DE19849186A1 - Additives to improve the barrier properties of polymers - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Additive für Polymere und Copolymere, die eine Verbesserung der Barriereeigenschaften gegen Gase, Aromen und Wasserdampf sowie eine Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften bewirken. DOLLAR A Die erfindungsgemäßen Additive sind Kohlensäureester- und/oder Carbonsäureestergruppen enthaltende Polymere, die durch Copolymerisation von Kohlendioxid und Epoxiden und auch modifiziert mit Lactonen erhalten werden und bei der Granulatherstellung der Polymeren in Anteilen 0,1 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Basispolymere, sowie als Sperrschichten oder als Beschichtung eingesetzt werden.The invention relates to additives for polymers and copolymers which bring about an improvement in the barrier properties against gases, aromas and water vapor and also an improvement in the processing properties. DOLLAR A The additives according to the invention are polymers containing carbonic acid ester and / or carboxylic acid ester groups, which are obtained by copolymerization of carbon dioxide and epoxides and also modified with lactones and in the production of granules of the polymers in proportions of 0.1 to 15% by weight, based on the Base polymers, as well as barrier layers or as a coating.
Description
Die Erfindung betrifft Additive für Polymere oder Copolymere, die deren Barriereei genschaften gegenüber Gasen, Wasserdampf und Aromen verbessern sowie gleichzeitig die Verarbeitung wesentlich vereinfachen und die mechanischen Eigen schaften der Polymere nicht oder positiv verändern.The invention relates to additives for polymers or copolymers, the barrier egg improve properties against gases, water vapor and aromas as well Simultaneously simplify processing and mechanical properties properties of the polymers do not change or change positively.
Die Forderungen nach hochwertigen Verpackungsfolien, die aus Wirtschaftlichkeits gründen dünner, mit hoher Barrierewirkung ausgestattet, umweltfreundlich und mög lichst recycelbar sein sollen, haben in letzter Zeit stark zugenommen.The demands for high-quality packaging films that come from profitability found thinner, with a high barrier effect, environmentally friendly and possible As recyclable as possible, have increased significantly recently.
Es ist bekannt, daß die Herstellung von Folien mit hoher Barrierewirkung gegen Ga se und Wasserdampf in den meisten Fällen einen hohen Aufwand erfordern und damit auch sehr kostenintensiv sind.It is known that the production of films with a high barrier action against Ga se and water vapor in most cases require a lot of effort and are also very expensive.
Als Barrierekunststoffe werden heute überwiegend Ethylen-Vinylalkohol-Copolymere (EVQH) und Polyvinylidenchlorid (PVDC) verwendet. Barrierekunststoffe können auf allen zur Folienherstellung üblichen Anlagen eingesetzt werden. Die am häufigsten angewendeten Verfahren sind die Coextrusion, die Beschichtung/Lackierung und Metallisierung.Today ethylene-vinyl alcohol copolymers are predominantly used as barrier plastics (EVQH) and polyvinylidene chloride (PVDC) are used. Barrier plastics can all systems used for film production can be used. The most common The processes used are coextrusion, coating / painting and Metallization.
Als Verbundmaterialien für den Aufbau von Sperrschichtfolien werden vorwiegend Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Polyamid und Polycarbonat ein gesetzt.They are mainly used as composite materials for the construction of barrier films Polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyamide and polycarbonate set.
Meistens müssen noch Haftvermittler für die Festigkeit der Verbunde eingesetzt werden und um allen Anforderungen und äußeren Einflüssen gerecht zu werden, ist oft ein komplizierter Verbundaufbau notwendig.In most cases, adhesion promoters still have to be used for the strength of the composites and to meet all requirements and external influences often a complicated composite structure is necessary.
Die meisten Sperrschichtfolien werden für die Lebensmittelverpackung eingesetzt. In EP 0645417 wird beispielsweise eine biaxial orientierte Polypropylenfolie mit ver besserter Wasserdampfsperre beschrieben. Um die entsprechende Wasserdampf barriere zu erreichen, werden der Polymermatrix natürliche oder synthetische Harze zugesetzt, wobei die Folie einen bestimmten Kettenisotaxie-Index aufweisen muß. Most barrier films are used for food packaging. For example, EP 0645417 describes a biaxially oriented polypropylene film with ver described better water vapor barrier. To the appropriate water vapor To reach the barrier, the polymer matrix is made of natural or synthetic resins added, the film must have a certain chain isotaxy index.
Die Folien haben in der bevorzugten Form Deckschichten bzw. sind mehrschichtig aufgebaut.In the preferred form, the films have outer layers or are multi-layered built up.
In EP 0441027 wird ein ternäres Gemisch aus isotaktischem Polypropylen, HDPE und einem niedrigmolekularen Harz für die Herstellung von Folien mit verbesserten Barriereeigenschaften vorgeschlagen. Das ternäre Gemisch wird zusammen extru diert und anschließend verstreckt. Der Gehalt an Harzen ist in den beschriebenen Gemischen generell sehr hoch (» 5%).EP 0441027 describes a ternary mixture of isotactic polypropylene, HDPE and a low molecular resin for the production of films with improved Barrier properties suggested. The ternary mixture is extruded together dated and then stretched. The resin content is described in the Mixtures generally very high (»5%).
In WO 97/11116 wird versucht, durch gezielte Beeinflussung der Kristallinität von Propylenhomo- und -copolymeren die Wasserdampfdurchlässigkeit zu verbessern. Es werden geringere Wasserdampfdurchlässigkeiten als bei HD-Polyethylen er halten.In WO 97/11116 an attempt is made to influence the crystallinity of Propylene homopolymers and copolymers to improve water vapor permeability. There are lower water vapor permeability than with HD polyethylene hold.
In EP 0341188 werden die Barriereeigenschaften von Polyolefinen durch die Zu gabe von bis zu 10% eines teilweise incompatiblen Wachses beeinflußt. Durch Tempern soll eine weitere Verbesserung der Barrierewirkung erreicht werden kön nen.In EP 0341188 the barrier properties of polyolefins are determined by the additives administration of up to 10% of a partially incompatible wax. By Annealing should further improve the barrier effect nen.
In WO 97/12927 wird ein thermoplastischer Copolyester beschrieben, der verbes serte Gasbarriereeigenschaften haben soll. Desweiteren soll bei der Fertigung nur wenig oder kein Acetaldehyd entstehen.In WO 97/12927 a thermoplastic copolyester is described, the verbes should have gas barrier properties. Furthermore, the manufacturing should only little or no acetaldehyde is produced.
Der Copolyester enthält 10 bis 100 Mol-% Naphthalindicarbonsäure, 90 bis 0 Mol-% Terephthalsäure und als Alkoholkomponente 100 Mol-% 1,4-Cyclohexandimethanol, wobei das 1,4 Cyclohexandimethanol einen cis-Isomergehalt von mindestens 50% hat. Die Barriereeigenschaften gegen Sauerstoff und Kohlendioxid sollen gleich oder besser sein als die von Polyethylenterephthalat.The copolyester contains 10 to 100 mol% naphthalenedicarboxylic acid, 90 to 0 mol% Terephthalic acid and as alcohol component 100 mol% 1,4-cyclohexanedimethanol, the 1,4 cyclohexanedimethanol having a cis isomer content of at least 50% Has. The barrier properties against oxygen and carbon dioxide should be the same or be better than that of polyethylene terephthalate.
All diese beschriebenen Möglichkeiten und Technologien zur Verbesserung der Bar riereeigenschaften von Kunststoffen, die stellvertretend für eine große Anzahl von Varianten stehen, weisen neben den beschriebenen Vorteilen auch Nachteile auf.All these possibilities and technologies described to improve the bar rier properties of plastics, representative of a large number of Variants stand, in addition to the advantages described, also have disadvantages.
So müssen, um akzeptable Barriereeigenschaften zu erreichen, oft sehr aufwendige Technologien zur Herstellung von kompliziert aufgebauten Mehrschichtfolien oder teure Sperrschichtmaterialien angewendet werden. Dieser Aufwand bedingt not wendigerweise hohe Kosten.In order to achieve acceptable barrier properties, it often has to be very complex Technologies for the production of complex multilayer films or expensive barrier materials are used. This effort is necessary unnecessarily high costs.
Desweiteren werden aber auch Additive verwendet. Um gute Ergebnisse zu errei chen, müssen diese in hoher Konzentration eingesetzt werden, was zu störenden Blockneigungen bei der Weiterverarbeitung und auch zu Harzablagerungen in den Verarbeitungsmaschinen führt.Furthermore, additives are also used. To get good results Chen, these must be used in high concentration, which can be disruptive Block tendencies in further processing and also to resin deposits in the Processing machines leads.
Die durch die meist kostenintensiven Verfahrensweisen erreichten Ergebnisse ge nügen oft nicht dem geforderten Niveau oder stehen in keinem Verhältnis zum Auf wand und Nutzen.The results achieved by the mostly cost-intensive procedures ge often do not meet the required level or are disproportionate to the level wall and benefits.
Aufgabe der Erfindung ist es demnach, eine kostengünstige und einfache Lösung zu finden, um mit wenig Aufwand und Material bei verschiedenen Polymeren eine Ver besserung der Barriereeigenschaften zu erzielen. Gleichzeitig sollten die mechani schen Eigenschaften der Polymeren sowie die Verarbeitungsparameter nicht oder nur im positiven Sinne verändert werden.The object of the invention is therefore to provide an inexpensive and simple solution find a Ver. with little effort and material for different polymers to achieve better barrier properties. At the same time, the mechani properties of the polymers and the processing parameters are not or can only be changed in a positive way.
Bei den erfindungsgemäß zu verwendenden Additiven handelt es sich analog
DE 197 50 288 um Kohlensäureester- und/oder Carbonsäureestergruppen enthal
tende Polymere der allgemeinen Formel
The additives to be used according to the invention are, analogously to DE 197 50 288, carbonic acid ester and / or carboxylic ester groups containing polymers of the general formula
wobei R1, R2, R3, R4, R5 Wasserstoff oder Alkyl sind. Außerdem gilt:
0 ≦ x Y, z < ∞, wobei mindestens ein Wert < 0 sein muß und 1 < n < 104 ist.where R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 are hydrogen or alkyl. The following also applies:
0 ≦ x Y, z <∞, where at least one value must be <0 and 1 <n <10 4 .
Diese polymeren Additive können zum Beispiel sehr einfach durch anionische Po lymerisation von Kohlendioxid mit einem oder mehreren Epoxiden als aliphatische Polycarbonate oder durch anionische Polymerisation von Kohlendioxid, Epoxiden und Lactonen als modifizierte aliphatische Polycarbonate hergestellt werden.These polymeric additives can, for example, be very easily by anionic Po Lymerization of carbon dioxide with one or more epoxides as aliphatic Polycarbonates or by anionic polymerization of carbon dioxide, epoxides and lactones are produced as modified aliphatic polycarbonates.
Ebenso sind Blockcopolymere aus Kohlendioxid mit zwei unterschiedlichen Epoxi den erfindungsgemäß einsetzbar. Also block copolymers are made of carbon dioxide with two different epoxies usable according to the invention.
Diese Additive werden vorteilhafterweise den Polymeren gleich beim Granulierpro zeß zugemischt. Ebenso ist es möglich, dieses Additive, je nach Verwendungszweck während des Herstellungsprozesses für beliebige Halbzeuge (Blasfolien, Tiefziehfo lien, Preforms usw.) zuzugeben. Gleichermaßen können die Additive auch als Batch dosiert werden.These additives are advantageously added to the polymers in the granulation process mixed in. It is also possible to use this additive, depending on the intended use during the manufacturing process for any semi-finished products (blown films, thermoforming fo lien, preforms, etc.). Similarly, the additives can also be used as a batch be dosed.
Die Polyalkylencarbonate werden den Polymeren in Anteilen von 0,1 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Polymere, zugesetzt. Besonders vorteilhaft sind 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-%.The polyalkylene carbonates are added to the polymers in proportions of 0.1 to 15% by weight, based on the polymer added. 0.1 to 10% by weight are particularly advantageous, preferably 0.5 to 5% by weight.
Besonders gute Ergebnisse werden bei Polyestern, z. B. Polyethylenterephthalat, aromatischen Polycarbonaten, Polypropylen, Polyethylen erhalten. Aber auch bei anderen Polymeren wie z. B. Polystyrol, Polyvinylchlorid u. a. kann es verwendet werden.Particularly good results are obtained with polyesters, e.g. B. polyethylene terephthalate, aromatic polycarbonates, polypropylene, polyethylene obtained. But also with other polymers such as B. polystyrene, polyvinyl chloride and. a. can use it become.
Ein besonderer Vorteil ist, daß bei Einsatz dieser Additive weitgehend auf Ver bundfolien oder beschichtete Folien verzichtet werden kann. Die erzielten Barriere eigenschaften genügen bereits in Einschichtfolien anspruchsvollen Anforderungen. Durch anschließendes biaxiales Recken wird die Barrierewirkung noch erhöht.A particular advantage is that when using these additives largely on Ver bundle films or coated films can be dispensed with. The barrier achieved properties already meet demanding requirements in single-layer films. The barrier effect is further increased by subsequent biaxial stretching.
Neben der Verbesserung der Barriere gegen Gase, Wasserdampf und Aromen kön nen bei Anwendung dieses Additive bei einigen Polymeren die Verarbeitungstempe raturen signifikant heruntergesetzt werden. Insbesondere gilt das bei Polymeren, die eine hohe Verarbeitungstemperatur benötigen, wie z. B. aromatische Polycarbonate oder Polyethylenterephthalat.In addition to improving the barrier against gases, water vapor and aromas processing temperature when using this additive for some polymers ratures are significantly reduced. This applies in particular to polymers that need a high processing temperature, such as B. aromatic polycarbonates or polyethylene terephthalate.
Der besondere Vorteil dieses Additivs liegt in seiner Kombinationswirkung. Einer seits betrifft das die Verbesserung der Barriere gegen Gase, Wasserdampf und Aromen und andererseits die Wirkung als Verarbeitungshilfsstoff und als Modifika tor.The special advantage of this additive lies in its combination effect. One On the one hand, this affects the improvement of the barrier against gases, water vapor and Flavors and on the other hand the effect as processing aid and as modifier goal.
Ablagerungen an Maschinenteilen wurden nicht beobachtet.Deposits on machine parts were not observed.
Anhand von einigen Beispielen soll die Wirkungsweise der aliphatischen Polycarbo nate auf die Eigenschaften der Polymere verdeutlicht werden.Using some examples, the mode of action of aliphatic polycarbo nate on the properties of the polymers.
In einem Rührreaktor von 10 l Inhalt wurden 5,3 kg Methylenchlorid, 1,7 kg Propy lenoxid und 40 g Zinkcarboxylat (Gemisch von Zinksalzen der Dicarbonsäuren der C-Zahlen 5 und 6) gemischt und mit Kohlendioxid bei 20 bar gesättigt. Anschlie ßend wurde auf 75°C aufgeheizt und 5 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach dem Abkühlen wurde der Reaktor entspannt, die Polymerlösung mit verdünnter Schwefelsäure gewaschen. Mit Methanol wurde das Polymere feinteilig gefällt und bei Raumtemperatur getrocknet. Das so gewonnene Polypropylencarbonat wurde granuliert und in dieser Form als Additiv verwendet. Das Granulat wurde in einer Menge von 3 Gew.-% einem Polypropylen während des Granulierprozesses zuge setzt. Dieses Polypropylengranulat hatte einen Schmelzindex von 8,2 g/10 min (230°C; 2,16 kg). Aus diesem Polypropylengranulat wurde eine Flachfolie der Dicke von ca. 100 µm hergestellt und die Permeabilität von Wasserdampf und Sauerstoff gemessen.5.3 kg of methylene chloride and 1.7 kg of propy were added to a 10 l stirred reactor lenoxid and 40 g zinc carboxylate (mixture of zinc salts of the dicarboxylic acids of the C numbers 5 and 6) mixed and saturated with carbon dioxide at 20 bar. Then ßend was heated to 75 ° C and stirred for 5 hours at this temperature. After cooling, the reactor was depressurized, the polymer solution with dilute Washed sulfuric acid. The polymer was precipitated and finely divided with methanol dried at room temperature. The polypropylene carbonate thus obtained was granulated and used in this form as an additive. The granules were in one Amount of 3 wt .-% a polypropylene added during the granulation process puts. This polypropylene granulate had a melt index of 8.2 g / 10 min (230 ° C; 2.16 kg). A flat film of thickness was made from this polypropylene granulate of approx. 100 µm and the permeability of water vapor and oxygen measured.
Zum Vergleich wurde eine Flachfolie aus Polypropylen ohne Additiv unter gleichen Bedingungen hergestellt und hinsichtlich Permeabilität vermessen. Aus den Meßer gebnissen ist ersichtlich, daß durch den Zusatz des Polypropylencarbonats z. B. die Wasserdampfpermeabilität um ca. 50% von 0,87 g/m2d auf 0,42 g/m2d vermindert wird. Die Sauerstoffdurchlässigkeit verringert sich um etwa 30% von 401 auf 274 cm3/m2d bar.For comparison, a flat film made of polypropylene without an additive was produced under the same conditions and measured for permeability. From the measurement results it can be seen that by adding the polypropylene carbonate z. B. the water vapor permeability is reduced by approximately 50% from 0.87 g / m 2 d to 0.42 g / m 2 d. The oxygen permeability is reduced by about 30% from 401 to 274 cm 3 / m 2 d bar.
Bei weitgehend unveränderten mechanischen Eigenschaften wird durch den Zusatz von Polypropylencarbonat der Elastizitätsmodul um 25% erhöht.With largely unchanged mechanical properties, the addition of polypropylene carbonate the modulus of elasticity increased by 25%.
In einem 2 l-Druckreaktor wurden 1,3 kg Methylenchlorid, 0,265 kg Ethylenoxid und 10 g Zinkcarboxylat vorgelegt. Diese Mischung wurde mit Kohlendioxid unter Rühren bei Raumtemperatur gesättigt, anschließend auf 65°C gebracht und 5 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Nach dem Kühlen und Entspannen wurde das Poly mere mit Methanol feinteilig ausgefällt und bei Umgebungstemperatur im Vakuumtroc kenschrank getrocknet. Das so gewonnene Polyethylencarbonat wurde in einer Menge von 3 Gew.-%, bezo gen auf das Basispolymere Polypropylen, der Polymerschmelze während des Her stellprozesses für eine Flachfolie zugemischt. Der Schmelzindex des Polypropylens betrug 6 g/10 min (230°C; 2,16 kg). Die Messung der Sauerstoffdurchlässigkeit ergab im Vergleich zu einer Probe ohne Additiv eine Verringerung der Sauerstoffdurchläs sigkeit um ca. 15% von 405 auf 330 cm3/m2d bar, während die Wasserdampfsperre um 25% von 0,89 auf 0,63 g/m2d verbessert wurde. Die mechanischen Werte blie ben unverändert.1.3 kg of methylene chloride, 0.265 kg of ethylene oxide and 10 g of zinc carboxylate were placed in a 2 l pressure reactor. This mixture was saturated with carbon dioxide with stirring at room temperature, then brought to 65 ° C. and kept at this temperature for 5 hours. After cooling and relaxing, the poly mers were precipitated with methanol and dried in a vacuum oven at ambient temperature. The polyethylene carbonate thus obtained was mixed in an amount of 3% by weight, based on the base polymer polypropylene, of the polymer melt during the manufacturing process for a flat film. The melt index of the polypropylene was 6 g / 10 min (230 ° C; 2.16 kg). The measurement of the oxygen permeability showed a reduction in the oxygen permeability by approx. 15% from 405 to 330 cm 3 / m 2 d bar compared to a sample without additive, while the water vapor barrier by 25% from 0.89 to 0.63 g / m 2 d was improved. The mechanical values remained unchanged.
Versuche zeigten, daß durch biaxiales Recken die Barrierewirkung ebenfalls ver bessert werden kann. So wurde beispielsweise Wasserdampfdurchlässigkeit einer PP-Flachfolie ohne Additiv durch Recken von 1,2 g/m2d auf 0,7 g/m2d vermindert. Der Qualitätssprung wird aber deutlich verstärkt, wenn bei der Folienherstellung dem Basismaterial das Additiv zugesetzt wurde. Die Wasserdampfdurchlässigkeit konnte hier auf 0,40 g/m2d erniedrigt werden.Experiments showed that the barrier effect can also be improved by biaxial stretching. For example, water vapor permeability of a PP flat film without additive was reduced by stretching from 1.2 g / m 2 d to 0.7 g / m 2 d. However, the leap in quality is significantly increased if the additive has been added to the base material during film production. The water vapor permeability could be reduced to 0.40 g / m 2 d here.
In einem 10 l-Druckreaktor wurden 5,5 kg Methylenchlorid, 450 g Ethylenoxid, 420 g Propylenoxid und 45 g Zinkcarboxylat vorgelegt. Unter Rühren wird diese Mischung bei Raumtemperatur mit Kohlendioxid gesättigt. Der Kohlendioxiddruck betrug 12 bar. Nach Abschluß der Sättigungsphase wurde die Reaktionsmischung auf 70°C aufgeheizt und unter Rühren bei dieser Temperatur 5 Stunden polymerisiert. Nach dem Kühlen und Entspannen wurde das im Methylenchlorid gelöste Terpoly mere mit Methanol feinteilig gefällt und im Vakuumtrockenschrank bei Raumtempe ratur getrocknet.5.5 kg of methylene chloride, 450 g of ethylene oxide and 420 g were placed in a 10 l pressure reactor Propylene oxide and 45 g of zinc carboxylate submitted. This mixture is stirred saturated with carbon dioxide at room temperature. The carbon dioxide pressure was 12 bar. After completion of the saturation phase, the reaction mixture was opened 70 ° C heated and polymerized with stirring at this temperature for 5 hours. After cooling and relaxing, the terpoly dissolved in methylene chloride Precipitated mers with methanol and in a vacuum drying cabinet at room temperature dried.
Das so gewonnene Terpolymere wurde granuliert und in dieser Form als Additiv in einer Menge von 2,5 Gew.-% in Polyethylenterephthalat bei der Herstellung von Preforms für Getränkeflaschen zugesetzt. Mit der dadurch ermöglichten Prozeßtem peraturabsenkung von 25 K konnte so der Entstehung von Acetaldehyd entgegen gewirkt werden. The terpolymer obtained in this way was granulated and in this form as an additive in an amount of 2.5 wt .-% in polyethylene terephthalate in the manufacture of Preforms for beverage bottles added. With the process thus made possible A temperature reduction of 25 K prevented the formation of acetaldehyde be knitted.
Die Barriere gegen Sauerstoff verbesserte sich im Permeationskoeffizienten um ca. eine Zehnerpotenz von 3,8 E-03 auf 4,1 E-04 cm3/m2d atm.The barrier to oxygen improved in the permeation coefficient by approximately a power of ten from 3.8 E-03 to 4.1 E-04 cm 3 / m 2 d atm.
In einem 5 l-Druckreaktor wurden 2,75 kg Methylenchlorid, 0,85 kg Propylenoxid und 20 g Zinkcarboxylat vorgelegt. Diese Mischung wurde mit Kohlendioxid bei Raum temperatur unter Rühren und unter einem Druck von 15 bar gesättigt. Bei einer Temperatur von 75°C wurde diese Mischung 5 Stunden polymerisiert. Das Poly mere wurde wie in den Beispielen 1 bis 3 aufgearbeitet und als Additiv bei der Her stellung von Flachfolien aus aromatischem Polycarbonat eingesetzt. Die eingesetzte Menge betrug 3 bis 5 Gew.-%. Schon bei Einsatz von 3% Polypropylencarbonat (PPC) konnte die Prozeßtemperatur um ca. 25 K gesenkt werden. PPC beeinträch tigte in keiner Weise die hohe Transparenz des Polycarbonats. Die Verbesserung der Barriere gegen Sauerstoff betrug bis zu 70% z. B. von 460 auf 124 cm3/m2d atm.2.75 kg of methylene chloride, 0.85 kg of propylene oxide and 20 g of zinc carboxylate were placed in a 5 l pressure reactor. This mixture was saturated with carbon dioxide at room temperature with stirring and under a pressure of 15 bar. This mixture was polymerized at a temperature of 75 ° C. for 5 hours. The polymer was worked up as in Examples 1 to 3 and used as an additive in the manufacture of flat films made from aromatic polycarbonate. The amount used was 3 to 5% by weight. Even when using 3% polypropylene carbonate (PPC), the process temperature could be reduced by approx. 25 K. PPC in no way impaired the high transparency of the polycarbonate. The improvement of the barrier against oxygen was up to 70% z. B. from 460 to 124 cm 3 / m 2 d atm.
In einem mit Stickstoff und Kohlendioxid gespülten 10 l-Druckreaktor wurden 830 g Propylenoxid, 250 g β-Butyrolacton und 45 g Zinkcarboxylat in 5,3 kg Methylenchlo rid vorgelegt. Anschließend wurde diese Reaktionsmischung mit Kohlendioxid bei 22°C gesättigt und anschließend auf 85°C aufgeheizt. Die Polymerisationszeit be trug 6,5 Stunden. Nach dem Kühlen und Entspannen wurde die Reaktionslösung mit verdünnter Schwefelsäure und Wasser gründlich gewaschen und mit Methanol fein teilig ausgefällt, filtriert und bei Raumtemperatur unter Vakuum bis zur Gewichtskon stanz getrocknet.In a 10 l pressure reactor flushed with nitrogen and carbon dioxide, 830 g Propylene oxide, 250 g β-butyrolactone and 45 g zinc carboxylate in 5.3 kg methylene chloride rid submitted. This reaction mixture was then added with carbon dioxide 22 ° C saturated and then heated to 85 ° C. The polymerization time be wore 6.5 hours. After cooling and releasing the reaction solution with diluted sulfuric acid and water thoroughly washed and fine with methanol partially precipitated, filtered and at room temperature under vacuum to the weight con punch dried.
Dieses so hergestellte modifizierte Polypropylencarbonat wurde in einer Menge von 3,5% bei der Herstellung von Polyethylengranulat zugesetzt. Die daraus herge stellte Blasfolie wies gegenüber der ohne Additiv eine verminderte Sauerstoffdurch lässigkeit auf. Der Wert wurde von 2000 cm3/m2d bar auf 1050 cm3/m2d bar verbes sert. This modified polypropylene carbonate thus produced was added in an amount of 3.5% in the production of polyethylene granules. The blown film produced from this had a reduced oxygen permeability compared to that without an additive. The value was improved from 2000 cm 3 / m 2 d bar to 1050 cm 3 / m 2 d bar.
Zur Herstellung eines Polyalkylencarbonates, das als Blockcopolymeres ausgebildet ist, wurden in einem 5 l-Druckreaktor 2,5 kg Methylenchlorid, 410 g Propylenoxid und 30 g Zinksalz, wie in den Beispielen 1 bis 5 verwendet, vorgelegt und diese Mi schung mit Kohlendioxid bei 23°C und 20 bar gesättigt und anschließend 3 Stunden bei 80°C polymerisiert. Anschließend wurde die Reaktionsmischung auf 20°C ab gekühlt und mit einer Druckpumpe wurden 400 g Ethylenoxid in den Reaktor nach gefüllt. Die Temperatur der Reaktionsmischung wurde dann auf 65°C gebracht und der Kohlendioxiddruck über ein Regelventil bei 37 bar gehalten. Nach weiteren 3 Stunden wurde die entstandene Polymerlösung gekühlt, entspannt und filtriert. Das Polymere wurde mit Methanol ausgefällt, abgetrennt und bei Raumtemperatur 24 Stunden getrocknet.For the production of a polyalkylene carbonate, which is formed as a block copolymer is, 2.5 kg of methylene chloride, 410 g of propylene oxide and. were in a 5 l pressure reactor 30 g of zinc salt, as used in Examples 1 to 5, presented and this Mi saturated with carbon dioxide at 23 ° C and 20 bar and then 3 hours polymerized at 80 ° C. The reaction mixture was then reduced to 20 ° C cooled and with a pressure pump 400 g of ethylene oxide in the reactor filled. The temperature of the reaction mixture was then brought to 65 ° C and the carbon dioxide pressure is kept at 37 bar via a control valve. After another 3 The resulting polymer solution was cooled, relaxed and filtered for hours. The Polymer was precipitated with methanol, separated and 24 at room temperature Hours dried.
Das so hergestellte Blockcopolymere wurde als Sperrschicht in Verbundfolien aus Polypropylen eingesetzt. Die Sauerstoffsperre wurde um den Faktor 3 verbessert. Auf den Einsatz von Haftvermittlern konnte verzichtet werden.The block copolymer thus produced was made as a barrier layer in composite films Polypropylene used. The oxygen barrier has been improved by a factor of 3. The use of adhesion promoters could be dispensed with.
Claims (7)
sind, wobei R1, R2, R3, R4, R5 Wasserstoff oder Alkyl sind und 0 ≦ x, y, z < ∞ ist, wobei mindestens ein Wert < 0 sein muß und 1 < n < 104 ist und daß sie in Anteilen von 0,1 bis 15 Gew.-% bezogen auf das Polymere eingesetzt werden.1. Additives to improve the barrier properties of polymers and copolymers according to DE 1 97 50 288, characterized in that they contain carbonic acid ester and / or carboxylic ester groups containing polymers of the general formula
are, where R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 are hydrogen or alkyl and 0 ≦ x, y, z <∞, where at least one value must be <0 and 1 <n <104 and that they are used in proportions of 0.1 to 15% by weight, based on the polymer.
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