DE1694992A1 - Verfahren zur Stabilisierung von Polyacetalharzmassen - Google Patents
Verfahren zur Stabilisierung von PolyacetalharzmassenInfo
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Description
Wc 12 737/66 13/Ko
Tenneco Chemicals, Inc.
New Iork, Il. Y. . (7· St. A. )
New Iork, Il. Y. . (7· St. A. )
Verfahren zur Stabilisierung von
. Polyaeotalharzmasaen
. Polyaeotalharzmasaen
Die 'Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zurStabi
lioiei'unK von Polyacetalharzen und insbesondere auf ein
Verfuhren zur ,Stabilisierung von Formaldehydpolymerisaten
hohen Molekulargewichts, '
Das. Verfahren gemäß der Erfindung, das verbesserte,
thermisch stabile Polyncetalharzmassen liefert, beruht auf der Feststellung, das gewisse Ester von (5,5-~Dialkyl-4-hyd.ro .€yphGnyl)-alk:j.nsöuren bei Einverleibung in j?örmaldehyd.polymeria.'jtte von hohem Molekulargewicht, insbesondere in Ver« b-indung mit anderon Stabilisierungsmitteln in bemerkenswert wirksamer Weine die Warmestabilität der -IOrmaldehydpol.ymerisate verbewscirri.-
thermisch stabile Polyncetalharzmassen liefert, beruht auf der Feststellung, das gewisse Ester von (5,5-~Dialkyl-4-hyd.ro .€yphGnyl)-alk:j.nsöuren bei Einverleibung in j?örmaldehyd.polymeria.'jtte von hohem Molekulargewicht, insbesondere in Ver« b-indung mit anderon Stabilisierungsmitteln in bemerkenswert wirksamer Weine die Warmestabilität der -IOrmaldehydpol.ymerisate verbewscirri.-
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-P-
Durch die neuere Entwicklung in der Folymerisutverfahrenstechnik
wurden Polyacetalhixrze von höhere Molekulargewicht
technisch zugänglich gemachto Diese Polyacetalharze, die sowohl
die Homopol7/merisate als auch die Mischpolymerisate von
Formaldehyd einscaliefen, sind thermoplastische Harze, die
P bei Stabilisierung zu Filmen, Fäden, Fasern, Stangen oder
Stäben, Rohren odadglo verarbeitet X3;erden können» aufgrund
der den Polyacetalen anhaftenden Instabilität, oeJs^ielsweise
von Polyoxymethylenglykol, zur oxydativen und hydrolytischen
Spaltung der Polynierisatketten oder zum thermischen Abbau, erfordern diese Polymerisate im allgemeinen eine otabilisierung
entweder durch weitere Umsetzung des.endständige Hydroxylgruppen tragenden Polymerisats durch Ac ety lie rung;, Terätherung·,
Gyanoäthylierung oder Vernetzung, um die Hydroxylgruppen
in stabilere Gruppen überzuführen, oder durch c.-.reifelteri
Abbau der Polj/nerisatkette, bis eine End-ru-pe ■"■-creicat ist,
die gegenüber einem 7;eiteren chemiscuen cat.r [.^vsik-r-liüCiieri ~
Abbau inert und unempfindlich ist ο Lie Cr.efcili::i- ..'um-: -k&riii
auch durch Einverleiben eines Stabilisi--rur.-u.^lti■■;?.£ oder
eines St^bilisatorsysteias. in die POl;'-iieri.-.:-ot:r.:r,.:e, df-o die
Stabilisierung des Polymerisats r:egenüb-.r o.cyö: ιϊι/οη, :ΐ··1χ·ο—
lytischen oder tnermischen Abbau fördert, oder uurch die
Anwendung einer Komfcination der vors teilend Lai^fpcebenen Arbeitsweisen
erreient werden.
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1694S92
Bei Vein, end r-ii;? s.iier groPeii Anzahl von FormaldehydrolvMori.G
rtsn hüllen Liolekulargewj chts, einschließlich linearen
und verscoietkettiren Homopolymerisat enund Mischpolymerisaten
wurde in seuhdbliehen Fällen f-istg^-i slit, da& die Einverleibung
von bestimmten Sstern von (?,5-Hi-^Ii./'l-^-h'-'dro^:/-p
ae r-y 1)-alkane'■nJi'e η in die Poriiialdehydpcl;!i:ericate bemerkenswert
wirksam die "VärmeStabilität der Foriaaldehydpolymerioate
verbesserte V/er.n ci^se Ester in den Feria ilie-.^'äpol;-?nierisaten
mit anderer. itVeilisierun-istsitteln, beispielsweise mit Dicyandiamid,
ve:T'vvendct ;verdenT ist überdies die Stabilität der
sich Oi-j-eeczaaen i/olyacetalmassen wesentlich größer als sie,
v.'exin irgendeines der otabiliaierur^smittel allein verwendet
wird, er.ialten werden kann» Die diese Ester enthaltenden
otabilipatcrsysteme kennen zur Stabilisierung irgendeiner
Pöly-:cotalmast;et die ein 5xor.::alde'rivdpcl""merisa.t von hoaeir,
lolekul'ir.^e'Adc.it enthält, verwendet werden.
Der tiier verwendete Ausdruck "iTormaldehydpolyrnerisat
von noher: I.lole>ularge"»ilcht" umfaßt lineare, vsrÄweigtkettirre
VTiä vernetzte. Horace ο lrvDierisc-te, .tliccaf.ol^-si'erioate und Terpal;-aieriu'Äte
.v;:n iforrsaiäehyd mit einem Ilcleltularfcewicht
im bereich von et-.va 1C CCO bis 2CC CCO und mit einem ocnmelz-■•■un>t
von Db^r.j.elb 15C0G und vorzup:s7v-.?i3e oberaulb 17C0O,
v/obei d'.ib vr.x*IierroC;:ende 3trukturr;;erkirr 1 dieser I-:ol.7i;i--ri.-.i rAte
10 9 8 3 5/1268
O.
die sich wiederholenden Oxymethyleneinheiten (-äfig-) in der
Polymerisatkette darstellen« Zu deipic.htigsten der Homopolymerisate
gehören aftf-Polyoxymethylenglykol, Polyoxymetuylencarboxylate,
wie Polyacetate und Polypropionate und Polyoxymethylenäther, wie der Methyl-, Äthyl- und ß-Hydroxyäthylather»
^ Die FormaldehydmisGhpolymerisate umfassen lineare, verzweigtkettige
und -vernetzte Polymerisate, in welchen die Oxymethyleneink&iten
in derPolymerisatkette mit zwei oder mehrere benachbarte Kohlenstoffe enthaltenden Oxyalkyleneinheiten
oder mit anderen Einheiten durchsetzt sind,die durch Misch-
von
polymerisation ai% anderen Monomeren, Z0B0 γ-Butyrolacton, Acrylamid, Acrylnitril, Phthalid oder Isocyaniäure mit im wesentlichen wasserfreien Formaldehyd oder Trioxan eingeführt werden» Die Formaldehydpolymerisate umfassen auch lineare
polymerisation ai% anderen Monomeren, Z0B0 γ-Butyrolacton, Acrylamid, Acrylnitril, Phthalid oder Isocyaniäure mit im wesentlichen wasserfreien Formaldehyd oder Trioxan eingeführt werden» Die Formaldehydpolymerisate umfassen auch lineare
. und verzweigtkettige Terpolymerisate, "beispielsweise -solchef
™ die durch Polymerisation von Trioxan mit einem monocyclischen
Äther, wie 1,3-Dioxolan und einem dlcyclischen Ätheri wie
Pentaerythrit*-diformal erhalten werden» Beispiele für die
... nach dem Verfahren gemäß der Erfindung stabilisierbaren
Formaldehydmischpolymerisate und -t er polymerisate sind in
den US-Patentanmeldungen Serial Ko„ 293 844 (angemeldet
am 9, Juli 1963), 293 845 (angemeldet am 9. Juli 1963),
294154 (angemeldet am 10, Juli 1963), 294 1?8 (angemeldet
am 10. Juli 1963) 389 196 (angemeldet am 12, August 1964) und
392 899 (angemeldet am;28. August 1964) beschrieben.
Die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zur' Stabilisierung
von Formaldehydpolyinerisaten hohen Molekulargewichts verwendeten Ester sind die höheren Alkanolester von
*>-(J ,5-Dialky i-4-hydrOxyphenyl)-alkansäuren der allgemeinen
BOrmel
E' -
έ·
in welcher η eine ganze Zahl im Bereleh von 1 bis 5» H eine
Älkylgruppe mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomeii und jeder der
Reste E* eine Alky!gruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen
iiiid einer Verzweigung am a-KQhleAStoffatomea darstellen*
Beispiele für diese Bster sindi".Djadeey!-*■(?>5-äi-isopropyl-!4-hydroxyph|enyl)-acetat,
Ootadecyl~i(3,^--di-tert^.-butyl--^-' *
hydroxyph<enyl)-propionat, Eicosyll-(3 j^-Ü-tert o—buty 1-4-
hydroxyphieny 1 )-propionat,, DoGosyi-C3j$>~al-
hydroxyphienyl)-propionat, Dodecyl*'C3,5-di-tert o-ί.
butanoat ,
-hydroxyphenyl)-pentanoat und Mischungen davon. Diese Ester
können naioh irgendeinem geeigneten und zweckmaßigGn Verfahren
hergestellt werden« ■ Beispielsweise- können das entsprechende
Alkanol und (3 ,^-Dialkyl-^-hydroxyphenyD-alkansjylohlorid
zusammen erhitzt warden, bis die Verwesterun vollständig ist·
1O083 5/12B8
1S94932
Zur Stabilisierung der Formaldehydpolymerisate sind
lediglich sehr geringe Mengen dieserEster erforderlich, wobei
Konzentrationen bis herab zu 0,1 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht des Formaldehydpolymerisats sich als wirksam erwi.e-. se"n haben» Es scheint bei Verwendung von mehr als 30 Gew.-%.._«.
des Ester-Stabilisierungsmittels kein Vorteil vorhanden zu ^ sfijtU, Im allgemeinen ist eine Menge von etwa 0,5 bis 2O?o
des Esters, bezogenWif das Gewicht des Formaldehydpolyiaeri»-
sats zur Stabilisierung der meisten Formaldehydpolymerisate von hohem Molekulargewicht ausreichende ^
Uach dem Verfahren gemäß der Erfindung werden fe
verbesserte, thermisch stabile FGlyacetalharzmassexi
f ent die ein Formaldehydpolymerisat van hohem Molekulargewicht im Berbioii vqxi etwa 10 000 bis 200 000 und mit
einem Schmelzpunkt von oberhalb 150°§ und ein Stabilisator^
System enthalten, das etwa 0,1 bis 30 Gew,-%, bezogen auf
das Gewicht desFormaldehydpolymerisatsf eines Esters der
allgemeinen Formel
—(CH2)nGO0B
R%
umfaßt, in welcher η eine ganze Zahl irm Bereich von 1 bis 5». ■
R eine Alky!gruppe mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und jeder
der Reste -R" eine Alkylgruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen
und eine Verzweigung am a-Kohlenstoffatom bedeuten»
109835/1268
. BAD
Obgleich, diese Ester als einziger Stabilisator in einer
Polyacetalharzmasse gemäß der Erfindung zur Anwendung gelangen köniE}i,wird deren 7»rirksamkeit gesteigert, wenn sie in
einem Stabilisatorsystem verwendet werden, das auch eine stickstoffhaltige Verbindung, beispielsweise ein Superpolyamid
oder eine Amidinverbindung enthalte 4|
Die uuperpalyamide, die in dem Stabilisatorsystem vorhanden
sein können, sind solche,, die bei der Kondensation von Dicarbonsäuren mit Diaminen oder bei der Polymerisation
vonu/ -Aminomonocarbonsäuren gebildet werden. Diese Superpolstamide
besitzen einen Polymerisationsgrad' im Bereich von etwa 100 bis 200 und sie haben vorzugsweise einen Schmelzpunkt
von unterhalb etwa 220°Co Zu den Superpolyamiden, die in den
Stabilisierunpssystemen zur Stabilisierung von Formaldehydmit hohem Molekulargewicht
polymerisate"nVgemäß der Erfindung verwendet werden könnenj g
gehören die Kondensationsprodukte der folgenden Diamine
und Dicarbonsäuren: Pentamethylendiamin/Malonsäure, Pentamethylendiamin/pimelinsäuren,
Hexamethylendiamin/Adipinsäure, Hexamethylendiamin/SebacinsSure , H^ET* -I3ydroxymethylhexamethylendiamin/Adipinsäure,
Octamethylendiamin/Suberinsäure, 1,1 ,eiG-Ietramethylenhexamethylendiamin/Sebacinsäure, Deca-*
methylendiamin/Sebacinsäure, Dodecanmethylendiamin/2,2,5,5~
Tetramethy!adipinsäure und 2,5-Dimethylpiperazin/Glutarsäure„
Andererseits kann das Stabilisatitrsystem gemäß, der Erf indung
109836/1268 BAD OmeiNA1·
Superpolyamide, welche aus Produkten bestehen, die durch
Polymerisation einer tJ-Aminomonocarbonsäure, wie 6-Aminocaronsäure,
9-Aminononansäure, 11-Aminoundecansäure od4r deren
Lactam erhalten werden, oder Superpolyamide, die Mischpolymerisate
oder lerpolymerisate sind, enthaltene
Eine große Vielzahl von Amidinverbindungen kann in den
Stabilisatorsystemen gemäß der Erfindung verwendet werden,,
Diese umfassen Cyanguanidin und substituierte Oyanoguanidine,
mit Alkyl-, Phenyl-, Hydroxymethyl-, Chlormethyl- und ChIorphenylgruppen als Substituenten, z.B. 1-Cyano-3-methylguanidin,
1-Cyano-3-dodecylguanidin, 1-Cyano-3,3-diphenylguanidin,
i-Oyano-3-hydroxymethylguanidin, 1-öyano-3-(mchlorphenyl)-guanidin
und 1-Cyanp=-3-(chlormethyl)-guanidino
Eine andere Gruppe von brauchbaren Amidinverbindungen umfaßt= die Polyaminotriazole, die durch Erhitzen eines ^ihydrazids
einer Dlcarbonsäure mit etwa 8 bis 14 Kohlenstoffatomen, wie Sebacinsäure,
Azelainsäure, Suberinsäure, Adipinsäure, Octandicarbonsäure
(decane-dioic acid), Nonandicarbonsäure (undecanedioic
acid), Isophthalsäure, Phenylendiessigsäure, und
Norpinsäure (norpinic acid), mit wässrigem Hydrazinhydrat
erhalten werden und Struktureinheiten der Formel
BAD ORIGINAL
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aufweisen, in welcher R" einen zweiwertigen organischen
Rest, d.ho den Rest von einer der vorstehend genanten Dicarbonsäuren
darstellt» Die aminosubstituierten s-Triazine stellen eine weitere brauchbare. Klasse von Amidinverbindungen
dar, Beispiele für diese Verbindungen .sind 2,4-Diamino-6-phejiyltriazin,
2,4-Diainino~6-methyltriazin, 2,4-Diamino-6-chlortriazin,
2,4~Diamino-6~mercaptotriaain, 2,4—Dihydroxy-6-aminotriazin,
2,4,6-ö2riaminotriazin (Melamin), Pheny!melamin,
!!,F-Dialkylmelamin, If,H—Diphgny!melamin und ähnliche,.
Verbindungen mit einem Imidazolinkern stellen noch eine
weitere Klasse v^n geeigneten Amidinverbindungen dar« Diese
Verbindungen besitzen die allgemeine Formel
N- GH.
12 '
in welcher die Reste A und A monofunktionelle Reste sind»
Eine besonders brauchbare Klasse von Verbindungen sind solche,
in welchen der Rest A eine langkettige aliphatische Kohleri~
wasserstoffgruppe, z«B» eine Alkylgruppe, eine monoolefini-
2 sehe Gruppe oder eine diolefinische Gruppe und der Rest A
einen kurzkettigen Rest, z.Be 2-Aiuinoäthyl oder 2-Hydroxyäthyl
darstellen« .. _..
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■- ίο -
Die in dem Stabilisatorsystein.. zur Anwendung gelangende
Menge der stickstoffhaltigen Verbindung kann über einen großen Bereich variiert werden. Im allgemeinen wird eine Menge
von etwa 0,01 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das G-ewicht des l<Ormaldehydp.olymerisats
verwendet, wobei besonders zufriedenstel™
lende Ergebnisse bei Verwendung von-0,05 bis 3 Gew.-;?, bezogen
auf das Gewicht des iOrmaldehr/dpolyiaerisats erhalten"
werden«
werden«
Zusätzlich zu dem Phenylalkansäureester und der
stickstoffhaltigen Verbindung kann das Stabilisatorsystem
gesäß der Zrfindung euch eine geringe Lenge eines Diesters
einer Thiodialkansäure enthalten» Diese Biester können durch die allgemein Formel
stickstoffhaltigen Verbindung kann das Stabilisatorsystem
gesäß der Zrfindung euch eine geringe Lenge eines Diesters
einer Thiodialkansäure enthalten» Diese Biester können durch die allgemein Formel
0 . . 0
, R. _ 0 - S - (GJI2)xS(OH2)y -S - 0- χί'
dargestellt werden, in v/elcher jeder der Heste H1 eine Alkylgruppe
mit 8 bis 2C Kohlenstoffatomen, eine Hvdroxyalkylgruppe
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Oycloalkylgruppe
oder eine Polyoxyalkylgruppe und χ und y geweils ganze Zahlen ' von 1 bis 3 darstellen.. Diester, die in dem Stabilisatorsystem zur Anwendung gelangen können, umfassen Zo3a Dioctyl-2,2l-thiodiacetat, Dilauryl-2,2'-thiodiacetat, Dioctyl-3 ,3fthiodiprppionat, Didecyl-3,3 '-thiodipripionat, Dicötyl-3 ,3 '"-thiodipropionat, Distearyl-3,3'-thiodipropionat, Dieicosyl- ·
oder eine Polyoxyalkylgruppe und χ und y geweils ganze Zahlen ' von 1 bis 3 darstellen.. Diester, die in dem Stabilisatorsystem zur Anwendung gelangen können, umfassen Zo3a Dioctyl-2,2l-thiodiacetat, Dilauryl-2,2'-thiodiacetat, Dioctyl-3 ,3fthiodiprppionat, Didecyl-3,3 '-thiodipripionat, Dicötyl-3 ,3 '"-thiodipropionat, Distearyl-3,3'-thiodipropionat, Dieicosyl- ·
> BAD ORIGINAL
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O,3'-thiodipropien^t, Laurylstearyl~3,3'Vbhicdipropionat,
Bicyclohexyl-5,3 ' -thiodipropionat, Di-(4-äthylcyclohexyl)-3
,3 ' thiodipropionut, Di-(hydroxyiiietb.yl)-3 ,3 ' -thiodipropionat,
Di-(hydro:>:ybutyl)-:>,3 '-thiodipropionat, Di-(polyäthylengIykol)-3,3'-thiodipropionat,
Dilauryl-4,4'-thiodibutyrat, Dicycloaexyl-4-,4-'-thiodibtityrat
und Di-(hydrox7äthyl)-4,4'-tliiodi- ·
butynt, wobei die bevorzugten Diester solche sind4 in welchen
R eine Alkylgrunpe mit 12 bis 18 IvolilenstoiTatomen darstellt
und χ und y tieweis|l 2 bedeuten «, Bei Verwendung in dem 3ta«
bilisatorsystem braucht die Kensre des Thiodialkansäurediesters
lediglich 0,0001 bis et\va 1 Gew.-/^ äquivalent zu sein, wobei
in den meisten Fällen etwa 0,001 bis etwa 0,8 Gew.-%, bezogen
auf cas G-ewicht des Formaldeiiydpol^aerisats verwendet werden«
Obgleich die 'Wirkung der Thiodialkans'iurediester in den Stabilisatoren
^emäG der Erfindung nocht nicht völlig geklärt
ist, scheinen diese Verbindungen in gewisser .7eise die · |
Wirksamkeit der anderen Zusätze in dem Stabilisatorsystem zu steigern«
Obgleich die für jede der drei Komponenten des .Stabilisatorsystems
i"e.«ß der Erfindung vorstehend angegebenen optimalen
Konzentrationsbereiche sich für die-Verbesserung der
Wärmebeständigkeit von derartigen Pormaldehydpolyme öl säten,
von hohem.Molekulargewicht, die untersucht wurden, als wirksam
erwiesen, wird darauf hingewiesen, daß die.tatsächliche
Menge von jeder Komponente, die in-dem Gt:?bilisatorsystem
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verwendet iivird, in großem Ausmaß von der. Struktur und der chemischen
Zusammensetzung des Formaldehydpol.yinerisats anhängig
ist» Wenn Z0B0 das Formaldehydpol7/merisat chemisch -"
stabilisiert worden ist, beispielsweise durch Acetylierungj
Verätherung oder Vernetzung, um die endständigen Hydroxy1-
£ gruppen zu blockieren, kann eine geringere Konzentration des Stabilisatorsgistems zur Anwendung".gelangen« Ungeachtet des
Grades an chemischer Stabilisierung in dem Formaldehydpol;/-merisat
ist es jedoch möglich, die Stabilität von den Po Iyaoetalharzmassen
durch die Verwendung der Stabilisatorsysteme gemyS der Erfindung, d.h. vcn Systemem, die wenigstens je
einen der vostehend genannten Ester und stickstoffhaltigen Verbindungen enthalten, zu-verbessern,,
Demgemäß schafft die Erfindung eine/i verbesserte
wärmestabile Polyacetalharzmasse, die ein Formaldehydpolymerisat
von hohem Molekulargewicht im Bereich von etwa 10 000
bis 200 000 mit einem Schmalzpunkt ν. η oberhalb 1700G
und ein Stabilisatorsystem aus (a) etwa 0,1 bis 30 Gew.-^,
bezogen auf das Gewicht des Formaldehydpolymerisats, .,eines
-Phenylalkansäureesters der allgemeinen Formel
HO— & \—(CH2)nC00R
f ■■' - BAD ORIGINAL
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in welcher η eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 5» -K eine
Alkylgruppe mit 12 bis 22 Kohlenstoff atomen und jeder der lie st G -S': eine Alkylgruppe -mit % bis - 8. Kohlenstoff atomen und
einer Verzweigung am α-Kohlenstoffatom bedeuten, und (b)
etwa 0,01 bis 50 Gew,-%, bezogen auf das Gewicht des SOrm-*
aldehydpolymerisats, einer stickstoffkaltigen Verbindung
aus der Gruppe von (1) einem durch. Polymerisation vonW-Aminomonocarbonsäure
gebildeten Superpolyamid, (2) einem durch
Kondensation einer Bicarhonsrlure mit Diamin gebildeten Super- '
polyamid, (3) Oyanoguanidin, ^i-) einem substituierten öyanoguanidin
mit einer niederen Alkyl-, Phenyl-', Hydroxymethyl-*,
Ghlormathyl'- oder OhIorphenylgruppe ale Substjktuentenj (5)
einem Polyaminotriazol, (6) einem aminas.ubstitulerten s-Tria-2inr
(7) einem Imidazolin und (8) einem Gemisch dieser Verbindungen,,:
umfaßt« .
Die Stabilisatoren können den Polyacetalharzmassen
gemäß der Erfindung nach irgendeiner zweckmäßigen Arbelts-.
«seiae einverleibt werden. Beispielsweise können die Stabilisatorkompqnenten
in einem flüchtigen Lösungsmittel, ZoB5
einem Ketan, niederen Alkanol oder chloriertem Kohlenwasserstoff
gelöst, die sich ergebende Lösung (oder Lösungen der
einzelnen KomBonenten) dem Formald©iiydpalym&rdsat in einer
Menge,, um die gewansohteii Anteile' an
BA0
109831/1268
» λ Ly _
satorkomponenten in dear folyacetalaarairiGsr-e zu ,orteten, zugesetzt
und die erhaltene Mischung erhitzt, "«erden, um das Lösungsmittel
durch Verdampfung zu entfernen«, Andererseits
können die stabilisierten 1 olr/acetalharzmassen recSB-der
Erfindung herzestr-llt werden, indem man dieStabilisator—
komponenten zusammen mit dem Formaldehydpol.7iaerisat mischt
oder mahlt oder indem man sowohl die EtabiliEatorkcsiponeixten
als auch das Formaldehydpolymerisat in einem gemeinsamen Lösungsmittel löst und das Lösungsmittel durca Verdampfen
entfernte
Die Erfindung ".vird nachstehend anaand von /ieis: ielen
naher erläuterto
Stabilisierte Polyacetalharzmassen wurden n-ivcb. der
folgenden Arbeitsv/eise herges:tellt; Zu 1 Gev/..-Teil von PoIyo3S5/methylenpolyacetat
(der hier verwendete Ausdruck "Polyoxy— methylenpolyacetat" bezeichnet ein acetyliertes Formalderiydpolymerisat,
das zwei "oder mehr Äcetatgruppen je i.Iolekü.1
enthält) mit einem mittleren Malekulargewicht von etwa 30 000,
das gemäß viskosimetrisoher Bestimmun.^sniethoden ermittelt
wurde^ wurden 2 Gew.-Teile einer 1/jigen Lösung eines Esters
von (3t,5^ßi^tert,-butyl-4--hydrQxyphenyl.)-pivQpionssure in
Ac. et on gegeben* Die Wärmestabilität sbevmrtttngen v/urden durcn
Measen äes, Qewielataver/lustes^ den. die stabilisierte
bad original
1694 9 9?
tnlL xvai3a£v;e beim Erhitzen in luft vv^rend 30 LIi nut en auf
2220C '.»rlf-adc-fc, 9ου;Iο des G-svrictitsvorlusces von nicht-stabilir-i.Tten
iolyaci-t^r, das- den gleichen ;7:;rniebeliandlung
u^t-o^.voi'f on -.1Uj?de, -b^sti-Bnrfc« Die Be-rechnung der Würmestabi
lit^tsvi^rte arfolr-te unter -~r>vendung der folgenden Slei-
Gewichtsverlust 3-eWo-Verlust
von Eiolit-3ta"bi- '- v. sto^oiliSo
VförmestabiJit-rts- _ lisierteia. 2ol;: 7O-cetal PcIyacetal· x10Q,
- Jert ievc,-Verlust v:n ni eilt stab i Ii-
siertcm rolyv.ee c al·
__ Tabelle I
tat s-"7 crt
1A Eodecyl-CJ^-di-tert.-Butyl-^- 72,3 ,.-- ■
Irr d r c xj η hc n.>T 1) -pr or>
i on.i t
13 Cctr-;:ec.yl-(3,7-ai-tert.-butyl-4~ . 75,4 "
hy dr c xypiiöEy 1 )-pj?opi ozrst
1C Eicos7lC3,5-fii-t.-rt.-i)uii7l-z»- 64,8
h"droxyphenyl)-propion.at
Sine üei;,e ν-.η stabilisierten Foiyacetalharziaassen
wurde nach de;» folgenden Arbeitsweise hergestellt: Zu 1 Gew„-Teii
von Folyoxymetnylenpolyacetat mit eiüem mittieren Molekulargewicht
von etwa 30 OGO wurden 0,3 Gew.-Teile einer
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169499?
1%igen Lösung in Aceton eines Esters ν ..-η "(3r5-I'i-tertobutyl-4-hydro:t;vphenyl)-prOpionsaure,
1,5 Gew.-Teile einer 15<?igen Lösung in Aeeten eines -Super polyamide, dac aus einem
Terpolymerssat von etwa 38 % Polycaprolactam, 35 % Polyhex^-
metliylenadipamid und 27 % PolyhexaHiethylensebacamid bestand,
und 0,1 Gew.-Teil einer 1%igen Lösung in ^ceton von Dilauryl-3,3'-thiodipripionat
zugegebene Jede der sich ergebenden Polyacetalharzmassen wurde zur Entfernung des Acetons luft—
getrocknet. Die ?/ärmestabilitätsbewertung von jeder Masse
"wurde gemäß dem in Beispiel- 1 beschriebenen Verfahren bestimmt. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der nachstenenderi
Tabelle II zusammengestellto
Tabelle II | .Ester | Warmestabilitäts~ u'ert |
|
Beispiel | Dodecy1-(3,5-di-terto-buty1-4- hydroxyphenyl)-pröpionst |
88,3 | |
2A | Octadecy1-(3,5-di-tert.-butyl-4- hydroxyphenyl)-propionat |
95,5 | |
2B | Eicosyl-(3,5-di-tert.-buty1-4- Hjdroxyphenyl)-propionat |
87,7 | |
2G | Beispiel 3 | ||
Stabilisierte Iolyacetalharzmassen wurden nach der
folgenden A beitsweise hergestelltt Zu 1 GeWe-Teil eines
;AD ORIGJK'AL
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."■■·■ ■'■■■ 16943c?-!
!Trioxan-1 ,p-Dioxolan-Mischpolymerisats, bei welchem. 4,5 Gewo-%
seiner monomeren Einleiten, von 1,3-Dioxolan abgeleitet waren,
mit einer Eigenviskositat" von 1,8 (gemessen bei 60GG in einer
0,1 gew.-gieren Lösung" in p-Chlorphenol mit einem Gehalt von
2Gewc-% an a-Pinen) wurde 1 Gew.-Teil einer\ 1$?igen Lösung
in aceton von Dodecyl-(3,5-di-tert ,-butyl-4-hydrQ:χyphenyl)-prΌpionat
zugegeben« Die erkalten© Mischung wurde zur Ent- Λ
fernunp des LösunKsmittels luftgetrocknet „ Di'e sich ergebende
Kasse verlor beim Erhitzen auf 2220O in Luft wahrend 30 Minuten
G,09 % ihres Gewichts» Eine vergleichbar© Masse» die
keinen Stabilisator enthielt, verlor während dieser E^hitzun-iSdauer
11 ,,83 % Ihres Gewichts, während eine entsprechende
Masse,, die als Stabilisator 1 Gew.~% von S^'-Methylen-bis·-
(4-methyl-6-tert,-butylpnenol) enthielt, 0,23 % ihres GewichtH
während dieser Erhitzungsdauer verlor«,
Beispiel 4- -
Stabilisierte Polyacetalharzmassen wurden -semäßder
folgenden Arbeitsweise hergestellt: Ein Trioxaa-1i'3'-Dioxolan«
Mischpolymerisat ι bei welchem 4-,O Gev;.-% seiner monomeren
Einheiten von 1,J-Dioxolan abgeleitet waren, mit einer
Eirjenviskosität von 1,8, wurde mit versoläedenen St.ab.ilisatorkomponenten
während 30 Minutefx bei 200 ö in einer erhitzten
Kammer gemischt, die mit einemMischer mit Sigma-Schaufein
(sigma blade type mixer) ausgestattet warB Die
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16 S 4 5 Γ
zur Anwendung ^el^n^enden Stabilise borerrund lie Gewichtsverluste,
die die Mas en beim Erhitzen -?.uf 222 ~Ό ir, Luft v/i'..
rend 30 Einuten erlitten, sind in der nachrteaenden Tabelle
III aufgeführt ο
; Tabelle III ;
Beispiel Stabilisator Jj Gew« —
Fsrlust
4A 1% Dodecyl-(3,5-di-tcrt0-butyl-4-
hydroxypheny1)-butyrat 0,73
% 0ctadecyl-(3,5-di-terta-butyl-4- hydroxyphenyl)-propionat
C,66
Ό 0ctadecyl-(3 ,5-di-tert.-but;yl-4—
hydroxyphenyl)-butyrat C,SC
4D 1% 0ctadecyl-(3,5-di-terto-but-yl~4-
hydroxyphenyl)-propionat C,67
0,5% Dicyandiamid
4E 0,5% Octadecyl-Ci^-di-terto-butyl^- ·
hydroxyphen3/l)-propionat C,53
0,2% Dicyandiaiaid
0,5% Cctadecyl-(3?5-di-terto-butyl~4-
»: hydroxyphenylpropionat
0,2% Dicyandiamid . 0,6?
0,2% Dilaurylthiodipropionat
4G keiner 2?,5
Ein $rioxaü-1,3-Dioxolan-IiIischpol.yiEerisat, in ivelchem
4,0 Gew.-% seiner monomeren Einheiten von 1,3-Dioxolan abgeleitet=
sind, mit einer Eigensrislcsität von 1,8 wurde mit
0,5 Ge?;.-% 0ctadecyl~(3,5-di-terta-butyl^^hrvdroxypixero'l)-propionat,
0,2 G-ew«~% Dicyandiamid und 0,2 Gew.-ζέ Dilauryl·
16 S 4
tliiodir>ropioriivt w'krend 15 ί-inuten bei 222 C in einem
erhitzten Haum, der ait einem Paar im G-egensinn sich, drehenden
Schnecken aus ~e^t. ttet war, geiaiochto . Die Masse
v.'ui*de au Zugs tat en geformt, die dann während verschiedenen
Zeitdauern an ^fasserdaiapf mit einem überdruck von etwa
2,46 kg/cia" (35 psig) aus jegatzt wurden. Die Sigenscliaf—
ten der SJäbe li^cli der '.Vad^erdai^fbeaandlung sind in der
nachstellenden Tabelle IV sAisoE
Aus- | 591 | Tabell | -e IV | 3-e vvi ent s änderung | |
Dauer der Setzung ar Sasseraam^ 3tdno |
562 | ;%tigkeit a (osi) |
Dehnung | — | |
0 | 541 | (84CC) | 67 | +1,21 | |
48 | 517 | (BOCC) | 52 | +0,74 | |
72 | (77CC) | 36 | -0,40 | ||
120 | (7350) | 32 | |||
10 9 8 3 S / 1 2 6 8 , ■ .t;- α Ό -,
Claims (2)
- Patentansprüche1 ο Verfahren zur Stabilisierung von Polyacetalharzmassen aus einem Formaldehydpolymerisat von hohem Molekulargewicht im Bereich von etwa IO0OOO bis 2OO0OOO mit einem Schmelzpunkt von oberhalb 150° C, dadurch gekennzeichnet, daß man der Polyacetalharzmasse ein Stabilisatorsystem einverleibt, das etwa 0,1 bis 30 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht des Formaldehydpolymerisats eines Phenylalkansäureesters der allgemeinen Formel(0H2)nC00Rin welcher η eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 5, R eine Alkylgruppe mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und jeder der Reste R· eine Alkylgruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen und eine Verzweigung am Alphakohlenstoffatom darstellen, enthalte
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man der Polyaoetalharzmasse ein Stabilisatorsystem einverleibt, das etwa 0,5 bis 20 Gew.-$, bezogen auf das Gewicht des Formaldehydpolymerisats, eines Phenylalkansäureesters der allgemeinen F.dr.mel -*109835/1268 BADOR1G1NA1,169ASC?ter-t.-C.HnII HO <f ^—-(CH2)n0OOiterto-Ö,Hgin welcher1 η eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 5 und R eine Alky!gruppe mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen darstellen, enthält*3« Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man der Polyacetalharzmasse als Stabilisator Octadecyl-(3»5-di-terto--butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat einverleibte4« Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man der Polyacetalharzmasse ein Stabilisatorsystem einverleibt, das(a) etwa 0,1 bis 30 ßew«-£, insbesondere 0,5 bis 20 Gewo-$,bezogen auf das Gewicht des Förmaldehydpolymerisats, eines " Phenylalkansäureesterg ^er vorstehend angegebenen "Formel I(b) etwa 0,01 bis 50 Gew*-^, insbesondere 0,05 bis 3 Gew.-5S, bezogen auf das Gewicht des Pormaldehydpolymerisatw, einer stickstoffhaltigen Verbindung aus der Gruppe von(1) durch Polymerisation von6>£uainömönocarbonsäuren gebildeten Superpolyamiden,(2) durch die Kondensation von Mearbo&-'-BäurenDiaminen gebildeten Superpölyamldem,ORIGINAL16943?^(3) Cyanoguanidin,(4) mit niedrigerem Alkyl, Phenyl, Hydroxymethyl, ChTbrmethyl oder Chi or phenyl substituierten Cyanoguanid in en,(5) Polyaminotriazolen,(6) aminosubstituierten s-Triazinen,(7) Imidazolinen oder
(S) Gemischen davonenthälto50 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man der Polyacetalharzniasse ein Stabilisatorsystem einverleibt, das(a) etwa 0,5 bis 20 Gewo-$, bezogen auf das Gewicht des Formaldehydpolymerisats,' von Octadecyl-( 3 » 5-di-tert. -butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat und(b) etwa 0,05 bis 3 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht des Formaldehydpolymerisats von Cyano guanidinenthält» -6ο Verfahren nach einem der Ansprüche t bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man der Polyacetalharzmasse ein Stabilisatorsystem einverleibt, welches als stickstoffhaltige Verbindung ein Superpolyamidterpolymerisat mit einem Polymerisationsgrad von etwa 100 bis 200 und einem Gehalt von etwa 38 Gew«—$ PoIycaprolactam, 35 Gew.^ Polyhexamethyleradip-amid und 27 Gewo-#ORlGiNAL INSPECTED_25_16&4992Polyhexamethylensebacamid enthalte7ο Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man der Polyacetalharzmasse ein Stabilisatorsystem einverleibt, das(a) etwa 0,5 bis 20 Gew.-#, bezogen auf/flas Gewicht des Formaldehydpolymerisats eines Bhenylalkansäureesters der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel I,(b) etwa 0,05 bis 3 Gewo-#, bezogen auf das Gewicht des Formaldehydpolymerisats der stickstoffhaltigen Verbindung und(c) etwa 0,001 bis 0,8 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht des Formaldehydpolymerisats eines Diesters einer Thiodialkansäure der allgemeinen Formel0 0III R1 - 0 - G - (CH0) S(CH0V -C-O-R1*■ χ ^yenthält, in welcher R* eine Alkylgruppe mit 8 bis 20 Kohlen- I stoffatomen, eine Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe oder Polyoxyalkylgruppe und x und y jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeuten.8o. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man der Polyacetalharzmasse ein Stabilisatorsystem einverleibt 9 das als Komponente (c) Octadecyl-(3,5-di-tert„-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionate enthalte ■ ■ ■---,■109835/1268 ^^SiGinäL INSPECTED
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