DE4036359A1 - Verfahren zur verminderung der verfaerbung einer kunststoff-formmasse bei der verarbeitungstemperatur - Google Patents
Verfahren zur verminderung der verfaerbung einer kunststoff-formmasse bei der verarbeitungstemperaturInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Anwendung von
Triglycerin und Ditrimethylolpropan zur Verminderung der
Verfärbung von Kunststoff-Formmassen, welche phenolische
Stabilisatoren und Metallionen als Katalysatorrückstände
enthalten und bei höhreren Temperaturen verarbeitet werden.
Bei der Herstellung einer Reihe von Polymeren werden zur
Polymerisation metallhaltige Katalysatoren, insbesondere
solche auf Basis von Übergangsmetallen, eingesetzt. Da die
Rückstände dieser Katalysatoren unter anderem als
Katalysatoren für den thermisch-oxidativen oder
lichtinduzierten Abbau der Polymeren wirken, muß ihr Anteil
in den Polymeren schon deshalb so gering wie möglich sein.
Weiterhin können die Rückstände dieser Katalysatoren mit
phenolischen Antioxidantien, die den Polymeren zugesetzt
werden, farbige Komplexe bilden, welche in den Polymeren zu
unerwünschten Verfärbungen führen. Außerdem kann die
Wirkung von Antioxidantien und Lichtschutzmitteln
beeinträchtigt werden.
Es ist bekannt, daß Polyolefine gegen Verfärbung der
genannten Art geschützt werden können, wenn ihnen eine
nichtionische oberflächenaktive Substanz wie beispielsweise
ein Polyglykol, Polyalkohol oder ein Kondensationsprodukt
von Alkoholen mit Ethylenoxid zugesetzt wird (vgl.
GB 9 61 480). Es hat sich jedoch gezeigt, daß die genannten
Verbindungen nicht immer wirkungsvoll genug sind.
Weiterhin sind stabilisierte Polyolefine bekannt, welche
Polypentaerythrite, insbesondere Dipentaerythrit oder
Tripentaerythrit, enthalten (vgl. US 33 37 495). Es wird in
Vergleichsversuchen gezeigt, daß die beiden vorgenannten
Polypentaerythrite eine bessere Wirkung besitzen als
Polyglykole oder Polyalkohle. Dennoch ist die Wirksamkeit
noch nicht zufriedenstellend.
Es bestand die Aufgabe, Verbindungen zu finden, die noch
wirksamer als die bekannten Verbindungen die Verfärbung von
Kunststoff-Formmassen vermindern können.
Gefunden wurde, daß Triglycerin und Ditrimethylolpropan die
Aufgabe erfüllen.
Somit betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verminderung
der Verfärbung einer Kunststoff-Formmasse, welche eine
phenolische Verbindung als Stabilisator und
Schwermetallionen als Katalysatorreste enthält, bei der
Verarbeitungstemperatur durch Zusatz einer
Polyhydroxyverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß man der
Formmasse 0,001 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Polymer,
Triglycerin oder Ditrimethylpropan zusetzt.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Formmasse, welche
0,001 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Polymer, Trigylcerin
oder Ditrimethylolpropan enthält.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann an Formmassen
angewendet werden, welche auf den nachstehend angeführten
Polymeren basieren:
- 1. Polymere von Mono- und Diolefinen, beispielsweise Polyethylen hoher, mittlerer oder niederer Dichte (das gegebenenfalls vernetzt sein kann), Polypropylen, Polysisobutylen, Polybuten-1, Polymethylpenten-1, Polyisopren oder Polybutadien sowie Polymerisate von Cycloolefinen, wie beispielsweise von Cyclopenten oder Norbornen.
- 2. Mischung der unter 1) genannten Polymeren, beispielsweise Mischungen von Polypropylen mit Polyethylen oder mit Polyisobutylen.
- 3. Copolymere von Mono- Diolefinen untereinander oder mit anderen Vinylmonomeren, wie beispielsweise Ethylen- Propylen-Copolymere, Propylen-Buten-1-Copolymere, Propylen-Isobutylen-Copolymere, Ethylen-Buten-1- Copolymere, Propylen-Butadien-Copolymere, Isobutylen- Isopren-Copolymere, Ethylen-Alkylacrylat-Copolymere, Ethylen-Alkylmethacrylat-Copolymere, Ethylen- Vinylacetat-Copolymere oder Ethylen-Acrylsäure- Copolymere und deren Salze (Ionomere), sowie Terpolymere von Ethylen mit Propylen und einem Dien, wie Hexadien, Dicyclopentadien oder Ethylidennorbornen.
- 4. Mischungen von Copolymeren gemäß 3) mit Polymeren gemäß 1) oder 2).
- 5. Polyester, die sich von Dicarbonsäuren und Diolen und/oder von Hydroxycarbonsäuren oder den entsprechenden Lactonen ableiten, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Poly-1,4-dimethylolcyclohexanterephthalat, Poly-(2,2-bis(4-hydroxyphenyl)-propan-)terephthalat, Polyhydroxybenzoate, sowie Block-Polyetherester, die sich von Polyethylen mit Hydroxyendgruppen, Dialkoholen und Dicarbonsäuren ableiten.
- 6. Polycarbonate.
Bevorzugte Polymere sind Polyethylen und Polypropylen.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren zu verwendenden
Katalysatordesaktivatoren sind Triglycerin und
Ditrimethylolpropan.
Triglycerin ist eine Substanz, die im wesentlichen aus der
Verbindung
besteht. Es ist ein weißer Kristallbereich mit einer Dichte
bei 40°C von 1,2646 g/cm³, einem Schmelzbereich von 60 bis
85°C und einem Siedepunkt bei 0,2 mbar von über 250°C. Das
Produkt ist unbegrenzt mischbar mit Wasser und leicht
löslich in Alkohol.
Ditrimethylolpropan ist eine Substanz, die im wesentlichen
aus der Verbindung der Formel
besteht. Es ist ein weißes kristallines Produkt mit einem
Schmelzpunkt von ca. 109°C, einem Siedepunkt bei ca. 5 mbar
von ca. 215°C und einer Dichte von 1,18 g/cm³. Das Produkt
ist löslich in Wasser und Alkoholen.
Die beiden Katalysatordesaktivatoren Triglycerin und
Ditrimethylolpropan werden dem Polymer in einer Menge von
ca. 0,001 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Polymer, zugesetzt.
Dabei ist die zugesetzte Menge abhängig von der Menge an
metallischen Katalysatorrückständen, die sich noch im
Polymer befinden. Dem Polymer kann dabei jeweils nur einer
der beiden Katalysatordesaktivatoren oder auch eine
Mischung aus beiden zugesetzt werden.
Die Katalysatordesaktivatoren werden nach allgemeine
üblichen Methoden in die organische Polymeren
eingearbeitet. Die Einarbeitung kann beispielsweise durch
Einmischen oder Aufbringen der Verbindungen und
gegebenenfalls weitere Additive in oder auf das Polymere
unmittelbar nach der Polymerisation oder in die Schmelze
vor oder während der Formgebung erfolgen. Auch durch
Aufbringen der gelösten oder dispergierten Verbindungen auf
das Polymere direkt oder Einmischen in eine Lösung,
Suspension oder Emulsion des Polymeren, gegebenenfalls
unter nachträglichem Verdunstenlassen des Lösungsmittels kann
die Einarbeitung erfolgen. Die Verbindungen sind auch
wirksam, wenn sie in ein bereits granuliertes Polymer
nachträglich in einem gesonderten Verarbeitungsschritt
eingebracht werden.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen können
auch in Form eines Masterbatches, der diese Verbindungen
beispielsweise in einer Konzentration von 1 bis 75,
vorzugsweise 2,5 bis 30 Gew.-% enthält, den zu
stabilisierenden Polymeren zugesetzt werden.
Zusätzlich können die zu stabilisierenden organischen
Polymeren noch folgende Antioxidatien enthalten, wie
beispielsweise:
- 1. Alkylierte Monophenole, beispielsweise
2,6-Di-t-butyl-4-methylphenol,
2-t-Butyl-4,6-dimethylphenol,
2,6-Di-t-butyl-4-ethylphenol,
2,6-Di-t-butyl-4-n-butylphenol,
2,6-Di-t-butyl-4-i-butylphenol,
2,6-Di-cyclopentyl-4-methylphenol,
2-(α-Methylcyclohexyl)-4,6-dimethylphenol,
2,6-Di-octadecyl-4-methylphenol,
2,4,6-Tri-cyclohexylphenol,
2,6-Di-t-butyl-4-methoxymethylphenol. - 2. Alkylierte Hydrochinone, beispielsweise
2,6-Di-t-butyl-4-methoxyphenol,
2,5-Di-t-butyl-hydrochinon,
2,5-Di-t-amyl-hydrochinon,
2,6-Diphenyl-4-octadecyloxyphenol. - 3. Hydroxylierte Thiodiphenylether, beispielsweise
2,2′-Thio-bis-(6-t-butyl-4-methylphenol),
2,2′-Thio-bis-(4-octylphenol),
4,4′-Thio-bis-(6-t-butyl-3-methylphenol),
4,4′-Thio-bis-(6-t-butyl-2-methylphenol). - 4. Alkyliden-Bisphenole, beispielsweise
2,2′-Methylen-bis-(6-t-butyl-4-methylphenol),
2,2′-Methylen-bis-(6-z-butyl-4-ethylphenol),
2,2′-Methylen-bis-[4-methyl-6-(α-methylcyclohexyl)-phenol],
2,2′-Methylen-bis-(4-methyl-6-cyclohexylphenol),
2,2′-Methylen-bis-(6-nonyl-4-methylphenol),
2,2′-Methylen-bis-(4,6-di-t-butylphenol),
2,2′-Ethyliden-bis-(4,6-di-t-butylphenol),
2,2′-Ethyliden-bis-(6-t-butyl-4-isobutylphenol),
2,2′-Methylen-bis-[6-(α-methylbenzyl)-4-nonylphenol],
2,2′-Methylen-bis-[6-(α,α-dimethylbenzyl)-4-nonylphenol],
4,4′-Methylen-bis-(2,6-di-t-butylphenol),
4,4′-Methylen-bis-(6-t-butyl-2-methylphenol),
1,1-Bis-(5-t-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-butan,
2,6-Di-(3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxybenzyl)-4-methylphenol,
1,1,3-Tris-(5-t-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-butan,
1,1-Bis-(5-t-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-3-n-dodecylmercaptobuta-n,
Di-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)-dicyclopentadien,
Di-[2-(3′-t-butyl-2′-hydroxy-5′-methyl-benzyl)-6- t-butyl-4-methyl-phenyl]-terephthalat,
Ethylenglykol-bis-[3,3-bis(3′-t-butyl-4′-hydroxyphenyl)-butyrat. - 5. Benzylverbindungen, beispielsweise
1,3,5-Tri-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-2,4,6-trimethylbenzol,
Di-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-sulfid,
3,5-Di-t-butyl-4-hydroxybenzyl-mercaptoessigsäure-isooctylester,
Bis-(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-dithiolterephthalat,
1,3,5-Tris-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-isocyanurat,
1,3,5-Tris-(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-isocyanurat,
3,5-Di-t-butyl-4-hydroxybenzyl-phosphonsäure-dioctacecylester,
Calciumsalz des 3,5-Di-t-butyl-4-hydroxybenzyl- phosphonsäure-mono-ethylesters. - 6. Acylaminophenole, beispielsweise
4-Hydroxy-laurinsäureanilid,
4-Hydroxy-stearinsäureanilid,
2,4-Bis-octylmercapto-6-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy- anilino)-s-triazin,
N-(3,5-Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)-carbaminsäure octylester. - 7. Ester der β-(3,5-Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)-
propionsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, wie
z. B. mit
Methanol,
Octadecanol,
1,6-Hexandiol,
Neopentylglykol,
Thiodiethylenglykol,
Diethylenglykol,
Triethylenglykol,
Pentaerythrit,
Tris-hydroxyethyl-isocyanurat,
Di-hydroxyethyl-oxalsäurediamid. - 8. Ester der β-(5-t-Butyl-4-hydroxy-3-methylphenyl)-
propionsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen,
wie z. B. mit
Methanol,
Octadecanol,
1,6-Hexandiol,
Neopentylglykol,
Thiodiethylenglykol,
Diethylenglykol,
Triethylenglykol,
Pentaerythrit,
Tris-hydroxyethyl-isocyanurat,
Di-hydroxyethyl-oxalsäurediamid. - 9. Amide der β-(3,5-Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)-
propionsäure, wie z. B.
N,N′-Di-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)- hexamethylendiamin,
N,N′-Di-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)- trimethylendiamin
N,N′-Di-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)-hydrazin.
Daneben können die zu stabilisierenden Polymeren noch
weitere Additive enthalten, wie beispielsweise:
- 1. UV-Adsorber und Lichtschutzmittel
- 1.1 2-(2′-Hydroxyphenyl)-benztriazole, wie z. B. das 5′-Methyl-, 3′,5′-Di-t-butyl, 5′-t-Butyl-, 5′-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)-, 5-Chlor-3′,5′-di-t-butyl, 5-Chlor-3′-t-butyl-5′-methyl, 3′-sec.- Butyl-5′-t-butyl, 4′-Octoxy-, 3′,5′-Di-t-amyl-, 3′,5′-Bis(α,α-dimethylbenzyl)-Derivat.
- 1.2 2-Hydroxybenzophenone, beispielsweise das
4-Hydroxy-, 4-Methoxy, 4-Octoxy, 4-Decyloxy-,
4-Dodecyloxy-, 4-Benzyloxy-, 4,2′,4′-Trihydroxy-, 2′-Hydroxy-4,4′-dimethoxy-Derivat. - 1.3 Ester von gegebenenfalls substituierten Benzoesäuren, beispielsweise 4-t-Butyl-phenylsalicylat, Phenylsalicylat, Octylphenylsalicyalat, Dibenzoylresorcin, Bis-(4-t- butylbenzoyl)resorcin, Benzoylresorcin, 3,5-Di-t- butyl-4-hydroxybenzoesäure-2,4-di-t-butylphenylester, 3,5-Di-t-butyl-4-hydroxybenzoesäurehexadecylester.
- 1.4 Acrylate, beispielsweise α-Cyan-β,β-diphenylacrylsäure-ethylester bzw. -isooctylester, α-Carbomethoxyzimtsäuremethylester, α-Cyano-β-methyl-p-methoxy-zimtsäuremethylester bzw. -butylester, α-Carbomethoxy-p-methoxyzimtsäure methylester, N-(β-Carbomethoxy-9-cyano-vinyl)-2- methyl-indolin.
- 1.5 Nickelverbindungen, beispielsweise Nickelkomplexe des 2,2,-Thio-bis-[4-(1,1,3,3-tetramethyl-butyl)-phenols], wie der 1 : 1- oder 1 : 2-Komplex, gegebenenfalls mit zusätzlichen Liganden wie n-Butyl-amin, Triethanolamin oder N-Cyclohexyl-diethanolamin, Nickelalkyldithiocarbamate, Nickelsalze von 4-Hydroxy-3,5-di- t-butyl-benzylphosphorsäure-mono-alkylestern wie vom Methyl- oder Ethylester, Nickelkomplexe von Ketoximen wie vom 2-Hydroxy-4-methyl-phenyl- undecylketoxim, Nickelkomplexe des 1-Phenyl-4- lauroyl-5-hydroxy-pyrazols, gegebenenfalls mit zusätzlichen Liganden, Nickelsalze der 2-Hydroxy-4-alkoxybenzophenone.
- 1.6 Sterisch gehinderte Amine, beispielsweise
- 1.6.1 Bis-(2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)-sebacat,
Bis-(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)-sebacat,
Bis-(2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)-glutarat,
Bis-(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)-glutarat,
Bis-(2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)-succinat,
Bis-(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)-succinat,
4-Stearyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin,
4-Stearyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin,
4-Stearyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin,
4-Stearyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin,
2,2,6,6-Tetramethylpiperidylbehenat,
1,2,2,6,6-Pentamethylpiperidylbehenat,
2,2,4,4-Tetramethyl-7-oxa-3,20-diazadispiro- [5.1.11.2]-heneicosan-21-on,
2,2,3,4,4-Penta-methyl-7-oxa-3,20-diazadispiro- [5.1.11.2]-heneicosan-21-on,
2,2,4,4-Tetramethyl-3-acetyl-7-oxa-3,20-diaza- dispiro-[5.1.11.2]-heneicosan-21-on,
2,2,4,4-Tetramethyl-7-oxa-3,20-diaza-20-(β-lauryl- oxycarbonylethyl)-21-oxodispiro-[5.1.11.2]- heneicosan,
2,2,3,4,4-Pentamethyl-7-oxa-3,20-diaza- 20-(β-lauryloxycarbonylethyl)-21-oxo-dispiro- [5.1.11.2.]-heneicosan,
2,2,4,4-Tetramethyl-3-acetyl-7-oxa-3,20-diaza-20- (β-lauryloxycarbonyl-ethyl)-21-oxo-dispiro- [5.1.11.2]-heneicosan,
1,1′,3,3′,5,5′-Hexahydro-2,2′,4,4′,6,6′-hexaaza- 2,2′,6,6′-bismethano-7,8-dioxo-4,4′-bis-(1,2,2,6,6- pentamethyl-4-piperidyl)biphenyl,
NN′N′′N′′′-Tetrakis-[2,4-bis-[N-(2,2,6,6-tetramethyl- 4-piperidyl)-butylamino]-1,3,5-triazin-6-yl]-4,7- diazadecan-1,10-diamin,
NN′N′′N′′′-Tetrakis[2,4-bis-[N(1,2,2,6,6-pentamethyl- 4-piperidyl)-butylamino]-1,3,5-triazin-6-yl]-4,7- diazadecan-1,10-diamin,
NN′N′′N′′′-Tetrakis-[2,4-bis-[N-(2,2,6,6-tetramethyl- 4-piperidyl)-methoxypropylamino]-1,3,5-triazin-6- yl]-4,7-diazadecan-1,10-diamin,
NN′N′′N′′′-Tetrakis-[2,4-bis-[N-(1,2,2,6,6- pentamethyl-4-piperidyl)-methoxypropylamino]-1,3,5- triazin-6-yl]-4,7-diazadecan-1,10-diamin,
Bis-(1,2,2,6,6-pentamethyl-piperidyl)-n-butyl-3,5- di-t-butyl-4-hydroxy-benzylmalonat,
Tris-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)- nitrilotriacetat,
Tetrakis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-1,2,3,4- butantetracarbonsäure,
1,1′-(1,2-Ethandiyl)-bis-(3,3,5,5-tetramethyl- piperazinon). - 1.6.2. Poly-N,N′-bis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-1,8-
diazadecylen,
Kondensationsprodukt aus 1-(2-Hydroxyethyl)-2,2,6,6-tetramethyl-4- hydroxy-piperidin und Bernsteinsäure,
Kondensationsprodukt aus N,N′-Bis-(2,2,6,6- tetramethyl-4-piperidyl)-hexamethylendiamin und 4-t-Octylamino-2,6-dichlor-1,3,5-triazin,
Kondensationsprodukt aus N,N′-Bis-(2,2,6,6- tetramethyl-4-piperidyl)-hexamethylendiamin und 4-Morpholino-2,6-dichlor-1,3,5-triazin.
- 1.6.1 Bis-(2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)-sebacat,
- 1.7. Oxalsäurediamide, beispielsweise 4,4′-Di-octyloxy-oxanilid, 2,2′-Di-octyloxy-5,5′-di- t-butyl-oxanilid, 2,2′-Didodecyloxy-5-5′-di-t- butyloxanilid, 2-Ethoxy-2′-ethyl-oxanilid, N,N′-Bis- (3-dimethylaminopropyl)-oxalamid, 2-Ethoxy-5-t- butyl-2′-ethyloxanilid und dessen Gemisch mit 2-Ethoxy-2′-ethyl-5,4-di-t-butyl-oxanilid, Gemische von o- und p-Methoxy- sowie von o- und p-Ethoxy-di-substituierten Oxaniliden.
- 2. Metalldesaktivatoren, beispielsweise N,N′-Diphenyloxalsäurediamid, N-Salicylal-N′- salicyloyl-hydrazin, N,N′-Bis-salicyloyl-hydrazin, N,N′-Bis-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)- hydrazin, 3-Salicyloylamino-1,2,3-triazol, Bis-benzyliden-oxalsäuredihydrazid.
- 3. Phosphite und Phosphonite, beispielsweise Triphenylphosphit, Diphenylalkylphosphite, Phenyl dialkylphosphite, Trisnonylphenylphosphit, Trilaurylphosphit, Trioctadecylphosphit, Distearyl pentaerythrityl-diphosphit, Tris(2,4-di-t- butylphenyl)phosphit, Diisodecyl-pentaerythrityl-diphosphit, Bis(2,4-di-t- butylphenyl)-pentaerythrityl-diphosphit, Tristearyl- sorbityltriphosphit, Tetrakis-(2,4-di-t-butylphenyl)- 4,4-biphenylen-diphosphonit, 3,9-Bis-(2,4-di-t-butyl- phenoxy)-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro(5.5)- undecan, Tris(2-t-butyl-4-thio(2′-methenyl-4′-hydroxy- 5′-t-butyl)-phenyl-5-methylen)-phenylphosphit.
- 4. Peroxidzerstörende Verbindungen, beispielsweise Ester der β-Thio-dipropionsäure, wie beispielsweise der Lauryl-, Stearyl-, Myristyl- oder Tridecylester, Mercaptobenzimidazol, des Zinksalz des 2-Mercaptobenzimidazols, Zink-alkyl-dithiocarbamate, Dioctadecylsulfid, Dioctadecyldisulfid, Pentaerythrit-tetrakis-(β-dodecylmercapto)-propionat.
- 5. Basische Co-Stabilisatoren, beispielsweise Melamin, Polyvinylpyrrolidon, Dicyandiamid, Triallyl cyanurat, Harnstoff-Derivate, Hydrazin-Derivate, Amine Polyamine, Polyurethane, Alkali- und Erdalkalisalze höherer Fettsäuren oder Phenolate, beispielsweise Ca-Stearat, Zn-Stearat, Mg-Stearat, Na-Ricinoleat, K-Palmitat, Antimonbrenzcatechinat oder Zinnbrenzcatechinat, Hydroxide und Oxide von Erdalkalimetallen oder des Aluminiums, beispielsweise CaO, MgO, ZnO.
- 6. Nukleierungsmittel, beispielsweise 4-t-Butylbenzoesäure, Adipinsäure, Diphenylessigsäure, Dibenzylidensorbitol.
- 7. Füllstoffe und Verstärkungsmittel, beispielsweise Calciumcarbonat, Silikate, Glasfasern, Asbest, Talk, Kaolin, Glimmer, Bariumsulfat, Metalloxide und -hydroxide, Ruß, Graphit.
- 8. Sonstige Zusätze, beispielsweise Weichmacher, Gleitmittel, Emulgatoren, Pigmente, optische Aufheller, Flammschutzmittel, Antistatika, Treibmittel.
Die verschiedenen zusätzlichen Additive der vorgenannten
Gruppen 1 bis 6 werden zu stabilisierenden Polymeren in
einer Menge von 0,01 bis 10, vorzugsweise 0,01 bis
5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse,
zugesetzt. Der Mengenanteil der Additive der Gruppe 7 und
8 beträgt 1 bis 80, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%, bezogen
auf die gesamte Formmasse.
Die erfindungsgemäß stabilisierten organischen Polymeren
können in verschiedener Form angewendet werden,
beispielsweise als Folien, Fasern, Bändchen, Profile, als
Beschichtungsmassen, oder als Bindemittel für Lacke,
Klebstoffe oder Kitte.
Dabei besitzt insbesondere Ditrimethylpropan ("Di-TMP")
neben seiner ausgezeichneten Wirksamkeit als
Katalysatordesaktivator auch noch den Vorteil eines nahezu
optimalen Aufschmelzverhaltens mit einem Schmelzpunkt von
108-111°C. Diese physikalische Eigenschaft ermöglicht ein
optimales "handling" von Di-TMP, sei es bei der Lagerung,
dem Zudosieren oder dem Vermischen mit dem Polymer, in das
es eingebracht werden soll. Der Schmelzpunkt ist zum einen
so hoch, daß es keine Probleme, wie Zusammenbacken oder
Verklumpen, bei der Lagerung gibt und Di-TMP in Form eines
Pulvers optimal dem Polymer zudosiert und mit ihm vermischt
werden kann. (Die genaue Disierung und das homogene
Einmischen von viskosen Flüssigkeiten wie z. B. Glycerin
oder Polyethylenglykol 400 bereiten erhebliche
Schwierigkeiten).
Zum anderen ist der Schmelzpunkt von 108-111°C wieder so
niedrig, daß eine homogene Verteilung im geschmolzenen
Polymer (bei der Verarbeitung) gewährleistet ist (die
homogene Verteilung von z. B. Tripentaerythrit mit einem
Schmelzpunkt von 245°C in Polyethylen ist bei
Verarbeitungstemperaturen von ca. 200°C schon nicht mehr
sichergestellt).
Die nachfolgenden Beispiele sollen der Erläuterung des
Erfindungsgegenstandes dienen. Das verwendete Triglycerin
war eine technische Ware mit einem Gehalt von mehr
als 80 Gew.-% Triglycerin.
500 g Polypropylen (Dichte 20°C ca. 0,88 g/cm³,
Schmelzpunkt ca. 158°C, Viskosität bei 170°C ca.
1500 mPa · s) wurden bei 160°C aufgeschmolzen, dann mit 2,5 g
(2,13 mmol) Pentaerythrityl-tetrakis-[3-(3,5-di-t-butyl-
4-hydroxyphenyl)-propionat] (Antioxidans 1) (phenolisches
Antioxidans) gemischt und 15 min bei 160°C gerührt. Dann
wurden 2,5 cm³ (0,5 mmol) Triethylaluminium (Lösung in
Esso-Varsol) zugegeben und das Gemisch weiter 15 min bei
160°C gerührt. Durch die Zugabe von Triethylaluminium wurde
das Vorhandensein von metallischen Katalysatorresten
simuliert (Aluminiumverbindungen sind Bestandteile von
Ziegler-Natta-Polymerisationskatalysatoren).
Man erhielt ein intensiv rotviolett gefärbtes Polypropylen.
Von diesem rotviolett gefärbten Polypropylen wurden jeweils
100 g (diese enthalten 1,0 mmol Et₂Al) unter N₂-Atmosphäre
auf 200°C erhitzt und von dem zu untersuchenden
Katalysatordesaktivator portionsweise soviel zugesetzt, bis
sich auch nach längerem Rühren bei 200°C keine Veränderung
der Farbe des Polypropylens mehr ergab. In der Tabelle 1
aufgelistet ist die "Endfarbe" des Polypropylens und die
zum Erreichen der "Endfarbe" zugegebene Menge der jeweils
untersuchten Verbindung.
Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde als phenolisches
Antioxidans 2,5 g (3,14 mmol) Bis-[3,3-bis(4′-hydroxy-3′-
t-butylphenyl)-butansäure]-glykolester (Antioxidans 2)
zugegeben. Man erhielt ein violettes Polypropylen.
Beispiel 1 wurde wiederholt, nur daß anstelle von 2,5 cm³
Triethylaluminiumlösung 0,6 cm³ (5,47 mmol) Titan-IV-chlorid
zugegeben wurden (Titanverbindungen sind in Ziegler-Natta-
Katalysatoren enthalten). Man erhielt damit (zusammen mit
dem phenolischen Antioxidans) ein rotbraunes Polypropylen.
Beispiel 3 wurde wiederholt, jedoch wurden als phenolisches
Antioxidans 2,5 g (3,14 mmol) Bis-[3,3-bis(4′-hydroxy-3′-t-
butylphenyl)-butansäure]-glykolester zugegeben. Man erhielt
ein rotbraunes Polypropylen.
Zu 100 Teilen Polyethylen (Dichte 23°C 0,955 g/cm³;
MFI 190/5 0,28 g/10 min; MFI 190/21,6 9 g/10 min unstab.)
wurden 0,1 Teil Calciumstearat und x Teile Additive gegeben.
Die Michungen wurden 10 min in einem offenen Meßkneter bei
200°C und 20 Upm geknetet. Vom Probenmaterial wurde
anschließend eine 1 mm Preßplatte bei 180°C hergestellt und
daran der Yellowness-Index gemessen.
zugesetzte Additive | |
Yellowness-Index | |
0,2 Teile Antioxidans 2 | |
38,3 | |
0,2 Teile Antioxidans 1 | 14,4 |
0,2 Teile Antioxidans 1+0,02 Teile Ditrimethylolpropan | 5,8 |
0,2 Teile Antioxidans 2+0,02 Teile Ditrimethylolpropan | 4,6 |
Beispiel 5 wurde wiederholt, nur daß diesmal die Wirkung in
verschiedenen Polymeren untersucht wurde.
(Polymer = LLD-Polyethylen (Dichte 23°C : 0,92 g/cm³; MFI 190/2 : 10 g/10 min) | |
zugesetzte Additive | |
Yellowness-Index | |
0,2 Teile Antioxidans 2 | |
12,3 | |
0,19 Teile Antioxidans 2+0,01 Teile Ditrimethylolpropan | 2,2 |
0,19 Teile Antioxidans 2+0,01 Teile Glycerin | 2,3 |
(Polymer = Polyethylen wie in Beispiel 5) | |
zugesetzte Additive | |
Yellowness-Index | |
0,2 Teile Antioxidans 2 | |
38,3 | |
0,19 Teile Antioxidans 2+0,01 Teile Ditrimethylolpropan | 8,6 |
0,19 Teile Antioxidans 2+0,01 Teile Glycerin | 20,7 |
(Polymer = Polypropylen (Dichte 23°C: 0,90 g/cm³; MFI 230/2 : 0,5 g/10 min) | |
zugesetzte Additive | |
Yellowness-Index | |
0,2 Teile Antioxidans 2 | |
38,3 | |
0,10 Teile Antioxidans 2+0,01 Teile Drimethylolpropan | 0,6 |
0,19 Teile Antioxidans 2+0,01 Teile Glycerin | 3,2 |
100 Teile Polyethylen wie in Beispiel 5 wurden mit
0,1 Teilchen Calciumstearat und x Teilen Additv gemischt und
mehrfach granuliert (Meßextruder T=200/250/300°C). Nach
jedem Granuliervorgags wurde vom Granulat der
Yellowness-Index gemessen.
Claims (7)
1. Verfahren zur Vermeidung der Verfärbung einer
Kunststoff-Formmasse, welche eine phenolische Verbindung
als Stabilisator und Schwermetallionen als Katalysatorreste
enthält, bei der Verarbeitungstemperatur durch Zusatz einer
Polyhydroxyverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß man der
Formmasse 0,001 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Polymer,
Triglycerin oder Ditrimethylolpropan zusetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man der Kunststoff-Formmasse Triglycerin zusetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man der Kunststoff-Formmasse Ditrimethylolpropan zusetzt.
4. Kunststoff-Formmasse enthaltend ein Polymer von einem
Mono- oder Diolefin, ein Copolymer von einem Mono- oder
Diolefin mit einem anderen Vinylmonomer, einen Polyester
oder ein Polycarbonat, eine phenolische Verbindung als
Stabilisator und Schwermetallionen als Katalysatorreste,
gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,001 bis 1 Gew.-%,
bezogen auf das Polymer, an Triglycerin oder
Ditrimethylolpropan.
5. Kunststoff-Formmasse nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polymer ein Polymer aus einem Mono-
oder Diolefin oder ein Copolymer aus einem Mono- oder
Diolefin mit einem anderen Vinylmonomer ist.
6. Verwendung von Triglycerin zum Desaktivieren von
Katalysatorrückständen in organischen Polymeren.
7. Verwendung von Ditrimethylolpropan zum Desaktivieren
von Katalysatorrückständen in organischen Polymeren.
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