DE2500576A1

DE2500576A1 - Gegen oxydation stabilisierte polymere organische materialien

Info

Publication number: DE2500576A1
Application number: DE19752500576
Authority: DE
Inventors: William Orlando Drake; Kurt Hofer
Original assignee: Sandoz AG
Current assignee: Sandoz AG
Priority date: 1974-04-24
Filing date: 1975-01-09
Publication date: 1975-11-13
Also published as: CH586727A5

Description

Gegen Oxydation stabilisierte polymere organische Materialien.
Die vorliege-nde Erfinaunz betrifft gegen Oxydation stabilisierte polymere organische Materialien, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass diese Russ und eine Verbindung der Formel enthalten, worin X1 und X2 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Hydroxyl-und pro Diphenylkern jeweils X1 oder X2 Hydroxyl und der andere Substituent Wasserstoff, R unabhängig voneinander Wasserstoff oder einen tertiären Butylrest, n 1 oder 2, m Null, 1 oder 2 bedeuten, und das Molekül mindestens 2 tertiäre Butylreste aufweist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Ilerstellung von gegen Oxydation stabilisierten polymeren organischen Materialien, welches dadurch gekennzeichnet ist, aass man in diese Russ und eine Verbindung der obigen Formel !I! in an sich bekannter Weise einarbeitet.
Bevorzugt sind polymere organische Materialien, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass diese Russ und eine Verbindung der Formel enthalten, worin m£ Null oder 1 bedeutet, R und n die obige Bedeutung haben, und das Molekül mindestens 2 tertiäre Butylreste aufweist.
Bevorzugt sind besonders polymere organische Materialien, welChe dadurch gekennzeichnet sind, dass diese Russ und eine Verbindung der Formel enthalten, worin R und n die obige Bedeutung haben, und das Molekül mindestens 2 tertiäre Butylreste aufweist.
Die Verbindung der Formel (I) sind bekannt. Deren Herstellung ist z.B. in der DOS ltC43f230 beschrieben. Sie ergeben zusammen mit Russ, z.B. in Polyolefinen, einen besonders hohen antioxydativen Effekt. Besonders geeignete Verbindungen sind z.B.
Als Russ kommen vorallem die Sorten in Frage, die üblicherweise für die Einarbeitung-in polymere Materialien verwendet werden. Sie haben im allgemeinen eine Oberfläche von 50-1000 m2/g und.sind als "oxidierter Gasruss" "nichtoxidierter Gasruss "Ofenruss" "modifizierter Ofenruss bekannt. Solche Sorten sind z.B. die von der Firma "Cabot" unter den Namen Vulcan 6, Vulcan XC-72 R, Pearls 46, RURC (Peals) und RURCP (Powder) in den Handel gebrachten Russe.
Für die Einarbeitung der Verbindungen der Formel (I) in oxydaticnsempfindliche polymere Materialien kommen beispielsweise Polyolefine, insbesondere Polyäthylen und Polypropylen, Polyester, Polymethylmethacrylate, Polyphenylenoxide, Polyurethane, Polystyrol, ABS-Terpolymere, Polyamide wie Nylon, Polyprcpyl.enoxid, Polyacrylnitril und entsprechende Copolymerisate infrage.
Vorzugsweise stabilisiert man Polypropylen, Polyäthylen, Polyisobutylen, Polyester, Polyamid, Polystyrol, Polyacrylnitril, ABS-Terpolymeren, Terpolymeren von Acryiester, Styrol und Acrylnitril, Copolymere von Styrol und'Acrylnitril oder Styrol und Butadien.
Es können auch Naturstoffe stabilisiert werden, wie z.B. Kautschuk. Die Verbindung der Formel (I) wird zusamen mit Russ oder beide separat in beliebiger Reihenfolge in das polymere Material eingearbeitet. Die Einarbeituny erfolgt nach an sich bekannten Methoden. Ein wichtiges Anwendungsverfahren besteht in der inniger Vermischung eines Kunststoffes, beispielsweise von Polypropylen in Granulatform, mit den Verbindungen der Formel -(I) gegebenenfalls mit Russ z.B. in einem Kneter, und im anschliessenden Extrudiexen. Man erhält auf diese Art eine sehr innige Vermischung. Beim Extrudieren erhält man beispielsweise Folien, Schläuche oder Fäden. Kunststoffe müssen nicht unbedingt fertig polymerisiert bzw. kondensiert sein-bevor die Vermischung mit den Verbindungen der Formel (I) bzw. Russ erfolgt. Man kann auch Monomere oder Vorpolymerisate bzw. Vorkondensate mit den Stabilisatoren vermischen und exst nachher den Kunststoff in die endgültige Form überführen durch Kondensieren oder Polymerisieren. Man kann auch dem Vorpolymerisat bzw. Vorkondensat und später dem Granulat die Verbindung der Formel (1) und/oder Russ zusetzen. Die zu schützenden Stoffe können nach der Verarbeitung in Form von Platten, Stäben, Ueberzügen, Filmen, Bändern, Faser, Granulaten oder Pulvern vorliegen. Diese können undurchsichtig, halbundurchsichtig Oder durchscheinend sein Die polymeren organischen Materialien sind dadurch gekennzeichnet, dass diese 0.01 - 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0.5 - 3 Gewichtsprozent Russ enthalten.
Sie sind im weiteren dadurch gekennzeichnet, dass sie 0.01 - 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0.05-- 2 Gewichtsprozent der Verbindung der'Formel (I) enthalten. Die stabilisierten organischen Materialien können neben der Verbindung deX Formel (I) und Russ noch andere Hilfsmittel zur Verbesserung der Eigenschaften enthalten.
Solcne Hilfsmittel sind beispielsweise an sich bekannten Stabilisatoren gegen die Zerstörung durch Uv-Licht.
Es können auch sogenannte 'gMasterbatcnes8 hergestellt werden, indem entsprechende Polymerisate mit 5-20% der Verbindungen der Formel(I)und der entsprechenden Menge Russ und weiteren Zusatzstoffen in üblicher Weise gemischt und zu Granulaten verarbeitet werden. Bei der Verarbeitung des Kunststoffes werden dann Polymerisat und Masterhatch entsprechend der gewünschten Farbtiefe und/oder erforderlichen Stabilisierungsgrad gemischt und verarbeitet.
In den folgenden Beispielen bedeuten die Teile Gewichtsteile und die Prozente Gewlchtsprozente. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben. Die Strukturen der hergestellten Verbindungen wurden mittels Mikro analyse und Infrarotspektrum sichergestellt.
Beispiel 1 0.2 Gramm der Verbindung der Formel d, gemäss Bescreibung, wurden in 10 Gramm Aceton gelös-t und zusammen mit 1 Gramm Russ zu 100 Gramm unstabilisiertem Polypropylen zugegeben. Nach einer guten Durchmischung init einem Rührer bei 1800 Umdrehungen pro Minute und 400 währen 10 Minuten, wurde die Mischung auf einem beheizten Walzenstuhl bei 170-160° bei 28-34 Umdrehungen pro Minute während 5 Minuten verarbeitet.
Das Kunststoff-Fell wurde dann in einer beheizten Presse (230°, 30 Tonnen) 5 Minuten zu Platten von 05 man Dicke verpresst. Diese Platten werden in einem Um.lu^t-Ofen bei 1400C thermisch belastet. Die Muster wurden täglich auf ihre Degradation untersucht. Erste Anzeichen von Pulver--bildung galten als Endpunkt.

Claims

P a t e n t a n s p r Ü c h e

I. Gegen Oxydation Stabilisierte polymere organische Materialien, dadurch gekennzeichnet, dass diese Russ und eine Verbindung der Formel enthalten, worin X1 und X2 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Hydroxyl und pro Diphenylkern jeweils X1 oder X2 Hydroxyl und der andere Substituent Wasserstoff, R unabhängig voneinander Wasserstoff oder einen tertiären Butylrest, n 1 oder i,-m Null, 1 oder 2 bedeuten, und das Molekül mindestens 2 tertiäre Butylreste aufweist.

II. Verfahren zur Herstellung von gegen Oxydation stabilisierten polymeren organischen Materialien, dadurch gekennzeichnet, dass man in diese Russ und eine Verbindung der Formel (I) nach Patentanspruch I einarbeitet.

Unteransprüche 1. Polymere organische Materialien nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass diese Russ und eine Verbindung der Formel enthalten, worin m' Null oder 1 bedeutet, R und n die Bedeutung nach Patentanspruch I haben, und das Molekül mindestens 2 tertiäre Butyireste aufweist.
2. Polymere organische Materialien nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Russ und eine Verbindung der Formel enthalten, worin R und n die Bedeutung nach Patentanspruch I haben, und das Molekül mindestens 2 tertiäre Butylrest aufweist.
3. Polymere organische Materialien nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese 0.01 - 10 Gewichtsprozent Russ enthalten.
4. Polymere organische Materialien nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese 0.5 - 3 Gewichtsprozent Russ enthalten.
5. Polymere organische Materialien nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese 0.01 - 5 Gewichtsprozent der Verbindung der Formel (I) enthalten.
6. Polymere organische Materialien nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese 0.05 - 2 Gewichtsprozent der Verbindung der Formel (I) enthalten
7. Polypropylen nach den Unteransprüchen 5 und 6.