DE602004007832T2 - Cpvc-zusammensetzungen mit guter schlagzähigkeit und wärmestabilität und glatten oberflächen - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf chlorierte Polyvinylchlorid (CPVC)-Zusammensetzungen, die z.B. durch Extrudieren zu Produkten geformt werden, welche glatte Oberflächen und verbesserte Eigenschaften, wie Wärmebeständigkeit und Schlagzähigkeit, aufweisen. Die Zusammensetzungen enthalten CPVC, einen schlagzähmachenden Zusatzstoff aus Siloxan-Acryl-Copolymer, einen Aluminosilicat-Zeolithen und geringe Mengen an Metallstabilisatoren.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Bisher existierten keine chlorierten CPVC-Zusammensetzungen, die verbesserte Schlagzähigkeits- und Wärmebeständigkeitseigenschaften zusammen mit glatten Oberflächen in einem in der Schmelze verarbeiteten Produkt aufweisen.
  • Das US Patent 6,306,945 bezieht sich auf ein halogenhaltiges Polymer-Compound, das einen modifizierten Zeolith-Stabilisator enthält. Der modifizierte Zeolith-Stabilisator hat einen geringen Teilchendurchmesser, eine enge Teilchengrößenverteilung und weniger als 10 Gew.-% Wasser. Der modifizierte Zeolith-Stabilisator wird durch Schocktempern, Beschichtung oder eine Kombination der beiden Verfahren hergestellt.
  • Das US Patent 5,194,471 bezieht sich auf CPVC-Zusammensetzungen, ein Rohr und ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrs, umfassend ein CPVC mit 63 bis 70 Gew.-% Chlor und vorzugsweise 65 bis etwa 69 Gew.-% Chlor; einen schlagzähmachenden Zusatzstoff mit hohem Kautschukgehalt, der ein Pfropfcopolymer eines kautschukartigen Polydiens und ein oder vorzugsweise mehr als ein Härtungsmonomer umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem vinylaromatischem Monomer, einem (Meth)acrylat- und einem (Meth)acrylnitril-Monomer, einschließlich Mischungen, besteht. Dieses Pfropfcopolymer hat eine Shore-D-Härte von weniger als etwa 64 und vorzugsweise zwischen etwa 35 und 45, und ein chloriertes Polyethylen enthält zwischen 30 und 40 Gew.-% Chlor.
  • Die europäische Patentanmeldung 695782 bezieht sich auf thermoplastische Polymer-Compounds, umfassend ein Blend aus einem chlorierten Polyvinylchlorid und einen schlagzähmachenden Zusatzstoff, der ein Polyorganosiloxan enthält. Das neue thermoplastische Compound hat eine verbesserte Stabilität und Zähigkeit und weist eine geringe Wärmefreisetzungsrate auf.
  • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen CPVC, das hohe Mengen an Chlor, wie etwa 60 bis etwa 75 Gew.-% des Polymers, enthält. Das CPVC wird in der Schmelze mit verschiedenen Verbindungen vermischt, einschließlich eines schlagzähmachenden Zusatzstoffs, einer geringen Menge eines Metallstabilisators und eines Zeolith-Co-Stabilisators. Der schlagzähmachende Zusatzstoff verleiht dem Zusammensetzungsprodukt selbst bei niedrigen Temperaturen eine sehr hohe Schlagzähigkeit und eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit. Der schlagzähmachende Zusatzstoff ist im Allgemeinen ein Copolymer aus verschiedenen Acrylaten und einer silikonhaltigen Verbindung wie einem Polysiloxan. Die Metallstabilisatoren sind üblicherweise flüssig, wobei ein zinnhaltiger Stabilisator bevorzugt wird. Es hat sich erwiesen, dass geringe Mengen des Stabilisators in der Zusammensetzung kürzere Verschmelzungszeiten ergeben, was eine verbesserte Oberflächenglätte des Produkts ergibt. Es zeigte sich, dass der Zeolith-Co-Stabilisator, der in Verbindung mit dem schlagzähmachenden Silikon-Acryl-Zusatzstoff verwendet wird, synergistische Ergebnisse in Bezug auf eine wenigstens verbesserte Wärmebeständigkeit (z.B. eine gute Alterungswärmebeständigkeit) ergibt.
  • Ausführliche Beschreibung
  • PVC
  • Die Polyvinylchlorid (PVC)-Vorstufe, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, hat vorzugsweise eine logarithmische Viskositätszahl von etwa 0,80 bis etwa 1,2 und wünschenswerter Weise von etwa 0,85 bis etwa 1,0 gemäß ASTM-D1243. Die logarithmische Viskositätszahl – wie festgestellt – bezieht sich auf das Vorstufen-PVC-Polymer oder -Copolymer usw., das zur Bildung des in der vorliegenden Erfindung verwendeten CPVC-Polymers verwendet wird. Das PVC-Harz kann durch Masse-, Suspensions- oder Emulsions-Polymerisationstechniken hergestellt werden. Beispiele für geeignete PVC-Homopolymere, die zur Bildung der chlorhaltigen Compounds der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen Geon 103EPF76TR, 103 EPF76, 110X440, 1023PF5, G-27 und G-30 ein, die alle von The PolyOne Company erhältlich sind.
  • CPVC
  • CPVC wird durch Chlorieren eines oder mehrerer PVC-Homopolymere oder eines oder mehrerer PVC-Copolymere, die weniger als 50 Gew.-% eines oder mehrerer copolymerisierbarer Comonomere enthalten, erhalten. Vorzugsweise werden keine Comonomere verwendet. Geeignete Comonomere umfassen jedoch Acrylsäure und Methacrylsäure, Ester der Acrylsäure und Methacrylsäure, wobei der Esteranteil 1 bis 12 Kohlenstoffe aufweist; Hydroxyalkylester der Acrylsäure und Methacrylsäure (z. B. Hydroxymethylmethacrylat, Hydroxyethylacrylat, Hydroxyethylmethacrylat); Glycidylester der Acrylsäure und Methacrylsäure (z.B. Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat); α,β-ungesättigte Dicarbonsäuren und deren Anhydride (z. B. Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure); Acrylamid und Methacrylamid; Acrylnitril und Methacrylnitril; Maleinimide; Olefine (z.B. Ethylen, Propylen, Isobutylen, Hexen); Vinylidenhalogenid; Vinylester; Vinylether; vernetzende Monomere (z. B. Diallylphthalat, Ethylenglycoldimethacrylate, Methylen-bis-acrylamid, Divinylether, Allylsilane).
  • Es können beliebige Nachchlorierungsverfahren verwendet werden, um CPVC-Polymer zu bilden, das mehr als 57 Gew.-% Chlor, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers, aufweist. Vorzugsweise hat das CPVC-Polymer einen Chlorgehalt im Bereich von etwa 60-75 Gew.-% und vorzugsweise von etwa 65 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers. Die Nachchlorierungsverfahren, die verwendet werden können, schließen jedes kommerzielle Verfahren oder dergleichen ein, wie Lösungsverfahren, Fließbettverfahren, Wasseraufschlämmungsverfahren, thermisches Verfahren und Flüssigchlorverfahren oder ein Zweistufenverfahren, das die Nachchlorierung des Vinylchlorid-Polymers in Gegenwart eines Peroxy-Katalysators während der beiden Schritte umfasst. Da die Nachchlorierungsverfahren in der Technik und der Literatur bekannt sind, werden sie hier nicht ausführlich diskutiert. Vielmehr wird Bezug genommen auf die US Patente Nr. 2,996,049 ; 3,100,762 ; 4,412,898 ; 3,532,612 ; 3,506,637 ; 3,534,013 ; 3,591,571 ; 4,049,517 ; 4,350,798 ; 4,377,459 ; 5,216,088 ; 5,340,880 ; 5,821,304 ; 5,981,663 und 6,187,868 , auf die hierin ausdrücklich Bezug genommen wird, sowie auf das Verfahren zur Herstellung von CPVC durch Nachchlorierung von PVC. Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung von CPVC aus PVC ist das Verfahren in wässriger Suspension, das im US Patent Nr. 4,412,898 offenbart ist.
  • Zusätzlich dazu können auch Elends von verschiedenen CPVC-Harzen verwendet werden. Z.B. kann das CPVC-Harz mit PVC-Homopolymeren oder -Copolymeren oder mit einem anderen CPVC-Harz in einer Menge des anderen Harzes von etwa 1 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% vermischt werden. Zusätzlich dazu kann CPVC auch zu 1 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% mit einem anderen halogenhaltigen Polymer oder Polymeren vermischt werden.
  • Das in der Erfindung verwendete CPVC hat wünschenswerter Weise eine Dichte von etwa 1,38 bis etwa 1,65 und wünschenswerter Weise von etwa 1,50 bis etwa 1,60 g/cm3 bei 25 °C (ASTM-D1895-69). Beispiele für geeignete CPVC-Harze, die zur Bildung des Compounds der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen TempRite® 677X670 CPVC und TempRite® 674X571 CPVC, die alle von Noveon Inc. erhältlich sind. TempRite® ist ein eingetragenes Warenzeichen von Noveon Inc. Das am meisten bevorzugte CPVC-Harz ist TempRite® 674X571 CPVC-Harz.
  • Schlagzähmachender Zusatzstoff
  • Der schlagzähmachende Zusatzstoff der vorliegenden Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Copolymere, die von Organosiloxan-Monomeren und verschiedenen Acryl-Monomeren abgeleitet sind. Gegebenenfalls, aber auch erwünscht, können ein Vernetzungsmittel sowie ein wahlfreies Pfropfmittel verwendet werden. Obwohl verschiedene Copolymere verwendet werden können, wird ein schlagzähmachender Zusatzstoff vom Kern-Hülle-Copolymertyp im Allgemeinen bevorzugt. Die Gesamtmenge des Polyorganosiloxans beträgt im Allgemeinen 10 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyorganosiloxans und das eine oder die beiden acrylischen Verbindungen.
  • Das eine oder die mehreren Organosiloxane, die verwendet werden können, umfassen cyclische Siloxane, wie drei- bis sechsgliedrige Cyclosiloxane, wobei Beispiele derselben Hexamethylcyclotrisiloxan, Octamethylcyclotetrasiloxan, Decamethylcyclopentasiloxan, Dodecamethylcyclohexasiloxan, Trimethyltriphenylcyclotrisiloxan, Tetramethyltetraphenylcyclotetrasiloxan und Octaphenylcyclotetrasiloxan einschließen.
  • Diese Organosiloxane können allein oder in Kombination als Gemisch von zwei oder mehr unterschiedlichen Typen verwendet werden. Das Organosiloxan wird in einer Menge von wenigstens 50 Gew.-%, vorzugsweise von wenigstens 70 Gew.-% des Polyorganosiloxans verwendet. Bevorzugte schlagzähmachende Zusatzstoffe werden jedoch auch aus den verschiedenen Alkyl- und insbesondere verschiedenen Dialkylsiloxanen hergestellt, wobei die Alkylgruppe unabhängig 1 bis etwa 5 Kohlenstoffatome enthält, wobei Methyl besonders bevorzugt wird. Somit ist ein stark bevorzugtes Monomer Dimethylsiloxan.
  • Das Vernetzungsmittel für das Organosiloxan kann ein Vernetzungsmittel vom trifunktionellen oder tetrafunktionellen Silantyp sein, wie Trimethoxymethylsilan, Triethoxyphenylsilan, Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Tetra-n-propoxysilan oder Tetrabutoxysilan. Tetrafunktionelle Vernetzungsmittel sind besonders bevorzugt und unter diesen wird Tetraethoxysilan besonders bevorzugt. Das Vernetzungsmittel wird üblicherweise in einer Menge von 0,1 bis etwa 30 Gew.-% des Polyorganosiloxans verwendet.
  • Das wahlfreie Pfropfmittel für das Organosiloxan kann eine Verbindung sein, die eine durch die folgende Formel dargestellte Einheit bilden kann:
    Figure 00060001
    wobei R1 eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Propylgruppe oder eine Phenylgruppe ist, R2 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist, n 0, 1 oder 2 ist und p eine Zahl von 1 bis 6 ist.
  • Das Polyorganosiloxan kann durch jedes Verfahren hergestellt werden, in dem das Organosiloxan, das wahlfreie Vernetzungsmittel und das wahlfreie Pfropfmittel vermischt werden. Die Herstellung liegt im Bereich des Kenntnisstandes des Fachmanns und bildet keinen Teil der Erfindung.
  • Das Polyorganosiloxan kann mit (Meth)acryloyloxysiloxan, das die Einheit der Formel (I-1) bilden kann, compoundiert werden. Ein Methacryloyloxysilan wird als Verbindung, die die Einheit der Formel (I-1) bilden kann, besonders bevorzugt. Spezielle Beispiele des Methacryloyloxysilans schließen die Folgenden ein:
    β-Methacryloyloxyethyldimethoxymethylsilan,
    τ-Methacryloyloxypropylmethoxydimethylsilan
    τ-Methacryloyloxypropyldimethoxymethylsilan,
    τ-Methacryloyloxypropyltrimethoxysilan,
    τ-Methacryloyloxypropylethoxydiethylsilan,
    τ-Methacryloyloxypropyldiethoxymethylsilan und
    δ-Methacryloyloxybutyldiethoxymethylsilan. Das Pfropfmittel – falls es verwendet wird – macht 0,1 bis etwa 10 Gew.-% des Polyorganosiloxans aus.
  • Die verschiedenen Acrylmonomere sind wünschenswerter Weise ein oder mehrere Alkylmethacrylate oder ein Alkylacrylat, in dem der Alkylteil 1 bis etwa 10 Kohlenstoffatome enthält. Beispiele für solche Acrylmonomere sind Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, n-Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat oder ein Alkylmethacrylat, wie Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, Hexylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat oder n-Laurylmethacrylat. Es ist besonders bevorzugt, Butylacrylat zu verwenden. Das Vernetzungsmittel für das Alkyl(meth)acrylat kann z. B. Folgendes sein: Ethylenglycoldimethacrylat, Propylenglycoldimethacrylat, 1,3-Butylenglycoldimethacrylat oder 1,4-Butylenglycoldimethacrylat. Das Pfropfmittel für das Alkyl(meth)acrylat kann z. B. Allylmethacrylat, Triallylcyanurat oder Triallylisocyanurat sein. Allylmethacrylat kann allein als Vernetzungsmittel verwendet werden. Die Herstellung von Polyalkyl(meth)acrylat liegt im Bereich des Kenntnisstandes des Fachmanns und bildet keinen Teil der Erfindung.
  • Die zwei Komponenten – das Polyorganosiloxan und das Polyalkylacrylat und/oder das Polyalkylmethacrylat – können zusammen polymerisiert werden, um den schlagzähmachenden Zusatzstoff in einer Weise zu bilden, wie z.B. in dem europäischen Patent EP 0308871 A2 beschrieben ist, auf das hierin ausdrücklich Bezug genommen wird. Jedes beliebige andere Verfahren kann zum Kombinieren der zwei Komponenten verwendet werden, einschließlich solcher, die in der Technik bekannt sind. Z.B. kann ein Kern-Hülle-Polymer unter Verwendung des Polyorganosiloxans und des Polyalkylacrylats als Kern hergestellt werden, wobei die Hülle ein Polyalkylmethacrylat ist, das gegebenenfalls an den Kern gepfropft ist. Die Polymerisation der zwei Komponenten liegt im Bereich des Kenntnisstandes des Fachmanns und bildet keinen Teil der Erfindung.
  • Der bevorzugte schlagzähmachende Zusatzstoff enthält Dimethylsiloxan. Am meisten bevorzugt umfasst der schlagzähmachende Zusatzstoff ein Butylacrylat-Methylmethacrylat-Poly(dimethylsiloxan)-Copolymer. Ein Beispiel für einen kommerziell erhältlichen schlagzähmachenden Polyorganosiloxan-Zusatzstoff ist Metablen S-2001, das von Mitsubishi Rayon Co. hergestellt wird und von Metco North America erhältlich ist.
  • Die Menge des schlagzähmachenden Zusatzstoffs aus Siloxan-Acryl-Copolymer der vorliegenden Erfindung beträgt im Allgemeinen etwa 3 bis etwa 12 Gewichtsteile und wünschenswerter Weise etwa 4 bis etwa 10 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des CPVC. Der schlagzähmachende Zusatzstoff verbesserte nicht nur die Schlagzähigkeitseigenschaften der CPVC-Zusammensetzung, sondern wirkt auch als Weichmacher und verleiht der Zusammensetzung zudem eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit.
  • Zeolith-Co-Stabilisator
  • Ein Zeolith-Co-Stabilisator wird verwendet, um der CPVC-Zusammensetzung eine gute UV-Beständigkeit sowie eine gute Wärmebeständigkeit wie Alterungsbeständigkeit zu verleihen. Der eine oder die mehreren Zeolithe sind im Allgemeinen eine Aluminiumoxid-Silikon enthaltende Zusammensetzung, die darin geringe Mengen an Wasser enthält, z.B. etwa 1 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% und vorzugsweise etwa 10 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-% der Zeolith-Verbindung. Die Zeolithe der vorliegenden Erfindung haben eine enge Teilchengrößenverteilung und eine geringe Teilchengröße. Vorzugsweise sollte der Zeolith einen mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von etwa 0,25 bis etwa 1,5 μm und einen < 90 %. Wert des Teilchendurchmessers (90 Gew.-% der Teilchen haben einen Teilchendurchmesser unterhalb des Bereichs) von etwa 0,30 bis etwa 3 μm haben.
  • Zeolithe umfassen im Wesentlichen ein dreidimensionales Netzwerk aus SiO4- und AlO4-Tetraedern. Die Tetraeder sind vernetzt, indem sie sich Sauerstoffatome teilen, so dass das Verhältnis von Sauerstoffatomen zu den gesamten Aluminium- und Siliciumatomen gleich 2 ist. Diese Beziehung wird als O/(Al + Si) = 2 ausgedrückt. Die Elektrovalenz der Aluminium und Silicium enthaltenden Tetraeder wird in dem Kristall durch Einschluss eines Kations ausgeglichen. Das Kation kann ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallion sein. Das Kation kann durch ein anderes ausgetauscht werden, und zwar in Abhängigkeit von der Endanwendung des Aluminosilicat-Zeolithen. Die Räume zwischen den Tetraedern des Aluminosilicat-Zeolithen sind üblicherweise von Wasser besetzt. Zeolithe können entweder natürlich oder synthetisch sein.
  • Die Grundformel für alle Aluminosilicat-Zeolithe wird wie folgt dargestellt: M2/nO:[Al2O3]x:[SiO2]x:[H2O]z wobei M ein Metall ist, n die Wertigkeit des Metalls ist und X, Y und Z für jeden bestimmten Aluminosilicat-Zeolithen von 1 bis etwa 50 und wünschenswerter Weise von etwa 5 bis etwa 30 variieren. Es wird angenommen, dass im Wesentlichen jeder Aluminosilicat-Zeolith als Stabilisator in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, mit der Maßgabe, dass das Verhältnis von Silicium zu Aluminium in einem solchen Aluminosilicat-Zeolithen geringer als 3,0 ist und der Aluminosilicat-Zeolith in das halogenhaltige Polymer eingebaut werden kann. Vorzugsweise ist das Zeolith-Verhältnis von Silicium zu Aluminium in einem solchen Aluminosilicat-Zeolithen kleiner als 1,5. Am meisten bevorzugt ist das Verhältnis von Silicium zu Aluminium in einem solchen Aluminosilicat-Zeolithen etwa 1.
  • Es wird ferner angenommen, dass die folgenden Zeolithe, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, unter anderem Folgendes einschließen: Zeolith A, beschrieben im US Patent Nr. 2,822,243 ; Zeolith X, beschrieben im US Patent Nr. 2,822,244 ; Zeolith Y, beschrieben im US Patent Nr. 3,130,007 ; Zeolith L, beschrieben im belgischen Patent Nr. 575,117 ; Zeolith F, beschrieben im US Patent Nr. 2,996,358 ; Zeolith B, beschrieben im US Patent Nr. 3,008,803 ; Zeolith M, beschrieben im US Patent Nr. 2,995,423 ; Zeolith H, beschrieben im US Patent Nr. 3,010,789 ; Zeolith J, beschrieben im US Patent Nr. 3,011,869 , und Zeolith W, beschrieben im US Patent Nr. 3,102,853 .
  • Die bevorzugten Zeolithe schließen allein oder in Kombination mit einem anderen Metall der Gruppe I hydratisierte Silicate von Aluminium, in die Natrium eingebaut ist, vom Typ mNa2O·xAl2O3·ySiO·H2O ein. Diese bevorzugten Zeolithe schließen die Zeolithe A, X und Y ein. Der am meisten bevorzugte Zeolith ist Zeolith 4A. Zeolith 4A hat vorzugsweise die folgende Formel: Na2O:[Al2O3]12:[SiO2]12:[H2O]17, wobei M Natrium ist. Jedes Verfahren kann zur Bildung eines solchen Zeolithen verwendet werden, vorausgesetzt dass der mittlere Teilchendurchmesser des Zeolithen kleiner als 1,5 μm ist und der < 90 %-Wert des Teilchendurchmessers etwa 0,30 bis etwa 3 μm beträgt.
  • Z.B. kann ein relativ einfaches Verfahren zur Herstellung des Zeolithen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zuerst wird der Zeolith synthetisiert. Die exakte Synthese variiert in Abhängigkeit von dem speziellen zu verwendenden Zeolithen; diese Synthese liegt im Bereich des Kenntnisstandes des Fachmanns. Im Allgemeinen wird jedoch eine Mischung der wässrigen Lösung der Materialien, die als Mischungen der Oxide Na2O, Al2O3, SiO2 und H2O dargestellt werden können, bei einer Temperatur im Bereich von etwa 50 °C bis etwa 100 °C während einer Zeitspanne von etwa 45 Minuten bis etwa 2000 Minuten umgesetzt. Alternativ dazu lässt man die Mischung der Reaktionsteilnehmer vor dem Kristallisationsschritt etwa 0,1 bis 48 Stunden bei Umgebungsbedingungen altern. Vorzugsweise liegt die Temperatur der Reaktion in einem Bereich von etwa 50 °C bis etwa 80 °C, und die Umsetzung wird etwa 60 Minuten bis 420 Minuten lang durchgeführt. Am meisten bevorzugt beträgt die Temperatur 60 °C bis 70 °C bei einer Reaktionszeit von 90 bis 300 Minuten. Das Ergebnis dieser Umsetzung ist ein Zeolith mit einem mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von etwa 0,25 bis 1,5 μm. Der < 90 %-Wert des Teilchendurchmessers liegt im Bereich von etwa 0,30 bis etwa 3,0 μm.
  • Nachdem der Zeolith gebildet ist, wird er gewaschen. Der Zeolith kann mit deionisiertem Wasser gewaschen, filtriert und bei etwa 100 °C bis etwa 200 °C getrocknet werden, dann bei etwa 250 °C bis etwa 500 °C dehydratisiert werden. Jedes verfügbare Mittel zum Dehydratisieren des Zeolithen kann verwendet werden. Es wird angenommen, dass der Zeolith eine bessere Reproduktionsfähigkeit aufweist, wenn er getrocknet ist. Z.B. kann der Zeolith im Ofen dehydratisiert werden. Wenn er im Ofen dehydratisiert wird, kann jeder geeignete Ofen verwendet werden, vorausgesetzt, dass die erwünschte Temperatur erreicht werden kann. Wenn der Zeolith im Ofen dehydratisiert wird, wird er im Allgemeinen etwa 2 bis 6 Stunden lang auf etwa 250 °C bis etwa 500 °C erhitzt. Alternativ dazu kann der Zeolith mit geringer Teilchengröße im Vakuum bei etwa 200 °C während etwa 2 bis etwa 6 Stunden dehydratisiert werden.
  • Modifizierte Zeolithe mit geringem Wassergehalt
  • Der Aluminosilicat-Zeolith der vorliegenden Erfindung kann modifiziert werden, so dass er – falls erwünscht – einen Wassergehalt von weniger als 10 Gew.-% aufweist. Im Allgemeinen ist ein derartig geringer Wassergehalt nicht erforderlich.
  • Jedes Verfahren, das den Wassergehalt des Aluminosilicat-Zeolithen reduziert, kann verwendet werden. Z.B. kann der Aluminosilicat-Zeolith durch chemische Veränderung der Oberfläche der Zeolith-Teilchen, Schocktempern oder durch Beschichtung oder eine Kombination von Schocktemper- und Beschichtungsverfahren modifiziert werden. Der Zweck der Modifizierung besteht darin, dass eine Absorption von Wasser durch die Aluminosilicat-Zeolith-Teilchen verhindert wird, wobei aber dennoch eine Reaktion der Zeolith-Teilchen mit der Säure ermöglicht wird, die nach der Verschlechterung oder dem Abbau des halogenhaltigen Polymers freigesetzt wird. Wenn CPVC das Polymer ist, welches in dem halogenhaltigen Compound verwendet wird, ist der Wassergehalt des modifizierten Aluminosilicat-Zeolithen kleiner als 8 Gew.-%.
  • Jede organische, anorganische Beschichtung oder Beschichtungsmischung oder eine solche mit einem niedrigen Zahlenmittel der Molmasse (< 10 000) kann verwendet werden, mit der Maßgabe, dass sie die folgenden Eigenschaften aufweist.
  • Im Falle von anorganischen Beschichtungen dürfen dieselben erstens nicht redoxaktiv sein; d.h. die d-Schale der Zusammensetzung sollte gefüllt sein. Zweitens kann die Beschichtung wasserlöslich oder wasserdurchlässig sein. Drittens sollte diese Beschichtung gegenüber der Halogensäure reaktiv oder für dieselbe durchlässig sein. Viertens sollte diese Beschichtung keine Lewis-Säure sein. Vorzugsweise ist die verwendete Beschichtung mit dem halogenhaltigen Polymer mischbar. Zu den Beispielen für geeignete Beschichtungen gehören Oxide wie Magnesiumoxid, Paraffinwachse, organische Grundsubstanzen mit niedriger Molmasse wie Calciumstearat, Grundsubstanzen mit hoher Molmasse wie Siloxane, Acrylpolymere, wie Methacrylat-Polymere. Vorzugsweise ist die Beschichtung entweder Dibutylzinnthioglycolat oder Polydimethylsiloxan.
  • Die Beschichtung kann in situ während der Bildung der Zeolith-Teilchen hergestellt werden oder in einem separaten Schritt auf die Zeolith-Teilchen aufgetragen werden. Wenn sie in einem separaten Schritt aufgetragen wird, sollte darauf geachtet werden, dass ein gleichmäßiger Auftrag der Beschichtung gewährleistet wird sowie eine Klumpenbildung vermieden wird. Zudem darf die Beschichtung nicht zu dick oder zu dünn sein, daher muss ein Gleichgewicht erhalten werden, um eine geringe Wasserabsorption zu gewährleisten, jedoch die Aktivität der Zeolith-Teilchen als Säurefänger beizubehalten.
  • Alternativ dazu können die Zeolith-Teilchen durch Schocktempern der Teilchen modifiziert werden. Bei der Verwendung des Schocktemperverfahrens für die Zeolith-Teilchen erfolgt eine Phasentransformation an der Außenfläche der Zeolith-Teilchenhülle. Es wird angenommen, dass die Phasentransformation ein Kollabieren der Zeolith-Struktur an der Außenfläche verursacht. Das Schocktempern erfolgt bei einer Temperatur oberhalb der Phasentransformationstemperatur der Zeolithe, gefolgt von einem schnellen Abkühlen. Das Schocktempern wird während einer zweckmäßigen Zeitspanne durchgeführt, um ein Kollabieren der Außenfläche der Teilchen zu bewirken. Die Einwirkungszeit dieser Temperatur oberhalb der Phasentransformationstemperatur ist jedoch begrenzt, um die Hauptabsorption an thermischer Energie zu minimieren und die Phasentransformation auf die Außenfläche der Teilchen zu begrenzen. Die Temperatur, bei der der Zeolith während des Schocktemperverfahrens erhitzt wird, hängt von dem bestimmten Zeolithen ab, der schockgetempert werden soll. Die Temperatur sowie die Zeitspanne des Schocktemperns liegt im Bereich des Kenntnisstandes des Fachmanns.
  • Die Zeolith-Teilchen werden während des Schocktemperschritts in einen Ofen gelegt. Vorzugsweise werden die Teilchen in einen aus Quarz, Hochtemperaturstählen oder Aluminiumoxid hergestellten vorher erhitzten Tiegel gelegt. Der Tiegel mit den Teilchen wird in einen Muffelofen zurückgeführt. Jeder Ofen kann verwendet werden, solange er die erwünschte Temperatur erreicht. In der am meisten bevorzugten Ausführungsform wird ein Aluminiumoxid-Tiegel vorher auf etwa 700 °C bis 1200 °C erhitzt, bevor die Zugabe des Zeolithen mit der geringeren Teilchengröße erfolgt.
  • Sobald der Zeolith zugegeben ist, wird etwa 1 Minute bis etwa 30 Minuten in einem Temperaturbereich von etwa 700 °C bis etwa 1200 °C erhitzt. Nachdem die Zeolith-Teilchen erhitzt worden sind, werden sie gekühlt. Jedes Kühlmittel kann verwendet werden, solange die Temperatur in wenigen Sekunden unter die Phasentransformationstemperatur abgekühlt wird, z.B. etwa 600 °C für Zeolith 4A. Daher können die Teilchen durch Luft, Wasser, Kohlendioxid oder flüssigen Stickstoff gekühlt werden.
  • Alternativ dazu können die Zeolith-Teilchen sowohl durch Schocktempern als auch Beschichten modifiziert werden. Wenn ein solches Kombinationsverfahren zur Modifizierung der Zeolith-Teilchen verwendet wird, werden sie zuerst auf 10 bis 15 % der erwünschten optimalen Eigenschaften schockgetempert und dann beschichtet. Unter Verwendung sowohl eines Beschichtungs- als auch eines Schocktemperschritts kann die Verwendung anderer Beschichtungen ermöglicht werden, die nicht alle oben in Bezug auf die Beschichtungen aufgeführten Parameter erfüllen.
  • Unabhängig davon, ob der Zeolith modifiziert oder nicht modifiziert ist, damit er einen geringen Wassergehalt aufweist, beträgt seine Menge im Allgemeinen etwa 0,20 bis etwa 2,5 Gewichtsteile und wünschenswerter Weise etwa 0,40 bis etwa 1,50 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des CPVC. Zusätzlich zu den erwähnten verbesserten Eigenschaften der Wärmebeständigkeit, UV-Beständigkeit wird die dynamische Wärmebeständigkeit der CPVC-Zusammensetzung, die durch ASTM D2538 gemessen wird, erhöht.
  • Die Verwendung des schlagzähmachenden Zusatzstoffs aus Siloxan-Acryl-Copolymer mit dem Aluminosilikon-Co-Stabilisator ergibt eine synergistische Verbesserung im Hinblick auf eine hohe Wärmebeständigkeit und ermöglicht auch die Verwendung geringer Mengen an flüssigem Metall-Stabilisator, was eine kürzere Verschmelzungszeit ergibt und die Oberflächenglätte eines Produkts verbessert, das aus der CPVC-Zusammensetzung hergestellt wird.
  • Metall-Stabilisatoren
  • Die metallhaltigen Stabilisatoren, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen zinnhaltige Stabilisatoren sowie Stabilisatoren, die Lithium, Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Zink, Cadmium, Aluminium und Antimon enthalten. Viele dieser aufgeführten Stabilisatoren fallen in die Gruppe von Stabilisatoren, die als Metallseifen-Stabilisatoren bezeichnet wird. Metallseifen-Stabilisatoren sind Metallcarboxylate, in denen die Carbonsäure typischerweise eine Kettenlänge von 8 bis 18 Kohlenstoffatomen hat. Metallseifen-Stabilisatoren können auch gemischte Metallseifen-Stabilisatoren einschließen. Zu den Beispielen für einige gemischte Metallseifen-Stabilisatoren gehören Barium/Cadmium, Barium/Cadmium/Zink, Barium/Zink, Barium/Zinn, Barium/Blei, Cadmium/Zink, Calcium/Zink, Calcium/Zink/Zinn, Strontium/Zink.
  • Geeignete Zinn-Stabilisatoren schließen Zinnsalze von Monocarbonsäuren ein, wie Zinn(II)maleat. Beispiele für Zinn-Stabilisatoren schließen ohne Einschränkung die Folgenden ein: Alkylzinnsäuren, Bis(dialkylzinnalkylcarboxylat)maleate, Dialkylzinnbis(alkylmaleate), Dialkylzinndicrotonate, Dialkylzinndiolate, Dialkylzinnlaurate, Dialkylzinnoxide, Dialkylzinnstearate, Alkylchlorzinnbis(alkylmercaptide), Alkylchlorzinnbis(alkylmercaptopropionate), Akylthiozinsäuren, Akylzinntris(alkylmercaptide), Akylzinntris(alkylmercaptoacetate), Alkylzinntris(alkylmercaptopropionate), Bis[dialkyl(alkoxycarbonylmethylenthio)zinn]sulfide, Butylzinnoxidsulfide, Dialkylzinbis(alkylmercaptide), Dialkylzinbis(alkylmercaptoacetate), Dialkylzinnbis(alkylmercaptopropionate), Dialkylzinn-β-mercaptoacetate, Dialkylzinn-β-mercaptoacetate, Dialkylzinn-β-mercaptopropionate und Dialkylzinnsulfide. Beispiele für spezielle Zinn-Stabilisatoren umfassen Dibutylzinnbis(i-octylmaleat), Dibutylzinbis(i-octylthioglycolat), Dialkylzinnbis(thioglycolat), wobei die Alkylgruppe 1 bis 10 Kohlenstoffatome hat, wie Dibutyl- oder Dioctylbis(thioglycolat), Dibutylzinnbisthiododecan, Dibutylzinn-β-mercaptopropionat, Dimethylzinnbis(i-octylthioglycolat), Dioctylzinnlaurat, Methylzintris(i-octylthioglycolat), Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnmaleat, Di(n-octyl)zinnmaleat, Dibutylzinnbis(2-ethylhexylmercaptoacetat), Dibutylzinnbis(laurylmercaptid), Dibutylzinn-S,S-bis(isooctylthioglycolat), Di-n-octylzinn-S,S-bis(isooctylthioglycolat) und Di-n-octyltin-β-mercaptopropionat. Dibutylzinn und Dioctylzinnbis(thioglycolat) werden bevorzugt. Kommerzielle Beispiele für solche bevorzugten Zinn-Stabilisatoren schließen Mark 292 und Mark 1900 von Witco Chemical Company und Thermolite 31 von Elf Atochem ein.
  • Die Menge des metallhaltigen Stabilisators ist im Allgemeinen so gering wie etwa 0,5 bis etwa 4,0 und vorzugsweise etwa 1,0 bis etwa 2,0 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des CPVC.
  • Verarbeitungshilfsstoffe
  • Ein anderes Additiv der CPVC-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung sind verschiedene Verarbeitungshilfsstoffe, die zur Verbesserung der Verarbeitung des Polymers in der Schmelze dienen. Ein erwünschter Verarbeitungshilfsstoff ist chloriertes Polyethylen (CPE), das ein kautschukartiges Material ist, welches sich aus der Chlorierung von Polyethylen mit einer im Wesentlichen linearen Struktur ergibt. Das Polyethylen kann durch verschiedene Verfahren chloriert werden, einschließlich der Verfahren in wässriger Suspension, Lösung oder Gasphase. Ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung von CPE kann im US Patent Nr. 3,563,974 gefunden werden. Vorzugsweise wird das Verfahren der wässrigen Suspension zur Herstellung von CPE verwendet. Wenn es als schlagzähmachender Zusatzstoff verwendet wird, enthält das CPE-Material 5 – 50 Gew.-% Chlor. Vorzugsweise enthält das CPE 25 – 50 Gew.-% Chlor. Das CPE kann jedoch ein Gemisch von chlorierten Polyethylenen umfassen, vorausgesetzt, dass die gesamte Mischung einen Chlorgehalt im Bereich von etwa 25 – 45 Gew.-% Chlor aufweist. CPE ist im Handel von The DuPont Dow Elastomer Company erhältlich, wie Tyrin 3611P, Tyrin 2000 und Tyrin 3615P, die alle von DuPont Dow Elastomer Company erhältlich sind. Tyrin ist ein Warenzeichen der DuPont Dow Elastomer Company.
  • Die Menge des CPE-Verarbeitungshilfsstoffs beträgt im Allgemeinen etwa 0,25 bis etwa 5,0 Gewichtsteile und wünschenswerter Weise etwa 0,5 bis etwa 4,0 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des CPVC.
  • Gleitmittel
  • Verschiedene Gleitmittel sind zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung erwünscht, um die Verarbeitung zu erleichtern, und im Allgemeinen schließen sie verschiedene oxidierte Polyolefine und/oder Paraffinwachse ein. Insbesondere umfassen beispielhafte Gleitmittel Polyglycerine von Di- und Trioleaten, Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen und oxidierte Polyolefine wie oxidiertes Polyethylen und hochmolekulare Paraffinwachse. Da verschiedene Gleitmittel in zahllosen Kombinationen variiert werden können, kann die Gesamtmenge an Gleitmittel von Anwendung zu Anwendung variieren. Vorzugsweise wird ein oxidiertes Polyethylen verwendet. Ein Beispiel für ein oxidiertes Polyethylen ist AC 629, das von Allied Signal verkauft wird. Zusätzlich zu dem oxidierten Polyethylen oder anstatt desselben ist vorzugsweise auch ein Paraffinwachs in den Compounds der vorliegenden Erfindung eingeschlossen. Ein Beispiel für ein Paraffinwachs ist SH105 von Degussa Chemicals. Die Gesamtmenge des einen oder der mehreren Gleitmittel ist im Allgemeinen so niedrig wie weniger als etwa 5,0 Gewichtsteile, wünschenswerter Weise Null oder etwa 0,1 bis 5,0 Gewichtsteile und vorzugsweise etwa 0,4 bis etwa 2,0 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des CPVC.
  • Additive
  • Verschiedene konventionelle Additive, die in der Technik und der Literatur bekannt sind, können auch in im Allgemeinen konventionellen Mengen verwendet werden, mit der Maßgabe, dass die Additive nicht die erwünschten physikalischen Eigenschaften und die Verarbeitbarkeit des CPVC-Blends der vorliegenden Erfindung verändern. Solche Additive umfassen Antioxidationsmittel, andere Stabilisatoren, andere schlagzähmachende Zusatzstoffe, Pigmente, Additive zum Erhöhen der Glasübergangstemperatur, andere Verarbeitungshilfsstoffe, Fusionshilfsmittel, Füllstoffe, faserige Verstärkungsmittel und antistatische Mittel.
  • Um ein angenehmes Aussehen zu verleihen oder die UV-Beständigkeit zu verbessern, können verschiedene Pigmente oder Farbstoffe in einer großen Anzahl von Kombinationen und Mengen verwendet werden, um die erwünschte Endfarbe des Produkts zu erreichen. Verschiedene Pigmente schließen TiO2, Ruß sowie verschiedene andere Färbemittel ein, um unterschiedliche Farben, wie Gelb, Rot, Orange usw. zu erreichen. Die Verwendung von Pigmenten ist wahlfrei, und wenn sie verwendet werden, beträgt die Menge derselben im Allgemeinen etwa 0,1 bis etwa 15 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des CPVC. Zusätzlich dazu können verschiedene Füllstoffe verwendet werden, wie Talk, Ton, Glimmer, Wollastonit und Siliciumdioxide.
  • Verarbeitung
  • Die CPVC-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden im Allgemeinen durch Vermengen, Vermischen usw. der verschiedenen Komponenten in irgendeinem konventionellen Mischer, wie Banbury- oder Henschel-Mischer hergestellt, um eine physikalische Mischung oder ein Blend wie ein Pulver zu bilden. Die physikalische Mischung der Zusammensetzungskomponenten wird dann in der Schmelze verarbeitet, wie durch Schmelzmischen in einem Extruder. Der Extruder kann eine Schnecke oder für die Extrusion eines Rohrs mehrere Schnecken aufweisen. Die Verarbeitungstemperatur der CPVC-Zusammensetzung beträgt im Allgemeinen etwa 180 °C bis etwa 230 °C und wünschenswerter Weise etwa 195 °C bis etwa 220 °C.
  • Wie oben bemerkt wurde, haben die CPVC-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung gute Schlagzähigkeitseigenschaften bei niedriger Temperatur und eine gute UV-Beständigkeit. Die Kombination des schlagzähmachenden Zusatzstoffs der vorliegenden Erfindung, der zusammen mit dem oben erwähnten Zeolithen verwendet wird, ergab unerwartet hohe Wärmebeständigkeitseigenschaften und ermöglichte die Verwendung einer reduzierten Menge an metallhaltigen Stabilisatoren, was einen in der Schmelze verarbeiteten Artikel oder ein in der Schmelze verarbeitetes Produkt mit einer glatten Oberfläche ergab. Somit werden leicht dynamische Wärmebeständigkeitswerte von wenigstens 10, wünschenswerter Weise von wenigstens 11 und vorzugsweise von wenigstens 12 oder 13 Minuten bei 215 °C unter Verwendung eines Grabender-Rheometers mit einer Rotorgeschwindigkeit von 35 U/min erreicht.
  • Die CPVC-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind im Allgemeinen für Rohrleitungen oder andere Extrudatformen sehr geeignet und werden somit im Allgemeinen für Trinkwasserleitungen, Heißwasserleitungen, Strahlungswärmeleitungen, industrielle Leitungen, wie zum Transportieren verschiedener Chemikalien oder anderer Lösungen, und Sprinkleranlagen verwendet.
  • Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele besser verstanden, die zur Erläuterung aber nicht zur Einschränkung der vorliegenden Erfindung dienen sollen.
  • Beispiele
  • Zusammensetzungen, die die nachstehend in der Tabelle 1 und Tabelle 3 aufgeführten Verhältnisse der Komponenten aufweisen, wurden hergestellt, um die erwünschten Eigenschaften zu erläutern, die durch die in der Schmelze verarbeiteten Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung erhalten wurden. Jede Zusammensetzung wurde im Wesentlichen wie folgt hergestellt. Die Komponenten jeder Zusammensetzung wurden in den angegebenen Mengen in einen Henschel-Mischer gegeben und bei einer Temperatur von etwa 99 °C vermischt, bis eine im Wesentlichen gleichmäßige Mischung erhalten wurde. Jede Zusammensetzung wurde dann in einen Extruder überführt und anschließend bei einer Temperatur von etwa 200 °C extrudiert. Das sich ergebende Extrudat wurde den verschiedenen Testmethoden unterzogen, die in den Tabellen 2 und 3 aufgeführt sind. Tabelle 1
    Inhaltsstoff Kontrolle 1 Kontrolle 2 Beispiel A
    CPVC Harz (TempRite®674X571) (67,3% Cl; 0,92 I.V.) 100 100 100
    Dibutylzinnbisthioglycolat (Stabilisator) (Mark 292 Witco Chemical Co.) 2,2 2,2 1,4
    schlagzähmachender Zusatzstoff aus Polyorganosiloxan-Acrylat-Copolymer (Metabien S-2001, Mitsubishi Rayon Co.) 4 6 7,6
    Zeolith (4A) (Co-Stabilisator) 0 0 0,5
    Chloriertes Polyethylen (36 % Chlor); Tyrin 3611 P 2 2 0,7
    Titandioxid 5 5 4
    oxidiertes Polyethylen (Gleitmittel) 1,25 1,25 1,1
    Paraffinwachs (Gleitmittel) 0,75 0,75 0,4
    Gesamtgewicht (g) 115,20 117,20 115,70
    Tabelle 2
    Test Kontrolle 1 Kontrolle 2 Beispiel A
    Zugfestigkeit (psi) (ASTM D638) 7720 7150 7820
    Modul (psi) (ASTM D638) 359 000 335 000 370 000
    Izod-Kerbschlagzähigkeit, 1/4'' Izod-Stäbe (ft-lb/in) (ASTM D256) 1,72 2,97 3,6
    getemperte HDT (°C) (ASTM D648) 110 110 110
    Aussehen (visuell) starker Apfelsinenschaleneffekt starker Apfelsinenschaleneffekt normal
    Schraubstock-Quetschung – 60% (ASTM D2846) 3/3 3/3 3/3
    Schraubstock-Quetschung – vollständig (ASTM D2846) 2/3 3/3 3/3
    RT Treppenhaus-Schlagzähigkeit (STD) (ASTM D2444) 91,9 (91,6) 120,8 (50,1) 60,4 (40,6)
    0°F 24ft-lb Fixierte Schlagzähigkeit (ASTM D2444) 0/10 6/10 nicht getestet
    32°F Treppenhaus-Schlagzähigkeit (STD) (ASTM D2444) nicht getestet nicht getestet 24 (21,4)
  • Es wird festgestellt, dass Beispiel A der vorliegenden Erfindung die erwünschten Eigenschaften aufweist. Beispiel A hat eine höhere Zugfestigkeit als die Kontroll-Compounds und kann somit auf vorteilhafte Weise einen größeren Druck während der Verwendung, z.B. als Wasserleitung, aushalten. Beispiel A weist auch einen höheren Modul und einen höheren Wert der Izod-Kerbschlagzähigkeit auf. Als eine geringe Menge eines Zeolith-Co-Stabilisators verwendet wurde (Beispiel B), wurde eine unerwartete synergistische Zunahme der dynamischen Wärmebeständigkeit erhalten, siehe Tabelle 3. Ein anderes wichtiges Ergebnis bestand darin, dass ein glattes oder normales Aussehen der Oberfläche unter Verwendung einer reduzierten Menge des Metall-Stabilisators erhalten wurde. Tabelle 3 (Vergleich der hohen Wärmebeständigkeit)
    Inhaltsstoff Kontrolle 3 Beispiel B
    CPVC Harz (TempRite®674X571) (67,3% Cl; 0,92 I.V.) 100 100
    Dibutylzinnbisthioglycolat (Stabilisator) (Mark 292 Witco Chemical Co.) 1,4 1,4
    schlagzähmachender Zusatzstoff aus Polyorganosiloxan-Acrylat-Copolymer (Metablen S-2001, Mitsubishi Rayon Co.) 7,6 7,6
    Zeolith (4A) (Co-Stabilisator) 0 0,5
    Chloriertes Polyethylen (36 % Chlor); Tyrin 3611 P 0,7 0,7
    Titandioxid 4 4
    oxidiertes Polyethylen (Gleitmittel) 1,1 1,1
    Paraffinwachs (Gleitmittel) 0,4 0,4
    DTS-Stabilitätszeit (min) 10,2 14,0
    DTS-Fusionszeit (min) 1,7 2,7
    DTS-Drehmoment (m-g) 2900 2525
    DTS-Temperatur 215 215
  • Obwohl in Übereinstimmung mit den Patentstatuten die beste Art und die bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurden, ist der Bereich der Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern vielmehr durch den Bereich der beigefügten Ansprüche definiert.

Claims (18)

  1. Polymerblend, umfassend: ein chloriertes Polyvinylchlorid (CPVC) mit einem Chlorgehalt von etwa 60 Gew.-% bis etwa 75 Gew.-%, wobei die Polyvinylchlorid-Vorstufe eine Grenzviskosität gemäß ASTM-D1243 von etwa 0,8 bis etwa 1,2 hat, von etwa 3 bis etwa 12 Gew.-Teile eines Schlagfestmachers, der von einem Organosiloxan-Monomer und wenigstens einem Acrylmonomer stammt, von etwa 0,2 bis etwa 2,5 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile des CPVC eines Aluminosilicat-Zeolithen und von etwa 0,5 bis etwa 4,0 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile des CPVC eines metallhaltigen Stabilisators.
  2. Polymerblend nach Anspruch 1, wobei der Zeolith die Formel M2/nO:[Al2O3]x:[SiO2]x:[H2O]z hat, wobei M ein Metall ist, n die Valenz des Metalls ist und X, Y und Z unabhängig 1 bis etwa 50 sind, und wobei der metallhaltige Stabilisator ein Zinnstabilisator, Lithiumstabilisator, Natriumstabilisator, Kaliumstabilisator, Magnesiumstabilisator, Calciumstabilisator, Strontiumstabilisator, Bariumstabilisator, Zinkstabilisator, Cadmiumstabilisator, Aluminiumstabilisator oder Antimonstabilisator oder Kombinationen davon ist.
  3. Polymerblend nach Anspruch 2, wobei das CPVC einen Chlorgehalt von etwa 65 Gew.-% bis 70 Gew.-% hat, wobei die PVC-Vorstufe eine Grenzviskosität von etwa 0,85 bis etwa 1,0 hat, wobei die Menge des Schlagfestmachers von etwa 4 bis etwa 10 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile des CPVC beträgt und wobei der Schlagfestmacher ein Copolymer ist, wobei das Organosiloxan ein Dialkylsiloxan ist, wobei die Alkylgruppe unabhängig von 1 bis etwa 5 Kohlenstoffatome enthält und wobei das Acrylmonomer ein Alkylacrylat- oder ein Alkylmethacrylat-Monomer oder beides ist, wobei unabhängig jede Alkylgruppe von 1 bis etwa 10 Kohlenstoffatome hat.
  4. Polymerblend nach Anspruch 3, wobei die Menge des Zeolithen von etwa 0,4 bis etwa 1,5 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile des CPVC beträgt und wobei die Menge des Metallstabilisators von etwa 1,0 bis etwa 2,0 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile des CPVC beträgt.
  5. Polymerblend nach Anspruch 4, wobei das Schlagfestmacher-Copolymer von Dimethylsiloxan, Butylacrylat und Methylmethacrylat stammt, wobei der Zeolith die Formel Na2O:[Al2O3]12:[SiO2]12:[H2O]17 hat und wobei der Metallstabilisator ein Dialkylzinnbis(thioglycolat) ist, wobei die Alkylgruppe 1 bis 10 Kohlenstoffatome hat.
  6. Schmelzgeformter Gegenstand, umfassend: eine Zusammensetzung, die von einem chlorierten Polyvinylchlorid (CPVC) mit einem Chlorgehalt von etwa 60 Gew.-% bis etwa 75 Gew.-% stammt, wobei die Polyvinylchlorid-Vorstufe eine Grenzviskosität gemäß ASTM-D1243 von etwa 0,8 bis etwa 1,2 hat, von etwa 3 bis etwa 12 Gew.-Teile eines Schlagfestmachers, der von einem Organosiloxan-Monomer und wenigstens einem Acrylmonomer stammt, von etwa 0,2 bis etwa 2,5 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile des CPVC eines Aluminosilicat-Zeolithen und von etwa 0,5 bis etwa 4,0 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile des CPVC eines metallhaltigen Stabilisators.
  7. Schmelzverarbeiteter Gegenstand nach Anspruch 6, wobei der Zeolith die Formel M2/nO:[Al2O3]x:[SiO2]x:[H2O]z hat, wobei M ein Metall ist, n die Valenz des Metalls ist und X, Y und Z unabhängig von 1 bis etwa 50 sind und wobei der metallhaltige Stabilisator ein Zinnstabilisator, Lithiumstabilisator, Natriumstabilisator, Kaliumstabilisator, Magnesiumstabilisator, Calciumstabilisator, Strontiumstabilisator, Bariumstabilisator, Zinkstabilisator, Cadmiumstabilisator, Aluminiumstabilisator oder Antimonstabilisator oder Kombinationen davon ist.
  8. Schmelzverarbeiteter Gegenstand nach Anspruch 7, wobei das CPVC einen Chlorgehalt von etwa 65 Gew.-% bis 70 Gew.-% hat, wobei die PVC-Vorstufe eine Grenzviskosität von etwa 0,85 bis etwa 1,0 hat, wobei die Menge des Schlagfestmachers von etwa 4 bis etwa 10 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile des CPVC beträgt und wobei der Schlagfestmacher ein Copolymer ist, wobei das Organosiloxan ein Dialkylsiloxan ist, wobei die Alkylgruppe unabhängig von 1 bis etwa 5 Kohlenstoffatome enthält und wobei das Acrylmonomer ein Alkylacrylat- oder ein Alkylmethacrylat-Monomer oder beides ist, wobei unabhängig jede Alkylgruppe von 1 bis etwa 10 Kohlenstoffatome hat.
  9. Schmelzverarbeiteter Gegenstand nach Anspruch 8, wobei die Menge des Zeolithen von etwa 0,4 bis etwa 1,5 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile des CPVC beträgt und wobei die Menge des Metallstabilisators von etwa 1,0 bis etwa 2,0 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile des CPVC beträgt.
  10. Schmelzverarbeiteter Gegenstand nach Anspruch 9, wobei das Schlagfestmacher-Copolymer von Dimethylsiloxan, Butylacrylat und Methylmethacrylat stammt, wobei der Zeolith die Formel Na2O:[Al2O3]12:[SiO2]12:[H2O]27 hat und wobei der Metallstabilisator ein Dialkylzinnbis(thioglycolat) ist, wobei die Alkylgruppe 1 bis 10 Kohlenstoffatome hat.
  11. Schmelzverarbeiteter Gegenstand nach Anspruch 6, wobei die Zusammensetzung eine dynamische Wärmebeständigkeit von wenigstens 11 min bei 215 °C hat.
  12. Schmelzverarbeiteter Gegenstand nach Anspruch 8, wobei die Zusammensetzung eine dynamische Wärmebeständigkeit von wenigstens 12 min bei 215 °C hat.
  13. Schmelzverarbeiteter Gegenstand nach Anspruch 10, wobei die Zusammensetzung eine dynamische Wärmebeständigkeit von wenigstens 13 min bei 215 °C hat.
  14. Gegenstand nach Anspruch 6, wobei der Gegenstand eine Wasserleitung ist.
  15. Gegenstand nach Anspruch 8, wobei der Gegenstand eine Heißwasserleitung oder eine Strahlungswärmeleitung ist.
  16. Gegenstand nach Anspruch 10, wobei der Gegenstand eine Heißwasserleitung oder eine Strahlungswärmeleitung ist.
  17. Gegenstand nach Anspruch 11, wobei der Gegenstand eine Wasserleitung ist.
  18. Gegenstand nach Anspruch 13, wobei der Gegenstand eine Heißwasserleitung oder eine Strahlungswärmeleitung ist.
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