DE10019470A1 - Vinylpyrrolidon-Polymer und sein Stabilisierungs- und Konservierungsverfahren - Google Patents
Vinylpyrrolidon-Polymer und sein Stabilisierungs- und KonservierungsverfahrenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Vinylpyrrolidonpolymer, das eine gute Wärmebeständigkeit und Lagerstabilität aufweist; ein Verfahren zur Stabilisierung des Vinylpyrrolidonpolymeren, sowie ein Verfahren zur Konservierung des Vinylpyrrolidonpolymeren, wobei auch bei Lagerung über einen längeren Zeitraum oder bei hoher Temperatur vermieden werden kann, daß sich die physikalischen Eigenschaften des Vinylpyrrolidonpolymeren, wie das Molekulargewicht (K-Wert) verändern, weshalb das Vinylpyrrolidonpolymere in stabiler Form aufbewahrt werden kann. Um die Wärmebeständigkeit zu verbessern, wird ein Vinylpyrrolidonpolymer mit einer bestimmten Menge eines Antioxidationsmittels vermischt und die Sauerstoffkonzentration in der Gasphase, die mit dem Vinylpyrrolidonpolymeren in Berührung steht, auf einen Wert von weniger als 50000 ppm verringert.
Description
Die Erfindung betrifft ein Vinylpyrrolidon-Polymer mit her
vorragender Lagerungsstabilität; eine Zusammensetzung, wel
che das Vinylpyrrolidon-Polymer enthält; ein Stabilisie
rungsverfahren für das Vinylpyrrolidon-Polymer; sowie ein
Verfahren zur Konservierung des Vinylpyrrolidon-Polymers.
Vinylpyrrolidon-Polymere, wie Poly(vinylpyrrolidon) oder
ein Vinylpyrrolidoncopolymer, werden auf verschiedenen Ge
bieten verwendet, wie in der Medizin, in der Kosmetik, in
druckempfindlichen Klebstoffen oder in Klebstoffen, in Far
ben, Dispergiermitteln, Tinten und in elektronischen Bau
teilen, da das Vinylpyrrolidon-Polymer den Vorteil bietet,
biokompatibel, sicher, hydrophil usw. zu sein.
Bei der Verwendung der Vinylpyrrolidon-Polymere für die ge
nannten Zwecke hat die Anmelderin jedoch erkannt, daß bei
dem Vinylpyrrolidon-Polymer Schwierigkeiten bei der Stabi
lität während der Lagerung auftraten. Gleichgültig ob das
Vinylpyrrolidon-Polymer als Pulver oder als Lösung vorlag,
gab es Fälle, daß bei längerer Lagerzeit oder bei erhöhter
Temperatur Verfärbungen des Vinylpyrrolidon-Polymeren oder
seiner Lösung auf, oder das Molekulargewicht bzw. die Vis
kosität nahm ab.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Vinylpyrrolidon-Polymer
zur Verfügung zu stellen, das eine sehr gute Lagerstabili
tät und Temperaturstabilität aufweist, so daß selbst bei
längerer Lagerung des Vinylpyrrolidon-Polymeren nur geringe
Verfärbungen oder Änderungen der physikalischen Eigenschaf
ten auftreten und die thermische Stabilität ebenfalls aus
gezeichnet ist sowie auch eine Lagerung in Lösung möglich
ist; ferner eine Zusammensetzung, welche das Vinylpyrroli
don-Polymer enthält, sowie ein Verfahren zur Stabilisierung
des Vinylpyrrolidon-Polymeren.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ver
fahren zur Konservierung eines Vinylpyrrolidon-Polymeren
zur Verfügung zu stellen, wobei auch dann, wenn das Vinyl-
pyrrolidon-Polymere für längere Zeit oder bei erhöhter Tem
peratur gelagert wird, vermieden werden kann, daß sich die
physikalischen Eigenschaften des Vinylpyrrolidon-Polymeren,
wie das Molekulargewicht (K-Wert) verändern, und das Vinyl
pyrrolidon-Polymer in stabiler Form gelagert werden kann.
Der Erfinder hat ausführliche Untersuchungen ausgeführt, um
die oben genannten Schwierigkeiten zu überwinden. Dabei ist
der Erfinder zu der Erkenntnis gelangt, daß die oben ge
nannten Schwierigkeiten vermieden werden können, wenn das
Vinylpyrrolidon-Polymer mit einer bestimmten Menge eines
Antioxidationsmittels vermengt wird. Ferner gelangte er zu
der Erkenntnis, daß ein Verfahren, das einen Schritt um
faßt, bei welchem untersucht wird, um wieviel der K-Wert,
wie er durch die Fikentscher-Gleichung definiert ist, ver
mindert wird, wenn das Vinylpyrrolidon-Polymer unter be
stimmten Bedingungen erhitzt wird, als Verfahren geeignet
ist, um die Lagerstabilität des Vinylpyrrolidon-Polymeren
genau zu beurteilen. Der Erfinder hat ferner herausgefun
den, daß die oben genannten Schwierigkeiten überwunden wer
den können, wenn die Sauerstoffkonzentration in der Gaspha
se, die mit dem Vinylpyrrolidon-Polymeren in Kontakt steht,
während der Lagerung unterhalb eines bestimmten Wertes ge
halten wird. Die Erfindung wurde auf der Grundlage dieser
Erkenntnisse fertiggestellt.
Das erfindungsgemäße Vinylpyrrolidon-Polymer enthält daher
zumindest ein Antioxidationsmittel in einem Anteil von
0,00001-30 Gew.-%, vorzugsweise 0,001-30 Gew.-%, bezo
gen auf das Vinylpyrrolidon-Polymer. Nach einer anderen
Ausführungsform wird das Vinylpyrrolidon-Polymer so einge
stellt, daß die Verringerung des K-Werts, wie er durch die
Fikentscher-Gleichung definiert ist, weniger als 5% be
trägt, wenn das Vinylpyrrolidon-Polymer verschärften Test
bedingungen unterworfen wird, bei denen das Vinylpyrroli
don-Polymer unter Normaldruck in Luft für 2 Stunden auf 120
°C erhitzt wird. Nach noch einer weiteren Ausführungsform
wird das Vinylpyrrolidon-Polymer in der Weise eingestellt,
daß die Verringerung des K-Werts, wie er durch die Fikent
scher-Gleichung definiert ist, weniger als 5% beträgt,
wenn das Vinylpyrrolidon-Polymer einem beschleunigten Test
unterzogen wird, bei dem das Vinylpyrrolidon-Polymer in Lö
sung für 14 Tage auf 50°C erwärmt wird.
Eine für verschiedene Zwecke geeignete erfindungsgemäße Zu
sammensetzung umfaßt ein Vinylpyrrolidon-Polymer als Harz
komponente und umfaßt weiter zumindest ein Antioxidations
mittel in einem Anteil von 0,00001-30 Gew.-%, vorzugs
weise 0,001-30 Gew.-%, bezogen auf das Vinylpyrrolidon-
Polymer.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Stabilisierung des
Vinylpyrrolidon-Polymeren umfaßt den Schritt, in dem das
Vinylpyrrolidon-Polymer mit zumindest einem Antioxidations
mittel vermischt wird, in einem Anteil von 0,00001-30
Gew.-%, vorzugsweise 0,001-30 Gew.-%, bezogen auf das
Vinylpyrrolidon-Polymer.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lagerung eines Vinyl
pyrrolidon-Polymeren umfaßt den Schritt, in dem die Sauer
stoffkonzentration in der Gasphase, die mit dem Vinylpyrro
lidon-Polymer in Kontakt steht, auf nicht mehr als 50.000
ppm vermindert wird.
Dies und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich ge
nauer aus der folgenden detaillierten Beschreibung.
Im Weiteren wird die Art und Weise, in der die Erfindung
ausgeführt werden kann, genauer beschrieben.
Für die Erfindung ist das Vinylpyrrolidon-Polymer insbeson
dere Poly(vinylpyrrolidon) und/oder ein Vinylpyrrolidon-Co
polymer.
Das Polyvinylpyrrolidon weist die folgende allgemeine For
mel (3) auf:
(wobei n eine ganze Zahl ist)
und wird erhalten, indem Vinylpyrrolidon wie unten be schrieben nach jedem beliebigen Verfahren polymerisiert wird.
und wird erhalten, indem Vinylpyrrolidon wie unten be schrieben nach jedem beliebigen Verfahren polymerisiert wird.
Das Vinylpyrrolidon-Copolymer ist ein Copolymer, das als
Bestandteil Vinylpyrrolidon und ein Comonomer umfaßt, das
mit diesem copolymerisierbar ist. Das mit dem Vinylpyrroli
don copolymerisierbare Comonomer unterliegt keinen besonde
ren Beschränkungen, besonders geeignete Beispiele umfassen:
1) (Meth)acrylate, wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)- acrylat, Butyl(meth)acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat, sowie Hydroxyethyl(meth)acrylat; 2) (Meth)acrylamide und deren Derivate, wie N-Monomethyl(meth)acrylamid, N-Monoethyl- (meth)acrylamid, sowie N,N-Dimethyl(meth)acrylamid; 3) basische ungesättigte Monomere, wie Dimethylaminoethyl- (meth)acrylat, Dimethylaminoethyl(meth)acrylamid, Vinyl pyridin, sowie Vinylimidazol und deren Salze oder quar ternäre Produkte; 4) Vinylamide, wie Vinylformamid, Vinyl acetamid, sowie Vinyloxazolidon; 5) Carboxylgruppenhaltige ungesättigte Monomere, wie (Meth)acrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, sowie Fumarsäure; 6) ungesättigte Anhydride, wie Maleinsäureanhydrid und Itaconsäureanhydrid; 7) Vinyl ester, wie Vinylacetat und Vinylpropionat; 8) Vinylethylen carbonat und dessen Derivate; 9) Styrol und dessen Deriva te; 10) 2-Sulfoethyl(meth)acrylat und dessen Derivate; 11) Vinylsulfonsäure und deren Derivate; 12) Vinylether, wie Methylvinylether, Ethylvinylether und Butylvinylether; so wie 13) Olefine, wie Ethylen, Propylen, Octen und Butadien. Unter diesen Gruppen von Comonomeren sind die Gruppen 1-8 besonders bevorzugt, beispielsweise wegen ihrer Copolymeri sierbarkeit mit Vinylpyrrolidon. Von den oben genannten Co monomeren kann nur eine Verbindung mit Vinylpyrrolidon co polymerisiert werden, es kann aber auch jede Mischung von zwei oder mehreren Comonomeren mit Vinylpyrrolidon copoly merisiert werden.
1) (Meth)acrylate, wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)- acrylat, Butyl(meth)acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat, sowie Hydroxyethyl(meth)acrylat; 2) (Meth)acrylamide und deren Derivate, wie N-Monomethyl(meth)acrylamid, N-Monoethyl- (meth)acrylamid, sowie N,N-Dimethyl(meth)acrylamid; 3) basische ungesättigte Monomere, wie Dimethylaminoethyl- (meth)acrylat, Dimethylaminoethyl(meth)acrylamid, Vinyl pyridin, sowie Vinylimidazol und deren Salze oder quar ternäre Produkte; 4) Vinylamide, wie Vinylformamid, Vinyl acetamid, sowie Vinyloxazolidon; 5) Carboxylgruppenhaltige ungesättigte Monomere, wie (Meth)acrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, sowie Fumarsäure; 6) ungesättigte Anhydride, wie Maleinsäureanhydrid und Itaconsäureanhydrid; 7) Vinyl ester, wie Vinylacetat und Vinylpropionat; 8) Vinylethylen carbonat und dessen Derivate; 9) Styrol und dessen Deriva te; 10) 2-Sulfoethyl(meth)acrylat und dessen Derivate; 11) Vinylsulfonsäure und deren Derivate; 12) Vinylether, wie Methylvinylether, Ethylvinylether und Butylvinylether; so wie 13) Olefine, wie Ethylen, Propylen, Octen und Butadien. Unter diesen Gruppen von Comonomeren sind die Gruppen 1-8 besonders bevorzugt, beispielsweise wegen ihrer Copolymeri sierbarkeit mit Vinylpyrrolidon. Von den oben genannten Co monomeren kann nur eine Verbindung mit Vinylpyrrolidon co polymerisiert werden, es kann aber auch jede Mischung von zwei oder mehreren Comonomeren mit Vinylpyrrolidon copoly merisiert werden.
Der Anteil des Vinylpyrrolidon an der gesamten Monomerenmi
schung des Vinylpyrrolidon-Copolymeren unterliegt keinen
besonderen Beschränkungen, vorzugsweise beträgt er jedoch
nicht weniger als 0,1 mol-%, vorzugsweise nicht weniger als
1,0 mol-%, besonders bevorzugt nicht weniger als 5,0 mol-%
und insbesondere bevorzugt nicht weniger als 20,0 mol-%.
Beträgt der Anteil des Vinylpyrrolidons weniger als 0,1
mol-%, ergibt sich der Nachteil, daß verschiedene Eigen
schaften, die ihren Ursprung im Vinylpyrrolidon haben,
nicht erreicht werden und die Zersetzung des Polymeren, die
durch die vorliegende Erfindung vermieden werden soll, nur
gering ist.
Die Polymerisierungsreaktion, die das Vinylpyrrolidon-Poly
mer ergeben soll, kann nach bekannten Polymerisierungsver
fahren durchgeführt werden, wie der Polymerisation in
Masse, der Polymerisation in Lösung, der Polymerisation in
Emulsion, der Polymerisation in Suspension, sowie der Poly
merisation unter Ausfällung. Die Polymersationstemperatur
kann entsprechend den Bedingungen gewählt werden, wie sie
zum Beispiel durch die Reaktanden vorgegeben werden, bevor
zugt wird sie jedoch im Bereich von 0-250°C, insbesonde
re 20-150°C, insbesondere bevorzugt 40-100°C gewählt.
Die Polymerisierungsreaktion zur Herstellung des Vinyl
pyrrolidon-Polymeren kann durch Zugabe bekannter Polymeri
sationsinitiatoren durchgeführt werden, wobei bestimmte
Beispiele umfassen: radikalische Polymerisationsinitiato
ren, wie Azoverbindungen (z. B. 2,2'-Azobisisobutyronitril
und 2,2'-Azobis(2-methylpropionamidin)dihydrochlorid) sowie
Peroxide (z. B. Benzoylperoxid und Wasserstoffperoxid); so
wie kationische Polymerisationsinitiatoren, wie Bortrifluo
rid und dessen Komplexe, Eisen(II)chlorid, Diethylalumini
umchlorid, Diethylzink, Heteropolysäuren, sowie aktivierte
Mineralien. Die Konzentration des Polymerisationsinitiators
unterliegt für die Reaktion keinen besonderen Beschränkun
gen, bevorzugt ist jedoch ein Bereich von 0,001-10 Gew.-
%, insbesondere 0,01-5 Gew.-%, insbesondere bevorzugt
0,05-3 Gew.-%, bezogen auf die Monomerbestandteile. Wird
die Polymerisationsreaktion durchgeführt, können, falls er
forderlich, auch beispielsweise Kettenübertragungsmittel,
Mittel zur Einstellung des pH's oder Pufferagentien neben
dem Polymerisationsinitiator verwendet werden.
Das Lösungsmittel, in dem die Polymerisationsreaktion
durchgeführt wird, oder das zur Lagerung des Vinylpyrroli
don-Polymers in Lösung verwendet wird, unterliegt keinen
besonderen Einschränkungen. Beispiele umfassen Wasser; Al
kohole, wie Methanol, Ethanol, Isopropanol, Diethylengly
col; Alkylenglycolether (Acetate), wie Propylenglycolmono
methylacetat und Diethylenglycolmonomethyletheracetat;
Amide, wie Dimethylformamid und N-Methylpyrrolidon; Ester,
wie Ethylacetat, Butylacetat und 'γ-Butyrolacton; aliphati
sche Kohlenwasserstoffe, wie Hexan und Oktan; alicyclische
gesättigte Kohlenwasserstoffe, wie Cyclohexan; alicyclische
ungesättigte Kohlenwasserstoffe, wie Cyclohexen; aromati
sche Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylol; Ke
tone, wie Aceton und Methylethylketon; halogenierte Kohlen
wasserstoffe, wie Dichlorethan, Chloroform, und Tetrachlor
kohlenstoff; Ether, wie Diethylether, Dioxan und Tetrahy
drofuran; Sulfonsäureester, wie Dimethylsulfoxid; Kohlen
säureester, wie Dimethylcarbonat und Diethylcarbonat; sowie
alicyclische Kohlensäureester, wie Ethylencarbonat und Pro
pylencarbonat. Unter diesen sind die Ether (Acetate) und
Amide besonders bevorzugt, insbesondere bevorzugt sind Was
ser und die Alkohole. Diese Lösungsmittel können jeweils
allein oder in Kombination miteinander verwendet werden.
Weiter werden die oben genannten Lösungsmittel bevorzugt in
der Weise verwendet, daß die Konzentration der Monomerkom
ponenten im Ausgangsmaterial für die Polymerisationsreak
tion vorzugsweise im Bereich von 1-99 Gew.-%, vorzugswei
se 5-70 Gew.-%, insbesondere 10-60 Gew.-% liegt.
Erfindungsgemäß wird die Stabilisierung von Eigenschaften,
wie der Lagerfähigkeit und der Hitzebeständigkeit des
Vinylpyrrolidonpolymeren angepaßt, indem das oben genannte
Vinylpyrrolidonpolymere mit zumindest einem Antioxidations
mittel bezogen auf das Vinylpyrrolidonpolymere in einem An
teil von 0,00001-30 Gew.-%, vorzugsweise 0,001-30 Gew.-%,
vermischt wird. Beträgt der Mischungsanteil des Antioxi
dationsmittels weniger als 0,00001 Gew.-%, ist die Stabili
sierung von Eigenschaften, wie der Lagerfähigkeit und der
Hitzebeständigkeit, nur schwer zu erreichen. Beträgt der
Anteil mehr als 30 Gew.-%, treten Schwierigkeiten auf, da
die inhärenten Eigenschaften des Polymeren, wie die Festig
keit und das Erscheinungsbild, zerstört werden.
Beispiele für Antioxidationsmittel, die für die Erfindung
verwendet werden können umfassen:
phenolische Antioxidantien, wie Natriumsalicylat, das Kali umsalz von Methylbenzotriazol, 2-Mercaptobenzimidazol, 2,4- Dihydroxybenzophenon, 2,6-Di-t-butyl-p-cresol, butyliertes Hydroxyanisol, 2,6-Di-t-butyl-4-methylphenol, 2,6-Di-t-bu tyl-4-ethylphenol, Stearyl-β-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphe nyl)propionat, Propyl-3,4,5-trihydroxybenzoat, Hydrochinon, sowie Catechol;
bisphenolische Antioxidantien, wie 2,2'-Methylenbis(4-me thyl-6-t-butylphenol), 2,2-Methylenbis(4-ethyl-6-t-butyl phenol), 4,4'-Thio-bis(3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-bu tyliden-bis(3-methyl-6-t-butylphenol), 3,9-bis{1,1-dime thyl-2-[β-3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyl oxy]ethyl}2,4,8,10-tertaoxaspiro[5,5]undecan, sowie 4,4'- (2,3-Dimethyl-tetramethylen)dipyrrocatechol;
hochmolekulare phenolische Antioxidantien, wie 1,1,3- tris(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)butan, 1,3,5- Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzol, Tetrakis-[methylen-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-butylphenyl)pro pionat]methan, Bis[3,3'-bis-(4'-hydroxy-3'-t-butansäure]gly colester, 1,3,5.tris(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxybenzyl)-s triazin-2,4,6-(1H,3H,5H)trion, sowie Tocopherol;
schwefelhaltige Antioxidantien, wie Dilauryl 3,3'-thiodi propionat, Dimyristyl 3,3'-thiodipropionat, Distearyl 3,3'- thiodipropionat, 2-Mercaptobenzimidazol, Tetrakismethylen- 3-(laurylthio)propionatmethan, sowie Stearylthiopropylamid;
phosphorhaltige Antioxidantien, wie Triphenylphosphit, Diphenylisodecylphosphit, Phenyldiisodecylphosphit, 4,4'- Butyliden-bis(3-methyl-6-t-butylphenylditridecyl)phosphit, cyclische Neopentantetraylbis(octadecyl)phosphit, Tris(nonylphenyl)phosphit, Tris(mono- und/oder dinonylphe nyl)phosphit, Diisodecylpentaerythritoldiposphit, 9,10- Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenantren-10-oxid, 10-(3,5-di-t butyl)-4-hydroxybenzyl)-9, 10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphen antren-10-oxid, 10-Decyloxy-9,10-dihydro-9-oxa-10-phospha phenantren, Tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphit, cyclisches Neopentantetraylbis(2, 4-di-t-butylphenyl)phosphit, cycli sches Neopentantetraylbis(2, 6-di-t-butyl-4-maethylphenyl)- phosphit; 2,2-Methylenbis-(4,6-di-t-butylphenyl)octylphos phit, Distearylpentaerythritoldiphosphit, Di(2,4-di-t-bu tylphenyl)posphit, sowie Tetrakis(2, 4-die-t-butylphenyl)- 4,4-biphenylenposphonit;
Alkoholgruppen enthaltende Antioxidantien, wie Erythorbin säure, Natriumerythorbat, sowie Isopropylcitrat;
Amingruppen enthaltende Antioxidantien, wie methyliertes Diphenylamin, ethyliertes Diphenylamin, butyliertes Diphe nylamin, octyliertes Diphenylamin, lauryliertes Diphenyl amin, N,N'-Di-sec-butyl-p-phenylendiamin, sowie N,N'-Diphe nyl-p-phenylendiamin;
Antioxidantien mit ghinderten Aminogruppen, wie 4-Benzyl oxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, Bis(2,2,6,6-tetramethyl- 4-piperidinyl)sebacat, Bis(1-octyloxy-2, 2,6, 6-tetramethyl piperidinyl)sebacat, Bis(1, 2,2,6, 6-pentamethyl-4-piperi dinyl)sebacat, Dimethylsuccinat-1-(2-hydroxyethyl)4-hy droxy-2, 2,6, 6-tetramethylpiperidin und deren Kondensations produkte, sowie 8-Acetyl-3-dodecyl-7,7,9,9-tetramethyl- 1,3,8-triazaspiro[4,5]decan-2,4-dion. Diese können allein oder jeweils in Kombination miteinander verwendet werden.
Unter den oben beispielhaft genannten Antioxidantien werden bevorzugt diejenigen Verbindungen für die Erfindung verwen det, die eine phenolische Hydroxygruppe tragen, wobei be stimmte Beispiele umfassen die phenolischen Antioxidantien, die bisphenolischen Antioxidantien und die hochmolekularen phenolischen Antioxidantien. Werden Verbindungen mit einer phenolischen Hydroxygruppe als Antioxidantien verwendet, wird dadurch vorteilhaft der Aschegehalt, der bei starkem Erhitzen des Vinylpyrrolidonpolymeren erhalten wird, nicht erhöht.
phenolische Antioxidantien, wie Natriumsalicylat, das Kali umsalz von Methylbenzotriazol, 2-Mercaptobenzimidazol, 2,4- Dihydroxybenzophenon, 2,6-Di-t-butyl-p-cresol, butyliertes Hydroxyanisol, 2,6-Di-t-butyl-4-methylphenol, 2,6-Di-t-bu tyl-4-ethylphenol, Stearyl-β-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphe nyl)propionat, Propyl-3,4,5-trihydroxybenzoat, Hydrochinon, sowie Catechol;
bisphenolische Antioxidantien, wie 2,2'-Methylenbis(4-me thyl-6-t-butylphenol), 2,2-Methylenbis(4-ethyl-6-t-butyl phenol), 4,4'-Thio-bis(3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-bu tyliden-bis(3-methyl-6-t-butylphenol), 3,9-bis{1,1-dime thyl-2-[β-3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyl oxy]ethyl}2,4,8,10-tertaoxaspiro[5,5]undecan, sowie 4,4'- (2,3-Dimethyl-tetramethylen)dipyrrocatechol;
hochmolekulare phenolische Antioxidantien, wie 1,1,3- tris(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)butan, 1,3,5- Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzol, Tetrakis-[methylen-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-butylphenyl)pro pionat]methan, Bis[3,3'-bis-(4'-hydroxy-3'-t-butansäure]gly colester, 1,3,5.tris(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxybenzyl)-s triazin-2,4,6-(1H,3H,5H)trion, sowie Tocopherol;
schwefelhaltige Antioxidantien, wie Dilauryl 3,3'-thiodi propionat, Dimyristyl 3,3'-thiodipropionat, Distearyl 3,3'- thiodipropionat, 2-Mercaptobenzimidazol, Tetrakismethylen- 3-(laurylthio)propionatmethan, sowie Stearylthiopropylamid;
phosphorhaltige Antioxidantien, wie Triphenylphosphit, Diphenylisodecylphosphit, Phenyldiisodecylphosphit, 4,4'- Butyliden-bis(3-methyl-6-t-butylphenylditridecyl)phosphit, cyclische Neopentantetraylbis(octadecyl)phosphit, Tris(nonylphenyl)phosphit, Tris(mono- und/oder dinonylphe nyl)phosphit, Diisodecylpentaerythritoldiposphit, 9,10- Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenantren-10-oxid, 10-(3,5-di-t butyl)-4-hydroxybenzyl)-9, 10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphen antren-10-oxid, 10-Decyloxy-9,10-dihydro-9-oxa-10-phospha phenantren, Tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphit, cyclisches Neopentantetraylbis(2, 4-di-t-butylphenyl)phosphit, cycli sches Neopentantetraylbis(2, 6-di-t-butyl-4-maethylphenyl)- phosphit; 2,2-Methylenbis-(4,6-di-t-butylphenyl)octylphos phit, Distearylpentaerythritoldiphosphit, Di(2,4-di-t-bu tylphenyl)posphit, sowie Tetrakis(2, 4-die-t-butylphenyl)- 4,4-biphenylenposphonit;
Alkoholgruppen enthaltende Antioxidantien, wie Erythorbin säure, Natriumerythorbat, sowie Isopropylcitrat;
Amingruppen enthaltende Antioxidantien, wie methyliertes Diphenylamin, ethyliertes Diphenylamin, butyliertes Diphe nylamin, octyliertes Diphenylamin, lauryliertes Diphenyl amin, N,N'-Di-sec-butyl-p-phenylendiamin, sowie N,N'-Diphe nyl-p-phenylendiamin;
Antioxidantien mit ghinderten Aminogruppen, wie 4-Benzyl oxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, Bis(2,2,6,6-tetramethyl- 4-piperidinyl)sebacat, Bis(1-octyloxy-2, 2,6, 6-tetramethyl piperidinyl)sebacat, Bis(1, 2,2,6, 6-pentamethyl-4-piperi dinyl)sebacat, Dimethylsuccinat-1-(2-hydroxyethyl)4-hy droxy-2, 2,6, 6-tetramethylpiperidin und deren Kondensations produkte, sowie 8-Acetyl-3-dodecyl-7,7,9,9-tetramethyl- 1,3,8-triazaspiro[4,5]decan-2,4-dion. Diese können allein oder jeweils in Kombination miteinander verwendet werden.
Unter den oben beispielhaft genannten Antioxidantien werden bevorzugt diejenigen Verbindungen für die Erfindung verwen det, die eine phenolische Hydroxygruppe tragen, wobei be stimmte Beispiele umfassen die phenolischen Antioxidantien, die bisphenolischen Antioxidantien und die hochmolekularen phenolischen Antioxidantien. Werden Verbindungen mit einer phenolischen Hydroxygruppe als Antioxidantien verwendet, wird dadurch vorteilhaft der Aschegehalt, der bei starkem Erhitzen des Vinylpyrrolidonpolymeren erhalten wird, nicht erhöht.
Als Antioxidantien werden bevorzugt Verbindungen mit der
unten gezeigten allgemeinen Formel (1) und/oder (2) neben
den oben beispielhaft aufgeführten Antioxidantien verwen
det, da man annimmt, daß beispielsweise die Zersetzung des
Vinylpyrrolidon-Polymeren durch Radikale verursacht wird,
die durch Spaltung von Peroxiden entstehen, die unter dem
Einfluß von ultravioletten Strahlen gebildet werden, usw.,
da jedoch die Radikalfänger mit der unten gezeigten allge
meinen Formel (1) und/oder (2) im radikalischen Zustand Re
sonanzstrukturen ausbilden, weshalb sie eine derart außer
ordentliche Fähigkeit zum Abfangen von Radikalen aufweisen,
sind sie hervorragend geeignet, um zu vermeiden, daß sich
die Polymere im Lauf der Zeit zersetzen.
wobei R1, R2, R3, R4, und R5 jeweils unabhängig voneinander
zumindest ein Mitglied aus der Gruppe sind, die gebildet
wird von Wasserstoffatom, Alkylgruppen, substituierten Al
kylgruppen, Arylgruppen, sowie substituierten Arylgruppen,
wobei R1 und R2, oder R3 und R4 unter Ausbildung einer cy
clischen Struktur miteinander verbunden sein können.
Beispiele für Verbindungen der Formel (1) umfassen Thio
formamid, Thioacetamid, Thiopropionamid, N-Methylthioform
amid, N-Methylthioacetamid, sowie N-Ethylthioformamid, und
weiter umfassen Beispiele für Verbindungen der allgemeinen
Formel (2) Thioharnstoff, N,N'-Dimethylthioharnstoff, N,N'-
Diethylthioharnstoff, N,N'-Dibutylthioharnstoff, N,N'-
Diphenylthioharnstoff, Ethylenthioharnstoff, sowie Propy
lenthioharnstoff, wobei hier jedoch keine Einschränkungen
bestehen. Insbesondere bevorzugt steht R4 und/oder R5 in
Formel (2) für ein Wasserstoffatom, in anderen Worten ist
der Fall, in dem die Verbindungen dieser Formel Thioharn
stoff oder eines seiner Derivate sind bevorzugt, da in die
sen Fällen die Verbindungen im radikalischen Zustand vier
resonanzstabilisierte Formen ausbilden können und daher die
besten Eigenschaften als Radikalfänger aufweisen. Bei Ver
wendung der Verbindungen der allgemeinen Formeln (1)
und/oder (2) werden diese bezogen auf das Vinylpyrrolidon
polymer bevorzugt in einer Menge im Bereich von 0,00001 bis
10 Gew.-%, insbesondere 0,005 bis 1 Gew.-% eingesetzt.
Weiter ist es für die Erfindung bevorzugt, daß der Radikal
fänger zusammen mit einem Zersetzungsmittel für Peroxide
verwendet wird. Die gemeinsame Verwendung des Radikalfän
gers und des Zersetzungsmittels für Peroxide ergibt syner
gistische Effekte in Bezug auf die Vermeidung einer Zerset
zung des Vinylpyrrolidonpolymeren und im Vergleich zur Ver
wendung von nur jeweils einer Substanz kann daher die Wir
kung für eine längere Zeit oder bei höherer Temperatur er
halten bleiben.
Die oben erwähnten Mittel zur Zersetzung von Peroxiden ver
mindern entweder den untersetzten Rest an Peroxiden, die
für die Herstellung des Vinylpyrrolidonpolymeren verwendet
wurden, oder Peroxide, die sich beispielsweise durch die
Oxidation von Radikalen bilden während das Vinylpyrrolidon
polymer beispielsweise aufbewahrt oder transportiert wird.
Beispiele für Mittel zur Zersetzung von Peroxiden umfassen
diejenigen, die unter den oben aufgezählten Beispielen für
Antioxidationsmittel als Beispiele für schwefel- oder phos
phorhaltige Antioxidationsmittel genannt wurden. Die Mittel
zur Zersetzung von Peroxiden werden bezogen auf das Vinyl
pyrrolidonpolymer vorzugsweise in einer Menge von 0,00001
bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,005 bis 1 Gew.-% verwendet.
Die Radikalfänger fangen Radikale ab, die sich beispiels
weise während der Lagerung oder des Transports des Vinyl
pyrrolidonpolymeren unter Einwirkung von Licht, Hitze usw.
gebildet haben, wodurch vermieden wird, daß die Radikale
mit dem Netzwerk des Polymeren reagieren. Beispiele für Ra
dikalfänger umfassen, neben den oben genannten Antioxidan
tien jene Verbindungen, die oben als Beispiele für phenoli
sche Antioxidantien, bisphenolische Antioxidantien, hochmo
lekulare phenolische Antioxidantien, alkoholgruppenhaltige
Antioxidantien, amingruppenhaltige Antioxidantien und als
Antioxidantien mit gehinderten Aminogruppen aufgezählt wor
den sind, sowie weiter diejenigen Verbindungen, die oben
als Beispiele für die Verbindungen der allgemeinen Formeln
(1) und/oder (2) genannt worden sind. Dabei sind die pheno
lischen Antioxidantien, die bisphenolischen Antioxidantien
und die Antioxidationsmittel mit Aminogruppen oder gehin
derten Aminogruppen, sowie Thioharnstoff und dessen Deriva
te besonderes bevorzugt, wobei Thioharnstoff und dessen De
rivate besonders bevorzugt sind. Bezogen auf das Vinyl
pyrrolidon werden die Radikalfänger bevorzugt in einer
Menge von 0,00001 bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,005 bis 1
Gew.-% verwendet.
Vorzugsweise enthält das Vinylpyrrolidon weiter einen Inhi
bitor für die Radikalbildung, da die Beimischung eines der
artigen Inhibitors für die Radikalbildung weitere synergi
stische Wirkungen bei der Vermeidung der Zersetzung des
Vinylpyrrolidonpolymeren ergibt. Beispiele für Inhibitoren
der Radikalbildung umfassen bekannte Ultraviolett-Absorpti
onsmittel, metalldeaktivierende Mittel, sowie Mittel zum
Quenchen. Diese Inhibitoren der Radikalbildung werden bezo
gen auf das Vinylpyrrolidonpolymer bevorzugt in einer Menge
von 0,00001 bis 10 Gew.-% verwendet.
Das Verfahren, mit dem das Vinylpyrrolidonpolymer und das
Antioxidationsmittel (einschließlich des Radikalfängers und
des Mittel zur Zersetzung von Peroxiden) sowie gegebenen
falls der Inhibitor für die Radikalbildung vermischt wer
den, unterliegt keinen besonderen Beschränkungen. Vorzugs
weise werden diese Additive jedoch der Reaktionsflüssigkeit
zugegeben, die bei der Polymerisationsreaktion erhalten
wird, oder der Lösung bzw. Dispersion des Vinylpyrrolidon
polymeren, das beim Lösen oder Dispergieren des Vinylpyrro
lidonpolymeren in einem Lösungsmittel erhalten wird.
Bei der Herstellung des Vinylpyrrolidonpolymeren in wäßri
ger Lösung bei einer Konzentration von 5 Gew.-%, wird der
pH vorzugsweise im Bereich von 4 bis 12, insbesondere 5 bis
9 gewählt. In diesen pH-Bereichen kann die Wirkung der Sta
bilisierung durch das Antioxidationsmittel noch verstärkt
werden. Beträgt der pH weniger als 4, tritt leicht eine
Zersetzung durch Oxidation auf, weshalb die Haltbarkeit der
Stabilisierungswirkung leicht verloren geht.
Die Lagerstabilität des Vinylpyrrolidonpolymeren kann durch
das folgende Verfahren zuverlässig festgestellt werden. Das
Vinylpyrrolidonpolymer oder eine Zusammensetzung, die durch
Vermischen des Vinylpyrrolidonpolymeren mit einem Stabili
sierungsagens für die Lagerung, wie einem Antioxidations
mittel, erhalten wurde, wird einem Test unter verschärften
Bedingungen unterzogen, bei dem das Vinylpyrrolidonpolymer
oder die Zusammensetzung für 2 Stunden unter Luftzutritt
bei Normaldruck auf 120°C erhitzt wird. Vor und nach die
sem Test unter verschärften Bedingungen wird das Vinyl
pyrrolidonpolymer in einem Lösungsmittel, in dem das Vinyl
pyrrolidonpolymer löslich ist, in einer Konzentration von
nicht mehr als 10 Gew.-% gelöst. Mit einem Kapillarviskosi
meter werden jeweils die Viskosität der jeweiligen Lösungen
bei 25°C bestimmt. Aus den Meßwerten werden jeweils die K-
Werte bestimmt, wobei die K-Werte durch die Fikentscher-
Gleichung definiert sind. Wird die Lagerstabilität des
Vinylpyrrolidonpolymeren in Lösung bestimmt, wird das
Vinylpyrrolidonpolymer im Übrigen einem beschleunigten Test
unterzogen, wobei das Vinylpyrrolidonpolymer in Lösung für
14 Tage auf 50°C erwärmt wird und dann die Lösung mit ei
nem beliebigen Lösungsmittel verdünnt wird, um den Gehalt
des Vinylpyrrolidonpolymeren auf einen Wert von nicht mehr
als 10 Gew.-% zu erniedrigen, und anschließend die Viskosi
tät der Lösung gemessen, um den K-Wert zu bestimmen. An
schließend wird entweder die prozentuale Abnahme des nach
dem Test unter verschärften Bedingungen gemessenen K-Wertes
gegenüber dem ursprünglichen Wert des K-Wertes vor dem Test
unter verschärften Bedingungen bestimmt, oder es wird die
prozentuale Abnahme des nach dem beschleunigten Test gemes
senen K-Werts gegenüber dem anfänglichen Wert des K-Werts
vor dem beschleunigten Test bestimmt. Dadurch kann die La
gerstabilität des Vinylpyrrolidonpolymeren auf einfache
Weise bestimmt werden. Für das Vinylpyrrolidonpolymer (ein
schließlich der Zusammensetzungen die durch Vermischen des
Vinylpyrrolidonpolymeren mit einem Agens zur Stabilisierung
bei der Lagerung, wie einem Antioxidationsmittel erhalten
werden) das eine ausgezeichnete Lagerstabilität aufweist,
kann die oben genannte prozentuale Abnahme auf einen Wert
von unter 5% gedrückt werden.
Unter dem K-Wert wird hier ein Wert verstanden, der aus der
gemessenen Viskosität bestimmt wird und der der folgenden
Fikentscher Gleichung entspricht:
(logηrel)/C = [(75K0 2)/(1 + 1,5K0C)] + K0
K = 1000K0
wobei C die Menge des Vinylpyrrolidonpolymeren in 100 ml der Lösung in Gramm bedeutet; und wobei ηrel die Viskosität der Lösung im Vergleich zum Lösungsmittel bedeutet.
wobei C die Menge des Vinylpyrrolidonpolymeren in 100 ml der Lösung in Gramm bedeutet; und wobei ηrel die Viskosität der Lösung im Vergleich zum Lösungsmittel bedeutet.
Die Lagerstabilisierung des erfindungsgemäßen lagerstabilen
Vinylpyrrolidonpolymeren (d. h. das Vinylpyrrolidonpolymer,
das so eingestellt worden ist, daß die prozentuale Abnahme
des K-Wertes, wie er durch die Fikentscher-Gleichung defi
niert ist, weniger als 5% beträgt, wenn das Vinylpyrroli
donpolymer einem Test unter verschärften Bedingungen unter
zögen wird, bei dem das Vinylpyrrolidonpolymer bei
Normaldruck unter Luftzutritt für 2 Stunden auf 120°C er
hitzt wird, oder einem beschleunigten Test unterzogen wird,
bei dem das Vinylpyrrolidonpolymer in Lösung für 14 Tage
auf 50°C erhitzt wird) kann auch nach einem anderen Ver
fahren als dem Vermischen mit dem oben genannten Antioxida
tionsmittel erfolgen, unter der Voraussetzung, das es ein
Vermischen mit dem Agens für die Lagerstabilisierung oder
das Verfahren für die Lagerstabilisierung umfaßt, durch das
die oben genannte prozentuale Abnahme des K-Wertes erreicht
werden kann.
Das Vinylpyrrolidonpolymer kann gegebenenfalls verschiedene
Additive enthalten, wie Stabilisatoren, Plastifiziermittel,
Dispergiermittel, Füllstoffe, Alterungsinhibitoren, Pigmen
te und Härtungsmittel.
Für das erfindungsgemäße Verfahren zur Erhöhung der Lager
fähigkeit ist es wesentlich, daß die Sauerstoffkonzentra
tion in der Gasphase, die mit dem Vinylpyrrolidonpolymer in
Kontakt steht, nicht höher als 50.000 ppm ist. Vorzugsweise
beträgt die Sauerstoffkonzentration weniger als 10.000 ppm,
insbesondere weniger als 1.000 ppm. Je geringer die Sauer
stoffkonzentration ist, um so stärker kann die Lagerfähig
keit des Vinylpyrrolidonpolymeren erhöht werden. Beträgt
die Sauerstoffkonzentration mehr als 50.000 ppm, ändern
sich die physikalischen Eigenschaften des Vinylpyrrolidon
polymeren, wie das Molekulargewicht (K-Wert) im Lauf der
Zeit, wenn das Vinylpyrrolidonpolymer für längere Zeit oder
bei höherer Temperatur gelagert wird. Bei Anwendung des er
findungsgemäßen Konservierungsverfahrens unterliegt die
Form, in der das Vinylpyrrolidonpolymer vorliegt, keinen
besonderen Beschränkungen, sondern kann in jeder Form vor
liegen, wie zum Beispiel als Stück, als Faser, als Pulver,
in Lösung oder als Film.
Unter der Gasphase wird der Raum verstanden, der nicht
durch den Raum besetzt wird, der von der festen Phase
und/oder der flüssigen Phase des Vinylpyrrolidonpolymeren
besetzt wird. Unter der Sauerstoffkonzentration in der Gas
phase wird die absolute Menge des Sauerstoffs verstanden,
der in der Gasphase einer Volumeneinheit enthalten ist.
Wird das Vinylpyrrolidonpolymer in ein luftdichtes Gefäß
gegeben, ist die Sauerstoffkonzentration in der Gasphase
das Verhältnis des Volumens, das vom Sauerstoff in der Gas
phase des Behälters bei Normaldruck besetzt wird zum Volu
men des Anteils der Gasphase. Die Sauerstoffkonzentration
kann im Übrigen leicht mit kommerziell erhältlichen Analy
sengeräten für Sauerstoff gemessen werden, wie Geräte auf
Basis von galvanischer Zelldiffusion oder Zirkonsensoren.
Ein bevorzugtes Beispiel für ein erstes Mittel zur Ernied
rigung der Sauerstoffkonzentration in der Gasphase, die mit
dem Vinylpyrrolidonpolymer in Berührung steht umfaßt die
Schritte eines Einlegens des Vinylpyrrolidonpolymeren in
einen luftdichten Behälter und eines Evakuierens des Con
tainers.
Das Verfahren zur Evakuierung des Behälters unterliegt kei
nen besonderen Beschränkungen und der Behälter kann nach
bekannten Verfahren evakuiert werden. Weiter ist auch der
Grad des Vakuums nicht beschränkt, wobei vorzugsweise je
doch ein solches Vakuum angelegt wird, daß der Behälter
nicht zerbricht.
Ein zweites Beispiel für ein bevorzugtes Mittel zur Verrin
gerung der Sauerstoffkonzentration in der Gasphase, die mit
dem Vinylpyrrolidonpolymer in Berührung steht, ist ein Ver
fahren, das während des Konservierungsverfahrens die
Schritte eines Einlegens des Vinylpyrrolidonpolymeren in
einen luftdichten Behälter und des Ersetzens der Luft im
Behälter durch ein inertes Gas oder Kohlensäuregas umfaßt.
Vorzugsweise wird die Luft im Behälter (in den das Vinyl
pyrrolidonpolymer gegeben wird) durch gasförmige Kohlensäu
re ersetzt, da dadurch die Lagerstabilität des Vinylpyrro
lidonpolymeren gesteigert werden kann und weil der im
Vinylpyrrolidonpolymeren verbliebene Anteil an nicht abrea
giertem Vinylpyrrolidon durch Hydrolyse während der Lage
rung verringert werden kann. Vorzugsweise wird das Inertgas
und/oder die gasförmige Kohlensäure nicht nur während des
Einlegens des Vinylpyrrolidonpolymeren in den Behälter zum
Ersatz zugeführt, sondern auch während der Überführung des
Vinylpyrrolidonpolymeren aus einem Reservoir in den luft
dichten Behälter. Beispielsweise ist es bevorzugt, daß das
Reservoir oder die Transportstrecke unter einer Atmosphäre
des oben genannten Gases gehalten wird.
Das oben genannte Inertgas weist nur eine geringe Reaktivi
tät auf und Beispiele für ein solches Gas sind die Gase aus
der Gruppe 0 des Periodensystems der Elements, wie Helium,
Neon oder Argon, sowie Stickstoffgas. Wegen seiner leichten
Verfügbarkeit ist Stickstoffgas besonders bevorzugt.
Das Verfahren, mit dem die Luft im Behälter gegen ein
Inertgas und/oder gasförmige Kohlensäure ausgetauscht wird,
unterliegt keinen besonderen Beschränkungen. Vorzugsweise
beträgt jedoch das Volumen des Gases, das in den Behälter
eingeleitet wird, zumindest das fünffache der Kapazität des
Behälters. Vorzugsweise wird das Gas erst dann in den Be
hälter eingeführt, nachdem die Luft entfernt wurde, indem
der Behälter einmal evakuiert wurde, da dann der Gasaus
tausch wirksamer durchgeführt werden kann. Liegt das Vinyl
pyrrolidonpolymer in Lösung vor, wird vorzugsweise Gas un
ter Verwendung einer geeigneten Vorrichtung, wie einem Gas
einleitungsrohr, in die Lösung eingeblasen, um auch Sauer
stoff zu entfernen, der in der Lösung gelöst ist.
Ein drittes Beispiel für ein Verfahren, mit dem die Sauer
stoffkonzentration in der Gasphase verringert werden kann,
die mit dem Vinylpyrrolidonpolymer in Berührung steht, um
faßt den Schritt eines Einlegens des Vinylpyrrolidonpolyme
ren in einen luftdichten Behälter, wobei neben dem Vinyl
pyrrolidonpolymer zumindest ein sauerstoffaufnehmendes Mit
tel in den Behälter eingelegt wird.
Das sauerstoffaufnehmende Mittel unterliegt keinen besonde
ren Beschränkungen, sofern es Sauerstoff durch eine chemi
sche Reaktion entfernen kann. Im Hinblick auf Sicherheits
anforderungen und eine leichte Handhabbarkeit sind jedoch
Mittel bevorzugt, die erhalten werden, indem ein anorgani
sches sauerstoffaufnehmendes Mittel, wie Eisenpulver, Ei
senoxid, Eisenhydroxid, oder ein organisches sauerstoffauf
nehmendes Mittel, wie L-Ascorbinsäure, oder jede Mischung
dieser Mittel in einen gasdurchlässigen Film eingeschlossen
werden. Um die Sauerstoffaufnahme zu erleichtern, kann ein
Mittel zur Aufnahme von Feuchtigkeit mit eingeschlossen
werden. Es können kommerziell erhältliche sauerstoffaufneh
mende Mittel, wie "Ageless", hergestellt von Mitsubishi Gas
Chemical Co., Inc., "Bitaron", hergestellt durch Toagosei
Co, Ltd., sowie "Modulan", hergestellt von Nippon Kayaku
Co., Ltd., verwendet werden.
Für die oben erwähnten Mittel zur Erniedrigung des Sauer
stoffgehalts unterliegt die Gestalt des Behälters, in dem
das Vinylpyrrolidonpolymer gegeben wird, oder das Material,
aus dem der Behälter aufgebaut ist, keinen besonderen Be
schränkungen, sofern der Behälter luftdicht verschlossen
werden kann. Behälter die eine so hohe Luftdichtigkeit auf
weisen, daß nur wenig Gas aufgenommen oder herausströmen
kann, sind bevorzugt. Beispiele für das Material, aus dem
der Behälter hergestellt sein kann, umfassen Glas, Metalle,
sowie verschiedene Kunststoffe. Beispiele für die Gestalt
des Behälters umfassen Flaschen, Dosen sowie Beutel.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Konservierung kön
nen die oben genannten ersten, zweiten und dritten Mittel
zur Erniedrigung der Sauerstoffkonzentration in der Gaspha
se, die mit dem Vinylpyrrolidonpolymeren in Berührung
steht, entweder allein oder auch in Kombination miteinander
verwendet werden um eine wirksame Erniedrigung der Sauer
stoffkonzentration zu erreichen.
Das erfindungsgemäße Konservierungsverfahren kann auch in
Schritten angewandt werden, die sich erstrecken von nach
der Herstellung des Vinylpyrrolidonpolymeren bis zur Über
führung des Vinylpyrrolidonpolymeren in einen Behälter zur
Lagerung. Vorzugsweise ist die Sauerstoffkonzentration in
der Gasphase an Orten, wie Reaktionsgefäßen, Pulverisie
rungsvorrichtungen, Trocknern, Lagertanks und Transportli
nien nach der Herstellung, nicht höher als die oben angege
benen Konzentrationen.
Die Stabilität der Konservierung des nach dem erfindungsge
mäßen Konservierungsverfahren konservierten Vinylpyrroli
donpolymeren kann beispielsweise durch die prozentuale Ab
nahme des K-Wertes vor und nach einem Test unter verschärf
ten Testbedingungen beurteilt werden, wie er mit dem fol
genden Verfahren gemessen wird. Das Vinylpyrrolidonpolymer,
das in einem luftdichten Behälter konserviert ist, wird ei
nem Test unter verschärften Testbedingungen unterworfen,
indem das Vinylpyrrolidonpolymer zusammen mit dem Behälter
für 2 Stunden auf 120°C erwärmt wird. Vor und nach diesem
Test unter verschärften Bedingungen wird das Vinylpyrroli
donpolymer in einer Konzentration von weniger als 10 Gew.-%
in einem Lösungsmittel aufgelöst, in dem das Vinylpyrroli
donpolymer löslich ist. Die Viskosität der jeweiligen Lö
sungen wird bei 25°C mit einem Kapillarviskosimeter gemes
sen. Aus den Meßwerten werden die jeweiligen K-Werte be
stimmt, wobei die K-Werte durch die Fikentscher-Gleichung
definiert sind. Es wird die Abnahme des K-Wertes nach dem
Test unter verschärften Testbedingungen im Vergleich zum
anfänglichen Wert vor dem Test bestimmt. Auf diese Weise
kann die Stabilität der Konservierung des Vinylpyrrolidon
polymeren einfach bestimmt werden. Beträgt die prozentuale
Abnahme weniger als 5%, kann das Vinylpyrrolidonpolymer
ohne Veränderung seiner physikalischen Eigenschaften auch
für längere Zeit oder bei höherer Temperatur konserviert
werden.
Der anfängliche Wert des K-Wertes des Vinylpyrrolidonpoly
meren, auf das die Erfindung anwendbar ist, unterliegt kei
nen besonderen Beschränkungen, vorzugsweise wird jedoch ein
Vinylpyrrolidonpolymer verwendet, das einen K-Wert im Be
reich von 15 bis 150, vorzugsweise 15 bis 120 aufweist. Da
besonders die Stabilität eines Vinylpyrrolidonpolymeren mit
einem hohen K-Wert gering ist, wird die Erfindung vorzugs
weise mit einem Polymer ausgeübt, das einen K-Wert im Be
reich von 60 bis 150, insbesondere 60 bis 120 aufweist.
Das erfindungsgemäße stabilisierte Vinylpyrrolidonpolymer
sowie konserviertes Vinylpyrrolidonpolymer lassen sich für
Zusammensetzungen verwenden, die Vinylpyrrolidonpolymere
enthalten und die in verschiedenen Bereichen verwendet wer
den, wie der Medizin, für Kosmetika, druckempfindliche
Klebstoffe sowie Klebstoffe, Farben, Dispergiermittel, Far
ben und elektronische Teile. Weiter wird unter einer derar
tigen Zusammensetzung eines Vinylpyrrolidonpolymeren nicht
nur eine Zusammensetzung verstanden, die eine Zusammenset
zung enthält, welche das erfindungsgemäße Vinylpyrrolidon
polymer enthält, das zuvor mit dem Stabilisierungsmittel
für die Lagerung vermischt worden ist, wie einem Antioxida
tionsmittel, oder dessen K-Wert zuvor eingestellt worden
ist, sondern auch eine Zusammensetzung, die nicht zuvor mit
dem Mittel zur Stabilisierung während der Lagerung ver
mischt worden ist, sondern dem getrennt ein Material zuge
geben wird (wie ein Antioxidationsmittel), das zur Stabili
sierung des Vinylpyrrolidonpolymer während der Lagerung be
trägt.
Durch die Erfindung wird ein Vinylpyrrolidonpolymer zur
Verfügung gestellt, dessen K-Wert sich nicht erniedrigt,
weshalb das Vinylpyrrolidonpolymer eine gute Wärmebestän
digkeit und Lagerstabilität aufweist.
Die Erfindung stellt weiter eine Zusammensetzung zur Verfü
gung, welche das Vinylpyrrolidonpolymer enthält und die da
her eine gute Wärmebeständigkeit und Lagerstabilität auf
weist.
Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Stabilisie
rung zur Verfügung, durch das die Wärmebeständigkeit und
die Lagerstabilität des Vinylpyrrolidonpolymeren verbessert
wird.
Auch wenn das Vinylpyrrolidonpolymer für längere Zeit oder
bei höherer Temperatur gelagert wird, kann vermieden wer
den, daß sich die physikalischen Eigenschaften des Vinyl
pyrrolidonpolymeren, wie sein Molekulargewicht (K-Wert)
verändern, weshalb das Vinylpyrrolidonpolymer stabil gela
gert werden kann. Wird weiter die Luft, die sich in einem
Behälter befindet, in den das Vinylpyrrolidonpolymer gege
ben wird, durch Kohlensäuregas ersetzt, kann während der
Lagerung der Anteil an Vinylpyrrolidon, das als Monomer im
Vinylpyrrolidonpolymer enthalten ist, durch Hydrolyse ver
ringert werden.
Im Weiteren werden anhand der folgenden Beispiele einige
bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zu
nicht erfindungsgemäßen Vergleichsbeispielen näher erläu
tert, wobei die Erfindung nicht auf diese Beispiele be
schränkt ist.
Die K-Werte wurden in den Beispielen und den Vergleichsbei
spielen auf die folgende Weise bestimmt: Die Viskosität
wurde nach dem oben erläuterten Verfahren gemessen, d. h.
einem Verfahren, bei dem die relative Viskosität einer 0,1
bis 2 Gew.-%igen wäßrigen Lösung des jeweiligen Vinylpyrro-
lidonpolymeren aus den Beispielen und den Vergleichsbei
spielen mit einem Kapillarviskosimeter bei 25°C bestimmt
wurde; und auf die gemessene Viskosität wurde wie oben be
schrieben die Fikentscher-Gleichung angewendet.
Zunächst wurden 10 g Poly(vinylpyrrolidon) (gewichtsgemit
teltes Molekulargewicht = 980,000; anfänglicher K-Wert =
86) und 0,1 g Natriumsalicylat als Antioxidationsmittel in
40 g Wasser gelöst. Die wäßrige Lösung wurde auf einen Te
flonbogen gegossen und dann bei 90°C und einem Vakuum von
6.700 Pa (50 mmHg) getrocknet und anschließend in ein Pul
ver überführt, so daß ein Poly(vinylpyrrolidon)-Pulver er
halten wurde. Dieses Pulver wurde einem Test bei verschärf
ten Bedingungen unterzogen, wobei das Pulver für 2 Stunden
unter Normaldruck in Luft auf 120°C erhitzt wurde. Die
Harzzusammensetzung besaß ein gewichtsgemitteltes Moleku
largewicht von 970.000 auf und der K-Wert dieser Zusammen
setzung betrug 82, so daß die Abnahme des K-Wertes weniger
als 5% betrug.
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel
1 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß kein Natriumsali
cylat beigegeben wurde. Die sich ergebende Harzzusammenset
zung besaß ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von
650.000 und der K-Wert hatte sich auf 69 verringert (pro
zentuale Verringerung = 20%).
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel
1 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß 10 g
Poly(vinylpyrrolidon) (gewichtsgemitteltes Molekulargewicht
= 1.050.000; anfänglicher K-Wert = 91) und 0,05 g Natrium
salicylat als Antioxidationsmittel in 40 g Wasser gelöst
wurden und anschließend 0,1 g 2,2'-Azobis(2-methylpro
pionamidin)dihydrochlorid zur wäßrigen Lösung zugegeben
wurden. Die sich ergebende Harzzusammensetzung besaß ein
gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 1.050.000 und der
K-Wert der Zusammensetzung betrug 91, d. h. daß keine Ände
rung des anfänglichen K-Wertes beobachtet werden konnte.
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel
2 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß kein Natriumsali
cylat beigegeben wurde. Die sich ergebende Harzzusammenset
zung besaß ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von
670.000 und der K-Wert hatte sich auf 69 verringert (pro
zentuale Verringerung = 24%)
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel
1 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß das Natriumsalicy
lat durch das Kaliumsalz von Methylbenzotriazol ersetzt
wurde. Die sich ergebende Harzzusammensetzung besaß ein ge
wichtsgemitteltes Molekulargewicht von 960.000 und der K-
Wert dieser Zusammensetzung betrug 83. Die Verringerung des
K-Wertes betrug daher nicht mehr als 5%.
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel
1 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß das Natriumsalicy
lat durch 0,01 g Hydrochinon ersetzt wurde. Die sich erge
bende Harzzusammensetzung besaß ein gewichtsgemitteltes Mo
lekulargewicht von 970.000 und der K-Wert dieser Zusammen
setzung betrug 85. Die Verringerung des K-Wertes betrug da
her nicht mehr als 5%.
Zunächst wurden 10 g Polyvinylpyrrolidon) (gewichtsgemit
teltes Molekulargewicht = 850,000; anfänglicher K-Wert =
80) und 0,1 g 2,6-Di-t-butyl-4-methylphenol als Antioxida
tionsmittel in 40 g Methanol gelöst. Die wäßrige Lösung
wurde auf einen Teflonbogen gegossen und bei 70°C in einem
Vakuum von 6.700 Pa (50 mmHg) getrocknet und anschließend
in eine Pulver überführt, so daß ein Poly(vinylpyrrolidon)-
Pulver erhalten wurde. Dieses Pulver wurde einem Test bei
verschärften Bedingungen wie in Beispiel 1 beschrieben un
terzogen. Die Harzzusammensetzung besaß ein gewichtsgemit
teltes Molekulargewicht von 830.000 auf und der K-Wert die
ser Zusammensetzung betrug 79, d. h. daß die prozentuale Ab
nahme weniger als 5% betrug.
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel
5 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß das 2,6-Di-t-bu
tyl-4-methylphenol durch 2-Mercaptobenzimidazol ersetzt
wurde. Die sich ergebende Harzzusammensetzung besaß ein ge
wichtsgemitteltes Molekulargewicht von 820.000 und der K-
Wert dieser Zusammensetzung betrug 78. Die Verringerung des
K-Wertes betrug daher nicht mehr als 5%.
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel
5 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß das 2,6-Di-t-bu
tyl-4-methylphenol durch Triphenylphosphit ersetzt wurde.
Die sich ergebende Harzzusammensetzung besaß ein gewichts
gemitteltes Molekulargewicht von 800.000 und der K-Wert
dieser Zusammensetzung betrug 76. Die Verringerung des K-
Wertes betrug daher nicht mehr als 5%.
Zunächst wurden 10 g eines Copolymeren aus Vinylpyrroli
don/Vinylacetat = 80/20 (Molverhältnis) (gewichtsgemittel
tes Molekulargewicht = 610.000; anfänglicher K-Wert = 50)
und 0,1 g Hydrochinon als Antioxidationsmittel in 40 g Was
ser gelöst. Die wäßrige Lösung wurde auf einen Teflonbogen
gegossen und dann bei 90°C und einem Vakuum von 6.700 Pa
(50 mmHg) getrocknet und anschließend in ein Pulver über
führt, so daß ein Vinylpyrrolidon/Vinylacetatcopolymer-Pul
ver erhalten wurde. Dieses Pulver wurde wie bei Beispiel 1
einem Test bei verschärften Bedingungen unterzogen. Die
Harzzusammensetzung besaß ein gewichtsgemitteltes Moleku
largewicht von 590.000 auf und der K-Wert dieser Zusammen
setzung betrug 49, d. h. daß die prozentuale Abnahme wenigei
als 5% betrug.
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel
8 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß kein Hydrochinon
beigegeben wurde. Die sich ergebende Harzzusammensetzung
besaß ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 500.000
und der K-Wert hatte sich auf 42 verringert (prozentuale
Verringerung = 16%).
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel
4 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß die Menge an Hy
drochinon auf 0,0005 g verändert wurde. Die sich ergebende
Harzzusammensetzung besaß ein gewichtsgemitteltes Moleku
largewicht von 920.000 und der K-Wert dieser Zusammenset
zung betrug 82. Die Verringerung des K-Wertes betrug daher
nicht mehr als 5%.
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel
4 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß die Menge an Hy
drochinon auf 0,00003 g verändert wurde. Die sich ergebende
Harzzusammensetzung besaß ein gewichtsgemitteltes Moleku
largewicht von 880.000 und der K-Wert hatte sich auf 88
verringert (prozentuale Verringerung = 7%).
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel
1 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß die Menge an Na
triumsalicylat auf 1,0 g verändert wurde. Die sich ergeben
de Harzzusammensetzung besaß ein gewichtsgemitteltes Mole
kulargewicht von 980.000 und der K-Wert dieser Zusammenset
zung betrug 85. Die Verringerung des K-Wertes betrug daher
nicht mehr als 5%.
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel
1 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß das Natriumsalicy
lat durch 0,01 g Thioharnstoff ersetzt wurde. Die sich er
gebende Harzzusammensetzung besaß ein gewichtsgemitteltes
Molekulargewicht von 970.000 und der K-Wert dieser Zusam
mensetzung betrug 85. Die Verringerung des K-Wertes betrug
daher nicht mehr als 5%.
Zunächst wurden 10 g Poly(vinylpyrrolidon), das einen K-
Wert von 88 aufwies, und 0,005 g Thioharnstoff in 40 g Was
ser gelöst. Die wäßrige Lösung wurde einem beschleunigten
Test unterworfen, bei dem die wäßrige Lösung für 14 Tage
auf 50°C erwärmt wurde. Der K-Wert der wäßrigen Lösung vor
Poly(vinylpyrrolidon) betrug nach dem beschleunigten Test
87, d. h. daß die prozentuale Abnahme weniger als 5% betrug.
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel
12 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß kein Hydrochinon
beigegeben wurde. Der K-Wert der wäßrigen Lösung von
Poly(vinylpyrrolidon) hatte sich durch den beschleunigten
Test auf 74 verringert (prozentuale Verringerung = 16%).
Zunächst wurden 50 g Poly(vinylpyrrolidon) (anfänglicher K-
Wert = 88) und 0,05 g Thioharnstoff als Antioxidationsmit
tel in 200 g Wasser gelöst. Die wäßrige Lösung besaß einen
pH von 6,5. Diese wäßrige Lösung wurde auf einen Teflonbo
gen gegossen und dann bei 90°C und einem Vakuum von 6.700
Pa (50 mmHg) getrocknet und anschließend in eine Pulver
überführt, so daß ein Poly(vinylpyrrolidon)-Pulver erhalten
wurde. Dieses Pulver wurde bei 50°C in Luft aufbewahrt und
der K-Wert alle 7 Tage bestimmt, um die Stabilitätsdauer
des K-Wertes als die der Anzahl der Tage zu bestimmen, die
vergangen waren, bis der K-Wert im Vergleich zu seinem an
fänglichen Wert um mehr als 5% abgesunken war (K-Wert-Sta
bilitätsdauer (Tage)). Die K-Wert-Stabilitätsdauer betrug
70 Tage.
Jedes Verfahren wurde in der gleichen Weise ausgeführt, wie
bei Beispiel 13 beschrieben, mit dem Unterschied, daß der
Thioharnstoff gegen das jeweils in Tabelle 1 aufgeführte
Antioxidationsmittel ausgetauscht wurde. Die K-Wert-Stabi
litätsdauer (Tage) für jedes Poly(vinylpyrrolidon)-Pulver
ist in Tabelle 1 aufgeführt.
Zunächst wurden 50 g Poly(vinylpyrrolidon) (anfänglicher K-
Wert = 88) und jeweils 0,05 g der in Tabelle 1 aufgeführter.
Antioxidationsmittel in 200 g Methanol gelöst. Die Lösung
wurde auf einen Teflonbogen gegossen und dann bei 70°C in
einem Vakuum von 6.700 Pa (50 mmHg) getrocknet und an
schließend in ein Pulver überführt, so daß ein
Poly(vinylpyrrolidon)-Pulver erhalten wurde. Die K-Wert-
Stabilitätsdauer (Tage), die auf die gleiche Weise wie bei
Beispiel 13 bestimmt wurde, ist für jedes der
Poly(vinylpyrrolidon)-Pulver in Tabelle 1 aufgeführt.
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise durchgeführt wie
bei Beispiel 13, mit dem Unterschied, daß kein Antioxidati
onsmittel verwendet wurde. Die K-Wert-Stabilitätsdauer
(Tage) des Poly(vinylpyrrolidon)-Pulvers ist in Tabelle 1
aufgeführt.
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel
13 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß 0,005 g Bern
steinsäure verwendet wurden, um den pH der wäßrigen Lösung
auf 5,5 abzusenken. Die K-Wert-Stabilitätsdauer (Tage) des
Poly(vinylpyrrolidon)-Pulvers ist in Tabelle 1 aufgeführt.
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel
13 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß 0,005 g Natrium
hydroxid verwendet wurden, um den pH der wäßrigen Lösung
auf 11,6 anzuheben. Die K-Wert-Stabilitätsdauer (Tage) des
Poly(vinylpyrrolidon)-Pulvers ist in Tabelle 1 aufgeführt.
Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel
13 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß 0,01 g Bernstein
säure verwendet wurden, um den pH der wäßrigen Lösung auf
3,5 abzusenken. Die K-Wert-Stabilitätsdauer (Tage) des
Poly(vinylpyrrolidon)-Pulvers ist in Tabelle 1 aufgeführt.
Zunächst wurden 100 g pulverförmiges Poly(vinylpyrrolidon),
das einen K-Wert von 91 aufwies, in einen Glasbehälter ge
geben, der einen Inhalt von 500 ml aufwies und der mit ei
nem luftdichten Deckel und einem Sauerstoffsensor ausgerü
stet war, und der Behälter in eine Glove-box gestellt. An
schließend wurde für ungefähr 30 Minuten gasförmiger Stick
stoff in die Glove-box eingeleitet um die Sauerstoffkonzen
tration in der Glove-box auf 20 ppm abzusenken und der Be
hälter dann luftdicht verschlossen, um das Poly(vinylpyrro
lidon)-Pulver unter gasförmigem Stickstoff einzuschließen.
Das Poly(vinylpyrrolidon) wurde zusammen mit dem Behälter
in einem Ofen für 2 Stunden auf 120°C erhitzt und dann auf
Raumtemperatur abgekühlt. Der K-Wert des Poly(vinylpyrro
lidon) betrug nach der Wärmebehandlung 91, was bestätigte,
daß sich der K-Wert nicht verändert hatte.
Zunächst wurden 300 g einer 20%-igen wäßrigen Lösung von
Poly(vinylpyrrolidon), das einen K-Wert von 91 aufwies, in
einen Glasbehälter gegeben, der einen Inhalt von 500 ml
aufwies und der mit einem luftdichten Deckel und einem Sau
erstoffsensor ausgerüstet war, und der Behälter in eine
Glove-box gestellt. Anschließend wurde für ungefähr 30 Mi
nuten gasförmiger Stickstoff in die Glove-box eingeleitet
um die Sauerstoffkonzentration in der Glove-box auf 20 ppm
abzusenken, wobei gleichzeitig mit Hilfe eines Gaseinlei
tungsrohres die Lösung in dem Behälter für 30 Minuten mit
Stickstoff bei einer Strömungsrate von 100 ml/min durch
strömt wurde. Anschließend wurde der Behälter luftdicht
verschlossen um die Poly(vinylpyrrolidon)-Lösung unter gas
förmigem Stickstoff einzuschließen.
Das Poly(vinylpyrrolidon) wurde derselben Wärmebehandlung
unterzogen, wie bei Beispiel 28 beschrieben. Der K-Wert des
Poly(vinylpyrrolidon) betrug nach der Wärmebehandlung 91,
was bestätigte, daß sich der K-Wert nicht verändert hatte.
Zunächst wurden 300 g einer 20%-igen wäßrigen Lösung von
Poly(vinylpyrrolidon), das einen K-Wert von 87 aufwies,
(und die Vinylpyrrolidon in einem Anteil von 50 ppm ent
hielt) in einen Glasbehälter gegeben, der einen Inhalt von
500 ml aufwies und der mit einem luftdichten Deckel und ei
nem Sauerstoffsensor ausgerüstet war und der Glasbehälter
in eine Glove-box gestellt. Anschließend wurde für ungefähr
30 Minuten gasförmige Kohlensäure in die Glove-box einge
leitet, um die Sauerstoffkonzentration in der Glove-box auf
20 ppm abzusenken, wobei gleichzeitig mit Hilfe eines Gas
einleitungsrohres, das an seiner Spitze ein Gasfilter auf
wies, die Lösung in dem Behälter für 30 Minuten mit Kohlen
säure bei einer Strömungsrate von 50 ml/min durchströmt
wurde. Anschließend wurde der Behälter luftdicht verschlos
sen, um die Poly(vinylpyrrolidon)-Lösung unter gasförmiger
Kohlensäure einzuschließen. Nach dem Durchströmen mit gas
förmige Kohlensäure wies die Lösung einen pH von 3,9 auf.
Das Poly(vinylpyrrolidon) wurde derselben Wärmebehandlung
unterzogen, wie bei Beispiel 28 beschrieben. Der K-Wert des
Polyvinylpyrrolidon) betrug nach der Wärmebehandlung 86,
was bestätigte, daß sich der K-Wert nicht verändert hatte
(Absenkung = 1,1%).
Zusätzlich wurde das Poly(vinylpyrrolidon) für 1 Monat bei
25°C unter Kohlensäure aufbewahrt und dann in der Glove
box untersucht, um durch Flüssigchromatographie den Gehalt
an Vinylpyrrolidon in der Lösung zu bestimmen. Es wurde be
stätigt, daß der Gehalt an Vinylpyrrolidon auf einen Wert.
von weniger als 1 ppm abgenommen hatte.
Zunächst wurden 20 g pulverförmiges Poly(vinylpyrrolidon)
das einen K-Wert von 89 aufwies in einen verschweißbaren
PET-Beutel gegeben. Dann wurde ein Sauerstoffsensor und ein
Glasrohr, das an seiner Spitze einen Gasfilter aufwies, in
den Beutel eingeführt, und die anderen Bereiche des Beutels
wurden durch Verschweißen luftdicht verschlossen. Anschlie
ßend wurde das Glasrohr mit einem Vakuumsystem von 50 mmHg
verbunden, um die Luft aus dem Beutel abzusaugen. Nach 15
Minuten wurde das Glasrohr vom Vakuumsystem getrennt und
dann schnell verschlossen um das Poly(vinylpyrrolidon) un
ter Vakuum einzuschließen. Zu diesem Zeitpunkt betrug die
Sauerstoffkonzentration im Beutel 180 ppm.
Das Poly(vinylpyrrolidon) wurde zusammen mit dem Beutel
derselben Wärmebehandlung unterzogen, wie bei Beispiel 28
beschrieben. Der K-Wert des Poly(vinylpyrrolidon) betrug
nach der Wärmebehandlung 88, was bestätigte, daß sich der
K-Wert nicht verändert hatte (Absenkung = 1,1%).
Zunächst wurden 20 g pulverförmiges Poly(vinylpyrrolidon),
das einen K-Wert von 91 aufwies, in einen Glasbehälter ge
geben, der einen Inhalt von 100 ml aufwies und der mit ei
nem luftdichten Deckel und einem Sauerstoffsensor ausgerü
stet war. Dann wurde "Ageless SA", hergestellt von Mitsu
bishi Gas Chemical Co., Inc. auf der Rückseite des Deckels
befestigt, der Behälter mit dem Deckel luftdicht verschlos
sen und für 24 h in diesem Zustand belassen. Danach betrug
die Sauerstoffkonzentration im Behälter 700 ppm.
Das Poly(vinylpyrrolidon) wurde zusammen mit dem Behälter
derselben Wärmebehandlung unterzogen, wie bei Beispiel 28
beschrieben. Der K-Wert des Poly(vinylpyrrolidon) betrug
nach der Wärmebehandlung 89, was bestätigte, daß sich der
K-Wert nicht verändert hatte (Absenkung = 2,2%).
In der gleichen Weise wie bei Beispiel 28 beschrieben wurde
das pulverförmige Poly(vinylpyrrolidon) unter gasförmigem
Stickstoff verschlossen, mit dem Unterschied, daß das pul
verförmige Poly(vinylpyrrolidon) durch ein pulverförmiges
Vinylpyrrolidon/Vinylacetatcopolymer (Gewichtsverhältnis
bei der Copolymerisierung = 20/80) ersetzt wurde, das einen
K-Wert von 70 aufwies.
Das Poly(vinylpyrrolidon) wurde zusammen mit dem Behälter
derselben Wärmebehandlung unterzogen, wie bei Beispiel 28
beschrieben. Der K-Wert des Poly(vinylpyrrolidon) betrug
nach der Wärmebehandlung 70, was bestätigte, daß sich der
K-Wert nicht verändert hatte.
Wie in Beispiel 28 beschrieben wurde ein Glasbehälter, in
den pulverförmiges Poly(vinylpyrrolidon), das einen K-Wert
von 91 aufwies, gegeben worden war, in eine Glove-box ge
stellt und luftdicht verschlossen, wobei kein gasförmiger
Stickstoff in die Glove-box eingeführt wurde. Zu diesem
Zeitpunkt betrug die Sauerstoffkonzentration in der Glove
box 20,95%.
Das Poly(vinylpyrrolidon) wurde derselben Wärmebehandlung
unterzogen, wie bei Beispiel 28 beschrieben. Der K-Wert des
Poly(vinylpyrrolidon) erniedrigte sich auf 84 (Absenkung =
7,7%).
Wie in Beispiel 28 beschrieben, wurde ein Glasbehälter, in
den pulverförmiges Poly(vinylpyrrolidon), das einen K-Wert
von 91 aufwies, gegeben worden war, in eine Glove-box ge
stellt. Anschließend wurde für ungefähr 30 Minuten ein Gas
gemisch aus gasförmigem Stickstoff und Luft in die Glove
box eingeleitet, um die Sauerstoffkonzentration in der
Glove-box auf 8% abzusenken, und der Behälter dann luft
dicht verschlossen um das Poly(vinylpyrrolidon)-Pulver un
ter dem Gasgemisch einzuschließen.
Das Poly(vinylpyrrolidon) wurde derselben Wärmebehandlung
unterzogen, wie bei Beispiel 28 beschrieben. Der K-Wert des
Poly(vinylpyrrolidon) erniedrigte sich auf 84 (Absenkung =
6,6%).
Wie in Beispiel 29 beschrieben wurde ein Glasbehälter, in
den eine 20%-ige wäßrige Lösung von Poly(vinylpyrrolidon),
das einen K-Wert von 91 aufwies, gegeben worden war, in
eine Glove-box gestellt und luftdicht verschlossen, wobei
kein gasförmiger Stickstoff in die Glove-box eingeführt
wurde. Zu diesem Zeitpunkt betrug die Sauerstoffkonzentra
tion in der Glove-box 20,95%.
Das Poly(vinylpyrrolidon) wurde derselben Wärmebehandlung
unterzogen, wie bei Beispiel 29 beschrieben. Der K-Wert des
Poly(vinylpyrrolidon) erniedrigte sich auf 85 (Absenkung =
6,6%).
Verschiedene Merkmale der Erfindung können verändert wer
den, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen. Die oben
ausgeführte Beschreibung der Erfindung dient nur zur Ver
deutlichung und soll den Umfang der Erfindung, wie er durch
die anliegenden Ansprüche und deren Äquivalente wiedergege
ben ist, nicht beschränken.
Claims (14)
1. Vinylpyrrolidon-Polymer, enthaltend zumindest ein An
tioxidationsmittel in einem Anteil bezogen auf das Vinyl
pyrrolidon-Polymer von 0,00001 bis 30 Gew.-%.
2. Vinylpyrrolidon-Polymer nach Anspruch 1, wobei das An
tioxidationsmittel eine Verbindung mit einer phenolischen
Hydroxygruppe ist.
3. Vinylpyrrolidon-Polymer nach Anspruch 1, wobei das An
tioxidationsmittel eine Verbindung der allgemeinen Formel
(1) und/oder (2) ist:
wobei R1 , R2, R3, R4 und R5 jeweils unabhängig voneinander zumindest ein Mitglied aus der Gruppe sind, die gebildet wird von Wasserstoffatom, Alkylgruppen, substituierten Al kylgruppen, Arylgruppen, sowie substituierten Arylgruppen, wobei R1 und R2, oder R3 und R4, miteinander unter Ausbildung einer cyclischen Struktur verbunden sein können.
wobei R1 , R2, R3, R4 und R5 jeweils unabhängig voneinander zumindest ein Mitglied aus der Gruppe sind, die gebildet wird von Wasserstoffatom, Alkylgruppen, substituierten Al kylgruppen, Arylgruppen, sowie substituierten Arylgruppen, wobei R1 und R2, oder R3 und R4, miteinander unter Ausbildung einer cyclischen Struktur verbunden sein können.
4. Vinylpyrrolidon-Polymer nach Anspruch 1, wobei das An
tioxidationsmittel zusammen mit einem Radikalfänger und ei
nem Zersetzungsmittel für Peroxide enthalten ist.
5. Vinylpyrrolidon-Polymer nach einem der Ansprüche 1 bis
4, wobei weiter ein Inhibitor gegen die Bildung von Radika
len enthalten ist.
6. Vinylpyrrolidon-Polymer, das so eingestellt ist, daß
die prozentuale Abnahme des K-Wertes, wie er durch die Fi
kentscher-Gleichung definiert ist, weniger als 5% beträgt,
wenn das Vinylpyrrolidon-Polymer einem Test unter verschärf
ten Bedingungen unterworfen wird, bei dem das Vinylpyrroli
don-Polymer für 2 Stunden in Luft bei Normaldruck auf 120°C
erwärmt wird.
7. Vinylpyrrolidon-Polymer, das so eingestellt ist, daß
die prozentuale Abnahme des K-Wertes, wie er durch die Fi
kentscher-Gleichung definiert ist, weniger als 5% beträgt,
wenn das Vinylpyrrolidon-Polymer einem beschleunigten Test
unterzogen wird, bei dem das Vinylpyrrolidon-Polymer für 14
Tage auf 50°C erwärmt wird.
8. Vinylpyrrolidon-Polymer nach einem der Ansprüche 1 bis
7, wobei der pH einer wäßrigen Lösung, deren Konzentration
5 Gew.-% beträgt, im Bereich von 4 bis 12 gewählt ist.
9. Harzzusammensetzung, umfassend als Harzkomponente ein
Vinylpyrrolidon-Polymer, sowie weiter umfassend zumindest
ein Antioxidationsmittel in einem Anteil von, bezogen auf
das Vinylpyrrolidon-Polymer, 0,00001 bis 30 Gew.-%.
10. Verfahren zur Stabilisierung eines Vinylpyrrolidon-Po
lymeren, umfassend einen Schritt, in dem das Vinylpyrroli
don-Polymere mit zumindest einem Antioxidationsmittel in
einem Anteil von bezogen auf das Vinylpyrrolidon-Polymer
0,00001 bis 30 Gew.-% vermischt wird.
11. Konservierungsverfahren für ein Vinylpyrrolidon-Poly
mer, welches einen Schritt umfaßt, in dem die Sauerstoff
konzentration einer Gasphase, die mit dem Vinylpyrrolidon-
Polymer in Berührung steht, auf einen Wert von weniger als
50.000 ppm verringert wird.
12. Konservierungsverfahren für ein Vinylpyrrolidon-Poly
mer nach Anspruch 11, welches weiter einen Schritt umfaßt,
in dem das Vinylpyrrolidon-Polymer in einen luftdichten Be
hälter gegeben wird und der Behälter evakuiert wird.
13. Konservierungsverfahren für ein Vinylpyrrolidon-Poly
mer nach einem der Ansprüche 11 oder 12, welches weiter ei
nen Schritt umfaßt, in dem das Vinylpyrrolidon-Polymer in
einen luftdichten Behälter gegeben wird und die Luft im Be
hälter gegen ein Inertgas und/oder gasförmige Kohlensäure
ausgetauscht wird.
14. Konservierungsverfahren für ein Vinylpyrrolidon-Poly
mer nach einem der Ansprüche 11 bis 13, welches weiter ei
nen Schritt umfaßt, in dem das Vinylpyrrolidon-Polymer in
einen luftdichten Behälter gegeben wird, wobei zumindest
ein Sauerstoff aufnehmendes Agens zusammen mit dem Vinyl
pyrrolidon-Polymer in dem Behälter eingeschlossen wird.
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