PYRAZOLINONES, THEIR PREPARATION AND THEIR USE AS POLYVINYL CHLORIDE POLYMERS STABILIZERS

Abstract: 1. Pyrazolinones corresponding to the following formula see diagramm : EP0110278,P9,F2 in which R**1 and R**2 are linear C6 -C11 alkyl radicals.

Description: "Pyrazolinone, ihre Herstellung und ihre Verwendung zur Stabilisierung von Polyvinylchlorid-Formmassen Gegenstand der Erfindung sind neue Pyrazolinone der Formel I, EMI1.1 in der RÚ und R2 geradkettige Alkylreste mit 6 bis 11' Konlenstoffatomen bedeuten Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Her- stellung der Pyrazolinone der Fonnel I, bei dem man ss-Ketocarbonsäureester der Formel IV, EMI1.2 in der K1 und R 2 die für die Formel I angegebene Bedeu- tung haben und R einen Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoff- atomen bedeutet, mit Hydrazinhydrat wnsetzt und das gewünschte Produkt aus dem Reaktionsgemisch isoliert. Von den 3,4-Dialkyl-2-pyrazolin-5-onen der Formel I sind insbesondere diejenigen von Interesse, in denen R1 einen Alkylrest der Formel CnH2n+1 (II) und R2 einen Alkylrest der Formel Cn-1H2n-1 (III) darstellt, wobei n die Werte 7, 9 und 11 annehmen kann. Die als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Pyrazolinone der Formel I benötigten ss -Retocarbonsäureester der Formel IV stellen bekannte Verbindungen dar, die nach gängigen Methoden der organischen Synthese erhalten werden können, beispielsweise durch Selbstkondensation von Fettsäureestern niederer Alkohole (Nouben-Weyl: Methoden der organischen Chemie, 4. Auflage, Band 8, Stuttgart 1952, Seiten 567-570). Als besonders zweckmä ssig hat sich hier die Selbstkondensation von Fettsäuremethylestern unter der Einwirkung von Natriummethylat bei 100 bis 125 C und laufender Entfernung des Methanols erwiesen, wobei die freien Ketocarbonsäuren durch Neutralisation mit Essigsäure bei 0 bis 20 0C aus den Esterenolaten erhalten werden. Als ss -Ketocarbonsäureester der Formel IV kommen insbesondere die aus den entsprechenden Estern der Caprylsäure, Caprinsäure und Laurinsäure erhältlichen Methyl-, Ethyl-, Propyl- und Isopropylester der 3-Oxo-2-nexyldecansäure, 3-Oxo-2-octyldodecansäure und 3-Oxo-2-decyltetradecansäure in Betracht. Die Umsetzung der IS -Ketocarbonsäureester der Formel IV mit Hydrazinhydrat wird zweckmässigerweise in einem polaren Lösungsmittel durchgeführt, z. B. in Methanol, Ethanol oder Isopropanol. Die Reaktion wird in der Regel mit stöchiometrischen Mengen ss-Ketocarbonsäureester und Hydrazinhydrat durchgeführt. Man kann aber auch mit einem Über- schuss des einen oder des anderen Reaktionspartners arbeiten, wenn dies im Hinblick auf eine höhere Ausbeute erforderlich erscheint. Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemässen Herstellungsverfahrens ist es zweckmässig, den gesamten ss-Ketocarbonsäureester in Form einer Lösung vorzulegen und die vorgesehene Menge Hydrazinnhydrat - ebenfalls als Lösung in dem gewählten Lösungsmittel - unter Rühren langsam zuzugeben. Die Reaktion verläuft spontan und exotherm. Es ist deshalb angezeigt, die entstehende Reaktionswärme durch Kühlung abzuführen. Es hat sich als zweckmässig erwiesen, während der Zugabe des Hydrazinhydrats die Temperatur des Reaktionsgemisches im Bereich von 40 bis 80 OC zu halten. Nach beendeter Hydrazinhydratzugabe kann das Reaktionsgemisch zur Vervollständigung der Reaktion einige Zeit, beispielsweise 1 bis 3 Stunden zum Rückflusskochen erhitzt werden. Der grösste Teil des bei der Reaktion entstandenen Pyrazolinons fällt in der Regel beim Abkühlen des Reaktionsgemisches auf 0 OC in kristalliner Form aus und kann durch Filtration isoliert werden. In manchen Fällen scheidet sich das Pyrazolinon als ölige Flüssigkeit ab, die nach den Abtrennen beim längeren Stehenlassen durch kristallisiert. Weitere Anteile des gewünschten Pyrazolinons können durch Einengen des Filtrats und erneutes Abkühlen erhalten werden. Die auf diese Weise llergestellten 3,4-Dialkyl-2-pyrazo- lin-5-one können durch UlaRristallisiercn aus geeigneten Lösungsmitteln, beispielsweise aus den bereits erwähnten niederen Alkoholen, gereinigt werden, sofern dies erfor derlicn erscheint. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Verwendung der Pyrazolinone der Formel I zur Stabilisierung von thermoplastischen Formmassen auf Basis von Polyvinylchlorid oder im wesentlich Vinylchlorid enthaltenden Mischpolymerisaten. Die Erfindung erstreckt sich hier sowohl auf Polyvinylchlorid-Formmassen mit einem Gehalt an Pyrazolinonen der Formel I als auch auf Stabilisatorkombinationen, die solche Pyrazolinone enthalten. Bei der formgebenden Verarbeitung von thermoplastischen Polymerisaten zu Rohren, Flaschen, Profilen, Folien und dergleichen, beispielsweise durch Extrudieren, Spritzgiessen, Blasen, Tiefziehen und Kalandrieren, kann bei den dabei auftretenden hohen Temperaturen leicht ein Abbau des Kunststoffs eintreten. Dies führt zu unerwünschten Verfärbungen und zu einer Minderung der mechanischen Eigenschaften. Aus diesem Grund setzt man den Polymerisaten vor der Warmverformung Stabilisatoren zu, die einem solchen Abbau entgegenwirken. Für Polyvinylchlorid und im wesentlichen Vinylchlorid enthaltende Mischpolymerisate setzt man als Wärmestabilisatoren vor allem anorganische und organische Bleisalze, organische Antimonverbindungen, Organozinnverbindungen sowie Cadmium-/Bariumcarbo- xylate und -phenolate ein. Die genannten Metallverbindungen werden gewöhnlich als Primärstabilisatoren bezeichnet; zur Verbesserung ihrer Wirksamkeit setzt man ihnen häufig Sekundär- oder Costabilisatoren zu. Weitere Einzelheiten über die für Vinylchloridpolymerisate ge bräuchlichen Wärmestabilisatoren können der einschlägigen Literatur entnonuuen werden, beispielsweise der Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Band 12, 4es York, London, Sydney, Toronto 1970, Seiten 737 bis 768. Dic genannten Stabilisatoren zeigen in der Praxis eine durchaus befriedigende Wirkung. Gegen den Einsatz von Blei-Antimon- und Cadmiumverbindungen bestehen jedoch gewisse Bedenken, insbesondere solche toxikologischer art. Eine Reihe von Organozinnverbindungen ist toxikologisch unbedenklich, ihrem breiten Einsatz steht jedoch ihr hoher Preis entgegen. Aus diesen Gründen sucht man schon seit langem, diese Verbindungen durch weniger bedenkliche und preisgünstigere Substanzen zu ersetzen. In diesem Zusammenhang ist man dazu übergegangen, als Primar- stabilisatoren fettsaure Salze, aromatische Carboxylate und Phenolate der Metalle Calcium, Barium, Zink und Aluminium zu verwenden, die gegebenenfalls durch Costabilisatoren wie z.B. organische Phosphite, Iminoverbindungen, Epoxyverbindungen, mehrwertige Alkohole oder 1 ,3-Diketo- ne ergänzt werden. Diese neueren Stabilisatorsysteme sind jedoch in mehr oder minder grossem Masse mit dem Mangel behaftet, dass sie den zu stabilisierenden Formmassen eine zu geringe Anfangsstabilität und/oder eine zu geringe Langzeitstabilität verleihen. Es besteht daher ein Bedürfnis nach Substanzen, mit deren hilfe sich die Anfangsund/oder Langzeitwirkung derartiger Stabilisatorsysteme entscheidend verbessern lässt. Es wurde gefunden, dass sich die 3,4-Dialkyl-2-paryzolin5-one der Formel I mit Erfolg zur Stabilisierung von Poly vinylchlorid-Fornmassen verwenden lassen. Dabei wurde insbesondere festgestellt, dass die Verbindungen der Formel I in der Lage sind, die stabilisierende Wirkung von Primärstabilisatoren auf Basis von Seifen, aromatischen CarD- oxylaten und Phenolaten der Metalle Calcium, Barium, Zink und Aluminium sowie von Organozinnverbindungen in nichtvorhersehbarem Masse zu erhöhen. Gegenstand der Erfindung sind demnach auch stabilisierte Polyvinylchlorid-Fornunassen, die Pyrazolinone der Formel I enthalten, insbesondere solche PolyvinylchlQrid-Foflunassen, die neben üblichen Gleitmitteln und anderen üblichen Ver arbeitungshilfsmitteln eine Stabilisatorkombination aus (t) Primärstabilisatoren ausgewählt aus der aus Metall- seifen, aromatischen Metallcarboxylaten, Metallphenola- ten und Organozinnverbindungen bestehenden Gruppe und (2) Pyrazolinone der Formel I als Costabilisatoren enthalten. Weiterhin sind Gegenstand der Erfindung Stabilisatorkombinationen für Polyvinylchlorid-Formmassen, die Primärstabilisatoren ausgewählt aus der aus Metallseifen, aromatischen Metallcarboxylaten, Metallphenolaten und Organozinnverbindungen bestehenden Gruppe und Pyrazolinone der Formel I als Costabilisatoren und gegebenenfalls übliche Gleitmittel und andere übliche Verarbeitungshilfsmittel enthalten. In bevorzugten Ausführungsformen enthalten die Polyvi nylchlorid-Formmassen bzw. die Stabilisatorkombinationen Pyrazolinone der Formel I, in der RÚ einen Alkylrest der Formel CnII2n+ (in) und R einen Alkylrest der Formel Cn-1H2n-1 CIII) bedeuten, wobei n die Werte 7, 9 und 11 annehmen kann. Unter Metallseifen werden im Zusammenhang mit der Erfin- dung fettsaure Salze des Calciums, Bariums, Zinks und Aluminiums verstanden. Diese Metallseifen leiten sich vorzugsweise von Fettsäuren mit 8 bis 22 Kohlenstoff- atomen ab. Die Fettsäurekomponente kann dabei insbesondere aus Capryl-, Caprin-, Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin- und Behensäure bestehen. Darüber hinaus kommen verzweigtkettige Fettsäuren wie 2-Ethylhexansäure, 2-Hexyldecansäure und 2-Octyldodecansäure und iIyuroxy- fettsäuren, beispielsweise 9, (10)-Hydroxystearinsäure und 9,1O-Dihydroxystearinsäure, in Betracht. Die erfindungsgemässen Zusammensetzungen können sowohl Salze ein-zelner Fettsäuren als auch Salze von Fettsäuregemischen enthalten, wie sie aus natürlichen Fetten und ölen gewonnen werden. Als aromatische Metallcarboxylate kommen vor allem die Calcium-, Barium-, Zink- und Aluminiumsalze der Benzoesäure und substituierter, inbesondere alkylsubstituierter Benzoesäuren in Betracht. Als Metallphenolate kommen die Phenolate, Alkylphenolate und Naphthenate des Calciums, Bariums, Zinks und Aluminiums in Betracht. Auch sogenannte überbasische Phenolate oder Naphthenate sind brauchbare Zusätze. Als Organozinnverbindungen kommen vor allem die Dialkylverbindungen des vierwertigen Zinns in Betracht, beispielsweise Dimethylzinn-S,S-bis-(isooctylthioglykolat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnmaleinat, Dibutyl zinnbis- (monobutylmaleinat), Dibutylzinnbis-(monooctylmaleinat), Dibutylzinnbis-(laurylmercaptid), Dibutylzinn ss-mercaptopropionat, Dibutylzinn-S,S-bis-(isooctylthioglykolat), Di-n-octylzinnmaleinat, Di-n-octylzinnbis (monoethylmaleinat), Di-n-octylzinn-ss-mercaptopropionat und Di-n-octylzinn-S,S-bis-(isooctylthioglykolat). Die stabilisierten Polyvinylchlorid-Formmassen enthalten in der Regel auf 100 Gewichtsteile Polymerisat 0,02 bis 5 Gewichtsteile Pyrazolinon der Formel I. Die etall- seifen, aromatischen Metallcarboxylate, Metallphenolate und Organozinnverbindungen können in Mengen von 0,05 bis 5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Polymerisat anwesend sein. In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ent iialten die Folyvinylciilorid-Fornunassen auf 100 Gewic}lts- teile Polymerisat 0,1 bis 3 Gewichtsteile Calciumseife und/oder 0,1 bis 3 Gewichtsteile Bariumseife und/dder 0,1 bis 3 Gewichtsteile Zinkseife, wobei sich die Seifen vorzugsweise von Fettsäuren mit 8 bis 22 Koh- lenstoffatomen ableiten und der Gesamtanteil der Metallseifen normalerweise 3 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Polymerisat nicht übersteigt. In vielen Fällen kann es günstig sein, den Polyvinyl chlorid-Formmassen auf 100 Gewichtsteile Polymerisat 0,2 bis 5 Gewichtsteile eines synthetischen, kristallinen, t3 bis 25 Gewichtsprozent gebundenes Wasser enthaltenden, feinteiligen Natriumalumosilikats zuzusetzen, das - bezogen auf die wasserfreie Form - die Zusammensetzung 0,7 bis 1,1 Na2O.Al2O3. 1,3-2,4 SiO2 hat. Bei den oben definierten Natriumalumosilikaten handelt es sich um Zeolithe vom Typ NaA, die einen durchschnitt lich wirksamen Porendurchmesser von 4 2 besitzen, weshalb sie auch als Zeolithe 4 A bezeichnet werden. Die Verwendung dieser Zeolithe als Hilfsmittel bei der Verarbeitung von Thermoplasten ist bekannt, siehe beispielsweise US-PS 4 000 100 und SP-A-0027 588. Neben den genannten Zusätzen können die erfindungsgemä ssen Polyvinylchlorid-Formmassen Partialester aus Polyolen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und 2 bis 6 Hydroxylgruppen und Fettsäuren mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen als Gleitmittel mit stabilisierender Wirkung enthalten. Diese Partialester besitzen pro Molekül im Durchschnitt mindestens weine freie Polyol-Hydroxylgruppe und können durch Veresterung entsprechender Polyole mit Fettsäuren der angegebenen Kettenlänye - gegebenenfalls in Gegenwart von üblichen Veresterungskatalysatoren - hergestellt werden. Polyole und Fettsäuren werden dabei im Llolver- hältnis 1 : 1 bis 1 : (n-1) miteinander umgesetzt, wobei n die Anzahl der Hydroxylgruppen des Polyols bedeutet. Vorzugsweise setzt man die Komponenten in solchen Mengen ein, aass sich Partialester mit einer OH-Zahl zwischen 140 und 580, insbesondere zwischen 170 und 540 bilden. Das Reaktionsprodukt. das jeweils ein Estergemisch darstellt, soll eine Säurezahl unter 15, vorzugsweise unter 8, haben. Geeignete Polyolkomponenten sind Ethylenglykol, Propylenglykol-1,2, Propylenglykol-1,3, Butylenglykol-1,2, Butylenglykol-1,4, Hexandiol-1,6, Neopentylglykol, Trimethylolethan, Erythrit, Mannit und Sorbit, sowie ins besondere Glycerin, Trimethylolpropan, Ditrimetylolpropan, Pentaerythrit und i)ipentaerythrit. Als geeignete Fettsäurekomponenten seien beispielsweise Capryl-, Caprln-, Laurin-, ilyristin-, Palmitin-, Stcarin- und Deliensäure genannt. Es können auch synthetische Fettsäuren der erwähnten Kohlen- stoffzahl oder ungesättigte Fettsäuren, wie ölsäure und Linolensäure, oder auch substituierte Fettsäuren, insbe sonderte hydroxylierte Säuren wie 12-I{ydroxystearinsäure eingesetzt werden. Aus praktischen Gründen setzt man zumeist Gemische von Fettsäuren ein, wie sie aus natürlichen Fetten und ölen gewonnen werden. Die erfindungsgemässen Polyvinylchlorid-Formmassen enthalten die Polyolpartialester in der Regel in Mengen von 0,2 bis 2,0 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile Polymerisat. Es kann auch von Vorteil sein, wenn die erfindungsgemä ssen Polyvinylchlorid-Formmassen Thioglykolsäureester von Alkoholen mit 1 bis 6 Hydroxylgruppen und 3 bis 36 Kohlenstoffatomen enthalten. Hier kommen Thioglykolsäureester mit relativ geringer Flüchtigkeit in Betracht, beispielsweise Thioglykolsäureester des Glycerins, Trimethylolpropans, der isomeren Octanole, des Decanols, der Guerbetalkohole aus Octanolen, oder auch technischer dimerisierter Fettalkohole. Diese Ester können auch freie Hydroxylgruppen aufweisen; ebenso ist es möglich, Gemische aus Thioglykolsäureestern und freien mehrwertigen Alkoholen einzusetzen. Die erfindungsgemässen Polyvinylchlorid-Formmassen können die genannten Thioglykolsäureester in Mengen von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile Polymerisat enthalten. Weiterhin kann gegebenenfalls eine günstige Wirkung erzielt werden, wenn in den erfindungsgemässen Polyvinylchlo rid-Fornunassen 1,3-Dicarbonylverbindungen vorhanden sind. Im allgemeinen kommen solche 1,3-Diketone in Frage, die wenigstens zwei Alkyl-, ryl- oder Aralkylreste, beispielsweise Dodecyl- Hexadecyl-, Octadecyl-, Phenyl- oder Benzylreste im Molekül enthalten. Typische Vertreter dieser Substanzklasse sind Palmitoylstearoylmethan oder S tearoyllbenzoylmethan . Die erfindungsgemässen Polyvinylclorid-Fornmassen können solche 1 ,3-Dicarbonylverbindungen in Mengen von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile Polymerisat entnalten. Die erfindungsgemässen Polyvinylchlorid-Formmassen können weitere Hilfsstoffe und Verarbeitungshilfsmittel enthalten, beispielsweise wachsartige Kohlenwasserstoffe wie Paraffine mit einem Erstarrungspunkt im Bereich von 45 bis 90 C und/oder niedermolekulare Polyethylensorten, deren Erweichungspunkt unterhalb von 140 C liegen soll. Zweckmässigerweise werden diese wachsartigen Substanzen mit- frBien Fettsäuren kombiniert, wobei Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen, wie sie aus natürlichen Fetten und ölen zugänglich sind, bevorzugt werden. Besonders günstige Ergebnisse werden mit Palmitin- und Stearinsäure erhalten. Auch handelsübliche Fettalkohole mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen können in den erfindungsgemässen thermoplastischen Formmassen enthalten sein. Als weitere Additive kommen bestimmte Polymerisate in Betracht, beispielsweise solche auf Basis von Methylmeth- acrylat, Methylmethacrylat/Butylacrylat, Ethylacrylat, Methylmethacrylat/Acrylsäure und 3utylmethacrylat/Sty- rol. Derartige Polymerisate und Copolymerisate werden als flow promoter bezeichnet. Polymerisate aus Butylacrylat wirken bei der formgebenden Verarbeitung von Polyvinylchlorid-Fornmassen auch als Trennmittel. In bestimmten Fällen kann es von Vorteil sein, wenn die erfindungsgemässen Polyvinylchlorid-Formmassen Antioxydationsmittel enthalten. Hier kommen beispielsweise Diphenylolpropan, 2,5-Bis-(1,1 -dimethylpropyl) -hydrochinon, 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol, Octadecyl-(3,5-Ditert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat, 1,1,3-Tris (5-tert.-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-butan oder Dilauryltniodipropionat in Betracht. Polyvinylchlorid-Formmassen, die für die Herstellung von Hohlkörpern und Folien bestimmt sind, können auf 100 Gewichtsteile Polymerisat 0,5 bis 5 Gewichtsteile epoxydiertes Sojaöl und 0,1 bis 0,8 Gewichtsteile höhermoleku- lares Esterwachs enthalten. Als hochmolekulare Esterwachse kommen Montanwachse, Paraffinoxydate und Komplexester in Betracht. Die Basis der erfindungsgemässen stabilisierten thermoplastischen Formmassen besteht aus Homopolymerisaten oder ;Iischpolymerisaten des Vinylchlorids. Die iwlischpolymerisa- te enthalten wenigstens 50 Molprozent, vorzugsweise 80 Molprozent Vinylchlorid. Die Polymerisate können auf beliebigem Wege, beispielsweise durch Suspensions-, Emulsions- oder Blockpolymerisaten hergestellt worden sein. Ihr K-Wert kann zwischen et:Ja 35 und 80 liegen. In den Rahmen der Erfindung fallen auch Formmassen auf Basis von nach chloriertem Polyvinylchlorid, sowie solche auf Basis von Harzgemischen, die überwiegend Homopolymerisate oder Copolymerisate des Vinylchlorids enthalten. Der Begriff Polyvinylchlorid-Formmassen erfasst erfindungsgemäss sowohl die zur Verformung bestimmten Halbfertigprodukte als auch aus diesen ilassen beliebig geformte Artikel. Die einzelnen Komponenten der erfindungsgemässen Polyvinylchlorid-Formmassen können durch Vermischen der Bestandteile in konventionellen Mischern vereinigt werden. Es ist dabei möglich, zunächst die verschiedenen Komponenten der Stabilisatorkombination miteinander zu vermischen und dieses Gemisch dann mit dem Polyvinylchlorid-Basismaterial zu vereinigen. Die erfindungsgemässen Stabilisatorkombinationen für Poly vinylclilorid-Formmassen bestehen im einfachsten Fall aus einem Primärstabilisator ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallseifen, aromatischen etallcarboxylaten, Metallphenolaten und Organozinnverbindungen und einem Pyrazolinon der Formel I. Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung sieht Stabilisatorkombinationen vor, in denen auf 1 Gewichtsteil Pyrazolinon der Formel I 0,5 bis 10 Gewichtsteile Calciumseifen und/oder 0,5 bis 10 Gewichtsteile Bariumseifen und/oder 0,5 bis 10 Gewichtsteile Zinkseifen vorhanden sind, wobei sich die Seifen von Fettsäuren mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen ableiten. Der Gesamtanteil der genannten Metallseifen soll dabei 20 Gewichtsteile pro 1 Gewichtsteil Pyrazolinon nicht überschreiten. Als weitere Grundkomponente der erfindungsgemässen Stabilisatorkombinationen kommen die bereits weiter oben beschriebenen Natriumalumosilikate in Betracht, die in Mengen von 0,2 bis 10 Gewichtsteilen auf 1 Gewichtsteil Pyrazolinon der Formel I vorhanden sein können. Bevorzugt enthalten die Stabilisatorkombinationen wenigstens ein Gleitmittel aus der Gruppe der oben definierten Partialester aus Fettsäuren und Polyolen. Dabei kann der Partialester in Mengen von 0,2 bis 5 Gewichtsteile auf 1 Gewichtsteil Pyrazolinon der Formel I vorhanden sein. Die erfinaungsgemässen Stabilisatorkombinationen können gewünschtenfalls durch weitere l1ilfsstoffe und Verarbeitungshilfsmittel für Polyvinylchlorid-Formmasssn erganzt werden. Die Stabilisatorkombinationen können durch einfaches mechanisches Vermischen der Bestandteile mit ililfe von konventionellen Misc1lern erhalten werden. Bei der her- stellung fallen sie im allgemeinen als rieselfähige, nichtstaubende Produkte an. Beispiele 1. Herstellung der Pyrazolinone der Formel I Beispiel 1 Zu einer Lösung von 68,0 g (0,2 Molt 3-Oxo-2-octyldodecansäuremethylester (2-Caprinoylcaprinsäuremethylester) in 200 ml Methanol wurde unter Rühren eine Lösung von 10,0 g (0,2 Mol > Hydrazinhydrat in 50 ml Methanol so langsam zugetropft, dass das exotherm reagierende Gemisch mittels äusserer Kühlung auf einer Temperatur von etwa 50 C gehalten werden konnte. Nach dem Ende der Zugabe wurde das Gemisch zur Vervollständigung der Reaktion 2 Stunden lang zum Rückflusskochen erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde auf 0 C abgekühlt, wobei das Pyrazolinon auskristallisierte. Die Kristalle wurden abfiltriert, mit kaltem Methanol gewaschen und getrocknet. Es wurden 52 g (80,7 % d.Th.) 3-Nonyl-4-octyl-2-pyrazolin-5-one mit Schmelzpunkt 69 - 71 C erhalten. Durch Umkristallisieren aus Methanol wurde das Produkt analysenrein (Schmelzpunkt 71 - 72 C) erhalten. Analyse: C20H38N20 (322,52) berechnet (%) : 74,48 C; 11,88 H; 8,69 N. gefunden (%) : 74,8 C; t2,1 H; 8,7 N. IR: 1605 cm-Ú (C = O) Beispiel 2 Analog Beispiel 1 wurden 79,3 g (0,2 Mol) 3-Oxo-2-decyltetradecansäuremethylester (2-Lauroyllaurinsäuremethylester) in 200 ml Methanol mit tO,O g (0,2 Mol) Hydrazin- hydrat in 50 ml methanol miteinander umgesetzt. Das rohe Pyrazolinon wurde aus Methanol umkristallisiert. Es wur den 60,0 g (79,2 % d. Th.) Undecyl-4-decyl-2-pyrazolin-5on mit Schmelzpunkt 77 - 78 OC erhalten. Analyse: C24H46N2O (378,6) berechnet (%): 76,13 C; 12,25 H; 7,40 N. gefunden (%): 76,8 C; 12,6 H; 7,56 N. IR: 1605 cm (C = O) BeisPiel. 3 Zu einer Lösung von 569,0 g 2,0 Mol) 3-Oxo-2-hexylde cansäuremethylester (2-Capryloylcaprylsäuremethylester) in 500 ml Isopropanol wurde unter Rühren eine Mischung aus 100 g (2,0 Mol) Hydrazinhydrat in 100 ml Isopropanol in solchen Portionen zugetropft, dass das Gemisch mittels äusserer Kühlung auf 70 - 75 C gehalten werden konnte. Nach dem Ende der Zugabe wurde das Gemisch 2 Stunden lang zum Rückflusskochen erhitzt. Nach dem Abkühlen auf etwa 30 C wurden 200 ml Isopropanol und dann Wasser. bis zur Trübung der Lösung zugegeben. Beim Abkühlen auf 0 C kristallisierte das Pyrazolinon aus. Die Kristalle wurden abfiltriert, mit kaltem Isopropanol gewaschen und getrocknet. Es wurden 497 g (93 % d. Th.) 3-Heptyl-4 hexyl-2-pyrazolin-5-on mit Schmelzpunkt 57 - 60 C erhalten. Durch Umkristallisieren aus Aceton/Wasser wurde das Produkt analysenrein (Schmelzpunkt 61 - 62 Ort erhalten. Analyse: C16H30N2O (266,42) berechnet (t): 72,13 C; 11,35 II; 10,52 N. gefunden (%) : 72,3 C; 11,7 H; 10,5 N. IR: 1605 cm CC = 0) II. Verwendung der Pyrazolinone der Formel I zur Sta bilisierung von Polyvinylchlorid-Formmassen Herstellung und Prüfung der Walzfelle In den Beispielen 4 bis 11 wurde die Wirkung der Stabili- satorkombinationen anhand der "statischen Thermostabilität" von Walzfellen geprüft. Zu diesem Zweck wurden Stabilisatorgemische enthaltende Polyvinylchlorid-Formmassen auf einem Laborwalzwerk der Abmessung 350 x 150 mm (Fa. Schwabenthan) bei einer Walzentemperatur von 170 OC und einer Walzendrehzahl von 30 Upm im Gleichlauf im Verlauf von 5 Minuten zu Prüffellen verarbeitet. Die ca. 0,5 mm dicken Felle wurden zu quadratischen Probestücken mit 10 mm Kantenlänge zerschnitten, die anschlie ssend in einem Trockenschrank mit 6 rotierenden Horden (Heraeus FT 420 R) einer Temperatur von 180 OC ausgesetzt wurden. Im Abstand von 10 Minuten wurden Proben entnonmen und deren Farbveränderung begutachtet. In der nachfolgenden Tabelle 1 ist in Abhängigkeit von der eingesetzten Stabilisatormischung die Zeit angegeben, nach der der Test wegen zu starker Verfärbung (Stabilitätsabbruch) beendet wurde. Beispiel 4 100 GT (GT = Gewichtsteile) Suspensions-PVC (K-Wert 70; Vestolit S 7054(R); Hersteller: Chemische Werke Hüls AG, Marl) wurden mit 0,5 GT 3-Heptyl-4-hexyl-2-pyrazolin-2-on (Beispiel 3) vermischt. Die so erhaltene thermoplastische Formmasse A wurde nach der oben angegebenen Methode geprüft. Der Stabilitätsabbruch (starke Verfärbung nach dunkelbraun/schwarz) trat nach 20 Minuten Prüfdauer ein. Vergleichsversuch: Wurde in der Formmasse A das 3-Heptyl-4-hexyl-2-pyrazolin5-on weggelassen, so trat bei sonst gleicher Verfahrensweise schon bei der Herstellung der Walzfelle eine rotbraune Färbung auf. Beispiel 5 Die thermoplastische Formmasse B wurde durch mechanisches Vermischen von 100 GT Suspensions-PVC (K-Wert 68; Vestolit(R) S 6858; Hersteller: Chemische Werke Hüls, Marl) ,25 2 5 GT Zink-2-ethylhexanoat 1,0 GT 3-Nonyl-4-octyl-2-pyrazolin-5-on (Beispiel 1) hergestellt. Bei der Prüfung der statischen Thermostabilität nach der oben angegebenen Methode wurde eine erste Verfärbung nach 20 Minuten beobachtet. Das Stabilitätsende (starke Verfärbung nach dunkelbraun/schwarz) trat nach 35 Minuten Prüfdauer ein. Vergleichsversuch: Wurde in der Formmasse B das 3-Nonyl-4-octyl-2-paryzolin- 5-on weggelassen, so trat bei sonst gleicher Verfahrensweise bereits zu Beginn der Walzfellherstellung eine starke Verfärbung nach schwarz (Stabilitätsabbruch) auf. Beispiel 6 Durch mecnanisc}les Vermischen der Komponenten wurde die Verarbeitungshilfsmittelkoinbination C' hergestellt (GT = Gewichtsteile) 10 GT Calciumstearat 2 GT Stearinsäure 2 GT Paraffin 5 GT Pentaerythritester der Stearinsäure (Molver hältnis 1 : 1,5; OH-Zahl 212) 5 GT 3-EIeptyl-4-hexyl-2-pyrazolin-5-on Zur Herstellung der PVC-Formmasse C wurden 100 GT Suspensions-PVC (K-Wert 70; Vestolit(R) S 7054, Hersteller: Chemische Werke Hüls, SIarl) 2,4 GT Kombination C' miteinander vermischt. Bei der Prüfung der erhaltenen Formmasse nach der oben angegebenen Methode trat der Stabilitätsabbruch (starke Verfärbung nach dunkelbraun/ schwarz) nach 30 Minuten Prüfdauer ein. Vergleichsversuch: Wurde in der Kombination C' das 3-Heptyl-4-hexyl-2-pyrazolin-5-on weggelassen, so trat bei sonst gleicher Ver fahrensweise schon bei der Herstellung der Walzfelle eine unerwünschte rotbraune Färbung auf. Beispiel 7 Durch Vermischen von jeweils 100 GT Suspensions-PVC-- (K-Wert 70, siehe Beispiel 6) mit 2,4 GT einer Verarbeitungshilfsmittelkombination der Zusammensetzung 10 GT Calciumstearat 5 GT Zinkstearat 2 GT Stearinsäure 2 GT Paraffin 5 GT Pentaerythritester der Stearinsäure (Molverhält nis 1 : 1,5; OH-Zahl 212) wurden die PVC-Formmassen D, E, F und G hergestellt. Als weitere Zusätze wurden auf 100 GT Polymerisat eingearbeitet in D : 0,2 GT 3-Nonyl-4-octyl-2-pyrazolin-5-on in E : 0,5 GT 3-Nonyl-4-octyl-2-pyrazolin-5-on in F : 1 GT 3-Nonyl-4-octyl-2-pyrazolin-5-on in G: 0,5 GT 3-Heptyl-4-llexyl-2-pyrazolin-5-on und 1,0 GT synthetischer Zeolith NaA (Na20:Al203: SiO2 = 0,9:1:2,4; Wassergehalt 19 Gewichtspro zent) Die auf diese Weise erhaltenen PVC-Formmassen wurden nach der oben angegebenen Methode untersucht; die gefundenen Werte für die statische Thermostabilität sind in der Tabelle 1 wiedergegeben. Tabelle 1 Formmassen erste Verfärbung Stabilitätsabbruch (min) (min) D 10 30 E 10 40 F 10 50 G 10 70 Beispiel 8 Durch mechanisches Vermischen der Komponenten wurde die Stabilisatorkombination H' mit folgender Zusammensetzung hergestellt: 4 GT Calciumstearat 15 GT Isotridecylstearat 3 GT 3-IIeptyl-4-hexyl-2-pyrazolin-5-on Zur Herstellung der PVC-Formmasse H wurden 100 GT Emulsions-PVC (Vorstabilisiert mit Soda, Vestolit(R) E 7004, IIersteller: Chemische Werke Hüls, Marl) 20 GT Di-2-ethylnexylphthalat 2,2 GT Stabilisatorkombination H' miteinander vermischt. Bei der Prüfung der erhaltenen Formmassen nach der oben angegebenen Methode trat der Stabilitätsabbruch nach 50 Minuten Prüfdauer ein. Vergleichsversuch: Wurde das 3-Heptyl-4-hexyl-2-pyrazolin-5-on weggelassen, so trat bei sonst gleicher Verfahrensweise bereits bei der Herstellung der Walzfelle eine unerwünschte rotbraune Färbung auf. Beispiel 9 Beispiel 8 wurde wiederholt mit dem Unterschied, dass das mit Soda vorstabilisierte Emulsions-PVC durch das Suspensions-PVC aus Beispiel 6 ersetzt wurde. Der Stabilitätsabbruch wurde nach 40 Minuten Prüfdauer beobachtet. Vergleichsversuch: Wurde ds 3-Heptyl-4-hexyl-2-pyrazolin-5-on weggelassen, so trat bei sonst gleicher Verfajrensweise bereits bei der erstellung der Walzfelle eine unerwünschte Rosa Färbung auf. Beispiel 10 Durch mechanisches Vermischen der Komponenten wurde die Stabilisatorkombination 1' der folgenden Zusammensetzung hergestellt: 2 GT Zinkstearat 6 GT Bariumstearat 1 GT 3-Heptyl-4-hexyl-2-pyrazolin-5-on Zur Herstellung der PVC-Formmasse I wurden 100 GT Suspensions-PVC (K-Wert 70, Vinnol(R) H 70 F, Hersteller: Wacker Chemie, München3 50 GT Di-2-e.thylhexylphthalat 2 GT epoxydiertes Sojaöl 0,9 GT Stabilisatorkombination I' miteinander vermischt. Die erhaltene Formmasse wurde nach der oben angegebenen Methode geprüft. Der Stabilitätsabbruch trat nach 70 Minuten Prüfdauer ein. Vergleichsversucn: Wurde das 3-Heptyl-4-hexyl-2-pyrazolin-5-on weggelassen, so trat bei sonst gleicher Verfahrensweise bereits nach 4o Minuten Prüfaauer der Stabilitätsabbruch ein. Beispiel 11 Die thermoplastische PVC-Formmasse J wurde durch mechanisches Vermischen von 100 GT Suspensions-RVC (K-Wert 70; Vinnol(R) H 70 F; Hersteller: Wacker-Chemie GmbH, München), 50 GT Di-2-ethylhexylphtalat und 0,95 GT der Stabilisatorkombination J' der Zusammensetzung 32 GT Bariumbenzoat 13 GT Zink-p-tert.-butylbenzoat 40 GT Tris-laurylphosphit 10 GT 3-Heptyl-4-hexyl-2-pyrazolin-5-on erhalten. Die erhaltene Formmasse wurde nach der angcge- benen Methode auf ihre statische Thermostabilitat geprüft. Das Auftreten der ersten Verfärbung wurde dabei nach 40 Minuten beobachtet. Der Stabilitätsabbruch trat nach 60 Minuten Prüfdauer ein. Vergleichsversuch: Wurde in der Stabilisatormischung J' das 3-Heptyl-4hexyl-2-pyrazolin-5-on weggelassen, so trat bei sonst gleicher Verfahrensweise bereits nach 30 Minuten Prüfdauer diese erste Verfärbung auf. Das Stabilitätsende wurde nach 40 Minuten Prüfdauer erreicht.

Claims: Patentansprüche 1. Pyrazolinone der Formel I EMI24.1 in der RÚ und Rê geradkettige Alkylreste mit 6 bis 11 Kohlenstoffatomen bedeuten. 2. Pyrazolinone nach Anspruch 1, wobei in der Formel I RÚ einen Alkylrest der Formel CnH2n+1 (II) und Rê einen Alkylrest der Formel Cn-1H2n-1 (III) bedeutet und n die Werte 7, 9 und 11 annehmen kann. 3. Verfahren zur Herstellung der Pyrazolinone der Formel I nach Anspruch 1, bei dem man ss -Ketocarbonsäure- ester der Formel IV EMI24.2 in der R1 und R2 geradkettige Alkylreste mit 6 bis 11 Nohlenstoffatomen darstellen und R3 einen Alkyl rest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeutet, mit Hydrazinhydrat umsetzt und das gewünschte Produkt aus dem Reaktionsgemisch isoliert. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Formel IV R1 einen Alkylrest der Formel CnH2n+1fII) und R2 einen Alkylrest der Formel Cn 1H2n 1 (III) bedeuten, wobei n die Werte 7, 9 und 11 annehmen kann. 5. Stabilisierte Polyvinylchlorid-Formmassen enthaltend Pyrazolinone der Formel I nach Anspruch 1. 6. Stabilisierte Polyvinylchlorid-Formmassen nach Anspruch 5 enthaltend übliche Gleitmittel und andere übliche Verarbeitungshilfsmittel sowie eine Stabilisatorkom bination aus (1) Primärstabilisatoren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallseifen, aromatischen Metallcarboxylaten, Metallphenolaten und Organozinn verbindungen und (2) Costabilisatoren, dadurch gekenn zeichnet, dass sie Pyrazolinone der Formel 1 nach An aspruch 1 als Costabilisatoren enthalten. 7. Stabilisierte Polyvinylchlorid-Formmassen nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf 100 Gewichtsteile Polymerisat 0,02 bis 5 Gewichtsteile Pyrazolinon entlialten. 8. Stabilisierte Polyvinylchlorid-Formmassen nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie Pyrazolinone der Formel I enthalten, in der R1 einen Alkylrest der Formel CnH2n+1 (II) und R2 einen Al kylrest der Formel Cn-1H2n-1 (III) bedeuten, wobei n die Werte 7, 9 und 11 annehmen kann. 9. Stabilisierte Polyvinylchlorid-Formmassen nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf 100 Gewichtsteile Polymerisat 0,1 bis 3,0 Ge wichtsteile Calciumseifen und/oder 0,1 bis 3,0 Ge wichtsteile Bariumseifen und/oser 0,1 bis 3,0 Ge wichtsteile Zinkseifen entl1alten, wobei sich die Seifen von Fettsäuren mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen ableiten. 10. Stabilisierte Polyvinylchlorid-Formmassen nach den Ansprüchen 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf 100 Gewichtsteile Polymerisat 0,2 bis 5 Gewichts teile eines synthetischen, kristallinen, 13 bis 25 Gewichtsprozent gebundenes Wasser enthaltenden, fein teiligen Natriumalumosilikats enthalten, das - bezo gen auf die wasserfreie Form - die Zusammensetzung 0,7 - 1,1 Na20 . Al203 . 1,3 - 2,4 SiO2 hat. 11. Stabilisatorkombination für Polyvinylchlorid-Form- nassen, enthaltend Primärstabilisatoren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallseifen, aromati schen Metallcarboxylaten, Metallphenolaten und Orga nozinnverbindungen, Costabilisatoren und gegebenen falls übliche Gleitmittel und andere übliche Verar beitungshilfsnittel, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Costabilisatoren Pyrazolinone der Formel I nach Anspruch 1 enthalten. 12. Stabilisatorkombination nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie Pyrazolinone der Formel I enthalten, in der R1 einen Alkylrest der Formel C H (11) und R2 einen Alkylrest der Formel n 2n+1 Cn1 1H2n 1 (III) bedeuten, wobei n die Werte 7, 9 und 11 annehmen kann. 13. Stabilisatorkombination nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf 1 Gewichts teil Pyrazolinon der Formel I 0,5 bis 10 Gewichts teile Calciumseifen und/oder 0,5 bis 10 Gewichts teile Bariumseifen und/oder 0,5 bis 10 Gewichtsteile Zinkseifen enthalten, wobei sich die Seifen von Fett säuren mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen ableiten. 14. Stabilisatorkombination nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf 1 Gewichtsteil Pyrazolinon der Formel I 0,2 bis 20 Gewichtsteile eines synthetischen, kristallinen, 13 bis 25 Gewichts prozent gebundenes Wasser enthaltenden, feinteiligen Natriumalumosilikats enthält, das - bezogen auf die wasserfreie Form - die Zusammensetzung 0,7 - 1,1 Na2O. Al2O3 . 1,3 - 2,4 SiO2 hat.

Inventors: ERWIED, WERNER, DR., KRAMPITZ, DIETER, KRAUSE, HORST-JURGEN, DR., WEGEMUND, BERND, DR., Krause, Horst-Jürgen, Dr.
Applicants: HENKEL KOMMANDITGESELLSCHAFT AUF AKTIEN
Application year: 1983
Main classification: C07D231
IPC codes: C08L21, C08L7, C08L1, C08L27, C08K5, C08L23, C07D231, C08L101