專利名稱：用于含鹵素聚合物的不含重金屬的穩(wěn)定劑組合物的制作方法
用于含鹵素聚合物的不含重金屬的穩(wěn)定劑組合物本發(fā)明涉及一種用于含鹵素聚合物的不含重金屬的穩(wěn)定劑組合物，其在穩(wěn)定含鹵素聚合物中的用途，特別是用于對抗不想要的粉色著色，以及包含該穩(wěn)定劑組合物的成形制品。含鹵素聚合物或塑料或由其制成的成形制品在其生產(chǎn)過程中以及由于環(huán)境影響作用而易于發(fā)生明顯變化。例如，此類塑料可在熱和/或光的影響下分解或變色。因此，形形色色的物質(zhì)或物質(zhì)混合物被用于穩(wěn)定含鹵素聚合物。含鹵素聚合物——例如聚氯乙烯(PVC)——是在熔體形成過程中轉(zhuǎn)化為多烯結(jié)構(gòu)，其中鹽酸被消去并且聚合物變色。為了改進(jìn)聚合物的熱穩(wěn)定性，常規(guī)是將金屬羧酸鹽加入樹脂中作為穩(wěn)定劑。然而，由于單獨加入穩(wěn)定劑在相對長的熔體形成過程中引起聚合物的黑化，通常操作是加入共穩(wěn)定劑。大量無機(jī)和有機(jī)化合物的結(jié)合物已知作為含鹵素聚合物的穩(wěn)定劑。然而，近年來，含氮化合物越來越多地作為穩(wěn)定劑進(jìn)入市場。含氮穩(wěn)定劑化合物也已經(jīng)在專利文獻(xiàn)中有描述。例如，EP 1343838描述了至少一種高氯酸鹽和鏈烷醇胺的用于熱穩(wěn)定和光穩(wěn)定的用途。EP 768 336描述了包含尿嘧啶和高氯酸鹽的穩(wěn)定劑結(jié)合物。所述結(jié)合物已經(jīng)在市場上銷售數(shù)年并在PVC管擠出中表現(xiàn)出卓越性能。這些結(jié)合物在PVC窗型材和其他必須確保風(fēng)化穩(wěn)定性的外部用途中沒有被接受，因為市場關(guān)于使用過程中的粉色變色有限制。DE 10118179描述了包含氨基巴豆酸酯和尿嘧啶的結(jié)構(gòu)元素的特定氮化合物、鏈烷醇胺和高氯酸鹽的結(jié)合物的用途，其特征在于在含鹵素聚合物中對氧化、熱和光誘導(dǎo)的降解具有良好的穩(wěn)定作用。在暴露于熱下的顏色穩(wěn)定作用是特別顯著的。在JP 07062181中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)錫化合物、三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯(THEIC)和高氯酸鹽體系特別適合用于穩(wěn)定含氯聚合物，特別是PVC。然而，所使用的錫是一種重金屬。JP 05179090隨后描述了至少THEIC和含高氯酸鹽的水滑石在硅酸鹽存在下的混合物特別適合用于穩(wěn)定含氯聚合物，特別是PVC。然而，給出的實例包含金屬皂，至少就鋅而言，其包含一種重金屬。JP 05295198報道關(guān)于THEIC和高氯酸鹽或含高氯酸鹽的水滑石的結(jié)合物用于穩(wěn)定PVC。此處給出的實例也包含重金屬，例如鋇和鋅。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對于用氮化合物穩(wěn)定的所述聚合物一其在一些情況中只包含少量二氧化鈦，聚合物的粉紅變色在日光下和人造光下發(fā)生。該粉紅變色迄今為止阻止了含氮化合物在窗型材中的使用。該粉紅變色的著色組分既不可能通過模擬來分析，也不可能通過模擬以合適量生成，這是由于顏色的變化起因于含鹵素聚合物通過復(fù)雜且未知的機(jī)制的降解，其不僅取決于降解源的性質(zhì)和強度，也取決于聚合物組合物中包含的每種物質(zhì)的性質(zhì)和量，特別是例如，取決于含氮化合物或Ti02。因此，本發(fā)明的目的是提供不含重金屬并且特別適合用于含鹵素聚合物的新型穩(wěn)定劑組合物，其不具有已知穩(wěn)定劑的上述缺點。該目的根據(jù)本發(fā)明如下實現(xiàn)提供包含至少一種異氰脲酸酯、至少一種二氫吡啶和至少一種高氯酸鹽且不含重金屬的用于含鹵素聚合物的異氰脲酸酯穩(wěn)定劑組合物。令人驚奇的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的不含重金屬的穩(wěn)定劑組合物賦予含鹵素聚合物以及由其生成的部件和產(chǎn)品對日光和人造光作用的增強的穩(wěn)定性。具體而言，當(dāng)含鹵素材料用于戶外使用的應(yīng)用中(例如在窗型材中)時，可防止所述材料的粉紅變色。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過使用本發(fā)明的不含重金屬的穩(wěn)定劑組合物，成形制品可自聚合物無問題地生成， 由此可獲得使用中的最佳性能并且與用于PVC穩(wěn)定的基于含重金屬的穩(wěn)定劑組合物的商品相當(dāng)。當(dāng)含鹵素聚合物包含其他穩(wěn)定劑、共穩(wěn)定劑或助劑物質(zhì)時，該穩(wěn)定作用也產(chǎn)生。此外，用本發(fā)明的穩(wěn)定劑組合物可完全不使用重金屬化合物并且仍然實現(xiàn)相同的或甚至更好的含鹵素聚合物穩(wěn)定性。結(jié)果，可減少對環(huán)境的任何壓力并且例如可避免昂貴的處理成本。在本發(fā)明的上下文中，“不含重金屬”意指密度>4.51g/cm3(在20°C)的所有元素都不存在于穩(wěn)定劑組合物中。在另一個實施方案中，術(shù)語重金屬另外包括元素鍶和鋇。本發(fā)明還提供本發(fā)明的不含重金屬的穩(wěn)定劑組合物用于穩(wěn)定含鹵素聚合物的用途，和獲自這些含鹵素聚合物的包含本發(fā)明不含重金屬的穩(wěn)定劑組合物的成形制品。


圖1示出在氙燈試驗(Xeno-test)中含鹵素聚合物的總體顏色變化Δ E隨風(fēng)化的變化。圖2示例說明顏色的測定和記錄的圖表。圖3示例說明THEIC在PVC中作為除酸劑的假設(shè)的作用機(jī)制。將在以下更詳細(xì)地描述本發(fā)明。本發(fā)明的基于異氰脲酸酯的穩(wěn)定劑組合物可用于含鹵素聚合物。所述含鹵素聚合物的實例可為熱塑性含鹵素聚合物，例如，但不限于此，聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯、氯化或氯磺化聚乙烯、氯化聚丙烯或氯化乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或類似化合物。PVC類的聚合物一即氯乙烯均聚物和氯乙烯與其他單體的共聚物一是特別有利的。 用于含鹵素聚合物且不含重金屬的本發(fā)明的穩(wěn)定劑組合物包含至少一種異氰脲酸酯。所述至少一種異氰脲酸酯選自式(I)的化合物
權(quán)利要求
1.一種用于含鹵素聚合物的不含重金屬的基于異氰脲酸酯的穩(wěn)定劑組合物，包含至少 一種異氰脲酸酯、至少一種二氫吡啶和至少一種高氯酸鹽。
2.權(quán)利要求1的穩(wěn)定劑組合物，其中所述至少一種異氰脲酸酯選自式(I)的化合物，
3.權(quán)利要求2的穩(wěn)定劑組合物，其中R1J2和R3彼此獨立地選自-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2 CH3> -CH2OH, -CH2CH2OH, -CH2CH2CH3^ -CH2CH2CH2OH 或-CH2 (C2H3O)。
4.權(quán)利要求2或3的穩(wěn)定劑組合物，其中X= 0。
5.上述權(quán)利要求之一的穩(wěn)定劑組合物，其中所述異氰脲酸酯選自
6.上述權(quán)利要求之一的穩(wěn)定劑組合物，其中所述至少一種二氫吡啶選自式(II)和 (III)的化合物
7.權(quán)利要求6的穩(wěn)定劑組合物，其中R4、R5、R6、R7和R8獨立地選自-CH3、-C2H5、-C8H17、-匚16^33、"C17H35^ _C18H37、-C6H5λ -OCH3Λ "OC2H5Λ -OC12H25O
8.權(quán)利要求6或7的穩(wěn)定劑組合物，其中Y選自(CH2)x、(CH2) x-0- (CH2) y和(CH2) X-S-(CH2)y，其中χ和y獨立地為1至10的整數(shù)。
9.權(quán)利要求6至8之一的穩(wěn)定劑組合物，其中所述二氫吡啶選自
10.上述權(quán)利要求之一的穩(wěn)定劑組合物，其中所述至少一種高氯酸鹽選自通式(IV)和 (V)的化合物M(ClO4)k (IV)MxAl2 (OH) 2x+4 (CO3) ^z72 (ClO4) z · mH20 (V)，其中，M代表Li、Na、K、Mg、Ca或Al ;k為1至3的整數(shù)；χ為1至6的整數(shù)；并且ζ為 0.01至2范圍內(nèi)的數(shù)字。
11.權(quán)利要求10的穩(wěn)定劑組合物，其中所述高氯酸鹽選自NaC104、Ca(ClO4)2、Mg(ClO4)2 或 Al (ClO4) 3。
12.上述權(quán)利要求之一的穩(wěn)定劑組合物，其中所述穩(wěn)定劑組合物存在的量為大約0.01 至大約10. 0份每100份樹脂(phr)。
13.權(quán)利要求12的穩(wěn)定劑組合物，其中所述穩(wěn)定劑組合物存在的量為大約0.05至大約 8.Ophr。
14.上述權(quán)利要求之一的穩(wěn)定劑組合物，其還包含至少一種共穩(wěn)定劑。
15.上述權(quán)利要求之一的穩(wěn)定劑組合物，其還包含初級穩(wěn)定劑、沸石、抗氧化劑、填充齊U、增塑劑、染料、顏料、抗靜電劑、表面活性劑、發(fā)泡劑、沖擊改性劑和/或UV穩(wěn)定劑。
16.上述權(quán)利要求之一的穩(wěn)定劑組合物，其中所述含鹵素聚合物是PVC。
17.上述權(quán)利要求之一的穩(wěn)定劑組合物，其中所述穩(wěn)定劑組合物不包含尿嘧啶和/或氨基巴豆酸酯。
18.權(quán)利要求1至17之一的穩(wěn)定劑組合物用于穩(wěn)定含鹵素聚合物的用途。
19.權(quán)利要求18的用途，其中所述穩(wěn)定是對抗光的作用。
20.權(quán)利要求18或19的用途，其中所述含鹵素聚合物是PVC。
21.—種成形制品，包含一種含有權(quán)利要求1至16所述的穩(wěn)定劑組合物的含鹵素聚合物。
22.—種含鹵素聚合物的成形制品，包含權(quán)利要求1至16所述的穩(wěn)定劑組合物。
23.權(quán)利要求21或22的成形制品，其中所述成形制品可為窗型材、管、樓板面層、屋頂油氈、電纜和薄膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于含鹵素聚合物的不含重金屬的穩(wěn)定劑組合物，涉及其在穩(wěn)定含鹵素聚合物中的用途，特別是對抗不想要的粉紅變色，以及涉及包含所述穩(wěn)定劑組合物的成形制品。
文檔編號C08K5/3492GK102292391SQ200980155420
公開日2011年12月21日 申請日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月26日
發(fā)明者B·皮爾茲, H·W·惠斯曼, M·席勒 申請人:開米森聚合物與助劑股份公司