DE1745350A1 - Block copolymer - Google Patents
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- DE1745350A1 DE1745350A1 DE1967R0047515 DER0047515A DE1745350A1 DE 1745350 A1 DE1745350 A1 DE 1745350A1 DE 1967R0047515 DE1967R0047515 DE 1967R0047515 DE R0047515 A DER0047515 A DE R0047515A DE 1745350 A1 DE1745350 A1 DE 1745350A1
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Description
dr. w. Schalk · dipl-inc. peter Wirth ***>^3Udr. w. Schalk · dipl-inc. peter Wirth ***> ^ 3U
DIPL.-ING.G. E. M. DANNENBERG · DR. V. SCHMIED-KOWARZIKDIPL.-ING.G. E. M. DANNENBERG · DR. V. SCHMIED-KOWARZIK
6 FRANKFURTAM MAIN6 FRANKFURTAM MAIN
SC-25SC-25
Hexall LrU1J- and Chemical Company o4öO Beverly Boulevard An^alea, Ga. /USAHexall LRU 1 J and Chemical Company o4öO Beverly Boulevard On ^ alea, Ga. / USA
Die vorliegende Erfindung bezieht aich auf neua ßlooianiochpoly- M nierisate aus Propylen, insbesondere auf neue ülocicmischpolymerisate aus Propylenpolymerisate]! und funktionell substituierten acrylischen Monomeren.The present invention also relates to new ßlooianiochpoly- M nierisate from propylene, in particular to new olocic copolymers from propylene polymers]! and functionally substituted acrylic monomers.
Hoch molekulare, kristalline Polymerisate des Propylene finden immer weitere Verwendung in Form von Filmen und Fasern. Obgleich sie viele überlegene Eigenschaften aufweisen, besteilt einer ihrer Hauptnachteile in der Unfähigkeit dieser Polymerisate, in Faaerform angefärbt und in Filmform bedruckt zu werden. Zur Überwindung dieses Problems sind viele Verfanren vorgescnXagen Λ worden, wie z.B. Nachbehandlungen dar geformten Gegenstände, Zusatz von Verbindungen zur Erhöhung der Anfärbbarkeit der erhaltenen, fertigen Faser oder Zugabe von Pigmenten zum Polymerisat vor seiner Verformung. Alle diese Verfahren haben jedoch weaörtliche Nachteile. So ist z.B. die Nachbehandlung von Filmen und Fasern nicht nur kostspielig, sondern im großtechnischen Mafletab auch schwierig durchzuführen. Die Zugabe von VerbindungenHigh molecular weight, crystalline polymers of propylene are used more and more in the form of films and fibers. Although they have many superior properties, one of their major drawbacks is the inability of these polymers to be colored in fiber and printed in film form. To overcome this problem, many have been Verfanren vorgescnXagen Λ, such as post-treatments is molded articles, addition of compounds to enhance the dyeability of the obtained finished fiber or the addition of pigments to the polymer prior to its deformation. However, all of these methods have local disadvantages. For example, the aftertreatment of films and fibers is not only costly, but also difficult to carry out on an industrial scale. The addition of compounds
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zum Propylenpolymerlsat kann ein Ausschwitzen derselben währendto the propylene polymer, exudation of the same can occur during
Tönung der faser- oder Filmverwendung bewirken, wodurch JHttnt und farbeTint the fiber or film use effect, making JHttnt and color des Materials beeinträchtigt werden· Das ausgeaohwitze Material kann v/eiterhin schädlich sein für das Material, das mit dem Propylenpolymerisat in Berührung kommt· Weiterhin können die physikalischen Eigenschaften des Fropylenpolymerlsates durch die Zugabe derartiger Verbindungen i&chteilig beeinflußt werden· Die Verwendung von Pigmenten, die dem Polymerisat vor der Faserherateilung zugegeben werden, beschränkt die Auswahl der verfügbaren Farben wesentlich, erfordert größe Mischanlagen und eine große Ausgangsmasse des Polymerisates, erlaubt kein Bedrucken der Stoffe und Filme und stellt oft Probleme bezüglich der farblichen Gleichheit unterschiedlicher Ansätze desselben, pigmentierten Polymerisates. Obgleich die Mischpolymerisation von Propylen mit Monomeren, die Farbstoffe aufnahmen können, zwecks Verleihung einer Anfärbbarkelt vorgeschlagen worden ist, hat eine derartige Mischpolymerisation oft eine ungünstige Wirkung auf die Reaktionsfähigkeit dee Propylene bei der Polymerisatbildung, indem sie geringe Polymerisationsgesohwindigkeiten und/oder die Bildung eines niedrig molekularen Polymerisates bewirkt. BIe unmittelbare Mischpolymerisation von zur Farbstoffaufnähme fähigen Monomeren mit dem Propylen kann weiterhin eine merkliche Zerstörung dir wünschenswerten mechanischen Eigenschaften verursachen· f The sweaty material can still be harmful to the material that comes into contact with the propylene polymer. Furthermore, the physical properties of the propylene polymer can be adversely affected by the addition of such compounds are added before the fiber division, limits the choice of available colors significantly, requires large mixing systems and a large starting mass of the polymer, does not allow printing on the fabrics and films and often poses problems with regard to the color equality of different batches of the same, pigmented polymer. Although the interpolymerization of propylene with monomers that can take up dyes has been proposed for the purpose of imparting a dyeability, such interpolymerization often has an adverse effect on the reactivity of the propylene in polymer formation, in that it low rates of polymerization and / or the formation of a low molecular weight Polymer causes. The direct interpolymerization of monomers capable of dye uptake with the propylene can furthermore cause noticeable destruction of the desirable mechanical properties · f
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung neuer Propylenpolymerisate mit verbesserter Anfärbarkeit und Bedruckbarkeit, wobei diese Modifikation in den anfärbbaren Propylen-The aim of the present invention is therefore to create new propylene polymers with improved colorability and printability, this modification in the dyeable propylene
Sch&digung polymerisaten keine wesentliche 3eggοtenne der wünschenswerten, mechanischen Eigenschaften bewirkte Ein weiteres Ziel ist die Schaffung anfärbbarer Propylenpolymerisate, die Blockmischpolymerisate von Propylen und Monomeren, die farbstoffaufnahinefaliig sind, darstellen und wobei die Monomeren die physikalischen Eigenschaften des Propylenpolymerisates nicht nachteilig beeinflussen· Damage polymers no essential 3eggοtenne of the desirable, Mechanical properties brought about Another goal is the creation of dyeable propylene polymers, the block copolymers of propylene and monomers that do not absorb dyes are, represent and where the monomers do not adversely affect the physical properties of the propylene polymer
Die erfindungsgemäßen neuen Polymerisate sind Blockmischpolymerisate aus einem Propylenpolymerisat und einem polymerisieren, amino3ubstituierten acrylischen ..Ionomeren der allgemeinen FormellThe novel polymers according to the invention are block copolymers polymerize from a propylene polymer and one, amino-substituted acrylic .. ionomers of the general formula
BO E"BO E "
in welcher E für Wasserstoff oder eine Methylgruppe steht, E* einen Alkylenrest mit 1-8 Kohlenstoffatomen bedeutet und R" und R"1 jeweils Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1-*4 Kohlenstoffatomen bedeuten«in which E stands for hydrogen or a methyl group, E * stands for an alkylene radical with 1-8 carbon atoms and R "and R" 1 mean hydrogen or an alkyl radical with 1- * 4 carbon atoms «
Die neuen Propylenpolymerisate werden erhalten durch Mischpolymer!" sation des aminosubstituierten, acrylischen Monomeren der obigen Formel mit einem vorgeformten Polymerisat des Propylene. Die bei der Bildung der neuen, erfindungsgemäßen Blockmischpolymerisate verwendeten Propylenpolymerisate sind kristalline Homopolymerisate von Propylen und kristalline, zufällige oder Blockmischpoly-The new propylene polymers are obtained by means of copolymers! " cation of the amino-substituted acrylic monomer of the above Formula with a preformed polymer of propylene. Those involved in the formation of the new block copolymers according to the invention Propylene polymers used are crystalline homopolymers of propylene and crystalline, random or block mixed poly-
Propylen und
merisate von/Äthylen. Die hier verwendete Bezeichnung "kristallin"Propylene and
merisate of / ethylene. The term "crystalline" used here
steht für die Kristallinität einer getemperten ("annealed")stands for the crystallinity of an annealed
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Polymerisatprobe durch Röntgen-Analyse. Die Herstellung von PoIy-Polymer sample by X-ray analysis. The production of poly
der genannten
propylen und/»»rten von Äthylen/Propylen-Mischpolymerisaten
ist bekannt. Gewöhnlich werden diese Polymerisate aus ihren Monomeren duroh Polymerisation mit organometallischen, komplexen,
häufig als "Ziegler-MKatalysatoren bezeichneten Katalysatoren
hergestellt. Diese Katalysatoren werden erhalten durch Umsetzung von Übergangsmetallhalogeniden, insbesondere Titanhalogeniden,
mit Metallhydrocarbylverbindungen, insbesondere Aluminiumtrialkylen, Alkylaluminiumhalogeniden und Alkylaluminiumhydriden.
Zufällige Mischpolymerisate von Propylen und Äthylen werden erhalten durch Polymerisation von Mischungen aus Propylen und
Äthylen, während Blockmischpolymerisate durch aufeinander folgende Polymerisation von Propylen und Äthylen unter Verwendung desselben
Katalysators hergestellt werden· Die Einzelheiten der jeweiligen Polymerisationsverfahren sind in der Literatur beschrieben
und dem Fachmann bekannt, weshalb sie hier nicht weiter aufgeführt zu werden brauchen·of the mentioned
Propylene and types of ethylene / propylene copolymers are known. These polymers are usually prepared from their monomers by polymerization with organometallic, complex catalysts, often referred to as "Ziegler-M catalysts. These catalysts are obtained by reacting transition metal halides, in particular titanium halides, with metal hydrocarbyl compounds, in particular aluminum trialkyls, alkyl aluminum halides and alkyl aluminum hydrides. Random mixed polymers Propylene and ethylene are obtained by polymerizing mixtures of propylene and ethylene, while block copolymers are produced by successive polymerization of propylene and ethylene using the same catalyst.The details of the respective polymerization processes are described in the literature and are known to the person skilled in the art, which is why they are not here need to be listed further
Das zur Bildung der erfindungsgemäßen Blockmischpolymerisate verwendete, amlnosubstituierte, aorylieohe Monomere wird dann in einer zur Bildung eines Blockmischpolymerieates geeigneten Weise in Anwesenheit des Propylenpolymerisates polymerisiert· Extraktionsuntersuchungen des Blookmischpolymerisates zeigen, daß das polymerIsierte, aminosubstituierte aorylieohe Komonomere an das Kohlenwasserstoffpolymerisat gebunden ist, obgleich der genaue Mechanismus, nach welchem dies geschieht, nioht ganz bekannt i*t. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß gewisse gering! Mengen an Homopolymerisat gebildet werden können, was von den besonderen, verwendeten Reaktionsbedingungen abhängt; fallsThat for the formation of the block copolymers according to the invention aminosubstituted, aorylieohe monomers used is then in one suitable for the formation of a block copolymer Way polymerized in the presence of the propylene polymer Extraction studies of the bloc copolymer show that the polymerized, amino-substituted aorylieohe comonomers is bound to the hydrocarbon polymer, although the The exact mechanism by which this happens is not entirely known. It should be noted, however, that certain minor! Amounts of homopolymer can be formed, depending on the particular reaction conditions used; if
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diese Mengen als -unerwünscht angesehen werden, können sie durch Extraktion entfernt werden. Der Gehalt an polymerisiertem, aminoau substituiertem, acryli3chem Komonomeren kann innerhalb des Bereiches von 0,1-25 Gew.-% des Blockmischpolyinerisates variiert werden. Die optimale Konzentration des aminosubs titulierten, acrylischen Komonomeren im Propylenpolymerisat variiert mit dem besonderen Propylenpolymerisat, dem besonderen, aminosubstituierten, acrylischen Komonomeren und der beabsichtigten Verwendung des Blockmischpolymerisates. Gewöhnlioh wird der Gehalt anthese amounts are considered undesirable, they can through Extraction to be removed. The content of polymerized, aminoau Substituted, acrylic comonomer can be used within the range varies from 0.1-25% by weight of the block copolymer will. The optimal concentration of the aminosub titled, acrylic comonomers in the propylene polymer varies with the particular propylene polymer, the particular, amino-substituted, acrylic comonomers and the intended use of the block copolymer. Usually the content will be
vorzugsweise polymerisiertem, aminosu'jstituiertem Komonomeren/zwiffchen 1-15 Gew.-$ des Blockmischpolymerisates gehalten«. Geeignete, polare Koinonomere, die bei der Bildung der erfindungsgemäßen neuen Blockmischpolymerisate verwendet werden, umfassen Dimethylaminoäthylmethacrylat, Diiaethylaminoäthylacrylat, Methylaiiiinoäthylmethacrylat, Methylaminoäthylacrylat, Aminoäthylacrylat, Aminomethylacrylat, Diäthylaminoäthylacrylat, 3-(Dimethylamine)-butylacrylat, 4-(Dimethylamine)-butyl-acrylat, 4-(DJ.methylamino)-butylmethaorylat, 4-(!ethylamino)-acrylat, 4-(Methylamino)-methacrylat und 6-(Dimethylamino)-2-äthylhexylacrylat,preferably polymerized, amino-substituted comonomer / between 1-15 % By weight of the block copolymer held ". Suitable, polar Coinonomers that are used in the formation of the new block copolymers according to the invention used include dimethylaminoethyl methacrylate, diiaethylaminoethyl acrylate, methylaminoethyl methacrylate, Methylaminoethyl acrylate, aminoethyl acrylate, aminomethyl acrylate, Diethylaminoethyl acrylate, 3- (dimethylamine) butyl acrylate, 4- (Dimethylamine) butyl acrylate, 4- (DJ.methylamino) butyl methaorylate, 4 - (! Ethylamino) acrylate, 4- (methylamino) methacrylate and 6- (dimethylamino) -2-ethylhexyl acrylate,
Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Blockmischpolymerisate beeteht in der aufeinander folgenden Polymerisation das Olefins, z.B. Propylen oder Propylen und Äthylen, und dann des aminosubstituierten acrylischen Monomeren, Obgleich eine gewisse Blookmiaohpclymerisation erzielt wird, wenn man das aminoaubatituierte, aorylische Monomere dom Propylenpolymerisat nach seiner Bildung und vor der Deaktivierung des orgahometalliachen Katalysatora direkt zufügt, wird eine Veränderung des Polymerisationsumgebung bevorzugt, wodurch die FähigkeitThe preferred process for the preparation of the block copolymers according to the invention consists of the following one Polymerizing the olefin, e.g. propylene or propylene and ethylene, and then the amino-substituted acrylic monomer, Although some bloomia polymerization is achieved when the amino-substituted, aorylic monomers dom propylene polymer after its formation and before the deactivation of the organometallic catalyst is added directly, there is a change of the polymerization environment preferred, thereby increasing the ability
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zur Mischpolymerisation des aminosubstituierten acrylischen Monomeren mit dem Propylenpolymerisat wesentlich verbessert wird. Das Verfahren zur Veränderung der Polymerisaticnsumgebung iat im einzelnen beschrieben in der gleichzeitig eingereichten"*" Grundsätzlich besteht die dort beschriebene Blookmiachpolymerisation in einem dreistufigen Verfahren, in welohem - anwendbar auf die erfindungsgemäßen neuen Blockmischpolymerisate - in der ersten Stufe eine Mischung des festen, von nicht umgesetztem Olefinmonomerem freien Propylenpolymerisate und des beschriebenen, organometallischen, komplexen Katalysators gebildet wird; in der zweiten Stufe wird diese Mischung mit einer Stickstoffverbindung und mit Sauerstoff behandelt, die dann von der Polymerisat,mischung entfernt werden; und in der dritten Stufe wird die aktivierte Polymerisatmischung mit dem aminosubstituierten, aorylischen Monomeren in Berührung gebracht, bis man daa Blockmischpolymerisat erhält. Die in der ersten Stufe gebildete Polymeriaatmischung stammt vorzugsweise aus der Polymerisation des Propylene oder des Äthylens und Propylene, die den organoaetallischen, komplexen Katalysator enthalten, bevor irgendeine Deaktivierung des Katalysators erfolgt ist. Alles nicht umgesetzte Monomere und vorzugsweise auch jegliches Lösungsmittel werden vor der Aktivi.rung der Reaktion zur Polymerisation mit dem acryliachen Monomeren entfernt. Die feste Polymeriaat/Katalysator-Mischung wird dann mit einer St idet off verbindung, vorzugsweise Anauoiiialc - obgleich auch andere Stickst of !'verbindungen, wie gasförmige, px*i:^taO, sekundere und tertiäre Amine, verwendet werden können - uehandelt, indem man einan Ammoniaküberachutf bei einem Irruck von 0,007- .7 atüfor interpolymerization of the amino-substituted acrylic monomer is significantly improved with the propylene polymer. The procedure for changing the polymerisation environment is described in detail in the "*" submitted at the same time In principle, there is the blookmachpolymerization described there in a three-stage process in which - applicable to the novel block copolymers according to the invention - in the first stage a mixture of the solid, unreacted olefin monomer free propylene polymers and the organometallic complex catalyst described is formed; in the In the second stage, this mixture is treated with a nitrogen compound and with oxygen, which is then mixed with the polymer be removed; and in the third stage the activated polymer mixture with the amino-substituted, aorylic Monomers brought into contact until you get daa block copolymer receives. The polymer mixture formed in the first stage preferably originates from the polymerization of propylene or of ethylene and propylene, which form the organo-metallic complex Contain catalyst before any deactivation of the catalyst has occurred. All unreacted monomers and preferably Any solvents are also removed before the Removed polymerization reaction with acrylic monomer. The solid polymer / catalyst mixture is then with a St idet off connection, preferably Anauoiiialc - although also other Stickst of! 'compounds, such as gaseous, px * i: ^ taO, secondary and tertiary amines, can be used - treated by an ammonia control is carried out at a pressure of 0.007-7 atm
+ Anmeldung, interne Nummer GO-27» 3er.No. 600 039 vom 8.12.1966 in den USA ("Verfahren zur Slookmiaohpolymerisation")· + Registration, internal number GO-27 »3er.No. 600 039 dated December 8, 1966 in the USA ("Process for Slookmiaohpolymerisation") ·
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durcli die Polymorisat/Katalysator-Kis ellung leitet. Dann wird die nit NH-, beiiaadelte Mischung mit einem inerten Gas, wie Argon, durcngeapült, und ein Sauers tofxa tr on. wird durch die Mischungthrough the polymorisate / catalyst assembly. Then the ammonia-treated mixture is purged with an inert gas, such as argon, and an oxygenate . gets through the mix
dann
geleitet, die/wiederum mit einem inerten Gas durchgespült v/ird.then
passed, which / in turn v / ird flushed with an inert gas.
Obgleich es bevorzugt wird, die Mischung getrennt mit der Stickatoffverbindun ; und dann r„it dem. Sauerstoff zu behandeln, können auch Ilischungen von NH_ und O2 verwendet werden. Die Temperaturen zur Durchführung der Gasbehandlung sind nicht entscheidend und kennen stark variiert werden. Gewöhnlich sollte die Temperatur den SeilteIzpunkt des Polymerisates nicht übersteigen, so daß sie ^ das Polymerisat wL.lirend der Behandlung mit den aktivierenden Gasen in fester Phase befindet. Geeignete Temperaturen liegen daher zwischen 15-1210C, vorzugsweise zwischen 15-660C.Although it is preferred to separate the mixture with the nitrogen compound; and then r "it . To treat oxygen, mixtures of NH_ and O 2 can also be used. The temperatures for carrying out the gas treatment are not critical and can be varied widely. Usually the temperature should not exceed the melting point of the polymer, so that the polymer is in the solid phase after treatment with the activating gases. Therefore, suitable temperatures are between 15 to 121 0 C, preferably between 15-66 0 C.
Die dritte Stufe des bevorzugten, zur Bildung der erfindungsgei;u .ύβη neuen Propyleüülockraischpolymerisate verwendeten Ver- - ahrens besteht in der Zugabe des aminosubstituierten acrylischaa Konoueren zur behandelten, festen Polymerisatreaktionsnischung. Die Blockmischpolymerisation erfolgt durch Zugabe des Monomeren in flüssiger Form zur aktivierten, festen Polymerisatr.ischung. ä Aufgrund der exothermen Polymerisation ist es oft unnötig, das behandelte Polymerisat zwecks Blockmischpolymerisation zu erhitzen« Gewöhnlich wird eine Reaktiorjeteaperatur von 15-1210C, vorzugsweise 32-710C, aufrecht erhalt en· Das flüssige Komonomere kann in Masse oder in Form einer Lösung verwendete werdenι eine lösung wird verwendet, wenn man Bloctanieohpolymerisate mit einem niedrigen Gehalt; an aaiinosubstituierte.il, acrylisehern Monomeren wünscht. Die Verwendung von Lösungsmitteln ist auch vorteilhaft zur Unterdrückung jeglicher Homopolymerisation des aminosubetituierten, aorylischen Monomeren.The third stage of the preferred process used to form the novel propyl coolant copolymers is the addition of the amino-substituted acrylic constituents to the treated, solid polymer reaction mixture. The block copolymerization takes place by adding the monomer in liquid form to the activated, solid polymer mixture. etc. Due to the exothermic polymerization, it is often unnecessary, the treated polymer block copolymerization in order to heat "Usually, a Reaktiorjeteaperatur of 15-121 0 C, preferably 32-71 0 C, maintaining s · The liquid comonomers can be used in bulk or in the form of a Solution are used ι a solution is used when bloctanie polymerizate with a low content; to aaiinosubstituierte.il, acrylisehern monomers. The use of solvents is also advantageous in suppressing any homopolymerization of the amino substituted aorylic monomer.
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Das Maß an Blookmischpolymerisation hängt ab von den verwendeten Reaktionsbedingungen und variiert mit dem jeweiligen Monomeren. Im allgemeinen bewirkt jedoch eine größere Menge des aminosubstituierten, acrylischen Komonomeren ein höheres Maß an Blookmisohpolymerisation; dasselbe gilt für eine niedrigere Polymerisat lonstemperatur. Gewöhnlich wird ein Oberschuß zwischen 10-100 fo des im Blookmischpolymerisat gewünschten Gehaltes des polaren Komonomeren verwendet, vorzugsweise ein Überschuß zwischen 20-40 #. Die Reaktionszeiten variieren, im allgemeinen läßt man die Reaktion jedoch bis zur Beendigung kommen, was durch Temperaturveränderungen gemessen wird· Die in Kombination mit dem polaren Komonomeren jeweils verwendeten Lösungsmittel sind solche, die das polare Komonomere lösen können, jedoch anderweitig im System inert bleiben« Besonders geeignete Lösungsmittel sind Kohlenwasserstoff lösungsmittel, wie Hexan, Cyolohexan, Heptan, Benzol, Xylol uaw. The degree of bloc copolymerization depends on the reaction conditions used and varies with the particular monomer. In general, however, a larger amount of the amino-substituted acrylic comonomer causes a higher degree of blookmisohpolymerization; the same applies to a lower polymer ion temperature. Usually, an upper weft between 10-100 fo of the desired Blookmischpolymerisat content is used of the polar comonomers, preferably an excess of 20-40 #. The reaction times vary, but in general the reaction is allowed to come to an end, which is measured by temperature changes. The solvents used in each case in combination with the polar comonomer are those which can dissolve the polar comonomer, but otherwise remain inert in the system suitable solvents are hydrocarbon solvents such as hexane, cyolohexane, heptane, benzene, xylene and the like.
Obgltieh es zur Herstellung der erfindungsgemäßen Blockmischpolymerisate bevorzugt wird, nur das aminosubstituierte acrylische Monomere zu verwenden, werden von der vorliegenden Erfindung auch solche Blockmischpolymerisate umfaßt, die aus der Polymerisation von Mischungen der aminosubstituierten acryliechen Monomeren mit anderen polaren Komonomeren, insbesondere Alkylestern der Acryl- und Methaorylsäuren, Acryl- und Methacrylsäure, Acrylnitril und Styrol, mit dem aktivierten Propylenpolymerisat stammen·Obgltieh it for the production of the block copolymers according to the invention preferred is only the amino-substituted acrylic To use monomers, the present invention also includes those block copolymers which result from the polymerization of mixtures of the amino-substituted acrylic monomers with other polar comonomers, especially alkyl esters of Acrylic and methacrylic acids, acrylic and methacrylic acid, acrylonitrile and styrene, with the activated propylene polymer come
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Das aus der Blockmischpolymerisation erhaltene Produkt wird dann gereinigt, indem man nicht umgesetztes polares Komonomeres entfernt und die Katalysatorrüokstände nach üblichen Reinigungsverfahren für Olefinpolymerisate, die durch Polymerisation mit dem beschriebenen, organometallischen Katalysatoren hergestellt wurden, deaktiviert und auefällt. Solche Verfahren können bestehen im Waschen des festen Polymerisatproduktes mit Waaser, verdünnter Salzsäure, Alkohol oder einer Kombination derselben oder durch Verwendung von Alkohollösungen, die Ghelatierungeinittel enthalten, die in beschriebener Weise mit den metallischen Komponenten des Katalysators chelatieren können. Werden bei der Blockmischpolymerisation merkliche Mengen an Homopolymerisat des polaren Komonomeren gebildet, so können diese durch selektive Extraktion mit leicht polaren, organischen Lösungsmitteln, wie Ester, Ketone und Äther, entfernt werden. Die Verwendung des Lösungsmittels während der Blookmisohpolymerisation kann die Homogenität der erhaltenen Blockmischpolymerisate verbessern. Eine ■weitere Homogenisierung der Blockmischpolymerisate kann auoh erzielt werden, indem man das Polymerisat nach seiner Abtrennung vom nicht umgesetzten Monomeren und naoh Entfernung der Katalysatorrückstände in der Schmelze mischt. Ein solches Sohmelzmischen erfolgt in einer Strangpresse oder Jeder anderen, bisher zum Schmelzmischen thermoplastischer Harze verwendeten Vorrichtung.The product obtained from the block copolymerization is then purified by removing unreacted polar comonomer and deactivating and precipitating the catalyst residues by conventional purification processes for olefin polymers produced by polymerization with the organometallic catalysts described. Such methods can consist in washing the solid polymer product with waaser, dilute hydrochloric acid, alcohol or a combination thereof or by using alcohol solutions which contain gelatinizing agents which can chelate in the manner described with the metallic components of the catalyst. If noticeable amounts of homopolymer of the polar comonomer are formed during the block copolymerization, these can be removed by selective extraction with slightly polar, organic solvents such as esters, ketones and ethers. The use of the solvent during the block copolymerization can improve the homogeneity of the block copolymers obtained. Further homogenization of the block copolymers can also be achieved by mixing the polymer in the melt after it has been separated off from the unreacted monomers and after the catalyst residues have been removed. Such solute blending takes place in an extruder or any other device heretofore used for melt blending thermoplastic resins.
Die Blockmischpolymerisate können weiter mit unmodifizierten Propylenpolymerisaten gemisoht werden, wenn die Verminderung des Gehaltes an aminoaubatituiertem, aorylischem Komonomeren in einem besonderen Mischpolymerisat gewünscht wird.The block copolymers can be further mixed with unmodified propylene polymers if it is desired to reduce the content of amino-substituted, aorylic comonomers in a particular copolymer.
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- ίο -- ίο -
Sie erhaltenen Blockmischpolymerisate werden nach üblichen Verfahren für Propylenpolymerisate zu Filmen, Fasern und anderen Gegenständen geformt. In derartig hergestellten Gegenständen zeigt das erfindungsgemäße Blookmisohpolymerisat eine größere Farbaufnahmefähigkeit als die nicht derartig modifizierten Propylenpolymerisate ohne wesentliche Beeinflussung der wünschenswerten mechanischen Eigenschaften des unmodifizierten Propylenpolymerisates. Die erfindungsgemäßen Blockmischpolymerisate .sind besonders aufnahmefähig für saure Farbstoffe·The block copolymers obtained are converted into films, fibers and others by customary processes for propylene polymers Objects shaped. In articles produced in this way, the bloom isoh polymer according to the invention shows a larger one Ink receptivity than the propylene polymers not modified in this way without significantly affecting the desirable mechanical properties of the unmodified propylene polymer. The block copolymers according to the invention .are particularly receptive to acidic dyes
Die vorliegende Erfindung wurde oben mit besonderem Bezug auf die Modifizierung von Propylenpolymerisaten beschrieben. Selbstverständlich sind dieselben Verfahren auch anwendbar zur Herstellung von Blockmisohpolymerisaten aus anderenflt-ölefinpolymerisaten in Mischung mit den beschriebenen, organometallisohen, komplexen Katalysatoren und den aminosubstituierten aorylisohen Monomeren.The present invention has been described above with particular reference to the modification of propylene polymers. Of course, the same processes can also be used for the production of block monopolymers from other ole fi n polymers in a mixture with the organometallic isohen, complex catalysts and the amino-substituted aorylisohen Monomers.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung, ohne sie zu beschränken. Falls nicht andere angegeben, sind alle Teile und Prozentangaben Gew.-Teile und Gew.-#.The following examples illustrate the present invention without limiting it. Unless otherwise specified, are all parts and percentages are parts by weight and #.
In ein erhitztes 1-1-Stahlreaktionsgefäß wurden 0,65 g Aluminiumohlorid/Tiianohlorid, AlCl5.JTiCl^, und dann 8,4 ecm 1-molares Diäthylaluminiummonoohlorid gegeben, was einem molaren Verhältnis von Al/Ti von 2 entsprach. Das Reaktionsgefäß wurde mit gasförmigem Wasserstoff auf einen Druck von 1,03 atü gebracht, und es wurden 400 OD'm flüssiges Propylenmonomeres zugegeben. DieIn a heated 1-1 steel reaction vessel, 0.65 g of aluminum chloride / titanium chloride, AlCl 5 .JTiCl ^, and then 8.4 ecm 1 molar diethylaluminum monoxide, which corresponded to an Al / Ti molar ratio of 2, were placed. The reaction vessel was brought to a pressure of 1.03 atmospheres with gaseous hydrogen, and 400 OD'm of liquid propylene monomer were added. the
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Reaktionsmischung wurde unter Rühren von 24° auf 6O0C. erhitzt und 40 Minuten auf dieser Temperatur gehalten· Das Eeaktionsgefäß, wurde entlüftet bzw· entspannt und zur Entfernung von Spuren an Propylen*monomerem 15 Minuten mit gasförmigem Argon durchgespült. Bas System wurdengegen die Atmosphäre verschlossen, und dem Polypropylen enthaltenden Reaktionsgefäü wurde gasförmiger Ammoniak bis zu einem Druck von 0,21 atü zugefügt. Nach 5 Minuten langem Hühren wurde der Ammoniak entlüftet und Beine Spuren durch einen Argonstrom entfernt. Das System wurde verschlossen, und in den Reaktor wurde Sauerstoff bis zu einem Druck von 0,7 atü eingeleitet. Nach 5 Minuten weiterem Rühren wurde der Sauerstoff entlüftet und der Reaktor kurz mit Argongas durchgespült.Reaction mixture was heated with stirring from 24 ° to 6O 0 C. and 40 minutes · maintained at this temperature The Eeaktionsgefäß, was vented or flushed · relaxed and to remove traces of propylene monomeric * 15 minutes by argon gas. The system was sealed to the atmosphere, and gaseous ammonia was added to the reaction vessel containing polypropylene to a pressure of 0.21 atm. After stirring for 5 minutes, the ammonia was vented and traces of the legs were removed by a stream of argon. The system was sealed and oxygen was introduced into the reactor to a pressure of 0.7 atm. After stirring for a further 5 minutes, the oxygen was vented and the reactor was briefly flushed through with argon gas.
Dann wurden in das Reaktionsgefäß 50 ecm dest. Dimethylamineäthylmethaorylat bei 35 t 50C. gegeben. Durch die exotherme Reaktion stieg die Temperatur auf 60,50C, wo sie sich ohne weiteres Erhitzen 40 Minuten hielt. Dann wurde das Reaktionsgefäß abgekühlt und geöffnet. Das Reaktionsprodukt wurde 2 Mal mit gleichen Teilen einer heißen Isopropanol/Heptan-Mischung gewaschen· Das erhaltene, getrocknete Polypropylen/Poly-Cdimethylaminoäthylaorylat)-BlDokmisohpolymeriBat wog 230 g, hatte «ine Dichte von 0,933 g/oom und einen Schmelzindex (ASTM D-1238-621) von 5,0 bei 23O0C. Laut Infrarot-Analyse enthielt das Produkt 9 # Dimethylaminoäthylmethaorylat. Die Extraktion eines Teils des Produktes mit Äthylaoetftt ergab keine Beeinflussung des Methylaorylatgehaltes des Polymerisates. Dies zeigt die Bildung eines Blockmischpolymerisate« ·Then 50 ecm of distilled water were placed in the reaction vessel. Dimethylamineäthylmethaorylat at 35 t 5 0 C. given. By the exothermic reaction, the temperature rose to 60.5 0 C, where it remained without further heating 40 minutes. The reaction vessel was then cooled and opened. The reaction product was washed twice with equal parts of a hot isopropanol / heptane mixture. The resulting dried polypropylene / poly (dimethylaminoethyl aorylate) -BlDokmisohpolymeriBat weighed 230 g, had a density of 0.933 g / oom and a melt index (ASTM D-1238 -621) of 5.0 at 23O 0 C. According to infrared analysis, the product contained 9 # Dimethylaminoäthylmethaorylat. Extraction of part of the product with ethyl alcohol showed no effect on the methyl aylate content of the polymer. This shows the formation of a block copolymer «·
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Eine Probe des Blockmischpolymeriaates wurde aus der Schmelze zu Monofils von 0,13 mm Durchmesser versponnen. Eine 2-g-Probe der Faser wurde in ein verdünntes saures Farbbad, das 0,5 # MArtiusgelb enthielt, eingetaucht. Nach 10 Minuten bei etwa 500C. wurde die Faser aus dem Farbbad entfernt,und mit einer 1-$igen Lösung einea handelsüblichen Waschmittels gewaschen. Dann wurde die gelbe Faser mit Wasser gespült und getrocknet. Es wurde keine Farbveränderung festgestellt, wenn eine Probe der getrockneten Faser 1 Stunde bei 5O0C. in einer mit Tetrachlorkohlenstoff,A sample of the block copolymer was spun from the melt into monofilaments 0.13 mm in diameter. A 2 g sample of the fiber was immersed in a dilute acidic dye bath containing 0.5 # Martius Yellow. After 10 minutes at about 50 0 C., the fiber from the dye bath was removed and washed with a solution of 1- $ Onea commercial detergent. Then the yellow fiber was rinsed with water and dried. It was found no change in color when a sample of the dried fiber 1 hour at 5O 0 C. in a with carbon tetrachloride,
und Amylalkohol hergestellten Lösung chemisch gereinigt wurde.and the solution made from amyl alcohol has been chemically purified.
Das Blockmisohpolymerisat wurde mit weiterem Polypropylen gemisch^ um den Gehalt an Poly-(dimethylaminoäthylaorylat) auf 3 1« zu verringern. Das erhaltene Polymerisat zeigte nach Verapinnen zu Fasern aus der Schmelze eine ausgezeichnete Färbetoffaufnahmeföhigkeit. The Blockmisohpolymerisat was mixture ^ to the content of poly (dimethylaminoäthylaorylat) to decrease with further polypropylene 3 1 ". The polymer obtained, after being pinned to form fibers from the melt, exhibited excellent dye absorption capacity.
Beispiel 2Example 2
Das Polymerisationsverfahren von Beisjiel 1 wurde wiederholt, wobei
jedoch die Sauerat of fbehandlungsetuf β weggelassen v/urde. Das
erhaltene Blockmischpolymerisat hatte eine Dichte von 0,909 g/ccm
und einem Schmelzindex von 2,1 bei 2300C. Laut IR-Analyse enthielt
das Blockrnischpolymerisat 1,5 $>
polymerisiertea Dime thy laruinoäthylwethacrylat.
B e i s ρ i el 3 The polymerization procedure of Example 1 was repeated, except that the acidity of the treatment stage was omitted. The block copolymer had a density of 0.909 g / cc and a melt index of 2.1 at 230 0 C. According to IR analysis contained the Blockrnischpolymerisat 1.5 $> polymerisiertea Dime thy laruinoäthylwethacrylat.
B is ρ i el 3
Gemäß Beispiel 1 wurde ein Polypropylen hergestellt. Dann wurden zur erhaltenen Reaktionsmischung 12 g Äthylen mit einer Geschwindigkeit von 2 g/min zugegeben und die Polymerisation weitere 10, Minuten fortgesetzt. Dann wurde die Reaktionsniischung entlüftetAccording to Example 1, a polypropylene was produced. Then, to the obtained reaction mixture, 12 g of ethylene was added at one rate of 2 g / min was added and the polymerization continued for a further 10 minutes. The reaction mixture was then vented
BADORIQtNAL 209813/1666BADORIQtNAL 209813/1666
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und wie in Beispiel 1 mit Ammoniak und Sauerstoff behandelt. Das aktivierte Polyäthylen/Polypropylen-Blockmischpolymerisat wurde wie in Beispiel 1 mit Dimettiylaminoäthylmethacrylat mischpolymerisiert, wodurch man ein Blookmischpolymeriaat aus Polypropylen/Polyäthylen/Poly-(dimethylaminoathyl)-methaorylat erhielt·and treated as in Example 1 with ammonia and oxygen. That activated polyethylene / polypropylene block copolymer was copolymerized with dimethylaminoethyl methacrylate as in Example 1, whereby a Blookmischpolymeriaat made of polypropylene / polyethylene / poly (dimethylaminoethyl) methaorylat received
Beispiel 1 wurde unter Verwendung von Methylaminoäthylaorylat anstelle dea Dimethylaminoäthylmethaorylates wiederholt· So wurde ein Polypropylen/Poly-imethylaminoäthylacrylat)-Blbckmischpolymeri sat erhalten.Example 1 was made using methylaminoethyl aorylate instead of dimethylaminoäthylmethaorylates repeated · So was a polypropylene / poly (methylaminoethyl acrylate) block copolymer received sat.
Die obigen Beispiele zeigen Herstellung und Eigenschaften der .erfindungsgeinäßen neuen Blockmischpolymerisate. Selbstverständlich können auch andere, erfindungsgemäße, aminosubstituierte aorylische Monomere nach den dort angegebenen Verfahren blockmiachpolymerisiert werden.The above examples show the manufacture and properties of the new block copolymers according to the invention. Of course can also use other amino-substituted aorylic ones according to the invention Monomers are block polymerized by the processes specified there.
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