem Aminouracil wurde
in den US-Patenten 5,925,696 und 6,194,494 beschrieben.
Beta-Diketone, eine weitere Klasse von Wärmestabilisatoren, können
allein oder in einer Kombination mit anderen Stabilisatoren verwendet werden. Das
US-Patent 3,001,970 beschreibt die Stabilisierung von Vinylidenchlorid mit einem
ortho-Hydroxydibenzoylmethan. Das US-Patent 4,427,816 beschreibt eine synergistische
Kombination eines Beta-Diketons und eines Hydrotalcits. Im US-Patent 5,015,777 ist
eine Stabilisatorzusammensetzung beschrieben, die ein Beta-Diketon, Mannit und ein
Gemisch aus Magnesium- und Zinksalzen von Benzoe- und aliphatischen Fettsäuren
umfasst.
Während diese Kombinationen des Standes der Technik für
deren vorgesehenen Zweck geeignet sind, gibt es in dem Fachgebiet nach wie vor einen
Bedarf für verbesserte Stabilisatorzusammensetzungen für Halogen-enthaltende
Vinylpolymere, insbesondere für Zusammensetzungen, die frei von Cadmium, Zinn
und/oder Blei sind, und die eine verbesserte Beständigkeit gegen eine Verfärbung
während der Verarbeitung und/oder der Verwendung bereitstellen.
In einem ersten Aspekt wird eine Wärmestabilisatorzusammensetzung
bereitgestellt, umfassend eine Zinkverbindung, ein latentes Mercaptan, wobei das
latente Mercaptan der Formel (1) entspricht:
wobei a = 0 oder 1, m = 0 oder 1, n = 0 oder 1 und y = 1 bis 4, mit der Maßgabe,
dass wenn y = 1, z = 1 bis 4, und wenn y größer als 1 ist, z = 1;
R1 eine monovalente, divalente, trivalente oder tetravalente C1-400
Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Cycloalkenyl-, Aryl-, Alkaryl-, Aralkyl-, Alkenylaryl-,
Aralkenyl-, Hydroxyalkyl-, Dihydroxyalkyl-, Hydroxy(polyalkoxy)alkyl-, Alkoxyalkyl-,
Hydroxyalkoxyalkyl-, Alkoxy(hydroxyalkyl)-, Alkoxy(acyloxyalkyl)-, Alkoxy(polyalkoxy)alkyl-,
Alkoxy(polyalkoxy)carbonylalkyl-, Carboxyalkyl-, Acyloxyalkyl-, Acyloxy(hydroxyalkyl)-,
Acyloxyalkoxyalkyl-, Acyloxy(polyalkoxy)alkyl-, Benzoyloxy(polyalkoxy)alkyl-, Alkylenbis-(acyloxyalkyl)-,
Alkoxycarbonylalkyl-, Alkoxycarbonylalkylenyl-, Hydroxyalkoxycarbonylalkyl-, Hydroxy(polyalkoxy)carbonylalkyl-,
Mercaptoalkyl-, Mercaptoalkenyl-, Mercaptoalkoxycarbonylalkyl-, Mercaptoalkoxycarbonylalkenyl-,
Alkoxycarbonyl(amido)alkyl-, Alkylcarbonyloxy(polyalkoxy)carbonylalkyl-, Tetrahydropyranyloxy(polyalkoxy)carbonylalkyl-,
Tetrahydropyranyloxyalkyl-, Hydroxyaryl-, Mercaptoaryl- oder Carboxyarylgruppe ist;
R2, R3, R4, R5, R6 und R7
jeweils unabhängig eine -H, -OH, -SH, Acyl-, C1-52 Alkyl-, Alkenyl-,
Aryl-, Halogenaryl-, Alkaryl-, Aralkyl-, Hydroxyalkyl-, Mercaptoalkyl-, Hydroxyaryl-,
Alkoxyaryl-, Alkoxyhydroxyaryl- oder Mercaptoarylgruppe sind;
X Aryl, Halogenaryl, Alkaryl, Aralkaryl, Hydroxyaryl, Dihydroxyaryl, Cycloalkylaryl,
Arylcycloalkyl oder ein Heteroatom ist, wobei
R6 und R7 eine heterocyclische Gruppe in Verbindung mit X
als Stickstoff bilden können, wenn a 1 ist und m 1 ist, wobei sich eines von
R1, R3 und R5 mit R7 und X verbinden
kann, um eine heterocyclische Gruppe zu bilden, mit X als Heteroatom, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Sauerstoff und Schwefel, wenn a = 1 und m = 0;
mit der Maßgabe, dass wenn X Aralkaryl ist, z 1 oder 2 ist, R6 und
R7 -OH sind, a = 1 und m = 1, und mit der weiteren Maßgabe, dass
wenn R6 -OH oder -SH ist, z = 1;
ein Dihydropyridin, ein Polydihydropyridin oder ein Gemisch davon, wobei das Dihydropyridin
der Formel (2) entspricht:
wobei jedes R19 unabhängig eine C1 bis C36
Alkylgruppe ist, jedes R18 unabhängig Wasserstoff, -OR21,
-NHR21 oder -NR21R22 ist, wobei jedes R21
und R22 unabhängig eine substituierte oder unsubstituierte C1-C20
Alkyl- oder C2-C20 Alkenylgruppe ist, jedes R20
unabhängig Wasserstoff, Sauerstoff, Halogen oder eine substituierte oder unsubstituierte
C1 bis C36 Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylgruppe
ist, und R26 Wasserstoff, eine substituierte oder unsubstituierte C1-C20
Alkyl-, C6-C36 Aryl- oder C6-C36 Alkarylgruppe
ist, und wobei das Polydihydropyridin der Formel (3) entspricht:
wobei A eine C6-18 Aryl- oder C1-22 Alkylgruppe ist, welche
unsubstituiert oder mit einer C1-C18 Alkoxy-, C1-C18
Alkylthio-, Hydroxy-, Acryloyloxy-, Methacryloyloxy-, Halogen-, Phenyl- oder Naphthylgruppe
substituiert ist, R19 unabhängig eine C1 bis C36
Alkylgruppe ist, a und b eine Zahl von 0 bis 20 sind, c 0 oder 1 ist und d eine
Zahl von 1 bis 6 ist, mit der Maßgabe, dass d(a + b + c) > 1 und (a + b)
> 0, R24 und R25 jedes unabhängig Methylen, Phenyl
oder eine Alkylengruppe des Typs (-CPH2p-Q-)tCpH2p-
ist, wobei p eine Zahl von 2 bis 18 ist, t eine Zahl von 0 bis 10 ist und Q Sauerstoff
oder Schwefel ist, und R25 Wasserstoff, eine substituierte oder unsubstituierte
C1-C20 Alkyl-, C6-C36 Aryl- oder C6-C36
Alkarylgruppe ist; und ein Beta-Diketon, wobei das Beta-Diketon der Formel (4) entspricht:
wobei R27 eine Alkylgruppe ist, welche mehr als oder
gleich 10 Kohlenstoffatome aufweist, R28 eine Phenylgruppe oder eine
mit bis zu 3 Niederalkylgruppen substituierte Phenylgruppe ist, und R29
und R30 jedes unabhängig Wasserstoff, eine C1-C18
Alkylgruppe oder eine mit Halogen, Hydroxy, Alkoxy, Esteralkyl oder Alkoxycarbonyl
substituierte C1-C18 Alkylgruppe ist.
In einem zweiten Aspekt wird eine stabilisierte Polymerzusammensetzung
bereitgestellt, die ein Halogen-enthaltendes Vinylpolymer und die vorstehend beschriebene
Stabilisatorzusammensetzung umfasst.
In einem anderen Aspekt wird ein Gegenstand bereitgestellt, der die
vorstehend beschriebene stabilisierte Polymerzusammensetzung umfasst.
In einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Stabilisieren einer
Polymerzusammensetzung bereitgestellt, umfassend das Hinzufügen der vorstehend
beschriebenen Stabilisatorzusammensetzung zu einer Halogen-enthaltenden Vinylpolymerzusammensetzung.
Die Begriffe „ein", „eine", „einer", „eines",
„einem" und „einen" bezeichnen hier keine Beschränkung einer
Menge, sondern vielmehr die Gegenwart mindestens eines des bezeichneten Gegenstands.
Eine Hydrocarbylgruppe ist eine Gruppe, die gesättigte oder ungesättigte
Kohlenwasserstoffe, d.h. Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Aryl-, Aralkyl-,
Aralkaryl-, Aracycloalkyl-, Aralkenyl-, Alkaryl-, Cycloalkaryl- und Alkenylarylgruppen
sowie Gemische der vorstehend genannten Gruppen umfasst. Der Begriff soll spezifisch
Gemische von Kohlenwasserstoffen umfassen, die von natürlichen Quellen abgeleitet
sind, wie z.B. von Tallöl, und dergleichen. Ferner können Alkylgruppen
und der Alkylteil der vorstehend genannten Gruppen linear oder verzweigt sein, falls
nichts anderers angegeben ist. Der Begriff Oxyalkylenyl steht für eine divalente
Gruppe eines Polyalkylenethermoleküls. Eine Acyloxyalkylgruppe stammt hier
von einem Carbonsäureester eines Alkohols und hat folglich die Formel -ROC(=O)R
(z.B. weist der Stearinsäureester von Mercaptopropanol eine Stearoyloxypropylgruppe
auf), während eine Alkoxycarbonylalkylgruppe die Formel -RC(=O)OR hat (z.B.
weist Lauryl-3-mercaptopropionat eine Dodecyloxycarbonylethylgruppe auf). Die Abkürzung
„phr" bezieht sich auf Gewichtsteile einer bestimmten Komponente pro 100
Gewichtsteile des Halogen-enthaltenden Vinylpolymers.
„Alkyl" soll hier sowohl verzweigte als auch geradkettige gesättigte
aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen mit der angegebenen Anzahl von Kohlenstoffatomen
umfassen. Folglich umfasst der hier verwendete Begriff C1-C6
Alkyl Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Wenn C0-Cn
Alkyl hier im Zusammenhang mit einer anderen Gruppe verwendet wird, wie z.B. (Phenyl)C0-C4
Alkyl, ist die angegebene Gruppe, in diesem Fall Phenyl, entweder direkt durch eine
einzelne kovalente Bindung gebunden (Co) oder durch eine Alkylkette mit der angegebenen
Anzahl von Kohlenstoffatomen, in diesem Fall von 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen,
gebunden. Beispiele für Alkyl umfassen unter anderem Methyl, Ethyl, n-Propyl,
Isopropyl, n-Butyl, t-Butyl, n-Pentyl und sec-Pentyl.
„Alkenyl" steht hier für eine Kohlenwasserstoffkette mit
entweder einer geraden oder einer verzweigten Konfiguration mit einer oder mehr
Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung(en), die an jedem stabilen Punkt entlang der
Kette vorliegen kann bzw. können. Beispiele für Alkenylgruppen umfassen
Ethenyl und Propenyl.
„Alkoxy" steht für eine Alkylgruppe, wie sie vorstehend
definiert worden ist, mit der angegebenen Anzahl von Kohlenstoffatomen, die über
eine Sauerstoffbrücke gebunden sind. Beispiele für Alkoxy umfassen unter
anderem Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, i-Propoxy, n-Butoxy, 2-Butoxy, t-Butoxy, n-Pentoxy,
2-Pentoxy, 3-Pentoxy, Isopentoxy, Neopentoxy, n-Hexoxy, 2-Hexoxy, 3-Hexoxy und 3-Methylpentoxy.
Der Begriff „Aryl" steht hier für aromatische Gruppen,
die nur Kohlenstoff im aromatischen Ring oder den aromatischen Ringen enthalten.
Typische Arylgruppen enthalten 1 bis 3 separate, anellierte oder gebundene Ringe
und 6 bis 18 Ringatome, ohne Heteroatome als Ringmitglieder. Gegebenenfalls können
solche Arylgruppen weiter mit Kohlenstoff- oder nicht-Kohlenstoffatomen oder -gruppen
substituiert sein. Eine solche Substitution kann eine Anellierung an eine 5- bis
7-gliedrige gesättigte cyclische Gruppe umfassen, die gegebenenfalls 1 oder
2 Heteroatome enthält, die unabhängig aus N, O und S ausgewählt sind,
um z.B. eine 3,4-Methylendioxyphenylgruppe zu bilden. Arylgruppen umfassen z.B.
Phenyl, Naphthyl, einschließlich 1-Naphthyl und 2-Naphthyl, und Biphenyl.
Der Begriff Esteralkyl steht für eine Alkylgruppe, wie sie vorstehend
definiert worden ist, die durch eine Esterverknüpfung gebunden ist, d.h. eine
Gruppe der Formel -O(C=O)alkyl.
„Alkoxycarbonyl" steht für eine Alkoxygruppe benachbart
zu einer Carbonylgruppe, d.h. eine Gruppe der Formel Alkyl-O(C=O)-.
Bei Arylalkyl haben Aryl und Alkyl die vorstehend angegebene Bedeutung
und der Bindungspunkt liegt an der Alkylgruppe. Dieser Begriff umfasst Benzyl, Phenylethyl
und Piperonyl, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Eine effektive Stabilisatorzusammensetzung für Halogen-enthaltende
Vinylpolymere umfasst eine Zinkverbindung, ein Dihydropyridin oder ein Polydihydropyridin
oder beide in Kombination mit einem Beta-Diketon, und ein latentes Mercaptan. Diese
Kombinationen stellen bezogen auf den Stand der Technik eine unerwartet verbesserte
frühe Farbstabilität bereit.
Die Ausdrücke „blockiertes Mercaptan" und „latentes
Mercaptan" werden hier austauschbar verwendet und stehen für einen Thioether,
der sich unter Freisetzung eines freien Mercaptans zersetzt. Die jeweiligen Substituenten
des latenten Mercaptans werden so ausgewählt, dass sie eine Stabilität
bei niedrigeren Temperaturen, z.B. Raumtemperatur, bereitstellen, sich jedoch bei
höheren Temperaturen, die zur Verarbeitung von Halogen-enthaltenden Vinylpolymeren
eingesetzt werden, zersetzen. Die Blockierungsgruppe maskiert den widerwärtigen
Geruch des Mercaptans effektiv. Das latente Mercaptan hat die Formel (1):
wobei a = 0 oder 1, m = 0 oder 1, n = 0 oder 1 und y = 1 bis 4 mit der Maßgabe,
dass wenn y = 1, z = 1 bis 4, und wenn y größer als 1 ist, z = 1.
R1 in der Formel 1 ist eine monovalente, divalente, trivalente
oder tetravalente C1-52 Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Cycloalkenyl-,
Aryl-, Alkaryl-, Aralkyl-, Alkenylaryl-, Aralkenyl-, Hydroxyalkyl-, Dihydroxyalkyl-,
Hydroxy(polyalkoxy)alkyl-, Alkoxyalkyl-, Hydroxyalkoxyalkyl-, Alkoxy(hydroxyalkyl)-,
Alkoxy(acyloxyalkyl)-, Alkoxy(polyalkoxy)alkyl-, Alkoxy(polyalkoxy)carbonylalkyl-,
Carboxyalkyl-, Acyloxyalkyl-, Acyloxy(hydroxyalkyl)-, Acyloxyalkoxyalkyl-, Acyloxy(polyalkoxy)alkyl-,
Benzoyloxy(polyalkoxy)alkyl-, Alkylenbis-(acyloxyalkyl)-, Alkoxycarbonylalkyl-,
Alkoxycarbonylalkylenyl-, Hydroxyalkoxycarbonylalkyl-, Hydroxy(polyalkoxy)carbonylalkyl-,
Mercaptoalkyl-, Mercaptoalkenyl-, Mercaptoalkoxycarbonylalkyl-, Mercaptoalkoxycarbonylalkenyl-,
Alkoxycarbonyl(amido)alkyl-, Alkylcarbonyloxy(polyalkoxy)carbonylalkyl-, Tetrahydropyranyloxy(polyalkoxy)carbonylalkyl-,
Tetrahydropyranyloxyalkyl-, Hydroxyaryl-, Mercaptoaryl- oder Carboxyarylgruppe.
R2, R3, R4, R5, R6
und R7 sind jeweils unabhängig eine -H, -OH, -SH, Acetyl-, monovalente
oder divalente C1-36 Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Halogenaryl-, Alkaryl-,
Aralkyl-, Hydroxyalkyl-, Mercaptoalkyl-, Hydroxyaryl-, Alkoxyaryl-, Alkoxyhydroxyaryl-
oder Mercaptoarylgruppe.
X in der Formel 1 ist eine monovalente, divalente, trivalente oder
höherwertige Aryl-, Halogenaryl-, Alkaryl-, Aralkaryl-, Hydroxyaryl-, Dihydroxyaryl-,
Cycloalkylaryl-, Arylcycloalkylgruppe oder ein Heteroatom. Darüber hinaus können
R6 und R7 zusammen eine heterocyclische Gruppe in Verbindung
mit X als Stickstoff bilden, wenn a 1 ist und m 1 ist, wobei sich eines von R1,
R3 und R5 mit R7 und X verbinden kann, um eine
heterocyclische Gruppe zu bilden, mit X als Heteroatom, ausgewählt aus der
Gruppe, bestehend aus Sauerstoff und Schwefel, wenn a = 1 und m = 0. Das Vorstehende
gilt mit der Maßgabe, dass wenn X Aralkaryl ist, z 1 oder 2 ist, R6
und R7 -OH sind, a = 1 und m = 1, und mit der weiteren Maßgabe,
dass wenn R6 -OH oder -SH ist, z = 1.
Vorzugsweise enthalten die Alkylgruppen und die Alkylteile der vorstehend
genannten Gruppen, d.h. die Alkylteile der Hydroxyalkyl-, Mercaptoalkyl-, Alkoxyalkylgruppen
und dergleichen der Formel 4 1 bis 20 Kohlenstoffatome und können bis zu 3
ethylenische Doppelbindungen aufweisen.
Beispiele für die latenten Mercaptane umfassen z.B. Verbindungen
mit den folgenden Formeln, jeweils gemäß der Formel (1):
wobei a = 1, m = 1, n = 0, y = 1, z = 1, R1 2-Hydroxyethyl, R4
Wasserstoff, R5 Methyl, X Stickstoff ist und R5 und R7
in Verbindung mit X zusammen eine heterocyclische Gruppe bilden,
wobei a = 1, m = 1, n = 0, y = 1, z = 1, R1 2-Hydroxyethyl, R4
Wasserstoff, R5 Methyl, R6 Acetyl und R7 Methyl
und X Stickstoff ist,
wobei a = 1, m = 0, n = 0, y = 1, z = 1, R1 2-Hydroxyethyl, R4
Wasserstoff, X Sauerstoff ist und R5 und R7 in Verbindung
mit X zusammen eine heterocyclische Gruppe bilden,
wobei a = 1, m = 0, n = 1, y = 1, z = 1, R1 2-Hydroxyethyl ist, R2,
R4 und R5 Wasserstoff sind, X Sauerstoff ist und R3
und R7 in Verbindung mit X zusammen eine heterocyclische Gruppe bilden,
wobei a = 1, m = 0, n = 0, y = 1, z = 1, R1 2-Tetrahydropyranyloxyethyl,
R4 Wasserstoff, X Sauerstoff ist und R5 und R7
in Verbindung mit X zusammen eine heterocyclische Gruppe bilden,
wobei a = 1, m = 0, n = 0, y = 1, z = 1, R1 3-Tetrahydropyranyloxyethyl,
R4 Wasserstoff, X Sauerstoff ist und R5 und R7
in Verbindung mit X zusammen eine heterocyclische Gruppe bilden,
wobei a = 1, m = 0, n = 1, y = 1, z = 1, R1 2-Tetrahydropyranyloxyethyl
ist, R2, R4 und R5 Wasserstoff sind, X Sauerstoff
ist und R3 und R7 in Verbindung mit X zusammen eine heterocyclische
Gruppe bilden,
wobei a = 1, m = 0, n = 1, y = 1, z = 1, R1 3-Tetrahydropyranyloxyethyl
ist, R2, R4 und R5 Wasserstoff sind, X Sauerstoff
ist und R3 und R7 in Verbindung mit X zusammen eine heterocyclische
Gruppe bilden,
wobei a = 0, m = 0, n = 0, y = 1, z = 1, R1 2-Hydroxyethyl, R4
Methyl, R5 Wasserstoff und X Phenyl ist,
wobei a = 0, m = 0, n = 1, y = 1, z = 1, R1 2-Hydroxyethyl, R4
Methyl ist, R2, R3, R4 und R5 Wasserstoff
sind und X Phenyl ist,
wobei a = 0, m = 0, n = 1, z = 1, y = 1, R1 2-Hydroxyethyl ist, R4
und R5 Wasserstoff sind und X Phenyl ist,
wobei a = 1, m = 0, n = 0, y = 1, z = 1, R1 2-Hydroxyethyl ist, R4
und R5 Wasserstoff sind, R7 m-Hydroxy und X Phenyl ist,
wobei a = 0, m = 0, n = 0, y = 1, z = 1, R1 2-Mercaptoethoxycarbonylmethyl
ist, R4 und R5 Wasserstoff sind und X Phenyl ist,
wobei a = 1, m = 0, n = 1, y = 1, z = 1, R1 2-Hydroxyethyl ist, R2,
R4 und R5 Wasserstoff sind, R3 Methyl, R7
Phenyl und X Sauerstoff ist,
wobei a = 1, m = 0, n = 0, y = 1, z = 1, R4 Wasserstoff, R5
Propyl, X Sauerstoff ist, R1 und R7 in Verbindung mit X zusammen
eine heterocyclische Gruppe bilden,
wobei a = 0, m = 1, n = 1, y = 1, z = 1, R1 3-Hydroxypropyl ist, R2,
R3, R4 und R6 Wasserstoff sind, R5 2-(Methylenoxymethylen)tolyl
und X Sauerstoff ist,
wobei a = 1, m = 0, n = 1, y = 1, z = 1, R1 2-Hydroxyethyl ist, R2,
R3, R4 und R7 Wasserstoff sind, R5 Butoxymethylen
und X Sauerstoff ist,
wobei a = 1, m = 0, n = 0, y = 1, z = 1, R1 2-Hydroxyethyl, R4
Wasserstoff, R5 Ethyl, R7 o-Hydroxy und X Phenyl ist,
wobei a = 1, m = 0, n = 1, y = 1, z = 1, R1 2-Hydroxyethyl ist, R3,
R4 und R5 Wasserstoff sind, R2 Methyl, R7
o-Hydroxy und X Phenyl ist,
wobei a = 1, m = 0, n = 0, y = 1, z = 2, R1 2-Hydroxyethyl, R4
Wasserstoff, R5 Ethyl, R7 Hydroxy und X Phenyl ist,
wobei a = 0, m = 0, n = 0, y = 1, z = 2, R1 2-Hydroxyethyl ist, R4
und R5 Wasserstoff sind und X Tetrachlorphenyl ist,
wobei a = 1, m = 0, n = 0, y = 1, z = 1, R1 2-Hydroxyethyl, R4
Wasserstoff, R5 Ethyl, R7 m-Phenylcarbonyl und X
o,p-Dihydroxyphenyl ist,
wobei a = 1, m = 0, n = 0, y = 1, z = 1, R1 Nonoyloxyethyl, R4
Wasserstoff, X Sauerstoff ist und R5 und R7 verbunden sind,
um mit X einen Heterocyclus zu bilden, und
wobei a = 1, m = 0, n = 0, y = 1, z = 1, R1 2-Ethylhexyloxycarbonylethyl,
R4 Wasserstoff, X Sauerstoff ist und R5 und R7
in Verbindung mit X zusammen eine heterocyclische Gruppe bilden.
Eine geeignete Klasse latenter Mercaptane umfasst z.B. die 2-S-(Tetrahydropyranyl)thioglykolsäureester
von C2-18 Alkylalkoholen, wie z.B. 2-Ethylhexanol, Octanol und Dodecanol,
und die Furanylhomologa davon. Geeignete latente Mercaptane umfassen z.B. 2-S-Tetrahydropyranalthioethyltallat,
2-S-Tetrahydropyranal-2-ethylhexylthioglykolat und Gemische davon.
Latente Mercaptane können durch Umsetzen einer Mercaptan-enthaltenden
organischen Verbindung mit einer Blockierungsgruppe gebildet werden. Geeignete Mercaptanenthaltende
organische Verbindungen umfassen z.B. Alkylmercaptane, Mercaptoester, Mercaptoalkohole,
Mercaptosäuren und dergleichen. Alkylmercaptane mit 1 bis etwa 400 Kohlenstoffatomen
und 1 bis 4 Mercaptogruppen sind geeignet. Mercaptan-enthaltende organische Verbindungen,
die R1 umfassen, weisen Strukturen auf, die durch die Formeln
veranschaulicht werden, wobei i = 0 bis 6, j = 0 bis 3, m = 1 bis 2, n = 2 bis 3, mit der Maßgabe,
dass m + n = 4,
R8 -H, C1-18 Alkyl oder C1-36 Aryl ist,
R9 und R10 unabhängig -H, -OH, -SH, C1-18
Alkyl, Aryl, R16C(=O)O- oder R16OC(=O)- ist,
R11 Cycloalkyl, Cycloalkenyl oder Phenyl ist,
R12 -H, -OH, -SH, C1-18 Alkyl, C6-18 Aryl, R16C(=O)O-,
R16OC(=O)- ist, mit der Maßgabe, dass in der Formel MC2, wenn R11
Phenyl ist, R12 -OH ist und i = 0, die -SH-Gruppen an nicht-benachbarten
Kohlenstoffatomen vorliegen,
R13 -H oder eine divalente Gruppe ist, die Halogen-, Hydroxy-, Mercapto-
oder Alkylsubstituenten enthalten kann, die dann, wenn R11 Phenyl ist,
mit dem Phenyl zur Bildung eines Naphthalinrings kombiniert,
R14 divalent ist und -OC(=O)R17C(=O)O-, -OC(=O)CH=CHC(=O)O-
oder -C(=O)OR17OC(=O)- ist,
R15 C1-12 Alkyl, vorzugsweise -CH3, -CH2CH3,
C1-12 Hydroxyalkyl, vorzugsweise Hydroxymethyl, oder
ist,
R16 -H, C1-24 Alkyl, C1-24 Alkenyl, C6-36
Aryl, C7-36 Aralkyl, C7-36 Alkaryl, C1-16 Cycloalkyl
oder C1-36 Cycloalkenyl ist,
R17 C6-36 Arylen, C1-18 Alkylenyl, -(CH2CH2O)bCH2CH2-,
wobei b = 1 bis 6, oder
ist, wobei f = 1 oder 2.
In einer Ausführungsform sind die Mercaptan-enthaltenden organischen
Verbindungen Verbindungen gemäß der Formel MC1, wobei R8 -H
ist, R9 -H ist, R10 -OH, R16C(=O)O- oder R16OC(=O)-
ist, und i = 1; Verbindungen gemäß der Formel MC2, wobei R11
Phenyl ist, R8 -H ist, R12 -H ist, R13 -H ist,
j = 1 und i = 1; Verbindungen gemäß der Formel MC3, wobei R8
-H ist, R14 -OC(=O)CH=CHC(=O)O- ist und i = 1; Verbindungen gemäß
der Formel MC4, wobei R9-H ist und i = 1; und Verbindungen gemäß
der Formel MC5, wobei R15-C2H5 oder
ist, und R8 -H ist und i = 1; und Verbindungen gemäß der Formel
MC6, wobei R8 -H ist und i = 1.
Geeignete Mercaptan-enthaltende organische Verbindungen, die von der
Formel MC1 umfasst sind, umfassen z.B. die in der Tabelle 1 gezeigten Verbindungen:
Geeignete Mercaptan-enthaltende organische Verbindungen, die von der
Formel MC2 umfasst sind, umfassen z.B. die folgenden Verbindungen:
Geeignete Mercaptan-enthaltende organische Verbindungen, die von der
Formel MC3 umfasst sind, umfassen z.B. die in der Tabelle 2 gezeigten Verbindungen:
Geeignete Mercaptan-enthaltende organische Verbindungen, die von der
Formel MC4 umfasst sind, umfassen z.B. die folgende Verbindung:
Geeignete Mercaptan-enthaltende organische Verbindungen, die von der
Formel MC5 umfasst sind, umfassen z.B. die folgenden Verbindungen:
Geeignete Mercaptan-enthaltende organische Verbindungen, die von der
Formel MC6 umfasst sind, umfassen z.B. die folgenden Verbindungen:
Geeignete Blockierungsverbindungen zur Bildung des latenten Mercaptoesters
sind diejenigen Verbindungen, die ein stabilisiertes Carbokation mit einer Molekülstruktur
bereitstellen können, in der sich mehrere Gruppen den Elektronenmangel teilen.
Beispiele sind polarisierte, ungesättigte Verbindungen, wie z.B. 3,4-Dihydropyran,
2-Methoxy-3,4-dihydropyran, Styrol, &agr;-Methylstyrol, Vinylbenzylchlorid, Inden,
2-Vinylpyridin, N-Vinylpyrrolidon, Vinylacetat, Octadecylvinylether, Cyclohexyldivinylether,
2-Ethylhexylvinylether, Ethylenglykoldivinylether, Ethylenglykolmonovinylether,
Allylphenylether, trans-Zimtaldehyd, N-Methyl-N-vinylacetamid, N-Vinylcaprolactam,
Isoeugenol und 2-Propenylphenol. Andere geeignete Verbindungen umfassen z.B. 3,4-Dihydro-2-methoxy-2H-pyran,
3,4-Dihydro-2-ethoxy-2H-pyran, 3,4-Dihydro-2-phenoxy-2H-pyran, 3,4-Dihydro-2-formyl-2H-pyran
und 2,3-Dihydrofuran. Das 3,4-Dihydro-2-formyl-2H-pyran wird durch eine Diels-Alder-Dimerisierung
von Acrolein bei hohen Temperaturen und Drücken hergestellt. Die 3,4-Dihydro-2-alkoxy-2H-pyrane
und das 3,4-Dihydro-2-phenoxy-2H-pyran werden durch die Reaktion des entsprechenden
Vinylethers mit Acrolein in der Gegenwart einer katalytischen Menge eines Zinksalzes,
wie z.B. Zinkchlorid, hergestellt. Verschiedene 3,4-Dihydro-2H-pyrane mit einem
Substituenten in der 2-Position können durch ähnliche Reaktionen hergestellt
werden. Die Produkte, die durch die Reaktion von 1 und 2 mol Acrolein mit dem Divinylether
eines Alkylen- oder Polyalkylenglykols gebildet werden, sind auch Blockierungsmittel.
Die latenten Mercaptane, die aus den Di-(3,4-dihydropyranyl)ethern hergestellt werden,
weisen ebenfalls das Potenzial auf, Chelatisierungsmittel in den Polymerzusammensetzungen
zu sein. Verbindungen mit labilen Halogenatomen, die als Chlorwasserstoff in einer
Kondensationsreaktion mit dem Mercaptan abgespalten werden, wie z.B. Triphenylmethylchlorid,
Benzylchlorid und Bis(chlormethyl)benzol, sind ebenfalls geeignet. Das Mercaptan
kann auch durch eine Kondensation mit einem Aldehyd, wie z.B. Butyraldehyd, oder
mit einem Benzylalkohol, wie z.B. Benzoldimethanol, blockiert
werden. Die bevorzugten Blockierungsmittel umfassen 3,4-Dihydropyran (DHP).
Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung latenter Mercaptane umfasst
das Hinzufügen der Mercaptogruppe des freien Mercaptans an den Doppelbindungen
polarisierter, ungesättigter Verbindungen („Verfahren A"). Beispielsweise
wird die Blockierungsverbindung, entweder rein oder in Lösung, unter Stickstoff
tropfenweise einem gerührten Gemisch des Mercaptans, eines Säurekatalysators
und gegebenenfalls eines kleinen Prozentsatzes eines Antioxidationsmittels, um Gruppenreaktionen
zu inhibieren, zugesetzt, während die Temperatur bei 10 bis 70°C gehalten
wird. Bei Erwärmen bei 35 bis 70°C für 1 bis 6 Stunden kann die Umwandlung
in das Produkt mittels Gaschromatographie und Iodtitration bezüglich der SH-Gruppe
überwacht werden. Der Säurekatalysator wird entfernt (z.B. durch Waschen
mit Alkali oder Filtrieren, wenn der Katalysator ein Feststoff ist). Das resultierende
Produkt wird getrocknet (z.B. mit Magnesiumsulfat), filtriert und jedwedes Lösungsmittel
wird unter vermindertem Druck bei weniger als 50°C entfernt. Ein Festphasenkatalysator
kann verwendet werden und dann aus dem Reaktionsgemisch abfiltriert und für
eine nachfolgende Synthese regeneriert werden. Dieses Verfahren ist zur Herstellung
von N-2-Hydroxyethylthioethylcaprolactam aus Mercaptoethanol und N-Vinylcaprolactam,
zur Herstellung von 2-S-(Tetrahydropyran-yl)thioethyldecanoat aus Mercaptoethyldecanoat
(Mercaptoethylcaproat) und 3,4-Dihydropyran, von 2-N-Dihydroindenylthioethanol aus
Inden und Mercaptoethanol und von Bis(hydroxyethylthioethyl)cyclohexylether aus
Mercaptoethanol und Cyclohexyldivinylether geeignet. In entsprechender Weise können
die entsprechenden Caprat-, Oleat- und Tallatester aus den entsprechenden Cyclohexylethern
hergestellt werden.
Alternativ kann die Kondensation eines freien Mercaptans mit einer
labilen, Halogenenthaltenden Verbindung eingesetzt werden. Beispielsweise wird eine
Lösung von Natriummethoxid in Methanol tropfenweise einem gerührten Gemisch
des Mercaptans und der Halogen-enthaltenden Verbindung unter einer Stickstoffatmosphäre,
während die Temperatur unter 50°C gehalten wird, zugesetzt. Gegebenenfalls
wird die Reaktion ohne die Zugabe einer Basenquelle ablaufen gelassen und der freigesetzte
Chlorwasserstoff wird durch Spülen mit Stickstoffgas entfernt und unter Verwendung
eines externen Säurewäschers neutralisiert. Beim Erwärmen für
2 bis 24 Stunden bei einer Temperatur von 50 bis 70°C wird die Umwandlung in
das Produkt überwacht und die Isolierung wird in der vorstehend beschriebenen
Weise durchgeführt.
Geeignete latente Mercaptane können auch durch die Reaktion eines
freien Mercaptans mit einer labilen, Hydroxyl-enthaltenden Verbindung erzeugt werden.
Beispielsweise wird die Hydroxy-enthaltende Verbindung, entweder rein oder in Lösung,
einer gerührten Lösung des Mercaptans, eines Säurekatalysators und
eines Lösungsmittels unter einer Stickstoffatmosphäre zugesetzt, während
die Temperatur unter 45°C gehalten wird. Beim Erwärmen auf 45 bis 75°C
für 1 bis 10 Stunden wird die Umwandlung des Produkts in der vorstehend beschriebenen
Weise und/oder durch Überwachen der Menge an Wasser, die durch eine zeotrope
Destillation typischerweise bei 60 bis 120°C erzeugt wird, überwacht.
Die Isolierung kann in der vorstehend beschriebenen Weise durchgeführt werden.
Dieses Verfahren ist zur Herstellung von 1-(2-Hydroxyphenyl)-1-S-(2-hydroxyethylthio)methan
aus 2-Hydroxybenzylalkohol und Mercaptoethanol geeignet.
Die Reaktion eines freien Mercaptans mit einem Glycidylether kann
durch Zugeben des Glycidylethers (entweder rein oder in Lösung) zu einem gerührten
Gemisch des Mercaptans und eines Säurekatalysators unter einer Stickstoffatmosphäre
bei 25 bis 60°C durchgeführt werden. Beim Erwärmen auf 50 bis 75°C
für 1 bis 6 Stunden wird die Umwandlung in das Produkt überwacht und das
Produkt wird so isoliert, wie es für das Verfahren A beschrieben worden ist.
Dieses Verfahren kann zur Herstellung von C9H19C(=O)OCH2CH(OH)CH2SCH2-CH2OH
aus Mercaptoethanol und Glycidylneodecanoat verwendet werden.
Die Reaktion eines freien Mercaptans mit einem Aldehyd zur Bildung
eines latenten Mercaptans kann durch Zugeben des Aldehyds zu einer gerührten
Lösung des Mercaptans, eines Säurekatalysators und eines zeotropen Lösungsmittels
unter einer Stickstoffatmosphäre und Erwärmen zum Rückfluss, typischerweise
auf 65 bis 120°C, zur Entfernung von Reaktionswasser durchgeführt werden.
Die Reaktion ist vollständig, nachdem die theoretische Menge an Wasser gesammelt
worden ist. Alternativ wird BF3-Etherat tropfenweise einer gerührten
Lösung von Mercaptan, Aldehyd und Ether unter Rückflussbedingungen zugesetzt
und nach 1 bis 6 Stunden Rückfluss wird die Umwandlung in das Produkt mittels
Gaschromatographie überwacht. Das Produkt kann wie in dem Verfahren A isoliert
werden.
Effektive Mengen des latenten Mercaptans sind 0,05 bis 2 Teile pro
100 Teile Harz (phr). Innerhalb dieses Bereichs sind Mengen von mehr als 0,05 phr
oder mehr als 0,4 phr und Mengen von weniger als 2,0 phr oder weniger als 1,0 phr
bevorzugt.
Effektive Dihydropyridine, die einen synergistischen Effekt in Kombination
mit einem latenten Mercaptan und einem Beta-Diketon bereitstellen, haben die Formel
(2)
wobei jedes R19 unabhängig eine C1 bis C36
Alkylgruppe, vorzugsweise eine Methyl- oder Ethylgruppe ist. Jedes R18
ist unabhängig Wasserstoff, -OR21, -NHR21 oder -NR21R22,
wobei jedes R21 und R22 unabhängig eine C1-C20
Alkylgruppe, eine C1-C20 Alkoxygruppe oder eine C2-C20
Alkenylgruppe ist. Jede der vorstehend genannten R-Gruppen kann mit Gruppen substituiert
oder unsubstituiert sein, welche die Anwendung der Zusammensetzung nicht nachteilig
beeinflussen. Ein bevorzugter Substituent ist eine Alkoxygruppe. Vorzugsweise ist
R18 -OR21, wobei R21 eine C1-C6
Alkylgruppe ist. Jedes R20 ist unabhängig Wasserstoff, Sauerstoff,
Halogen oder eine C1 bis C36 Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Alkaryl-
oder Aralkylgruppe, wobei das Kohlenstoffatom, das Gruppen enthält, mit Gruppen
substituiert oder unsubstituiert sein kann, welche die Anwendung der Zusammensetzung
nicht nachteilig beeinflussen. R25 ist Wasserstoff, eine C1-C20
Alkylgruppe, eine C6-C36 Arylgruppe oder eine C2-C20
Alkenylgruppe. Jede der vorstehend genannten Gruppen kann mit Gruppen substituiert
oder unsubstituiert sein, welche die Anwendung der Zusammensetzung nicht nachteilig
beeinflussen. R26 ist vorzugsweise Wasserstoff. Geeignete Dihydropyridine
umfassen z.B. 3,5-Bis(ethoxycarbonyl)-2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridin.
Alternativ oder zusätzlich zu einem Dihydropyridin kann ein Polydihydropyridin
der Formel (3)
verwendet werden, wobei A ein C6-18 Aryl, C2-22 Alkenyl oder
C1-22 Alkyl ist, das jeweils unsubstituiert oder mit C1-C18
Alkoxy, C1-C18 Alkylthio, Hydroxy, Acryloyloxy, Methacryloyloxy,
Halogen, Phenyl oder Naphthyl substituiert sein kann. Jedes R19 ist unabhängig
eine C1 bis C36 Alkylgruppe, vorzugsweise eine Methyl- oder
Ethylgruppe. a und b sind Zahlen von 0 bis 20, c ist 0 oder 1 und d ist eine Zahl
von 1 bis 6, mit der Maßgabe, dass d(a + b + c) > 1 und (a + b) > 0.
Jedes R24 und R25 ist unabhängig Methylen, Phenyl oder
eine Alkylengruppe des Typs (-CpH2p-Q-)tCpH2p-,
wobei p eine Zahl von 2 bis 18 ist, t eine Zahl von 0 bis 10 ist und Q Sauerstoff
oder Schwefel ist. R26 ist Wasserstoff, eine C1-C20
Alkylgruppe, eine C6-C36 Arylgruppe oder eine C2-20
Alkenylgruppe. Jede der vorstehend genannten Gruppen kann mit Gruppen substituiert
oder unsubstituiert sein, welche die Anwendung der Zusammensetzung nicht nachteilig
beeinflussen. R26 ist vorzugsweise Wasserstoff. Ein geeignetes Polydihydropyridin
kann z.B. Thiodiethylen-bis[5-methoxycarbonyl-2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridin-3-carboxylat]
sein.
Effektive Mengen des Dihydropyridins und/oder des Polydihydropyridins
sind 0,05 bis 1,0 phr. Innerhalb dieses Bereichs sind Mengen von mehr als 0,05 phr
oder mehr als 0,5 phr und Mengen von weniger als 1,0 phr bevorzugt.
Die Dihydropyridine werden in Kombination mit einem Beta-Diketon verwendet,
das eine Struktur aufweist, die in der Formel (4) gezeigt ist:
wobei R27 eine Alkylgruppe ist, welche mehr als oder gleich 10 Kohlenstoffatome
aufweist, R28 eine Phenylgruppe oder eine mit bis zu 3 Niederalkylgruppen
substituierte Phenylgruppe ist, und R29 und R30 jedes unabhängig
Wasserstoff, eine C1-C18 Alkylgruppe oder eine mit Halogen,
Hydroxy, Alkoxy, Esteralkyl oder Alkoxycarbonyl substituierte C1-C18
Alkylgruppe ist. Niederalkylgruppen sind Alkylgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen,
wie z.B. C1-C8 und C1-C6 Alkylgruppen.
Die R-Gruppen können weniger als oder gleich 30 Kohlenstoffatome oder weniger
als oder gleich 20 Kohlenstoffatome aufweisen. In einer Ausführungsform sind
R29 und R30 Wasserstoff.
Geeignete Beta-Diketone umfassen z.B. Lauroylbenzoylmethan, Myristoylbenzoylmethan,
Palmitoylbenzoylmethan, Stearoylbenzoylmethan, Octadecanoylbenzoylmethan, Tetradecanoylbenzoylmethan,
Lauroyltoluylmethan, Stearoyltoluylmethan, Lauroylxyloylmethan, Stearoylxyloylmethan
und Kombinationen, die eines oder mehrere der vorstehend genannten Beta-Diketone
umfassen. In einer Ausführungsform ist das Beta-Diketon zur Verwendung in der
Stabilisatorzusammensetzung Stearoylbenzoylmethan.
Effektive Mengen des Beta-Diketons sind 0,05 bis 1 phr. Innerhalb
dieses Bereichs sind Mengen von mehr als 0,05 phr oder mehr als 0,5 phr bevorzugt
und Mengen von weniger als 1,0 phr sind ebenfalls bevorzugt.
Geeignete Zinkverbindungen umfassen Organozinkverbindungen und anorganische
Zinkverbindungen. Geeignete Organozinkverbindungen weisen eine Zn-O-Bindung auf
und umfassen z.B. Zinkenolate, wie z.B. die Enolate von Acetylaceton, Benzoylaceton,
Dibenzoylmethan, Acetoacetaten, Benzoylacetaten, und/oder Zinkcarboxylate, wie z.B.
die Zinksalze von aliphatischen gesättigten C2-C22 Carboxylaten,
aliphatischen ungesättigten C3-C22 Carboxylaten, aliphatischen
C2-C22 Carboxylaten, die mit mindestens einer Hydroxylgruppe
substituiert sind oder deren Kette durch mindestens ein Sauerstoffatom unterbrochen
ist (Oxasäuren), cyclische und bicyclische C5-C22 Carboxylate
oder Phenylcarboxylate, die unsubstituiert oder durch mindestens eine Hydroxylgruppe
substituiert sind und/oder C1-C16 Alkylsubstituiert sind.
Bevorzugte Zinkcarboxylate umfassen z.B. die Zinksalze von Essigsäure, Propionsäure,
Octansäure, Neodecansäure, Hexansäure, 2-Ethylhexansäure, Decansäure,
Dodecansäure, Tridecansäure, Palmitinsäure, Laurinsäure, Stearinsäure,
9,10-Dihydroxystearinsäure, Ölsäure, 3,6,9-Trioxadecansäure,
Benzoesäure, p-tert-Butylbenzoesäure, 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxybenzoesäure,
Salicylsäure, p-tert-Octylsalicylsäure, Oxalsäure, Malonsäure,
Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Milchsäure, Maleinsäure,
Weinsäure, Zimtsäure, Glykolsäure, Phthalsäure, Terephthalsäure,
Hydroxyphthalsäure oder ein Gemisch, das mindestens eine der vorstehend genannten
Säuren umfasst. Geeignete Zinkcarboxylate sind diejenigen einer Carbonsäure
mit 7 bis 25 Kohlenstoffatomen. Darüber hinaus können auch anorganische
Zinkverbindungen, wie z.B. Zinkoxid, Zinkhydroxid, Zinksulfid, Zinkchlorid oder
Zinkcarbonat verwendet werden. Die Zinkverbindungen können in Mengen von z.B.
0,001 bis 10 oder 0,01 bis 5 oder 0,01 bis 3 phr verwendet werden.
Gegebenenfalls kann die Zusammensetzung zusätzlich Costabilisatoren,
wie z.B. Epoxyverbindungen, Polyole, sterisch gehinderte Amine, Phosphite, Mercaptocarbonsäureester,
Hydrotalcite, Zeolithe, Dawsonite und dergleichen und Gemische umfassen, die einen
oder mehrere der vorstehend genannten Costabilisatoren umfassen.
Geeignete Epoxyverbindungen umfassen z.B. epoxidierte Öle, wie
z.B. Sojabohnenöl, Schweineschmalz, Olivenöl, Leinsamenöl, Erdnussöl,
Tungöl, Baumwollsaatöl und Gemische, die eine oder mehrere der vorstehend
genannten Epoxyverbindungen umfassen. Andere geeignete Epoxyverbindungen umfassen
z.B. Epichlorhydrin/Eisphenol A-Harze, Butoxypropylenoxid, Glycidylepoxystearat,
epoxidierte &agr;-Olefine, epoxidiertes Glycidylsojat und epoxidiertes Butyltoluat;
die Glycidylester organischer Carbonsäuren, die Glycidylether von Resorcin,
Hydrochinon, 1,5-Dihydroxynaphthalin, Glycerin, Pentaerythrit und Sorbit; Allylglycidylether,
Butylglycidylether, Cyclohexanoxid, 4-(2,3-Epoxypropoxy)acetophenon, Mesityloxidepoxid,
2-Ethyl-3-propylglycidamin und Gemische, die eine oder mehrere der vorstehend genannten
Epoxyverbindungen umfassen. Das Epoxy kann in Mengen bis zu 30 phr vorliegen.
Geeignete Polyole umfassen z.B. Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Tripentaerythrit,
Bistrimethylolpropan, Trimethylolpropan, Inosit, Polyvinylalkohol, Sorbit, Mannit,
Lactose, Tris(hydroxyethyl)isocyanurat, Tetramethylolcyclohexanol, Tetramethylolcyclopropanol,
Glycerin, Diglycerin, Polyglycerin oder Gemische, die mindestens eine der vorstehend
genannten Verbindungen umfassen. Bevorzugte Polyole umfassen z.B. Sorbit und Trimethylolpropan.
Die Polyole können in einer Menge von z.B. 0,01 bis 20 phr oder 0,1 bis 10
phr verwendet werden.
Geeignete sterisch gehinderte Amine umfassen z.B. monomere, oligomere
oder polymere 2,2,6,6-Tetramethylpiperidinverbindungen. Das Stickstoffatom des Piperidinrests
kann z.B. mit Wasserstoff, C1-C12 Alkyl, C3-C8
Alkenyl oder C7-C12 Aralkyl substituiert sein. Das C-4-Kohlenstoffatom
des Piperidinrests kann z.B. durch Wasserstoff oder Sauerstoff- oder Stickstoffenthaltende
Gruppen substituiert sein. Geeignete 2,2,6,6-Tetramethylpiperidinverbindungen umfassen
z.B. 4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 1-Benzyl-4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin,
4-Stearoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 1,2,2,6,6-Pentamethylpiperidin-4-yl-beta-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat,
Di(2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-4-yl)succinat, 1-Acetyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ylacetat,
Trimellithsäure-tri(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl)ester und dergleichen.
Die Piperidine können in einer Menge von z.B. 0,01 bis 1 phr oder 0,1 bis 0,5
phr verwendet werden.
Geeignete Phosphite umfassen z.B. Trialkylphosphite, wie z.B. Trioctylphosphit,
Tridecylphosphit, Tridodecylphosphit, Tri(tetradecyl)phosphit, Tricyclohexylphosphit,
Tristearylphosphit, Distearylpentaerythritdiphosphit oder Trioleylphosphit; Triarylphosphite,
wie z.B. Triphenylphosphit, Trikresylphosphit oder Tris-p-nonylphenylphosphit; Alkyldiarylphosphite,
wie z.B. Phenyldidecylphosphit oder (2,4-Di-tert-butylphenyl)didodecylphosphit;
Dialkylarylphosphite; Thiophosphite, wie z.B. Trithiohexylphosphit, Trithiooctylphosphit,
Trithiolaurylphosphit oder Trithiobenzylphosphit; oder Gemische, die eines oder
mehrere von jedwedem der vorstehend genannten Phosphite umfassen. Die Phosphite
können in einer Menge von z.B. 0,01 bis 10 oder 0,05 bis 5 oder 0,1 bis 0,3
phr verwendet werden.
Geeignete Mercaptocarbonsäureester umfassen z.B. Ester von Thioglykolsäure,
Thioäpfelsäure, Mercaptopropionsäure, Mercaptobenzoesäuren oder
Thiomilchsäure. Mercaptocarbonsäureester können in einer Menge von
z.B. 0,01 bis 10 oder 0,05 bis 5 oder 0,1 bis 3 phr verwendet werden.
Geeignete Hydrotalcite umfassen z.B. diejenigen, welche die Formel
Al2O36MgOCO212H2O, Mg4,5Al2(OH)13CO35H20,
4MgOAl2O3CO29H2O, 4MgOAl2O3CO26H2O,
ZnO3MgOAl2O3CO28-9H2O oder ZnO3MgOAl2O3CO25-6H2O
aufweisen. Geeignete Zeolithe (Alkali- und Erdalkalialumosilikate) umfassen z.B.
Zeolith A, Sodalith, Zeolith Y, Zeolith X, Zeolith P, Zeolithe MAP, Zeolithe K-F,
Kalium-Oftretit, Zeolith T und dergleichen und Gemische, die mindestens einen der
vorstehend genannten Zeolithe umfassen. Hydrotalcite und/oder Zeolithe können
in einer Menge von z.B. 0,1 bis 20 phr, vorzugsweise von mindestens 0,1 phr verwendet
werden. Das Hydrotalcit und/oder die Zeolithe kann bzw. können auch in einer
Menge von weniger als 10 phr oder weniger als 5 phr verwendet werden.
Der Ausdruck Halogen-enthaltendes Vinylpolymer bedeutet hier ein Halogen-enthaltendes
Polymer, in dem die Halogenatome direkt an ein Kohlenstoffatom gebunden sind. Geeignete
Halogen-enthaltende Polymere umfassen z.B. chloriertes Polyethylen mit etwa 14 bis
etwa 75 Gew.-%, wie z.B. etwa 27 Gew.-% Chlor, chlorierten natürlichen und
synthetischen Kautschuk, Kautschukhydrochlorid, chloriertes Polystyrol, chloriertes
Poly(vinylidenchlorid), chloriertes Poly(vinylchlorid), Poly(vinylbromid), Poly(vinylfluorid),
andere Vinylchloridpolymere und Gemische, die eines oder mehrere der vorstehend
genannten Polymere umfassen. Die Vinylchloridpolymere, die als Polyvinylchlorid
(PVC) bekannt sind, sind aus Vinylchloridmonomeren allein oder einem Gemisch von
Monomeren hergestellt, das vorzugsweise mindestens etwa 70 Gew.-% Vinylchlorid,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, umfasst. Geeignete Comonomere umfassen
z.B. Vinylacetat, Vinylbutyrat, Vinylbenzoat, Vinylidenchlorid, Trichlorethylen,
1-Fluor-2-chlorethylen, Diethylfumarat, Diethylmaleat, Methylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat,
Methyl-alpha-chloracrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat,
Styrol, Vinylketone, wie z.B. Vinylmethylketon und Vinylphenylketon, Acrylnitril,
Chloracrylnitril, Allylidendiacetat, Chlorallylidendiacetat und Vinylether, wie
z.B. Vinylethylether, Vinylphenylether, der Vinylether, der duch die Reaktion von
1 mol Acrolein mit 1 mol Ethylenglykoldivinylether hergestellt wird, und Gemische,
die eines oder mehrere der vorstehend genannten Comonomere umfassen. Geeignete Halogen-enthaltende
Vinylcopolymere umfassen z.B. Vinylchlorid-Vinylacetat, Vinylchlorid-Vinylacetat
(87:13), Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid (86:13:1), Vinylchlorid-Vinylidenchlorid
(95:5), Vinylchlorid-Diethylfumarat (95:5), Vinylchlorid-2-Ethylhexylacrylat (80:20)
und Gemische, die eines oder mehrere der vorstehend genannten Copolymere umfassen.
Eine starre Halogen-enthaltende Vinylpolymerzusammensetzung ist eine
Halogen-enthaltende Vinylpolymerzusammensetzung, die keinen Weichmacher enthält.
Eine halbstarre Halogen-enthaltende Vinylpolymerzusammensetzung enthält 1 bis
25 Teile eines Weichmachers pro 100 Gewichtsteile des Halogen-enthaltenden Vinylpolymers.
Eine flexible Halogen-enthaltende Vinylpolymerzusammensetzung enthält 25 bis
100 Teile eines Weichmachers pro 100 Gewichtsteile des Halogen-enthaltenden Vinylpolymers.
Geeignete Weichmacher umfassen z.B. Alkylester von Polysäuren, in denen 1 bis
3 Alkylgruppen mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen vorliegen. Geeignete Alkylgruppen
des Alkylesters umfassen z.B. n-Octyl, 2-Ethylhexyl, Decyl, Dodecyl und Gemische,
die eine oder mehrere der vorstehend genannten Alkylgruppen umfassen. Geeignete
Polysäuren für den Alkylester umfassen z.B. Phthalsäure, Trimellithsäure,
Benzoesäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Glutarsäure, Phosphate
und dergleichen. Polymere Weichmacher sind auch geeignet.
Gegebenenfalls können die Halogen-enthaltenden Polymerzusammensetzungen
andere herkömmliche Additive enthalten, wie z.B. Antioxidationsmittel, Schmiermittel,
Füllstoffe, Pigmente, Schlagfestmacher, Verarbeitungshilfsmittel, Treibmittel,
Farbstoffe, Ultraviolettlicht-absorbierende Mittel, Verdichtungsmittel, Biozide
und Gemische, die eines oder mehrere der vorstehend genannten Additive umfassen.
Geeignete Mengen der vorstehend genannten Additive können vom Fachmann abhängig
von den gewünschten Endeigenschaften und der gewünschten Endanwendung
der Zusammensetzungen einfach festgelegt werden. Im Allgemeinen liegt jedes Additiv
in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.-% oder 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Halogen-enthaltenden Vinylpolymers, vor.
Geeignete Antioxidationsmittel umfassen z.B. phenolische Antioxidationsmittel,
wie z.B. 2,6-Di-t-butyl-p-kresol, butyliertes Hydroxyanisol, 4,4'-Thiobis(6-t-butyl-m-kresol),
4,4'-Cyclohexylidendiphenol, 2,5-Di-t-amylhydrochinon, 4,4'-Butylidenbis(6-t-butyl-m-kresol),
Hydrochinonmonobenzylether, 2,2'-Methylen-bis(4-methyl-6-t-butylphenol), 2-t-Butyl-4-dodecyloxyphenol,
p-Aminophenol, N-Lauryloxy-p-aminophenol, 4,4'-Thiobis(3-methyl-6-t-butylphenol),
Bis[o-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol]sulfid, 4-Dodecyloxy-2-hydroxybenzophenon,
den n-Dodecylester von 3-Hydroxy-4-(phenylcarbonyl)phenoxyessigsäure, t-Butylphenol
und Gemische, die eines oder mehrere der vorstehend genannten Antioxidationsmittel
umfassen.
Geeignete Schmiermittel umfassen z.B. Paraffinwachse, Salze von Fettsäuren,
Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht (d.h. Polyethylenwachs), Fettsäureamide
(d.h. Laurimid und Stearamid), Bisamide (d.h. Decamethylenbisamid), Fettsäureester
(z.B. Butylstearat, Glycerylstearat, Leinsamenöl, Palmöl, Decyloleat,
Maisöl, Baumwollsaatöl und dergleichen) und Gemische, die eines oder mehrere
der vorstehend genannten Schmiermittel umfassen. Geeignete Füllstoffe umfassen
z.B. kalzinierte Tone, Calciumcarbonat, Talke und Gemische, die einen oder mehrere
der vorstehend genannten Füllstoffe umfassen. Geeignete Pigmente umfassen z.B.
Titandioxid, Ruß, Eisenoxid und Gemische, die eines oder mehrere der vorstehend
genannten Pigmente umfassen.
Im Allgemeinen werden die vorstehend beschriebenen Wärmestabilisatorzusammensetzungen
als ein Einkomponentengemisch bereitgestellt ist, das so formuliert ist, dass es
eine oder mehrere Zinkverbindung(en), ein oder mehrere latente(s) Mercaptan(e) der
Formel (1), ein oder mehrere Dihydropyridin(e) oder Polydihydropyridin(e) der Formeln
(2 oder 3) und mindestens ein Beta-Diketon der Formel (4) in Mengen umfasst, die
dahingehend effektiv sind, dass eine synergistische Verbesserung der Wärmestabilität
erhalten wird. Da auch andere optionale Additive in dem Einkomponentengemisch vorliegen
können, kann die jeweilige Menge jeder Komponente von 0,1 bis 99,9 Gew.-%,
vorzugsweise von 1,0 bis 99,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Einkomponentengemischs,
variieren. Die jeweiligen Mengen, die zum Erhalten einer synergistischen Verbesserung
der Wärmestabilität effektiv sind, werden vom Fachmann in einfacher Weise
festgelegt.
Die Halogen-enthaltenden Vinylpolymerzusammensetzungen können
durch Mischen mit niedriger oder hoher Scherung hergestellt werden. Entsprechend
können die Wärmestabilisatorzusammensetzungen in die Halogen-enthaltende
Vinylpolymerzusammensetzung durch Mischen von deren Komponenten und des Polymers
in einer geeigneten Mühle oder einem geeigneten Mischer oder mit einem anderen
Verfahren, das eine einheitliche Verteilung des Stabilisators innerhalb des Polymers
bereitstellt, einbezogen werden. Abhängig von der Verträglichkeit und
dem physikalischen Zustand (d.h. flüssig oder fest) können die Komponenten
des Gemischs ein Erwärmen erfordern, um eine einheitliche stabilisierte Polymerzusammensetzung
mit den gewünschten Leistungseigenschaften zu bilden.
Die stabilisierte Halogen-enthaltende Vinylpolymerzusammensetzung
kann verwendet werden, um unter Verwendung verschiedener Techniken zum Formen von
Gegenständen, wie z.B. Formen, Extrudieren und Spritzgießen, verschiedene
starre Gegenstände zu bilden, wie z.B. Hausverkleidungen, Fensterprofile und Rohre.
In einer Ausführungsform stellt eine synergistische Kombination,
die eine Zinkverbindung, ein latentes Mercaptan, Dihydropyridin und/oder ein Polydihydropyridin
und ein Beta-Diketon umfasst, eine verbesserte frühe Farbe, d.h. eine verlängerte
Weiße, während der anfänglichen Verarbeitung bereit. Alternativ kann
eine synergistische Kombination, welche die Zinkverbindung, das latente Mercaptan,
die Dihydropyridine und das Beta-Diketon umfasst, eine verbesserte Langzeit-Farbstabilität
vorzugsweise zusammen mit der verbesserten frühen Farbe bereitstellen.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter veranschaulicht,
worin PVC-Zusammensetzungen für das Testen der Wärmestabilität durch
Mischen von 100 Gewichtsteilen eines PVC-Harzes, von Pigment (0,2 phr), von Formentrennmitteln
(0,5 bis 2 phr), eines Costabilisators (0,01 bis 2 phr eines Phosphits) und von
Schmiermitteln (0,2 bis 2,0 phr) mit den in den Tabellen gezeigten Stabilisatorzusammensetzungen
unter hoher Scherung hergestellt worden sind. Die gemischten Zusammensetzungen wurden
dann in einer Zweiwalzenmühle bei 390°F (199°C) erhitzt und Proben
wurden in den angegebenen Zeitintervallen entnommen und zu Spänen ausgebildet.
Die Farbänderung (gemäß dE) und die Weiße (WI) jedes Spans wurden
unter Verwendung eines Hunter Labs (L, a, b)-Kolorimeters gemessen.
Die Beispiele 1 bis 4 zeigen die synergistischen Effekte, die unter
Verwendung einer Kombination aus Zinkoctoat, 2,5-Tetrahydropyranal-2-ethylhexylthioglykolat,
3,5-Bis(ethoxycarbonyl)-2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridin und Stearoylbenzoylmethan,
die in einem Brabender-Mischer gemischt worden sind, erhalten worden sind. Theic
ist Tris(hydroxymethyl)isocyanurat.
Tabelle 1
* Kontrolle
Im Beispiel 2 wurden das 3,5-Bis(ethoxycarbonyl)-2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridin
und das Stearoylbenzoylmethan in der Form eines kombinierten „Wachsgebindes"
zugesetzt. In den Beispielen 3 und 4 wurden das 3,5-Bis(ethoxycarbonyl)-2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridin
und das Stearoylbenzoylmethan getrennt zugesetzt. Die Beispiele 2 bis 4 zeigen die
synergistischen Effekte, die unter Verwendung einer Kombination aus Zinkoctoat,
2,5-Tetrahydropyranal-2-ethylhexylthioglykolat, 3,5-Bis(ethoxycarbonyl)-2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridin
und Stearoylbenzoylmethan, die in einer Dynamic-Mühle gemischt worden sind,
erhalten worden sind.
Die Tabelle 1 zeigt, dass die Vierkomponentenkombination aus einer
Zinkverbindung, einem latenten Mercaptan, einem Dihydropyridin und einem Beta-Diketon
(Beispiel 3) im Vergleich zu einer Dreikomponentenkombination
aus einer Zinkverbindung, einem latenten Mercaptan und einem Dihydropyridin (Beispiel
1) oder einer Dreikomponentenkombination aus einer Zinkverbindung, einem latenten
Mercaptan und einer großen Menge an Beta-Diketon (Beispiel 2) die frühe
Farbe verbesserte. Die Zugabe eines Phosphitstabilisators zu der Vierkomponenten-Stabilisatorzusammensetzung
verbesserte die frühe Farbe nicht wesentlich (Beispiel 4). Folglich führt
die synergistische Kombination aus einer Zinkverbindung, einem latenten Mercaptan,
einem Dihydropyridin und einem Beta-Diketon zu einer verbesserten frühen Farbe
bei niedrigeren Stabilisatorkonzentrationen als die Zweikomponentenkombination aus
einem latenten Mercaptan und einem Beta-Diketon.
Die Beispiele 5 bis 8 zeigen die synergistischen Effekte, die unter
Verwendung einer Kombination aus Zinkoctoat, 2,5-Tetrahydropyranal-2-ethylhexylthioglykolat,
3,5-Bis(ethoxycarbonyl)-2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridin und Stearoylbenzoylmethan,
die in einem Brabender-Mischer gemischt worden sind, erhalten worden sind.
Tabelle 2
* Kontrolle
Die Tabelle 2 zeigt, dass bei der gleichen Menge an insgesamt zugesetztem
Stabilisator die Vierkomponentenkombination aus einer Zinkverbindung, einem latenten
Mercaptan, einem Dihydropyridin und einem Beta-Diketon (Beispiel 7) verglichen mit
einer Dreikomponentenkombination aus einer Zinkverbindung, einem latenten Mercaptan
und einem Dihydropyridin (Beispiel 5) oder einer Kombination aus einer Zinkverbindung,
einem latenten Mercaptan und einer großen Menge an Beta-Diketon (Beispiel 6)
eine verbesserte frühe Weiße zeigt. Wie es im Beispiel 8 gezeigt ist,
zeigte sowohl die Dreikomponentenkombination als auch die Vierkomponentenkombination
mit dem latenten Mercaptan, dem Dihydropyridin und/oder dem Beta-Diketon verglichen
mit den Zusammensetzungen, die nur das latente Mercaptan enthalten, eine signifikant
verbesserte frühe Farbe.
Die Beispiele 9 bis 12 zeigen die synergistischen Effekte, die unter
Verwendung einer Kombination aus Zinkoctoat, 2,5-Tetrahydropyranal-2-ethylhexylthioglykolat,
3,5-Bis(ethoxycarbonyl)-2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridin und Stearoylbenzoylmethan,
die in einem Brabender-Mischer bei verschiedenen Konzentrationen des Dihydropyridins
und des Beta-Diketons gemischt worden sind, erhalten worden sind. Tabelle 3
* Kontrolle
Wie es in der Tabelle 3 gezeigt ist, führt bei der gleichen Menge
an insgesamt zugesetztem Stabilisator ein Überschuss an Beta-Diketon bezogen
auf Dihydropyridin zu einer Verbesserung der Stabilisierung bei mehr als 7 min (vergleiche
die Beispiele 9 bis 11), während bei den früheren Zeitpunkten eine entsprechende
Farbe vorliegt. Ein Vergleich der Beispiele 9 und 12 zeigt, dass ein Verdoppeln
der Menge an Beta-Diketon und Dihydropyridin eine entsprechende Farbe bei 1 bis
6 min und eine gewisse Verbesserung bei 7 min ergibt.
Die Beispiele 13 bis 15 zeigen die synergistischen Effekte, die unter
Verwendung einer Kombination aus Zinkchlorid, 2,5-Tetrahydropyranal-2-ethylhexylthioglykolat,
3,5-Bis(ethoxycarbonyl)-2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridin und Stearoylbenzoylmethan,
die in einem Brabender-Mischer gemischt worden sind, erhalten worden sind.
Tabelle 4
Wie es in der Tabelle 4 gezeigt ist, zeigte die Vierkomponentenkombination
aus Zinkchlorid, 2,5-Tetrahydropyranal-2-ethylhexylthioglykolat, 3,5-Bis(ethoxycarbonyl)-2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridin
und Stearoylbenzoylmethan verglichen mit dem latenten Mercaptan mit entweder dem
DHP oder dem Beta-Diketon allein eine verbesserte Stabilisierung.
Die festgestellten Stabilisierungseffekte sind ähnlich, wenn Zinkchlorid oder
Zinkoctoat verwendet wird.
Die vorstehenden Daten zeigen, dass bei einer Kombination mit einem
latenten Mercaptan und einer Zinkverbindung eine synergistische Kombination eines
Dihydropyridins und eines Beta-Diketons bezogen auf jede Verbindung als solche eine
verbesserte Bewahrung der frühen Farbe zeigt.
Anspruch[de]
Stabilisatorzusammensetzung, umfassend
eine Zinkverbindung,
ein latentes Mercaptan, wobei das latente Mercaptan der Formel (1) entspricht:
wobei a = 0 oder 1, m = 0 oder 1, n = 0 oder 1 und y = 1 bis 4 mit der Maßgabe,
dass wenn y = 1, z = 1 bis 4, und wenn y größer als 1 ist, z = 1;
R1 eine monovalente, divalente, trivalente oder tetravalente C1-400
Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Cycloalkenyl-, Aryl-, Alkaryl-, Aralkyl-, Alkenylaryl-,
Aralkenyl-, Hydroxyalkyl-, Dihydroxyalkyl-, Hydroxy(polyalkoxy)alkyl-, Alkoxyalkyl-,
Hydroxyalkoxyalkyl-, Alkoxy(hydroxyalkyl)-, Alkoxy(acyloxyalkyl)-, Alkoxy(polyalkoxy)alkyl-,
Alkoxy(polyalkoxy)carbonylalkyl-, Carboxyalkyl-, Acyloxyalkyl-, Acyloxy(hydroxyalkyl)-,
Acyloxyalkoxyalkyl-, Acyloxy(polyalkoxy)alkyl-, Benzoyloxy(polyalkoxy)alkyl-, Alkylenbis-(acyloxyalkyl)-,
Alkoxycarbonylalkyl-, Alkoxycarbonylalkylenyl-, Hydroxyalkoxycarbonylalkyl-, Hydroxy(polyalkoxy)carbonylalkyl-,
Mercaptoalkyl-, Mercaptoalkenyl-, Mercaptoalkoxycarbonylalkyl-, Mercaptoalkoxycarbonylalkenyl-,
Alkoxycarbonyl(amido)alkyl-, Alkylcarbonyloxy(polyalkoxy)carbonylalkyl-, Tetrahydropyranyloxy(polyalkoxy)carbonylalkyl-,
Tetrahydropyranyloxyalkyl-, Hydroxyaryl-, Mercaptoaryl- oder Carboxyarylgruppe ist;
R2, R3, R4, R5, R6 und R7
jeweils unabhängig eine -H, -OH, -SH, Acyl-, C1-52 Alkyl-, Alkenyl-,
Aryl-, Halogenaryl-, Alkaryl, Aralkyl-, Hydroxyalkyl-, Mercaptoalkyl-, Hydroxyaryl-,
Alkoxylaryl-, Alkoxyhydroxyaryl- oder Mercaptoarylgruppe sind;
X Aryl, Halogenaryl, Alkaryl, Aralkaryl, Hydroxyaryl, Dihydroxyaryl, Cycloalkylaryl,
Arylcycloalkyl oder ein Neteroatom ist, wobei
R6 und R7 eine heterocyclische Gruppe in Verbindung mit X
als Stickstoff bilden können, wenn a 1 ist und m 1 ist, wobei sich eines von
R1, R3 und R5 mit R7 und X verbinden
kann, um eine heterocyclische Gruppe zu bilden, mit X als Heteroatom, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Sauerstoff und Schwefel, wenn a = 1 und m = 0;
mit der Maßgabe, dass wenn X Aralkaryl ist, Z 1 oder 2 ist, R6 und
R7 -OH sind, a = 1 und m = 1, und mit der weiteren Maßgabe, dass
wenn R6 -OH oder -SH ist, z = 1;
ein Dihydropyridin, ein Polydihydropyridin oder ein Gemisch davon, wobei das Dihydropyridin
der Formel (2) entspricht:
wobei jedes R19 unabhängig eine C1 bis C36
Alkylgruppe ist, jedes R18 unabhängig Wasserstoff, -OR21,
-NNR21 oder -NR21R22 ist, wobei jedes R21
und R22 unabhängig eine substituierte oder unsubstituierte C1-C20
Alkyl- oder C2-C20 Alkenylgruppe ist, jedes R20
unabhängig Wasserstoff, Sauerstoff, Halogen oder eine substituierte oder unsubstituierte
C1 bis C36 Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylgruppe
ist, und R26 Wasserstoff, eine substituierte oder unsubstituierte C1-C20
Alkyl-, C6-C36 Aryl- oder C6-C36 Alkarylgruppe
ist, und wobei das Polydihydropyridin der Formel (3) entspricht:
wobei A eine C6-18 Aryl- oder C1-22 Alkylgruppe ist, welche
unsubstituiert oder mit einer C1-C18 Alkoxy-, C1-C18
Alkylthio-, Hydroxy-, Acryloyloxy-, Methacryloyloxy-, Halogen-, Phenyl- oder Naphthylgruppe
substituiert ist, R19 unabhängig eine C1 bis C36
Alkylgruppe ist, a und b eine Zahl von 0 bis 20 sind, c 0 oder 1 ist und d eine
Zahl von 1 bis 6 ist, mit der Maßgabe, dass d(a + b + c) > 1 und (a + b)
> 0, R24 und R25 jedes unabhängig Methylen, Phenyl
oder eine Alkylengruppe des Typs (-CpH2p-Q-)tCpH2p-
ist, wobei p eine Zahl von 2 bis 18 ist, t eine Zahl von 0 bis 10 ist und Q Sauerstoff
oder Schwefel ist, und R26 Wasserstoff, eine substituierte oder unsubstituierte
C1-20 Alkyl-, C6-C36 Aryl- oder C6-C36
Alkarylgruppe ist; und
ein Beta-Diketon, wobei das Beta-Diketon der Formel (4) entspricht:
wobei R21 eine Alkylgruppe ist, welche mehr als oder gleich 10 Kohlenstoffatome
aufweist, R28 eine Phenylgruppe oder eine mit bis zu 3 Niederalkylgruppen
substituierte Phenylgruppe ist, und R29 und R30 jedes unabhängig
Wasserstoff, eine C1-C18 Alkylgruppe oder eine mit Halogen,
Hydroxy, Alkoxy, Esteralkyl oder Alkoxycarbonyl substituierte C1-C18
Alkylgruppe ist.Stabilisatorzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Beta-Diketon
Lauroylbenzoylmethan, Myristoylbenzoylmethan, Palmitoylbenzoylmethan, Stearoylbenzoylmethan,
Octadecanoylbenzoylmethan, Tetradecanoylbenzoylmethan, Lauroyltoluylmethan, Stearoyltoluylmethan,
Lauroylxyloylmethan, Stearoylxyloylmethan oder eine Kombination ist, welche ein
oder mehrere der vorhergehenden Beta-Diketone umfasst.Stabilisatorzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das latente
Mercaptan ein 2-S-(Tetrahydropyranyl)thioglycolsäureester eines C4-16
Alkylalkohols oder ein 2-S-(Dihydrofuranyl)thioglycolsäureester eines C4-16
Alkylalkohols ist.Stabilisatorzusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Dihydropyridin
3,5-Bis(ethoxycarbonyl)-2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridin ist, das Beta-Diketon Stearoylbenzoylmethan
ist und das latente Mercaptan 2-S-Tetrahydropyranyl-2-ethylhexylthioglycolat ist.Stabilisatorzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 4, wobei die Zink-Verbindung
Zinkchlorid, Zinkoctoat oder eine Kombination ist, welche eine oder mehrere der
vorhergehenden Zink-Verbindungen umfasst.Stabilisatorzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Beta-Diketon
Stearylbenzoylmethan ist.Verfahren zum Stabilisieren einer Zusammensetzung, umfassend das Hinzufügen
der Stabilisatorzusammensetzung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5 zu einer Halogen-enthaltenden
Vinylpolymerzusammensetzung.Polymere Zusammensetzung, umfassend
ein Halogen-enthaltendes Vinyl-Polymer,
eine Zinkverbindung,
ein latentes Mercaptan, wobei das latente Mercaptan der Formel (1) entspricht:
wobei a = 0 oder 1, m = 0 oder 1, n = 0 oder 1 und y = 1 bis 4 mit der Maßgabe,
dass wenn y = 1, z = 1 bis 4, und wenn y größer als 1 ist, z = 1;
R1 eine monovalente, divalente, trivalente oder tetravalente C1-400
Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Cycloalkenyl-, Aryl-, Alkaryl-, Aralkyl-, Alkenylaryl-,
Aralkenyl-, Hydroxyalkyl-, Dihydroxyalkyl-, Hydroxy(polyalkoxy)alkyl-, Alkoxyalkyl-,
Hydroxyalkoxyalkyl-, Alkoxy(hydroxyalkyl)-, Alkoxy(acyloxyalkyl)-, Alkoxy(polyalkoxy)alkyl-,
Alkoxy(polyalkoxy)carbonylalkyl-, Carboxyalkyl-, Acyloxyalkyl-, Acyloxy(hydroxyalkyl)-,
Acyloxyalkoxyalkyl-, Acyloxy(polyalkoxy)alkyl-, Benzoyloxy(polyalkoxy)alkyl-, Alkylenbis-(acyloxyalkyl)-,
Alkoxycarbonylalkyl-, Alkoxycarbonylalkylenyl-, Hydroxyalkoxycarbonylalkyl-, Hydroxy(polyalkoxy)carbonylalkyl-,
Mercaptoalkyl-, Mercaptoalkenyl-, Mercaptoalkoxycarbonylalkyl-, Mercaptoalkoxycarbonylalkenyl-,
Alkoxycarbonyl(amido)alkyl-, Alkylcarbonyloxy(polyalkoxy)carbonylalkyl-, Tetrahydropyranyloxy(polyalkoxy)carbonylalkyl-,
Tetrahydropyranyloxyalkyl-, Hydroxyaryl-, Mercaptoaryl- oder Carboxyarylgruppe ist;
R2, R3, R4, R5, R6 und R7
jeweils unabhängig eine -H, -OH, -SH, Acyl-, C1-52 Alkyl-, Alkenyl-,
Aryl-, Halogenaryl-, Alkaryl-, Aralkyl-, Hydroxyalkyl-, Mercaptoalkyl-, Hydroxyaryl-,
Alkoxylaryl-, Alkoxyhydroxyaryl- oder Mercaptoarylgruppe sind;
X Aryl, Halogenaryl, Alkaryl, Aralkaryl, Hydroxyaryl, Dihydroxyaryl, Cycloalkylaryl,
Arylcycloalkyl oder ein Heteroatom ist, wobei
R6 und R7 eine heterocyclische Gruppe in Verbindung mit X
als Stickstoff bilden können, wenn a 1 ist und m 1 ist, wobei sich eines von
R1, R3 und R5 mit R7 und X verbinden
kann, um eine heterocyclische Gruppe zu bilden, mit X als Heteroatom, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Sauerstoff und Schwefel, wenn a = 1 und m = 0;
mit der Maßgabe, dass wenn X Aralkaryl ist, Z 1 oder 2 ist, R6 und
R7 -OH sind, a = 1 und m = 1, und mit der weiteren Maßgabe, dass
wenn R6 -OH oder -SH ist, z = 1;
ein Dihydropyridin, ein Polydihydropyridin oder ein Gemisch davon, wobei das Dihydropyridin
der Formel (2) entspricht:
wobei jedes R19 unabhängig eine C1 bis C36
Alkylgruppe ist, jedes R18 unabhängig Wasserstoff, -OR21,
-NHR21 oder -NR21R22 ist, wobei jedes R21
und R22 unabhängig eine substituierte oder unsubstituierte C1-C20
Alkyl- oder C2-C20 Alkenylgruppe ist, jedes R20
unabhängig Wasserstoff, Sauerstoff, Halogen oder eine substituierte oder unsubstituierte
C1 bis C36 Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylgruppe
ist, und R26 Wasserstoff, eine substituierte oder unsubstituierte C1-C20
Alkyl-, C6-C36 Aryl- oder C6-C36 Alkarylgruppe
ist, und wobei das Polydihydropyridin der Formel (3) entspricht:
wobei A eine C6-18 Aryl- oder C1-22 Alkylgruppe ist, welche
unsubstituiert oder mit einer C1-C18 Alkoxy-, C1-C18
Alkylthio-, Hydroxy-, Acryloyloxy-, Methacryloyloxy-, Halogen-, Phenyl- oder Naphthylgruppe
substituiert ist, R19 unabhängig eine C1 bis C36
Alkylgruppe ist, a und b eine Zahl von 0 bis 20 sind, c 0 oder 1 ist und d eine
Zahl von 1 bis 6 ist, mit der Maßgabe, dass d(a + b + c)>1 und (a + b) >
0, R24 und R25 jedes unabhängig Methylen, Phenyl oder
eine Alkylengruppe des Typs (-CpH2p-Q-)tCpH2p-
ist, wobei p eine Zahl von 2 bis 18 ist, t eine Zahl von 0 bis
10 ist und Q Sauerstoff oder Schwefel ist, und R26 Wasserstoff, eine
substituierte oder unsubstituierte C1-C20 Alkyl-, C6-C36
Aryl- oder C6-C36 Alkarylgruppe ist; und
ein Beta-Diketon, wobei das Beta-Diketon der Formel (4) entspricht:
wobei R27 eine Alkylgruppe ist, welche mehr als oder gleich 10 Kohlenstoffatome
aufweist, R28 eine Phenylgruppe oder eine mit bis zu 3 Niederalkylgruppen
substituierte Phenylgruppe ist, und R29 und R30 jedes unabhängig
Wasserstoff, eine C1-C18 Alkylgruppe oder eine mit Halogen,
Hydroxy, Alkoxy, Esteralkyl oder Alkoxycarbonyl substituierte C1-C18
Alkylgruppe ist.Stabilisierte Polymerzusammensetzung nach Anspruch 7 oder 8, umfassend
0,001 bis 10 phr der Zinkverbindung, 0,05 bis 2,0 phr des latenten Mercaptans, 0,05
bis 1,0 phr des Dihydropyridins und 0,05 bis 1,0 phr des Beta-Diketons.Gegenstand, umfassend die stabilisierte Polymerzusammensetzung nach
Anspruch 8 oder 9.