DE1494336C - Use of a stabilizer combination for the roll stabilization of olefin polymers - Google Patents
Use of a stabilizer combination for the roll stabilization of olefin polymersInfo
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Description
Verbindungconnection
Die Erfindung betrifft eine Verwendung einer Stabilisatorkombination aus einer organischen Phosphorverbindung und einem organischen Metallsalz zur Wärmestabilisierung von Olefinpolymerisaten.The invention relates to a use of a stabilizer combination from an organic phosphorus compound and an organic metal salt for the heat stabilization of olefin polymers.
Polypropylen ist ein zähes, hochschmelzendes polymeres Material, dessen Beständigkeit aber in mancher Hinsicht viel zu wünschen übrigläßt. Das Polymerisat neigt zu einem raschen Abfall der Schmelzviskosität und einer Versprödung, wenn man es während der Zeiträume, welche Mahl-, Kalandrier-, Strangpreß-, Spritzguß- und Faserherstellungsverfahren benötigen, auf erhöhten Temperaturen hält. Diese Verschlechterung ist besonders stark, wenn das Polymerisat im geschmolzenen Zustand in Gegenwart von Sauerstoff, z. B. Luft, bearbeitet wird. Polymerisatformlinge, die nach Verfahren der genannten Art auf geeigneten Vorrichtungen hergestellt worden sind, neigen dazu, sich zu verfärben, zu werfen oder zu verziehen, zu reißen und an den Kanten pulverisiert zu werden, wenn sie der Einwirkung des Sonnenlichtes ausgesetzt sind und altern, insbesondere beim Erhitzen auf mäßig erhöhte Temperaturen, wie bei beschleunigten Alterungen. In Gegenwart von Sauerstoff wird das Problem besonders akut.Polypropylene is a tough, high-melting polymeric material, but some are resistant to it Leaves a lot to be desired. The polymer tends to drop rapidly in melt viscosity and embrittlement if it is used during the periods of time, which grinding, calendering, extrusion, Injection molding and fiber manufacturing processes require holding at elevated temperatures. This deterioration is particularly strong when the polymer is molten in the presence of oxygen, e.g. B. air is processed. Polymer moldings, which have been produced using methods of the type mentioned on suitable devices, tend to discolor, toss or warp, crack and pulverize around the edges when they are exposed to sunlight and age, especially when heated to moderately elevated temperatures, such as accelerated aging. In the presence of oxygen the problem becomes particularly acute.
Polypropylen ist für die Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften besonders anfällig, wenn es der Einwirkung hoher Temperaturen, in der Größenordnung von 1500C und darüber, unterliegt. Bei solchen Temperaturen findet anscheinend eine thermische Rißbildung im Polypropylen statt, und viele der Stabilisatoren, die bei anderen Verarbeitungsbedingungen die Beständigkeit verbessern, neigen dazu, die Beständigkeit des Polypropylens gegen thermische Rißbildung zu verschlechtern. Stabilisatoren, mit denen allein für sich die Hochtemperaturbeständigkeit verbessert wird, werden in Gegenwart von Stabilisatoren, die zur Berichtigung anderer Verschlechterungsneigungen zugesetzt werden, leicht unwirksam. ' ιPolypropylene is particularly susceptible to deterioration in physical properties when it is exposed to high temperatures, of the order of 150 ° C. and above. Thermal cracking of the polypropylene appears to occur at such temperatures, and many of the stabilizers that improve resistance under other processing conditions tend to decrease the thermal cracking resistance of the polypropylene. Stabilizers which alone improve the high-temperature resistance are easily ineffective in the presence of stabilizers which are added to correct other tendencies to deteriorate. 'ι
Die Verwendung nachstehender Verbindungen zum Stabilisieren von Polyolefinen ist bekannt: Aus der
,0 Triphenylphosphit...
Diphenylphosphit ..;The use of the following compounds to stabilize polyolefins is known: From the, 0 triphenyl phosphite ...
Diphenyl phosphite ..;
Gewichtsteile Parts by weight
0,3 0,30.3 0.3
SchmelzindexMelt index
(anfänglich) (initially)
2,9 1,82.9 1.8
(nach(after
30 Min.30 min.
bei 316° C)at 316 ° C)
6,3 über 1006.3 over 100
Bei der außerordentlich starken thermischen Belastung des Materials in diesem Versuch zeigt sich das Triphenylphosphit dem Diphenylphosphit eindeutig überlegen. Um so überraschender ist es daher, wenn bei der Kombination von organischen sauren Phosphorsäureestern der phosphorigen Säuren mit Metallseifen und gegebenenfalls mit weiteren Stabilisatoren, wie Phenolen, gemäß der vorliegenden Erfindung bessere Ergebnisse erzielt werden als mit den bekannten, neutrale Triphosphite enthaltenden Kombina-This is shown by the extraordinarily high thermal load on the material in this experiment Triphenyl phosphite is clearly superior to diphenyl phosphite. It is therefore all the more surprising when when combining organic acidic phosphoric acid esters of phosphorous acids with metal soaps and optionally with further stabilizers, such as phenols, according to the present invention better results can be achieved than with the known, neutral triphosphite-containing combinations
,. tionen.,. options.
Gegenstand der Erfindung ist eine Verwendung einer Stabilisatorkombination ausThe invention relates to the use of a stabilizer combination
a) einer organischen Phosphorverbindung,a) an organic phosphorus compound,
b) einem Metallsalz eines mehrwertigen Metalls und einer organischen Säure mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen und gegebenenfalls zusätzlichb) a metal salt of a polyvalent metal and an organic acid having 6 to 24 carbon atoms and possibly additionally
c) einem bekannten Polyolefinstabilisator zur Wärmestabilisierung.von Olefinpolymerisaten,c) a known polyolefin stabilizer for heat stabilization of olefin polymers,
die dadurch gekennzeichnet ist, daß als a) ein organischer Phosphorsäureester der phosphorigen Säure, dem die Strukturformel der phosphorigen Säure H3PO3 zugrunde liegt und der mindestens 1 aktives Wasserstoffatom enthält, verwendet wird.which is characterized in that an organic phosphoric acid ester of phosphorous acid, which is based on the structural formula of the phosphorous acid H 3 PO 3 and which contains at least 1 active hydrogen atom, is used as a).
Die Reinheit von Propylenpolymerisaten, der Abbaugrad und die Beständigkeit gegen Versprödung bei erhöhten Temperaturen während langer Zeiträume stellen Eigenschaften dar, deren Bewertung an Hand einer Beobachtung der Veränderung des Schmelzindex des Polymerisates bei Einwirkung bestimmter Temperaturen während eines bestimmten Zeitraums möglich ist. Die Stärke der Schmelzindex-Erhöhungen und die Stärke der Verschlechterung der obengenannten physikalischen Eigenschaften des Polymerisates stehen in einem direkten Zusammenhang.The purity of propylene polymers, the degree of degradation and the resistance to embrittlement at elevated temperatures for long periods of time represent properties, their evaluation on the basis of an observation of the change in the melt index of the polymer under the action of certain Temperatures during a certain period is possible. The strength of the melt index increases and the degree of deterioration in the above physical properties of the polymer are directly related.
IOIO
Die erfindungsgemäß verwendeten Stabilisatorkombinationen setzen die Geschwindigkeit der Schmelzindexsteigerung bei erhöhten Temperaturen wesentlich herab und ergeben auch eine Verbesserung der Farbbeständigkeit und anderer wichtiger physikalischer Eigenschaften des Propylenpolymerisats.The stabilizer combinations used according to the invention set the rate of increase in the melt index significantly decrease at elevated temperatures and also result in an improvement in the Color fastness and other important physical properties of the propylene polymer.
Die erfindungsgemäß verwendeten organischen Phosphorsäureester der phosphorigen Säure können durch die FormelThe organic phosphoric acid esters of phosphorous acid used according to the invention can by the formula
y.\y. \
POHPOH
dargestellt werden. In dieser Formel bedeutet / einen organischen Rest oder Reste, der bzw. die über ein Sauerstoffatom am Phosphor sitzen. Der Rest/ kann einen heterocyclischen Ring bilden, der das Phosphoratom enthält, zwei organische Reste darstellen, die über Sauerstoff an dem dreiwertigen Phosphor sitzen, und auch eine zusätzliche OH-Gruppe aufweisen.being represented. In this formula / denotes an organic radical or radicals which are located on the phosphorus via an oxygen atom. The radical / can form a heterocyclic ring which contains the phosphorus atom, represent two organic radicals which are attached to the trivalent phosphorus via oxygen, and also have an additional OH group.
Diese Verbindungen sind bekannt und formelmäßig definierbar. Sie können in Form von dreiwertigem Phosphor und einer saueren Hydroxylgruppe These compounds are known and can be defined in terms of a formula. They can be in the form of trivalent Phosphorus and an acidic hydroxyl group
Ρ —Ο—Η Typische organische Phosphorsäureester der phosphorigen Säure im Rahmen dieser allgemeinen Formel sind:Ρ —Ο — Η Typical organic phosphoric acid esters of phosphorous acid within the scope of this general formula are:
R1OR 1 O
POHPOH
R2O R1OR 2 OR 1 O
b) POH HOb) POH HO
c) /0H R2Oc) / 0 HR 2 O
d) POH R7 d) POH R 7
oder in der vierbindigen tautomeren Form mit einer P—H-Bindungor in the four-bond tautomeric form with a P-H bond
3535
veranschaulicht werden, wobei man sie als tautomere Gemische auffassen kann, welche beide Formen im Gleichgewicht enthalten. Ein Merkmal, welches diese nicht vollständig veresterten phosphorigen Säuren von den tertiären Phosphiten und analogen Verbindungen des dreiwertigen Phosphors, wie den vollständig veresterten Phosphiten, Phosphiniten und tertiären Phosphinen unterscheidet, besteht — wie in der Formelare illustrated, and they can be understood as tautomeric mixtures which contain both forms in Balance included. A characteristic that these not fully esterified phosphorous acids of the tertiary phosphites and analogous compounds of trivalent phosphorus, such as the complete esterified phosphites, phosphinites and tertiary phosphines is made up of - like in the formula
7\7 \
POH e)POH e)
HOHO
POHPOH
II, a)II, a)
POHPOH
POHPOH
HI, a)HI, a)
HOP — OR1 HOP - OR 1
"0-R4-O-P"0-R 4 -OP
OR2 OR 2
OHOH
gezeigt — in dem Vorliegen mindestens eines aktiven Wasserstoffatoms (das bei einer Bestimmung nach Zerewitinoff durch Metalle, wie Natrium, oder das Grignard-Reagens ersetzbar ist). Die erfindungsgemäß verwendeten, organischen Phosphorsäureester der phosphorigen Säure unterscheiden sich von den organischen Phosphorsäuren durch die Umsetzung mit Oxydationsmitteln bei bestimmten Bedingungen unter Bildung der entsprechenden Phosphorsäurederivate, die ein zusätzliches Sauerstoffatom enthalten. Zur detaillierteren Erörterung der Struktur und Umsetzungen der Ester der phosphorigen Säuren sei, auf G. M. Kosolapoff, »Organo-phosphorus Compounds«, John Wiley &Sons, New York, 1951, insbesondere S. 144 und S. 193 bis 195, verwiesen.shown - in the presence of at least one active hydrogen atom (which in a determination according to Zerewitinoff can be replaced by metals such as sodium or the Grignard reagent). According to the invention used, organic phosphoric acid esters of phosphorous acid differ from the organic phosphoric acids by reacting with oxidizing agents under certain conditions with formation of the corresponding phosphoric acid derivatives which contain an additional oxygen atom. For a more detailed discussion of the structure and reactions of the esters of phosphorous acids, to G. M. Kosolapoff, "Organo-phosphorus Compounds", John Wiley & Sons, New York, 1951, especially p. 144 and p. 193 to 195, referenced.
b) HO—P— To-R4-O-Pb) HO-P-To-R 4 -OP
RiRi
OHOH
c) R^ /P-c) R ^ / P -
0-R4-O-P0-R 4 -OP
OR1 OR 1
OHOH
O—R,—Ο— ΡO— R, - Ο— Ρ
OHOH
e).R;he;
V/
O V /
O
P—P—
0-R4-O-P0-R 4 -OP
OR1 OR 1
OHOH
f)R;f) R;
O-R4-O-POR 4 -OP
OHOH
In diesen Formeln bedeuten R1 und R2 einwertige ίο organische aliphatische, aromatische und nicht aromatische, alicyclische Kohlenwasserstoff- oder heterocyclische Reste mit 1 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen und R3 und R4 zweiwertige organische aliphatische, aromatische oder nicht aromatische alicyclische Kohlenwasserstoff- oder heterocyclische Reste mit 2 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen. R1 und R2 in den Formeln der Gruppen I und III können gleich oder verschieden sein.In these formulas, R 1 and R 2 are monovalent ίο organic aliphatic, aromatic and non-aromatic, alicyclic hydrocarbon or heterocyclic radicals having 1 to about 30 carbon atoms and R 3 and R 4 are divalent organic aliphatic, aromatic or non-aromatic alicyclic hydrocarbon or heterocyclic radicals Radicals having 2 to about 30 carbon atoms. R 1 and R 2 in the formulas of groups I and III can be identical or different.
Die Verbindungen der Gruppe III sind polymerer Natur, wobei η die Zahl der wiederkehrenden, in den Klammern genannten Einheiten angibt, η kann einen Wert im Bereich von 1 bis etwa 30 haben.The compounds of group III are polymeric in nature, where η indicates the number of recurring units mentioned in brackets, η can have a value in the range from 1 to about 30.
Alle diese Verbindungen stellen organische Phosphorsäureester der phosphorigen Säure dar, in denen mindestens ein ersetzbares Wasserstoffatom im Molekül und vorzugsweise ein ersetzbares Wasserstoffatom je Phosphoratom der organischen phosphorigen Säure vorliegt. Die Verbindungen der Gruppen I und II stellen somit bevorzugte Verbindungen gemäß der Erfindung dar.All of these compounds are organic phosphoric acid esters of phosphorous acid, in which at least one replaceable hydrogen atom in the molecule and preferably one replaceable hydrogen atom present per phosphorus atom of the organic phosphorous acid. The compounds of groups I and II thus represent preferred compounds according to the invention.
Beispiele für die Verbindungen der Gruppe I sindExamples of the Group I compounds are
Di-{phenyl)-phosphit,
Monophenyl-phosphit,Di (phenyl) phosphite,
Monophenyl phosphite,
Mono-(diphenyl)-phosphit, HOMono- (diphenyl) phosphite, HO
Dikresyl-phosphit,
Di-(o-isooctylphenyl)-phosphit, Di-(p-äthylhexyl-phenyl)-pnosphit,
Di-(p-tert.-octyl-phenyl)-phosphit, Di-(dimethyl-phenyl)-phosphit,
Di-n-butyl-phosphit,
Di-2-äthylhexyl-phosphit,
Mono-2-äthylhexyl-phosphit, Diisooctyl-phosphit,
Monoisooctyl-phosphit,
Monododecyl-phosphit,
. 2-Äthylhexyl-phenyl-phosphit, 2-Äthylhexyl-(n-octylphenyl)-phosphit,
Monocyclo-hexylphosphit, Dicyclohexyl-phosphit,
Di-(2-cyclohexyl-phenyl)-phosphit, Di-a-naphthyl-phosphit,
Diphenyl-phenyl-phosphit,Dicresyl phosphite,
Di- (o-isooctylphenyl) phosphite, di- (p-ethylhexyl-phenyl) -pnosphite, di- (p-tert-octyl-phenyl) -phosphite, di- (dimethyl-phenyl) -phosphite, di-n -butyl-phosphite,
Di-2-ethylhexyl phosphite,
Mono-2-ethylhexyl phosphite, diisooctyl phosphite, monoisooctyl phosphite,
Monododecyl phosphite,
. 2-ethylhexyl-phenyl-phosphite, 2-ethylhexyl- (n-octylphenyl) -phosphite, monocyclo-hexyl-phosphite, dicyclohexyl-phosphite,
Di- (2-cyclohexyl-phenyl) -phosphite, di-a-naphthyl-phosphite,
Diphenyl-phenyl-phosphite,
Di-(diphenyl)-phosphit, Di-{2-phenyl-äthyl)-phosphit,Di- (diphenyl) -phosphite, di- {2-phenyl-ethyl) -phosphite,
Dibenzyl-phosphit, HODibenzyl phosphite, HO
Monobenzyl-phosphit,
n-Butylcresyl-phosphit,Monobenzyl phosphite,
n-butylcresyl phosphite,
Didodecyl-phosphit,Didodecyl phosphite,
Ditetrahydrofurfuryl-phosphit, undDitetrahydrofurfuryl-phosphite, and
Difuryl-phosphit,
benzolphosphonige Säure,
Mono-2-äthylhexyi-benzolphosphonit, Monophenyl-butanphosphonit,
Mono-2-butoxyäthyl-a-naphthalinphosphonit,
Mono-n-octyl-cyclohexanphosphonit, a-toluolphosphonige Säure,Difuryl phosphite,
benzenephosphonous acid,
Mono-2-ethylhexyi-benzene phosphonite, monophenyl butane phosphonite, mono 2-butoxyethyl a-naphthalene phosphonite, mono-n-octyl cyclohexane phosphonite, a-toluene phosphonous acid,
diphenyl-phosphinige Säure,
dibutyl-phosphinige Säure,
Benzylmethylphosphinige Säure.diphenyl phosphinous acid,
dibutyl phosphinous acid,
Benzylmethylphosphinous acid.
Beispiele für Verbindungen der Gruppe II sindExamples of Group II compounds are
Äthylen-phosphit,Ethylene phosphite,
Propan-1,3-cycL-phosphit,Propane-1,3-cycL-phosphite,
l-Methyl-propan-l^-cycl.-phosphit,l-methyl-propane-l ^ -cycl.-phosphite,
2,2-Dimethylpropan-l,3-cycl.-phosphit,2,2-dimethylpropane-1,3-cycl.-phosphite,
1,3-Diphenylpropan-l ,3-cycL-phosphit,1,3-diphenylpropane-1,3-cycL-phosphite,
Butan-l^-cycL-phosphit,Butane-l ^ -cycL-phosphite,
4-Methylbutan-l,3-cycl.-phosphit,4-methylbutane-1,3-cycl.-phosphite,
S-Methylbutan-l^-cycl.-phosphit,S-methylbutane-l ^ -cycl.-phosphite,
4-Phenylbutan-l ,3-cycl.-phosphit,4-phenylbutane-1,3-cycl.-phosphite,
3-Cyclohexylheptan-l ,3-cycL-phosphit,3-cyclohexylheptane-l, 3-cycL-phosphite,
1,3,7-TriisopropyIheptan-l ,3-cycl.-phosphit und Cyclohexan-l^-cycl.-phosphit.1,3,7-triisopropylheptane-1,3-cycl.-phosphite and Cyclohexane-l ^ -cycl.-phosphite.
Beispiele für Verbindungen im Rahmen der Gruppen III, a) und III, b) sind solche, bei denen R4 Neopentylen, Äthylen, Propylen-1,2, Propylen-1,3, Butylen-1,4, Butylen-1,3, Pentamethylen, Hexamethylen, Octamethylen, Decamethylen, Cyclohexylen, n-Butyliden und Diphenylmethan ist. In diesen Verbindüngen können R1 und R2 Wasserstoff, Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Isopropyl, Isobutyl, Isoamyl, Phenyl, Cyclohexyl und Naphthyl sein.Examples of compounds within groups III, a) and III, b) are those in which R 4 is neopentylene, ethylene, 1,2-propylene, 1,3-propylene, 1,4-butylene, 1,3-butylene , Pentamethylene, hexamethylene, octamethylene, decamethylene, cyclohexylene, n-butylidene and diphenylmethane. In these compounds, R 1 and R 2 can be hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl, isopropyl, isobutyl, isoamyl, phenyl, cyclohexyl and naphthyl.
Beispiele für Verbindungen der Gruppe III, b) sind diejenigen Verbindungen, bei denen R1 und R4 eine
der oben in Verbindung mit III, a) und III, b) genannten Gruppen bedeuten und R3 einer der Reste der
Verbindungen der Gruppe II ist.
Beispiele für die Gruppe III, a) sindExamples of compounds of group III, b) are those compounds in which R 1 and R 4 are one of the groups mentioned above in connection with III, a) and III, b) and R 3 is one of the radicals of the compounds of group II .
Examples of group III, a) are
-P-O
0-PO
0
C4H9 C 4 H 9
O-O-
POH OPOH O
C4H9 C 4 H 9
O—O-
Beispiele für die Gruppe III, b) sindExamples of group III, b) are
-P-O-P-O
C4H9 C 4 H 9
O—O-
HOHO
-P-O-P-O
O—O-
Beispiele für die Gruppen III, c), III, d), III, e) und III, f) sindExamples of groups III, c), III, d), III, e) and III, f) are
HOHO
— P- P
CHCH
HOHO
HOHO
—ρ—ο—Ρ — ο
C2H5 C 2 H 5
HOHO
OC3H7 OC 3 H 7
HOHO
— P- P
(C3H6)(C 3 H 6 )
L C3H7 LC 3 H 7
— P- P
C3H6OC 3 H 6 O
C=OC = O
Als mehrwertiges Metall des Metallsalzes kommt jedes Metall der Gruppe II des Penodensystems der Elemente in Betracht, wie Zink, Calcium, Cadmium, Barium, Magnesium und Strontium. Die Alkalisalze und Schwermetallsalze, wie Bleisalze, liefern keine zufriedenstellenden Ergebnisse. Die Säure kann eine beliebige organische, nicht stickstoffhaltige Monocarbonsäure mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen sein. Die aliphatischen, aromatischen, alicyclischen und sauerstoffhaltigen heterocyclischen organischen Säuren sind als Klasse geeignet. Unter »aliphatischer Säure« ist jede eine offene Kette aufweisende Carbonsäure zu verstehen, die, wenn gewünscht, mit nicht reaktionsfähigen Gruppen, wie Halogen, Schwefel und Hydroxyl, substituiert sein kann. Unter »alicy-The polyvalent metal of the metal salt is any metal from group II of the penode system Elements into consideration, such as zinc, calcium, cadmium, barium, magnesium and strontium. The alkali salts and heavy metal salts such as lead salts do not give satisfactory results. The acid can be a any organic, non-nitrogenous monocarboxylic acid having 6 to 24 carbon atoms. The aliphatic, aromatic, alicyclic and oxygenated heterocyclic organic acids are suitable as a class. "Aliphatic acid" is any open chain carboxylic acid to understand, if desired, with non-reactive groups such as halogen, sulfur and hydroxyl, may be substituted. Under »alicy-
clisch« ist jede cyclische Säure zu verstehen, derenevery cyclic acid is to be understood clisch, whose
Ring nicht aromatisch ist und allein von Kohlenstoff-Ring is not aromatic and consists solely of carbon
- atomen gebildet wird; wenn gewünscht, können solche- atoms are formed; if desired, such
Säuren inerte, nicht reaktionsfähige Substituenten, wie Halogen, Hydroxyl, Alkyl und Alkenyl aufweisen und mit anderen carbocyclischen Ringstrukturen kondensiert sein. Die sauerstoffhaltigen heterocyclischen Verbindungen können aromatischer oder nicht aromatischer Natur sein und können in der Ringstruktur Sauerstoff und Kohlenstoff enthalten, wie die alkylsubstituierte Furancarbonsäure. Die aromatischen Säuren können in gleicher Weise nicht reaktionsfähige Ringsubstituenten, wie Halogen, Alkyl und Alkenyl,Acids have inert, non-reactive substituents such as halogen, hydroxyl, alkyl and alkenyl and condensed with other carbocyclic ring structures. The oxygen-containing heterocyclic ones Compounds can be aromatic or non-aromatic in nature and can be in the ring structure Contain oxygen and carbon, like the alkyl-substituted Furancarboxylic acid. The aromatic acids can be unreactive in the same way Ring substituents such as halogen, alkyl and alkenyl,
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aufweisen und mit anderen gesättigten oder aromatischen Ringen kondensiert sein.have and condensed with other saturated or aromatic rings.
Die wasserunlöslichen "Salze werden bevorzugt, da sie bei Berührung des Plastes mit Wasser nicht ausgelaugt werden. Diese Salze sind nach den üblichen Reaktionsarten erhältlich, wie durch Mischen der Säure, des Säurechlorids oder des Säureanhydrids mit dem entsprechenden Oxid oder Hydroxid des Metalls in einem flüssigen Lösungsmittel und, wenn erforderlich, Erhitzen bis zur vollständigen Salzbildung. The "water-insoluble" salts are preferred because they do not leach out when the plastic comes into contact with water will. These salts can be obtained by the usual types of reaction, such as mixing the Acid, acid chloride or acid anhydride with the corresponding oxide or hydroxide of the Metal in a liquid solvent and, if necessary, heating until complete salt formation.
Die erfindungsgemäß verwendete Stabilisatorkombination ist für sich allein für die Stabilisierung von Olefin- und insbesondere Propylenpolymerisate^ wirksam. Ihre Wirksamkeit zeigt sich besonders an einer erhöhten Beständigkeit gegen eine Erhöhung des Schmelzindex bei Einwirkung erhöhter Temperaturen. Die neue Stabilisatorkombination kann auch in Verbindung mit anderen Propylenpolymerisat-Stabilisatoren unter Erzielung technischer Vorteile verwendet werden.The stabilizer combination used according to the invention is on its own for the stabilization of Olefin and especially propylene polymers ^ effective. Their effectiveness is particularly evident an increased resistance to an increase in the melt index when exposed to elevated temperatures. The new stabilizer combination can also be used in conjunction with other propylene polymer stabilizers can be used to achieve technical advantages.
In vielen Fällen wird eine verstärkte oder synergistische Wirkung erhalten. Zu solchen zusätzlichen Stabilisatoren gehören beispielsweise Phenole, organische Triphosphite, Thiodipropionsäureester, organische Mercaptane und organische Polysulfide.In many cases an enhanced or synergistic effect is obtained. To such additional Stabilizers include, for example, phenols, organic triphosphites, thiodipropionic acid esters, organic Mercaptans and organic polysulfides.
Wenn der Stabilisator aus einem organischen Phosphorsäureester der phosphorigen Säure und einem Salz eines mehrwertigen Metalls in Verbindung mit einem Phenol eingesetzt wird, zeigt sich die verstärkte Stabilisierwirkung an einer verbesserten Beständigkeit gegen Gelbfärbung und an einer langen Lebenszeit, die in Form einer Beständigkeit gegen Versprödung und Ausbildung von Klebrigkeit bei erhöhten Temperaturen zum Ausdruck kommt. Die Phenol-Stabilisatoren enthalten eine oder mehrere phenolische Gruppen und können einen oder mehrere Phenolkerne aufweisen. Der Phenolkern kann darijber hinaus eine Oxy- oder Thioäthergruppe aufweisen. When the stabilizer consists of an organic phosphoric acid ester of phosphorous acid and a Salt of a polyvalent metal is used in conjunction with a phenol, which shows the enhanced Stabilizing effect on an improved resistance to yellowing and on a long one Lifetime, which in the form of resistance to embrittlement and the formation of stickiness elevated temperatures is expressed. The phenol stabilizers contain one or more phenolic groups and can have one or more phenolic nuclei. The phenolic nucleus can over it also have an oxy or thioether group.
Die alkylsubstituierten Phenole und die mehrkernigen Phenole, die einen höheren Siedepunkt aufweisen, werden auf Grund ihrer geringeren Flüchtigkeit bevorzugt. Es kann eine einzige Alkylgruppe oder eine Anzahl von Alkylgruppen mit 1 oder mehr Kohlenstoffatomen vorliegen. In der Alkylgruppe oder den Alkylgruppen einschließlich aller Alkylengruppen zwischen Phenolkernen sind vorzugsweise mindestens 4 Kohlenstoffatome versammelt. Die Verträglichkeit mit Polypropylen ist um so besser, je länger die Alkyl- oder Alkylenkette ist, da die phenolische Verbindung dann stärker den Charakter eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs erlangt, und die Zahl der Alkylkohlenstoffatome ist dementsprechend nicht begrenzt. Im Hinblick auf die Verfügbarkeit weisen die Verbindungen gewöhnlich in einer Alkyl-, Alicycliden- und Alkylengruppe nicht mehr als etwa 18 Kohlenstoffatome und insgesamt nicht mehr als etwa 50 Kohlenstoffatome auf. Die Verbindungen können ein bis vier Alkylreste je Phenolkern aufweisen.The alkyl-substituted phenols and the polynuclear phenols, which have a higher boiling point, are preferred because of their lower volatility. It can be a single alkyl group or there are a number of alkyl groups having 1 or more carbon atoms. In the alkyl group or the alkyl groups including all alkylene groups between phenol nuclei are preferred at least 4 carbon atoms gathered. The compatibility with polypropylene is all the better The longer the alkyl or alkylene chain is because the phenolic compound then has stronger character of an aliphatic hydrocarbon, and the number of alkyl carbon atoms is accordingly not limited. In terms of availability, the connections usually have a Alkyl, alicyclidene, and alkylene groups no more than about 18 carbon atoms and no total has more than about 50 carbon atoms. The compounds can have one to four alkyl radicals per phenol nucleus exhibit.
Bei den bicyclischen Phenolen, die auf Grund ijirer überlegenen Stabilisierwirkung bevorzugt werden, können die Ringe durch. Thio- oder Oxyäthergruppen oder durch Alkylen-, Alicyclen- oder Arylengruppen verknüpft sein.With the bicyclic phenols, which due to ijirer superior stabilizing effect are preferred, the rings can through. Thio or oxyether groups or be linked by alkylene, alicyclic or arylene groups.
Wenn der Stabilisator aus organischem Phosphorsäureester der phosphorigen Säure und Salz des mehrwertigen Metalls in Verbindung mit Triphosphit eingesetzt wird, zeigt sich die verstärkte Wirkung an einer Beseitigung der sonst beim Altern von verhältnismäßig großen Mengen an Triphosphit hervorgerufenen Verfärbung. Dies ermöglicht die Verwendung größerer Mengen an Triphosphit.When the stabilizer consists of organic phosphoric acid ester of phosphorous acid and salt of polyvalent Metal is used in conjunction with triphosphite, the increased effect is evident an elimination of the relatively large amounts of triphosphite otherwise produced by aging Discoloration. This enables larger amounts of triphosphite to be used.
Das Triphosphit kann jedes organische Triphosphit sein, das an Phosphor über Sauerstoff oder Schwefel oder ein Gemisch der gleichen drei Gruppen in Form von Aryl-, Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- bzw. Alkarylgruppen in beliebigen Kombinationen sitzt. Der Begriff »organischer Phosphittriester« umschließt hier Oxo-, Thio- und gemischte Oxo-Thio-Phosphite. Gewöhnlich weist das Phosphit nicht mehr als etwa 60 Kohlenstoffatome auf.The triphosphite can be any organic triphosphite which is attached to phosphorus via oxygen or Sulfur or a mixture of the same three groups in the form of aryl, alkyl, cycloalkyl, aralkyl or Alkaryl groups are seated in any combination. The term "organic phosphite triester" includes here oxo-, thio- and mixed oxo-thio-phosphites. Usually the phosphite has no more than about 60 carbon atoms.
Wenn der Stabilisator aus organischem Phosphorsäureester der phosphorigen Säure und Salz des mehrwertigen Metalls in Verbindung mit einem Thiodipropionät verwendet wird, zeigt sich die Verbesserung an einer wesentlich längeren Beständigkeit gegen Versprödung und Ausbildung einer Klebrigkeit bei erhöhten Temperaturen. Das Thiodipropionat bzw. der Thiodipropionsäureester hat die FormelIf the stabilizer consists of organic phosphoric acid ester of phosphorous acid and salt of polyvalent metal used in conjunction with a thiodipropionate shows the improvement significantly longer resistance to embrittlement and stickiness elevated temperatures. The thiodipropionate or the thiodipropionic acid ester has the formula
R10 OCCH2CH2 — S — CH2CH2CO OYR 1 0 OCCH 2 CH 2 - S - CH 2 CH 2 CO OY
Hierin ist R1 ein organischer Rest R in Form von Kohlenwasserstoffresten, wie Alkyl, Alkenyl, Aryl, Cycloalkyl, gemischtem Alkyl-Aryl und gemischtem Alkyl-Cycloalkyl, Hydroxyalkyl und Hydroxyoxyalkylen sowie Estern derselben mit aliphatischen Carbonsäuren und wird Y von (a) Wasserstoff, (b) einem zweiten R-Rest R2, der gleich oder ungleich dem Rest R1 sein kann, (c) einer polymeren Kette von η Thiodipropionat-Einheiten der FormelHere, R 1 is an organic radical R in the form of hydrocarbon radicals, such as alkyl, alkenyl, aryl, cycloalkyl, mixed alkyl-aryl and mixed alkyl-cycloalkyl, hydroxyalkyl and hydroxyoxyalkylene and esters thereof with aliphatic carboxylic acids and Y is (a) hydrogen, (b) a second R radical R 2 , which can be the same or different from the radical R 1 , (c) a polymeric chain of η thiodipropionate units of the formula
R10 [OCCH2 CH2SCH2CH2COOX OL1OCCH2CH2- S-CH2CH2COOZR 1 0 [OCCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 COOX OL 1 OCCH 2 CH 2 - SCH 2 CH 2 COOZ
worin Z Wasserstoff, R2 oder M bedeutet, η gleich der Zahl der Thiodipropionat-Einheiten in der Kette und X eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe des Typs von R1 ist und der Wert von η größer als 1 sein kann, wobei es mit Ausnahme der Bestimmung durch das Verhältnis der Kohlenstoff- zu Schwefelatomen in der untengenannten Weise für η keine obere Grenze gibt, oder (d) einem mehrwertigen Metall M der Gruppe II des Periodensystems der Elemente, wie Zink, Calcium, Cadmium, Barium, Magnesium und Strontium, gebildet.wherein Z is hydrogen, R 2 or M, η is equal to the number of thiodipropionate units in the chain and X is a divalent hydrocarbon group of the type of R 1 and the value of η can be greater than 1, with the exception of the determination by the ratio of carbon to sulfur atoms in the manner mentioned below does not give an upper limit for η, or (d) a polyvalent metal M of group II of the periodic table of the elements, such as zinc, calcium, cadmium, barium, magnesium and strontium.
Die Molekulargewichte der Reste R und Y werden so gewählt, daß das Thiodipropionat zusammen mit dem restlichen Molekül insgesamt etwa 10 bis 60 Kohlenstoffatome je Schwefelatom aufweist.The molecular weights of the radicals R and Y are chosen so that the thiodipropionate together with the remainder of the molecule has a total of about 10 to 60 carbon atoms each has sulfur atom.
Der Rest R dieser Ester ist wichtig, um eine Verträglichkeit mit dem Polypropylen zu erhalten. Der Rest Y ist zweckmäßig ein anderer Rest, R2 oder N oder ein Polymeres, wobei R ein ziemlich niedriges Molekulargewicht aufweist, um auf diese Weise einen Ausgleich in bezug auf die Erzielung der- optimalen Verträglichkeit und Nichtflüchtigkeit zu erzielen.The R group of these esters is important to obtain compatibility with the polypropylene. The radical Y is expediently another radical, R 2 or N or a polymer, where R has a fairly low molecular weight, in order to achieve a balance in this way with regard to achieving the optimum compatibility and non-volatility.
Wenn Y ein Metall ist, liefert das Thiodipropionat die vorteilhaften Eigenschaften des Salzes des mehrwertigen Metalls, das oben beschrieben ist.When Y is a metal, the thiodipropionate provides the beneficial properties of the polyvalent salt Metal described above.
Die Aryl-, Alkyl-, Alkenyl- und CycloalkylgruppenThe aryl, alkyl, alkenyl and cycloalkyl groups
können, wenn gewünscht, inerte, nicht reaktionsfähige Substituenten aufweisen, wie Halogen und andere carbocyclische und heterocyclische Ringstrukturen, die mit ihnen kondensiert sind.can, if desired, be inert or non-reactive Have substituents, such as halogen and other carbocyclic and heterocyclic ring structures, that are condensed with them.
Diese Thiodipropionate stellen zum größten Teil bekannte Verbindungen dar und lassen sich, soweit nicht verfügbar, leicht durch Veresterung von Thiodipropionsäure mit dem entsprechenden Alkohol herstellen. These thiodipropionates are for the most part known compounds and can be, as far as not available, easily by esterification of thiodipropionic acid with the appropriate alcohol.
Die erfindungsgemäß bevorzugt verwendete Stabilisatorkombination weist fünf Stabilisatoren auf, den organischen Phosphorsäureester der phosphorigen Säure, das Salz des mehrwertigen Metalls und einer organischen Säure, ein mehrwertiges Phenol, ein Triphosphit und ein Thiodipropionat. Diese fünf Stabilisatoren ergeben zusammen eine verstärkte Stabilisierung, die mit beliebigen drei Einzelstabilisatoren oder in Viererkombinationen nicht erzielbar ist. Allein vermögen die Komponenten dieses Stabilisatorsystems nur eine Verschlechterung in einer oder in zwei Beziehungen zu inhibieren, und es können recht große ~ -. Mengen notwendig sein, bevor irgendeine Wirkung J festzustellen ist. Die keinen organischen Phosphorsäureester der phosphorigen Säure und kein Salz des mehrwertigen Metalls darstellenden Komponenten können eine geringere Stabilisierwirkung als jede Komponente allein für sich zeigen. Das Phenol allein z. B. ergibt eine verbesserte Beständigkeit gegen Versprödung und Senkung der Schmelzviskosität bei erhöhten Temperaturen, ist aber in bezug auf die Beibehaltung der Färbung wenig von Wert. Das Triphosphit allein für sich ist in bezug auf eine Verhinderung der Verschlechterung der beiden erstgenannten Eigenschaften ein ziemlich schlechter Stabilisator, unterstützt aber die Beständigkeit gegen Verfärbung. Das Thiodipropionat selbst verbessert nur die Beständigkeit gegen Versprödung. Das mehrwertige Salz einer organischen Säure selbst verhindert eine Verfärbung, hat aber keine weitere Wirkung. In Kombinationen mit dem Phenol ist die Färbung schlechter als bei Verwendung des Salzes allein. In Kombinationen mit dem Triphosphit wird die gewöhn- -^ liehe Verfärbung verhindert, können aber beim Altern ) bei hohen Triphosphitkonzentrationen schwarze Flekken auftreten.The stabilizer combination preferably used according to the invention has five stabilizers, the organic phosphoric acid ester of phosphorous acid, the salt of the polyvalent metal and an organic acid, a polyvalent phenol, a triphosphite and a thiodipropionate. These five stabilizers together result in increased stabilization that cannot be achieved with any three individual stabilizers or in combinations of four. The components of this stabilizer system alone can only inhibit deterioration in one or two respects, and very large ~ -. Quantities may be necessary before any effect J can be observed. The components which do not represent an organic phosphoric acid ester of phosphorous acid or a salt of the polyvalent metal can exhibit a lower stabilizing effect than each component alone. The phenol alone e.g. B. provides improved resistance to embrittlement and lowering of melt viscosity at elevated temperatures, but is of little value in terms of retention of color. The triphosphite alone is a rather poor stabilizer in terms of preventing the deterioration of the former two properties, but it assists in the resistance to discoloration. The thiodipropionate itself only improves resistance to embrittlement. The polyvalent salt of an organic acid itself prevents discoloration, but has no other effect. In combination with the phenol, the coloring is worse than when the salt is used alone. In combination with the triphosphite, the usual discoloration is prevented, but black spots can appear on aging if the triphosphite concentrations are high.
Es ist im Hinblick hierauf überraschend, daß der organische Phosphorsäureester der phosphorigen-Säure, das Salz des mehrwertigen Metalls, das Phenol, das Triphosphit und das Thiodipropionat zusammen in der gleichen Menge nicht nur eine Verfärbung verhindern, sondern auch eine Versprödung inhibieren und der Erhöhung des Schmelzindex bei den Arbeitstemperaturen unter der diese begleitenden Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften Widerstand leisten und ferner die Beständigkeit gegen Verfärbung und Versprödung beim Altern ebenso weit über das Maß hinaus stark erhöhen, das mit den Komponenten einzeln erhältlich ist. Diese verstärkte Stabilisierungswirkung wird bei jedem Propylenpolymerisat unabhängig von dem Verfahren erhalten, nach welchem es hergestellt worden ist.In view of this, it is surprising that the organic phosphoric acid ester of phosphorous acid, the polyvalent metal salt, the phenol, the triphosphite and the thiodipropionate together in the same amount not only prevent discoloration, but also embrittlement inhibit and the increase in the melt index at the working temperatures below those accompanying them Resistance to deterioration in physical properties and also resistance to Increase discoloration and embrittlement with aging just as much beyond the level that comes with the components are available individually. This increased stabilizing effect is used with every propylene polymer obtained regardless of the method by which it was made.
Eine sehr kleine Menge der Stabilisatorkombination des organischen Phosphorsäureesters der phosphorigen Säure und des Salzes des mehrwertigen Metalls genügt mit oder ohne zusätzlichen Stabilisator, um die Beständigkeit gegen Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften, einschließlich z. B. der Beständigkeit gegen Verfärbung, bei den Bedingungen zu verbessern, denen das Olefinpolymerisat unterworfen wird. Mengen im Bereich von etwa 0,005 bis 2,5% vom Gewicht des Polymerisats führen zu einer zufriedenstellenden Verfärbungsbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen. Zur Erzielung einer optimalen Stabilisierung wird eine Menge von 0,01 bis 1% bevorzugt.A very small amount of the stabilizer combination of the organic phosphoric acid ester of the phosphorous Acid and the salt of the polyvalent metal are sufficient with or without an additional stabilizer, resistance to deterioration in physical properties including e.g. B. the resistance to discoloration, to improve under the conditions which the olefin polymer is subjected. Quantities in the range from about 0.005 to 2.5% of the weight of the polymer lead to a satisfactory discoloration resistance at elevated temperatures. To achieve an optimal Stabilization is preferred in an amount of 0.01 to 1%.
Wenn zur Erzielung zusätzlicher Stabilisierwirkungen zusätzliche Stabilisatoren verwendet werden, liegt die Gesamtmenge des Stabilisators im Bereich von etwa 0,005 bis 5, vorzugsweise 0,1 bis 2,5%.If additional stabilizers are used to achieve additional stabilizing effects, the total amount of stabilizer is in the range from about 0.005 to 5, preferably 0.1 to 2.5%.
Vorzugsweise enthält das Stabilisatorsystem etwa 0,001 bis 0,25% eines organischen Phosphorsäureesters der phosphorigen Säure, etwa 0,025 bis 0,75% eines Salzes des mehrwertigen' Metalls, etwa 0,025 bis 0,5% eines Phenols, etwa 0,01 bis 0,5% eines Triphosphits und etwa 0,05 bis 1% eines Thiodipropionats. The stabilizer system preferably contains about 0.001 to 0.25% of an organic phosphoric acid ester the phosphorous acid, about 0.025 to 0.75% of a salt of the polyvalent metal, about 0.025 up to 0.5% of a phenol, about 0.01 to 0.5% of a triphosphite, and about 0.05 to 1% of a thiodipropionate.
Die Stabilisatorkombination kann als einfaches Gemisch zubereitet werden, das vom Polymerisathersteller oder -verarbeiter dem Polymerisat einzuverleiben ist. Wenn die Bestandteile keine homogene Mischung oder Lösung bilden, kann man die Handhabung durch Verwendung eines inerten, organischen Lösungsmittel erleichtern.The stabilizer combination can be prepared as a simple mixture provided by the polymer manufacturer or processor is incorporated into the polymer. If the ingredients are not homogeneous Forming mixture or solution, one can manipulate by using an inert, organic Solvent easier.
Die Stabilisatorkombination gemäß der Erfindung ist auf Olefmpolymerisate anwendbar, die nach jedem der bekannten Verfahren, unter Verwendung der verfügbaren Katalysatoren, erhalten werden. Sie sind bei Olefinpolymerisaten wirksam, die von Katalysatorrückständen im wesentlichen frei sind, können aber auch unter Erzielung guter Ergebnisse bei katalysatorhaltigen Polymerisaten Verwendung'finden.The stabilizer combination according to the invention is applicable to olefin polymers, which after each the known processes using the available catalysts. you are effective with olefin polymers which are essentially free of catalyst residues but also with the achievement of good results in the case of catalyst-containing polymers use.
Ein Beispiel für ein sterisch reguläres Polypropylen ist ein isotaktisches Polypropylen, das eine Erweichungs- oder Warmbearbeitungstemperatur von etwa 177° C aufweist. Das feste Propylenpolymerisat kann zur Unterscheidung von anderen Polyolefinen durch eine Dichte im Bereich von 0,86 bis 0,91 und einen Schmelzpunkt von über 150° C definiert werden. Die erfindungsgemäß verwendbaren Stabilisatorkombinationen sind bei allen solchen Polypropylenen im Unterschied zu Polypropylenen in der Flüssigform oder in halbflüssigen oder gelartigen Formen, wie sie als Fette und Wachse Anwendung finden, anwendbar. Gemische von Olefinpolymerisaten, wie Propylenpolymerisaten, mit anderen verträglichen Polymerisaten und Mischpolymerisaten des Propylens mit mischpolymerisierbaren Monomeren, wie Äthylen und Buten, können ebenfalls gemäß der Erfindung stabilisiert werden. Zum Beispiel kann man durch den Zusatz eines organischen Phosphorsäureesters der phosphorigen Säure und eines Salzes des mehrwertigen Metalls, wenn gewünscht in Kombination mit anderen Propylenpolymerisat-Stabilisatoren, Gemische von Polyäthylen und Polypropylen und Mischpolymerisate von Propylen und Äthylen stabilisieren. Der Begriff »Propylenpolymerisat« umschließt in dem hier gebrauchten Sinn dementsprechend Homopolymerisate, wie Polypropylen, und Propylenmischpolymerisate wie auch, wie oben erörtert, Gemische von Propylenpolymerisaten.An example of a sterically regular polypropylene is an isotactic polypropylene, which has a softening or has a hot working temperature of about 177 ° C. The solid propylene polymer can to distinguish it from other polyolefins by a density in the range from 0.86 to 0.91 and one Melting point of over 150 ° C can be defined. the Stabilizer combinations which can be used according to the invention are in the case of all such polypropylenes Difference from polypropylenes in liquid form or in semi-liquid or gel-like forms like them are used as fats and waxes. Mixtures of olefin polymers, such as propylene polymers, with other compatible polymers and copolymers of propylene with copolymerizable monomers such as ethylene and butene can also be used according to the invention be stabilized. For example, one can add an organic phosphoric acid ester the phosphorous acid and a salt of the polyvalent metal, if desired in combination with other propylene polymer stabilizers, mixtures of polyethylene and polypropylene and copolymers stabilize propylene and ethylene. The term "propylene polymer" includes in corresponding to the sense used here homopolymers, such as polypropylene, and propylene copolymers as well as, as discussed above, mixtures of propylene polymers.
Die erfindungsgemäß verwendeten Stabilisatorkombinationen können auch bei Polyäthylen geringer Dichte, Ziegler-Polyäthylen, hochdichtem Polyäthylen, Polybuten-1, Poly-3-methylbuten-l, Poly-4-methylpenten-1 und Polystyrol Anwendung finden. Der Begriff »Olcfinpolymerisate« umfaßt sowohl Homo-The stabilizer combinations used according to the invention can also be used with low-density polyethylene, Ziegler polyethylene, high-density polyethylene, Polybutene-1, poly-3-methylbutene-1, poly-4-methylpentene-1 and polystyrene are used. The term "olefin polymers" includes both homo-
als auch Mischpolymerisate wie auch Gemische von Olefinpolymerisaten.as well as copolymers as well as mixtures of olefin polymers.
Die Stabilisatorkombination wird dem Polymerisat auf einer geeigneten Mischvorrichtung, wie einem Mahlwerk oder einem Banbury-Mischer einverleibt. Wenn die Schmelzviskosität des Propylenpolymerisate für den gewünschten Verwendungszweck zu hoch ist, kann das Propylenpolymerisat bearbeitet werden, bis seine Schmelzviskosität auf den gewünschten Bereich vermindert ist, bevor man die Stabilisatoren zusetzt. Es stehen jedoch heute Propylenpolymerisate mit für die Verarbeitung geeigneten Schmelzviskositäten zur Verfugung. Das Mischen wird fortgesetzt, bis das Gemisch im wesentlichen gleichmäßig ist. Die erhaltene Masse wird dann von der Mischvorrichtung abgenommen und auf die für den Vertrieb oder Einsatz gewünschter Größe und Form gebracht. Das stabilisierte Olefinpolymerisat kann, wie durch Mahlen, Kalandrieren, Strangpressen, Spritzgießen oder Faserherstellung, in der gewünschten Weise verfonnt werden. Das Harz zeigt bei solchen Arbeiten eine beträchtlich verbesserte Beständigkeit . gegen ein Absinken der Schmelzviskosität während des Erhitzens und ergibt allgemein eine bessere Beständigkeit gegen Verfärbung und Versprödung beim Altern und Erhitzen. .The stabilizer combination is added to the polymer on a suitable mixing device, such as a Incorporated into a grinder or a Banbury mixer. If the melt viscosity of the propylene polymer is too high for the desired use, the propylene polymer can be processed until its melt viscosity is reduced to the desired range before adding the stabilizers clogs. However, there are now propylene polymers with suitable for processing Melt viscosities available. Mixing is continued until the mixture is substantial is even. The resulting mass is then removed from the mixer and placed on the for brought to distribution or use of the desired size and shape. The stabilized olefin polymer can, such as by milling, calendering, extrusion, injection molding or fiber production, in the desired Wise to be written. The resin shows considerably improved durability in such work . against a decrease in melt viscosity during heating and generally gives better resistance against discoloration and embrittlement during aging and heating. .
Die stabilisierende Wirkung der erfindungsgemäß verwendeten Stabilisatorkombination wird in den folgenden Beispielen an Hand eines abgeänderten Prüfverfahrens (ASTM-Prüfnorm D 1238-57 T) zur Bestimmung des Schmelzindex bewertet. Die Bestimmung erfolgt bei einer Belastung des »Plastometer«- Kolbens mit 2160 g, wobei der Schmelzindex vor und nach 30 Minuten Erhitzen des Polymerisats in einer Form auf 3160C verglichen wird. Die Temperatur von 3160C ist als Extremwert gewählt, und . eine Beständigkeit bei dieser Temperatur während des Prüfzeitraums stellt sicher, daß das Harz bei niedrigeren Temperaturen während Zeitspannen beträchtlicher Länge beständig ist. Die Veränderung des Schmelzindex in diesem Zeitraum ist unabhängig von dem numerischen Wert der Anfangsschmelzindizes der verschiedenen Proben eines gegebenen Polymerisats ein genaues Maß für den Grad der Wärmebeständigkeit, der mit dem zugesetzten Stabilisator erzielt wird. Je niedriger das Verhältnis ist, desto geringer ist die Veränderung, und desto größer ist die stabilisierende Wirkung.The stabilizing effect of the stabilizer combination used according to the invention is evaluated in the following examples using a modified test method (ASTM test standard D 1238-57 T) to determine the melt index. The determination takes place when the “plastometer” flask is loaded with 2160 g, the melt index being compared before and after heating the polymer in a mold to 316 ° C. for 30 minutes. The temperature of 316 0 C is chosen as the extreme value, and. stability at this temperature during the test period ensures that the resin will withstand lower temperatures for periods of considerable length. The change in the melt index during this period is an exact measure of the degree of heat resistance achieved with the added stabilizer, regardless of the numerical value of the initial melt index of the various samples of a given polymer. The lower the ratio, the smaller the change and the greater the stabilizing effect.
Gemäß der Erfindung werden Diphenylphosphit und Zink-2-äthylhexoat in den Anteilen gemäß Tabelle I abgewogen und durch Rühren von Hand in' gepulvertem, bis dahin noch nicht stabilisiertem Polypropylen dispergiert, das in der beschafften Form einen Schmelzindex von 3,0 bei 23O0C (ASTM-Prüfnorm D 1238-57 T) hat. Das erhaltene Gemisch wird in jedem Falle auf ein Zweiwalzen-Mahlwerk aufgegeben und 5 Minuten der Fließbehandlung bei 170 ± 2°C unterworfen.According to the invention diphenyl phosphite and of zinc 2-ethylhexoate in the proportions according to Table I weighed and dispersed by stirring by hand in 'powdered, hitherto not yet stabilized polypropylene in the acquired form a melt index of 3.0 at 23O 0 C (ASTM test standard D 1238-57 T). In each case, the mixture obtained is applied to a two-roll grinder and subjected to flow treatment at 170 ± 2 ° C. for 5 minutes.
Das stabilisierte Polypropylen (Probe B) wird mit einer nicht stabilisierten Probe (A) des gleichen Polymerisats verglichen, indem man aus einem gemahlenen Fell jeder Probemasse geschnittene Stücke in der oben beschriebenen Weise prüft.The stabilized polypropylene (sample B) is mixed with an unstabilized sample (A) of the same polymer compared by placing pieces cut from a ground hide of each sample mass in the in the manner described above.
Polypropylen Polypropylene
Diphenylphosphit Diphenyl phosphite
Zink-2-äthylhexoat Zinc 2-ethylhexoate
Schmelzindex
M1 Melt index
M 1
M316 = C ' M 316 = C '
M316oC M 316 o C
Wärmealterung bei 1500C
Stunden bis zum VersagenHeat aging at 150 ° C
Hours to failure
Probe (Gewichtsteile)Sample (parts by weight)
A BAWAY
100100
3,0 67,13.0 67.1
22,422.4
100 0,1 0,05100 0.1 0.05
3,03.0
15,415.4
5,15.1
1212th
Diese Werte zeigen deutlich, daß das Diphenylphosphit und Zink-2-äthylhexoat die Beständigkeit des Polymerisats gegen Abbauverschlechterung bei längerer Einwirkung erhöhter Temperaturen verstärken. Das Schmelzindexverhältnis des Polymerisats, welches das Diphenylphosphit und Zink-2-äthylhexoat enthält, ist niedriger als dasjenige des nicht erfindungsgemäß stabilisierten Polymerisats.These values clearly show that the diphenyl phosphite and zinc 2-ethylhexoate improve the resistance of the polymer against deterioration in degradation upon prolonged exposure to elevated temperatures. The melt index ratio of the polymer containing the diphenyl phosphite and zinc 2-ethylhexoate contains is lower than that of the polymer not stabilized according to the invention.
B e i s ρ i e 1 2B e i s ρ i e 1 2
Ein Polypropylen, das mittels Dilaurylthiodipropionat stabilisiert ist, wird durch Zusatz von Diphenylphosphit und Zink-2-äthylhexoat weiter verbessert. Man wägt die Stabilisatoren gemäß Tabelle II ab und dispergiert sie durch Rühren von Hand in 100 Teilen gepulvertem, bisher noch nicht stabilisiertem Polypropylen, das in der beschafften Form einen Schmelzindex von 3,0 bei 2300C (ASTM-Prüfnorm D 1238-57 T) hat. Jeder Polymerisatprobe werden unter Rühren von Hand 0,5 Teile Dilaurylthiodipropionat zugesetzt; der Probe D gemäß Tabelle II werden weitere 0,1 Teil Diphenylphosphit und 0,1 Teil Zink-2-äthylhexoat zugesetzt. Das Gemisch wird in jedem Falle auf ein Zweiwalzen-Mahlwerk aufgegeben und 5 Minuten der Fließbehandlung bei 170 ± 2° C unterworfen. In den Prüfungen werden aus dem gemahlenen Fell geschnittene Stücke eingesetzt.A polypropylene that is stabilized by means of dilauryl thiodipropionate is further improved by adding diphenyl phosphite and zinc 2-ethylhexoate. Table II is weighed from the stabilizers according to and dispersed by stirring them by hand in 100 parts of powdered, not previously stabilized polypropylene in the acquired form a melt index of 3.0 at 230 0 C (ASTM test standard D 1238-57 T ) has. 0.5 part of dilauryl thiodipropionate is added by hand to each polymer sample while stirring; a further 0.1 part of diphenyl phosphite and 0.1 part of zinc 2-ethylhexoate are added to sample D according to Table II. In each case, the mixture is applied to a two-roll grinder and subjected to flow treatment at 170 ± 2 ° C. for 5 minutes. Pieces cut from the ground hide are used in the tests.
Polypropylen Polypropylene
Dilaurylthiodipropionat....Dilauryl thiodipropionate ....
Diphenylphosphit Diphenyl phosphite
Zink-2-äthylhexoat Zinc 2-ethylhexoate
Schmelzindex
M1 Melt index
M 1
M3i6°C · M 3 i6 ° C
M316OcZM1 M 316 OcZM 1
Wärmealterung bei 1500C
Stunden bis zum VersagenHeat aging at 150 ° C
Hours to failure
Probe (Gewichtsteile)Sample (parts by weight)
C DC D
100 0,5100 0.5
2,7 31,5 11,72.7 31.5 11.7
14,014.0
100 0,5 0,1 0,1100 0.5 0.1 0.1
2,82.8
25,725.7
9,29.2
135,5135.5
Diese Werte zeigen deutlich, daß das Diphenylphosphit und Zink-2-äthylhexoat die Beständigkeit des Polymerisats gegen Abbauverschlechterung bei längerer Einwirkung erhöhter Temperatur verstärken. Das Schmelzindexverhältnis des das Diphenylphosphit enthaltenden Polymerisats ist niedriger.These values clearly show that the diphenyl phosphite and zinc 2-ethylhexoate improve the resistance of the polymer against deterioration in degradation upon prolonged exposure to elevated temperature. The melt index ratio of the polymer containing the diphenyl phosphite is lower.
Polypropylen allein und schon mittels Di-tert.-butyl-p-kresol stabilisiertes Polypropylen werden durch Zusatz von 2,2-Dimethylpropan-l,3-cycl.-phosphit und Cadmiumstearat weiter verbessert. Die Stabilisatoren gemäß Tabelle III werden abgewogen und durch Rühren von Hand in 100 Teilen gepulvertem, noch nicht stabilisiertem Polypropylen verteilt, das in der beschafften Form einen Schmelzindex von 1,0 bei 23O0C hat (ASTM-Prüfnorm D 1238-57 T). In einigen Fällen werden 0,25 Teile Di-tert.-butyl-p-kresol verwendet; in zwei Fällen wird zusätzlich 0,1 Teil 2,2 - Dimethylpropan -1,3 - cycl. - phosphit zugesetzt (Tabelle III). Das Gemisch wird in jedem Fall auf ein Zweiwalzen-Mahlwerk aufgegeben und 5 Minuten bei 170 ± 2° C der Fließbehandlung unterworfen. In den Prüfungen werden aus dem gemahlenen Fell geschnittene Stücke eingesetzt.Polypropylene alone and polypropylene stabilized by means of di-tert-butyl-p-cresol are further improved by adding 2,2-dimethylpropane-1,3-cyclic phosphite and cadmium stearate. The stabilizers according to Table III are weighed and distributed powdered by stirring by hand in 100 parts not yet stabilized polypropylene having a melt index of 1.0 at 23O 0 C in the acquired form (ASTM test standard D 1238-57 T). In some cases, 0.25 part of di-tert-butyl-p-cresol is used; in two cases, 0.1 part of 2,2-dimethylpropane -1,3-cycl. - phosphite added (Table III). In each case, the mixture is applied to a two-roll grinder and subjected to flow treatment at 170 ± 2 ° C. for 5 minutes. Pieces cut from the ground hide are used in the tests.
(Gewichtsteile)
Gsample
(Parts by weight)
G
0,1100
0.1
0,1100.
0.1
0,25100
0.25
0,25
0,1
0,1 ,100
0.25
0.1
0.1,
Cadmiumstearat 2,2-dimethylpropane-1,2-cyclic phosphite
Cadmium stearate
Die Ergebnisse zeigen, daß der Zusatz einer organischen phosphorigen Säure und eines Salzes des mehrwertigen Metalls gemäß der Erfindung die Beständigkeit des Polymerisats gegen Abbauverschlechterung bei längerer Einwirkung erhöhter Temperaturen verstärkt. Mit dem Zusatz des Phosphits und des Salzes des mehrwertigen Metalls zu dem ein Phenol enthaltenden Polymerisat wird das Absinken der Beständigkeit gegen Abbauverschlechterung bei Einwirkung erhöhter Temperaturen, das sich aus dem Phenolzusatz ergibt, überwunden. Darüber hinaus ist keine Verfärbung festzustellen. Die organische phosphorige Säure und das Salz des mehrwertigen Metalls sind somit auch in Kombination mit Stabilisatoren von Wert, mit denen zwar einige andere physikalische Eigenschaften eines Polymerisats bewahrt werden können, aber seine Hochtemperaturbeständigkeit verringert wird.The results show that the addition of an organic phosphorous acid and a salt of the polyvalent metal according to the invention, the resistance of the polymer to deterioration in degradation increased with prolonged exposure to elevated temperatures. With the addition of phosphite and the salt of the polyvalent metal to the phenol-containing polymer will decrease the resistance to deterioration in degradation when exposed to elevated temperatures resulting from the phenol addition results, overcome. In addition, no discoloration can be observed. The organic Phosphorous acid and the salt of the polyvalent metal are thus also in combination with stabilizers of value, while retaining some other physical properties of a polymer but its high temperature resistance is reduced.
Es wird eine Reihe von Polypropylenmassen hergestellt, die mit einer Kombination von Stabilisatoren gemäß der Erfindung stabilisiert sind. Vor der Einverleibung mit dem Metallsalz und dem Thiodipropionsäureester in das Polymerisat werden das Triphosphit und Bisphenol vorgemischt, um eine Abtrennung des Bisphenols zu vermeiden. Die Konzentrate des Bisphenols und Triphosphits werden mit dem Zink-2-äthylhexoat und Dilaurylthiopropionat gemischt. Man wägt gleiche Anteile dieses Stabilisierungsgemisches ab und verteilt sie durch Rühren von Hand in gepulvertem, bisher noch nicht stabilisiertem Polypropylen.A range of polypropylene compositions are made with a combination of stabilizers are stabilized according to the invention. Before incorporation with the metal salt and the thiodipropionic acid ester The triphosphite and bisphenol are premixed into the polymer to ensure separation to avoid bisphenol. The concentrates of bisphenol and triphosphite are with the Zinc-2-ethylhexoate and dilaurylthiopropionate mixed. Equal proportions of this stabilizing mixture are weighed and distribute them by stirring by hand in powdered, not yet stabilized Polypropylene.
Das so stabilisierte Polypropylen wird mit ähnlich stabilisiertem Polypropylen, dem Diphenylphosphit oder Dioctylpiiosphit oder Zink-2-äthylhexoat zugesetzt worden sind, mit dem Polymerisat für sich und mit dem Polymerisat verglichen, das mit Diphenyl oder Dioctylphosphit oder Zink-2-äthylhexoat allein stabilisiert worden ist.The polypropylene stabilized in this way is mixed with similarly stabilized polypropylene, diphenyl phosphite or dioctyl phosphite or zinc 2-ethylhexoate have been added, with the polymer by itself and compared with the polymer made with diphenyl or dioctyl phosphite or zinc 2-ethylhexoate has been stabilized alone.
Polypropylen Polypropylene
Isooctyldiphenylphosphit Isooctyl diphenyl phosphite
Zink-2-äthylhexoat
4,4'-Butyliden-bis-(2-methyl-5-tert.-
butyl-phenol....
Dilaurylthio-Zinc 2-ethylhexoate
4,4'-butylidene-bis- (2-methyl-5-tert.-
butyl-phenol ....
Dilaurylthio
dipropionat dipropionate
Diphenylphosphit
Dioctylphosphit...Diphenyl phosphite
Dioctyl phosphite ...
100100
26,3 309 630/14726.3 309 630/147
Ein Vergleich der obengenannten, bei diesen Prüfungen erhaltenen Schmelzindizes zeigt, daß die organische phosphorige Säure und das Zink-2-äthylhexoat zusammen die Wärmebeständigkeit des Polypropylens in Verbindung mit den anderen Stabilisatoren merklich verbessern; eine Verfärbung tritt nicht ein. Die Stabilisatoren gemäß der Erfindung können somit in wirksamer Weise eingesetzt werden, um die Beständigkeit von Polypropylen gegen Abbauverschlechterung bei langzeitiger Einwirkung hoher Temperaturen während des Warmbearbeitens, Kalandrierens, Formens usw. zu verbessern.A comparison of the above-mentioned melt indices obtained in these tests shows that the organic Phosphorous acid and zinc 2-ethylhexoate together improve the heat resistance of polypropylene noticeably improve in combination with the other stabilizers; discoloration does not occur. The stabilizers according to the invention can thus be used in an effective manner to the Resistance of polypropylene to degradation under long-term exposure to high temperatures during hot working, calendering, forming, etc. to improve.
Wie im Beispiel 4 werden Polypropylen-Stabilisatorkombinationen gemäß Tabelle V hergestellt. Als organische phosphorige Säure wird Diisooctylphosphit eingesetzt. Man wägt die Stabilisatoranteile ab und dispergiert sie durch Rühren von Hand in gepulvertem, bisher noch nicht stabilisiertem Polypropylen, das in der beschafften Form einen Schmelzindex von 3,0 bei 23O0C hat (ASTM-Prüfnorm D 1238-57 T). Das Gemisch wird auf ein Zweiwalzen-Mahlwerk aufgegeben und 5 Minuten bei 170 ± 2° C der Fließbehandlung unterworfen. In den Prüfungen werden aus dem gemahlenen Fell geschnittene Stücke eingesetzt. As in Example 4, polypropylene stabilizer combinations according to Table V are produced. Diisooctyl phosphite is used as the organic phosphorous acid. Weigh the stabilizer components, and they are dispersed by stirring by hand in powdered, not previously stabilized polypropylene in the acquired form a melt index of 3.0 at 23O 0 C was (ASTM test standard D 1238-57 T). The mixture is applied to a two-roll grinder and subjected to flow treatment at 170 ± 2 ° C. for 5 minutes. Pieces cut from the ground hide are used in the tests.
Polypropylen Polypropylene
Isooctyldiphenylphosphit...Isooctyldiphenylphosphite ...
Zink-2-äthylhexoat Zinc 2-ethylhexoate
4,4'-Thiobis-(2-tert.-butyl-4,4'-thiobis- (2-tert-butyl-
3-methylphenol 3-methylphenol
Dilaurylthiodipropionat....
Diisooctylphosphit Dilauryl thiodipropionate ....
Diisooctyl phosphite
SchmelzindexMelt index
M3I6-C · · - M 3 I 6 -C · · -
Alterung bei 1500CAging at 150 ° C
Stunden bis zum VersagenHours to failure
Probe
(Gewichtsteile)sample
(Parts by weight)
X Y-X Y-
100
0,28
0,12100
0.28
0.12
0,10
0,500.10
0.50
159159
429429
100
0,28 0,12100
0.28 0.12
0,10 0,50 0,10.10 0.50 0.1
117
595 werden jeweils auf ein Zweiwalzen-Mahlwerk aufgegeben und 5 Minuten der Fließbehandlung bei
170 ± 2° C unterworfen. Aus dem gemahlenen Fell geschnittene Stücke werden wie in den früheren Beispielen
geprüft. *117
595 are each placed on a two-roll grinder and subjected to flow treatment at 170 ± 2 ° C. for 5 minutes. Pieces cut from the ground hide are tested as in the earlier examples. *
Wie der niedrigere Schmelzindex und das Fehlen einer Verfärbung zeigen, ergeben das Diphenylphosphit und Zink-2-äthylhexoat eine merkliche Verminderung der Abbauzersetzung des Polypropylens durch Einwirkung der Wärme.As shown by the lower melt index and the lack of discoloration, this gives diphenyl phosphite and zinc 2-ethylhexoate a noticeable reduction in the degradation decomposition of the polypropylene Exposure to heat.
Polypropylene des Handels werden mit Polymerisaten verglichen, denen Di-(octylphenyl)-phosphit und Strontiunilaurat gemäß der Erfindung in den Anteilen gemäß der folgenden Tabelle einverleibt worden sind:Commercial polypropylenes are compared with polymers containing di- (octylphenyl) phosphite and Strontiunilaurate according to the invention have been incorporated in the proportions according to the following table:
Das Diisooctylphosphit ergibt eine beträchtliche Verstärkung der Beständigkeit des Polymerisats gegen Abbauverschlechterung und beseitigt die Verfärbung, was eine erhöhte thermische Beständigkeit des Polymerisats zeigt.The diisooctyl phosphite results in a considerable increase in the resistance of the polymer against Deterioration of degradation and eliminates the discoloration, which increases the thermal resistance of the polymer indicates.
Ein Polypropylen, das mit Triphenylphosphit, welches mit 0,5 Mol n-Butyliden-4,4'-bis-(2-tert.-butyl-5-methylphenol) und 2 Mol Tridecylalkohol umgesetzt wurde, in Kombination mit Dilaurylthiodipropionat stabilisiert ist, wird mit einem in dieser Weise stabilisierten Polymerisat verglichen, das Diphenylphosphit und Zink-2-äthylhexoat als zusätzlichen Stabilisator enthält.A polypropylene, which with triphenyl phosphite, which with 0.5 mole of n-butylidene-4,4'-bis- (2-tert-butyl-5-methylphenol) and 2 moles of tridecyl alcohol was reacted, in combination with dilauryl thiodipropionate is stabilized, is compared with a polymer stabilized in this way, the diphenyl phosphite and zinc 2-ethylhexoate as an additional stabilizer.
Die Stabilisatoren werden abgewogen und in den in Tabelle VI genannten Anteilen durch Rühren von Hand in gepulvertem, bisher noch nicht stabilisiertem Polypropylen dispergiert. Die erhaltenen GemischeThe stabilizers are weighed out and added in the proportions given in Table VI by stirring Hand dispersed in powdered, not yet stabilized polypropylene. The mixtures obtained
Polypropylen 1..
Polypropylen 2..Polypropylene 1 ..
Polypropylene 2 ..
Di-(octylphenyl)-Di- (octylphenyl) -
phosphit phosphite
Strontiumlaurat.Strontium laurate.
Die fehlende Verfärbung bei längerer Einwirkung erhöhter Temperaturen wie auch der geringere Anstieg des Schmelzindex, der an einem Vergleich der Endschmelzindizes festzustellen ist, zeigt, daß der Zusatz des Di-(octylphenyl)-phosphits und Strontiumlaurats zu diesen Polypropylenen des Handels die Wärmebeständigkeit derselben deutlich verbessert.The lack of discoloration after prolonged exposure to elevated temperatures as well as the lower increase of the melt index, which can be determined from a comparison of the final melt indices, shows that the Addition of di (octylphenyl) phosphite and strontium laurate to these commercial polypropylenes the heat resistance thereof is markedly improved.
In gepulvertes, nicht- stabilisiertes Polypropylen werden die in der nachfolgenden Tabelle VIII angegebenen Mengen Phosphit, Phenol und Metallsalz eingewogen und mittels Rühren dispergiert; die Proben haben die nachfolgende Zusammensetzung:In powdered, non-stabilized polypropylene, the values given in Table VIII below are used Quantities of phosphite, phenol and metal salt weighed in and dispersed by stirring; Samples have the following composition:
Zusammensetzungcomposition
JJYY
Polypropylen Polypropylene
2,6-Di-tert.-butyl-p-cresol2,6-di-tert-butyl-p-cresol
Zinkoctoat Zinc octoate
Tri-isooctylphosphit ....
Di-isooctylphosphit ....
Mono-isooctylphosphit .Tri-isooctyl phosphite ....
Di-isooctyl phosphite ....
Mono-isooctyl phosphite.
100
0,2
0,05
0,108100
0.2
0.05
0.108
100
0,2
0,05
0,05100
0.2
0.05
0.05
100
0,2
0,05100
0.2
0.05
0,050.05
' 100 0,2 0,05'100 0.2 0.05
0,050.05
0,108 Teile Triisooctylphosphit und 0,05 Teile Monoisooctylphosphit enthalten äquivalente Phosphoranteile. .0.108 parts of triisooctyl phosphite and 0.05 parts of monoisooctyl phosphite contain equivalent proportions of phosphorus. .
Die so hergestellten Proben wurden in jedem FalleThe samples so prepared were in each case
Die nachfolgenden Proben, welche in gleicher Weise vorbereitet und geprüft wurden wie im BeiThe following samples, which were prepared and tested in the same way as in the case
auf eine Zweiwalzenmühle gebracht, 5 Minuten bei 20 spiel 8, bestätigen dieses Ergebnis: 170 ± 2°C vermählen und als Fell abgezogen. Aus den Walzfellen geschnittene Stücke wurden zur Bestimmung des Schmelzindex gemäß der ASTM- Tabelle X Prüfnorm D 1238-57 T bei 2300C verwendet;Put on a two-roller mill, 5 minutes at 20 game 8, confirm this result: 170 ± 2 ° C milled and peeled off as a hide. From the rolled sheets were cut pieces of ASTM D 1238-57 T Table X Test method used at 230 0 C to determine the melt index according to;
M316Oc (30 Min.) ..
M316»c/M,.... M 1 (initially) ....
M 316 Oc (30 min.) ..
M 316 »c / M, ....
19,8
7,332.7
19.8
7.33
18,5
6,173.0
18.5
6.17
13,1
3,973.3
13.1
3.97
12,5
2,664.7
12.5
2.66
Wie die Angaben der Tabelle VIII und EX zeigen, sind die erfindungsgemäßen Proben HH und JJ den Proben FF und GG bei der Verhinderung der Schmelzindexzunahme weit überlegen; so zeigt die Diisooctylphosphit enthaltende Probe HH nach 30 Minuten bei 316° C ein Schmelzindexverhältnis von 3,97, welches etwa 85% niedriger liegt als jenes der Probe FF (7,33) und etwa 55% niedriger als jenes der Probe GG (6,17), und die Monoisooctylphosphit enthaltende Probe JJ zeigt nach 30 Minuten bei 316° C ein Schmelzindexverhältnis von 2,66, welches etwa 175% niedriger als jenes der Probe FF und 130% niedriger als jenes der Probe GG ist. Dies zeigt klar, daß ein Trialkylphosphit gemäß der britischen Patentschrift 876 443 und ein Diphosphit, wie es die französische Patentschrift 1235 047 offenbart, in keiner Weise als Äquivalente betrachtet werden können.As the data in Tables VIII and EX show, samples HH and JJ according to the invention are den Samples FF and GG far superior in preventing melt index increase; so shows the Sample HH containing diisooctyl phosphite had a melt index ratio after 30 minutes at 316 ° C of 3.97, which is about 85% lower than that of sample FF (7.33) and about 55% lower than that of sample GG (6.17), and the monoisooctyl phosphite Sample JJ containing sample shows a melt index ratio of 2.66 after 30 minutes at 316 ° C, which is about 175% lower than that of Sample FF and 130% lower than that of Sample GG. This clearly shows that a trialkyl phosphite according to British patent specification 876 443 and a diphosphite such as the French patent 1235 047 disclosed are in no way to be regarded as equivalents be able.
2,6-Di-tert.-butyl-
30 p-cresol
Zinkoctoat
Tri-isooctylphosphit ...
Diphenylphosphit Polypropylene
2,6-di-tert-butyl
30 p-cresol
Zinc octoate
Tri-isooctyl phosphite ...
Diphenyl phosphite
0,2
0,05
0,096100
0.2
0.05
0.096
0,2
0,05
0,05100
0.2
0.05
0.05
0,2
0,05
0,05100
0.2
0.05
0.05
3535
0,096 Teile Triisooctylphosphit enthalten die gleiche Menge Phosphor, welche in 0,05 Teilen Diphenylphosphit vorhanden ist.0.096 parts of triisooctyl phosphite contain the same amount of phosphorus as 0.05 parts of diphenyl phosphite is available.
4040
37,6
13,92.7
37.6
13.9
25,1
8,363.0
25.1
8.36
M316OcZM1 M 316 ° c (30 minutes)
M 316 OcZM 1
46,4
12,93.6
46.4
12.9
5050
Auch diese Ergebnisse zeigen, daß das Schmelzindexverhältnis der Probe MM, welche erfindungsgemäß das saure Phosphit enthält, erheblich niedriger liegt als jenes der Proben KK und LL, welche ein neutrales Triphosphit enthalten.These results also show that the melt index ratio of the sample MM, which according to the invention which contains acid phosphite, is considerably lower than that of samples KK and LL, which are a contain neutral triphosphite.
Eine weitere Versuchsreihe zeigt die überraschende Überlegenheit der erfindungsgemäßen, saure Phosphite enthaltenden Kombination im sogenannten »NO2-Test«, der im wesentlichen einen beschleunigten Alterungstest darstellt. Stickstoffdioxid findet sich als Verbrennungsprodukt in der Luft der Umgebung industrieller Anlagen, und seine oxydierende und in Gegenwart von Wasser saure und daher der Salpetersäure ähnliche Wirkung auf Kunststoffe, wie Polypropylen, ist ein Kennzeichen für die Alterungseigenschaften und die Lebensdauer bei Verwendung im Freien. Es werden fünf Proben der nachstehend angegebenen Zusammensetzung hergestellt:A further series of tests shows the surprising superiority of the combination according to the invention, containing acidic phosphites, in the so-called “NO 2 test”, which essentially represents an accelerated aging test. Nitrogen dioxide is found as a combustion product in the air in the vicinity of industrial plants, and its oxidizing and, in the presence of water, acidic and therefore similar to nitric acid effects on plastics such as polypropylene, is a characteristic of the aging properties and service life when used outdoors. Five samples of the following composition are prepared:
(Gewichtsteile)PP
(Parts by weight)
0,0960.05
0.096
0,2
0,05
0,05100
0.2
0.05
0.05
0,2
0,05
0,066100
0.2
0.05
0.066
0,2
0,05
0,05100
0.2
0.05
0.05
0,2-
0,05
0,05100
0.2-
0.05
0.05
Zinkoctoat 2,6-di-tert-butyl-p-cresol
Zinc octoate
Tri-phenylphosphit
Di-phenylphosphit Tri-isooctyl phosphite
Triphenyl phosphite
Di-phenyl phosphite
Die Proben werden, wie oben beschrieben, zu Fellen verarbeitet und jedes dieser Felle von 15 Minuten bis zu 24 Stunden NO2-Dämpfen ausgesetzt und die Farbe jeder Probe festgestellt. Die nachfolgende Tabelle XIII stellt die Ergebnisse zusammen:The samples are made into pelts as described above and each of these pelts is exposed to NO 2 vapors for 15 minutes to 24 hours and the color of each sample is determined. The following table XIII summarizes the results:
Tabelle XIII ,Table XIII,
gegen NO2-DämpfeTime of suspension
against NO 2 vapors
PPsample
PP
hell
bräunlichgrau
gelblich
gelblichcolorless
bright
brownish gray
yellowish
yellowish
hell
bräunlichgrau
gelblich
gelblichcolorless
bright
brownish gray
yellowish
yellowish
bräunlichgrau
braunlichgraucolorless
brownish gray
brownish gray
braunlichgrau
braunlichgraucolorless
brownish gray
brownish gray
farblos
farblos
sehr hell
gelblichcolorless
colorless
colorless
very bright
yellowish
2 Stunden
24 Stunden .15 minutes
2 hours
24 hours .
Wie die Ergebnisse zeigen, ist die Färb veränderung bei den Proben NN bis QQ ausreichend stark, um die Proben für eine wirtschaftliche Verwendung ungeeignet erscheinen zu lassen, sofern sie nicht mit dunkleren Tönen eingefärbt sind. Die erfindungsgemäße Probe RR dagegen zeigt auch nach 24stündiger Einwirkung nur eine geringe Verfärbung.As the results show, the change in color in samples NN to QQ is sufficiently strong to prevent the To make samples unsuitable for economic use unless they are made with darker ones Tones are colored. The sample RR according to the invention, on the other hand, only shows after 24 hours of exposure a slight discoloration.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (5)
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Publications (3)
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