DE2701680A1 - IMPROVED PROCESS FOR THE PREPARATION OF VINYL HALOGENIDE POLYMERS AND COPOLYMERS WITH POLYOLEFINS - Google Patents
IMPROVED PROCESS FOR THE PREPARATION OF VINYL HALOGENIDE POLYMERS AND COPOLYMERS WITH POLYOLEFINSInfo
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Verbessertes Verfahren zur Herstellung von Vinylhalogenidpolymeren und -copolymeren mit PolyolefinenImproved Process for Making Vinyl Halide Polymers and copolymers with polyolefins
Polymere mit sehr guter Schlagfestigkeit, verminderter Teilchengröße und erhöhten Anteilen an pulverförmigem Material v/erden erhalten bei der Massenpolymerisation eines Vinylhalogenids oder seines Gemisches mit einem oder mehreren Comonomeren in Anwesenheit eines Polyolefins mit hohem Molekulargewicht, das zu der Polymerisationsmasse nach der Umwandlung von 0 bis etwa 20 Gew. SS Monomer (en) in das Polymer zugegeben wird, Entfernung aus der Polymerisationsmasse während ihres dicken Pastenzustands von ausreichend Vinylhalogenid, so daß die wirksame Konzentration des Polyolefins auf etwa 3,5%, bezogen auf das Vinylhalogenid, eingestellt wird. Das entstehende Produkt, das einen erhöhten Anteil an feinem bzw. pulverförmigem Material enthält und das keine massiven Agglomerate enthält, erfordert bei der Zerkleinerung weniger mechanische Arbeit oder kürzere Erhitzungszeiten beim Schmelzen bei den darauffolgenden bekannten Verarbeitungsstufen.Polymers with very good impact resistance, reduced particle size and increased proportions of powdery material v / earth obtained in the bulk polymerization of a vinyl halide or its mixture with one or more comonomers in the presence of a polyolefin of high molecular weight, which to the polymerization mass after conversion from 0 to about 20 wt. SS monomer (s) is added to the polymer, removal from the polymerization mass during its thick paste state of sufficient vinyl halide to adjust the effective concentration of the polyolefin to about 3.5 percent based on the vinyl halide. The resulting product, which contains an increased proportion of fine or powdery material and which does not contain any massive agglomerates, requires less mechanical work during comminution or shorter heating times during melting in the subsequent known processing stages.
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Polymeren mit hoher Schlagfestigkeit und ver- The invention relates to an improved process for preparing polymers having high impact strength and comparable
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besserter Verarbeitbarkeit. Die Erfindung betrifft insbesondere Verbesserungen bei der Massenpolymerisation von Vinylhalogenid oder Vinylhalogenid-Comonomergemischen in Anwesenheit von hohen Konzentrationen an Polyolefinen mit hohem Molekulargewicht. Sie betrifft insbesondere eine neue Verbesserung bei dieser Polymerisation, wodurch die Bildung von Produktagglomeraten vermieden wird und ein feiner verteiltes, homogeneres und leichter zu verarbeitendes bzw. zu behandelndes, teilchenförmiges Polymer bzw. Feststoffteilchenpolymer erhalten wird.better processability. More particularly, the invention relates to improvements in the bulk polymerization of vinyl halide or vinyl halide comonomer mixtures in the presence of high concentrations of high molecular weight polyolefins. In particular, it relates to a new improvement in this polymerization, which causes the formation of product agglomerates is avoided and a more finely divided, more homogeneous and easier to process or treat, particulate polymer or solid particle polymer obtained will.
Die Polymerisation eines Vinylhalogenide, z.B. Vinylchlorid, oder bis zu etwa 50 Gew.% seines Gemisches mit einem verträglichen Comonomeren in der Masse in Anwesenheit eines Polyolefins unter Herstellung eines Vinylhalogenid-Polymeren mit verbesserter Schlagfestigkeit und Verarbeitbarkeit ist bekannt. Gemäß der am 5. April 1976 von A. Takahashi angemeldeten US-Patentanmeldung mit der Serial Nr. 674 202, die eine continuetion-in-part-Anmeldung der US-Anmeldung Serial Nr. 427 895, eingereicht am 26. Dezember 1973, ißt die wiederum eine continuation-in-part-Anmeldung der US-Anmeldung mit der Serial Nr. 251 099, eingereicht am 8. Mai 1972, ist [entsprechendThe polymerization of vinyl halides such as vinyl chloride, or up to about 50 wt.% Of its mixture with a compatible comonomer in the composition in the presence of a polyolefin to produce a vinyl halide polymers with improved impact strength and processability is known. According to U.S. Patent Application Serial No. 674,202, filed April 5, 1976 by A. Takahashi, which is a continuetion-in-part application of U.S. Application Serial No. 427,895, filed December 26, 1973 which in turn is a continuation-in-part application of U.S. Application Serial No. 251,099, filed May 8, 1972 [correspondingly
der DP-PS (deutschen Patentanmeldung P 23 23191.6)]the DP-PS (German patent application P 23 23 191.6)]
kann Vinyllaalogenid odercan be vinyl laalide or
ein Vinylhalogenid-Comonomergemisch in einer einstufigen oder zweistufigen Massenreaktion in Anwesenheit von etwa 0,05 bis etwa 20% eines Polyolefinkautschuks mit einem Molekulargewicht im Bereich von etwa 50 000 bis 1 000 000 oder höher unter Bildung eines Polyvinylhalogenidproduktes polymerisiert v/erden, das sowohl freies,d.h. dispergiertes,als auch gepfropftes Polyolefin enthält und eine sehr gute Schlagfestigkeit und andere wünschenswerte Eigenschaften wie reduzierte Schmelzviskosität aufweist. Es wurde jetzt gefunden, daß Polymere mit besonders guten Schlagfestigkeiten in der Größenordnung von etwa 1,38 bis 2,76 kpm/2,54 cm (10-20 ft.-lbs/in.) odera vinyl halide comonomer mixture in a single-stage or two-stage bulk reaction in the presence of about 0.05 to about 20% of a Polyolefinkautschuks having a molecular weight in the range of from about 50 thousand to 1 million or higher to form a Polyvinylhalogenidproduktes polymerized v / earth, both free , that is, contains dispersed as well as grafted polyolefin and has very good impact resistance and other desirable properties such as reduced melt viscosity. It has now been found that polymers with particularly good impact strengths are on the order of about 1.38 to 2.76 kpm / 2.54 cm (10-20 ft-lbs / in.) Or
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mehr erhalten werden können, wenn bei dem entsprechenden Verfahren die Menge an zugeführtem Polyolefin über etwa 3,5 Gew.#, bevorzugt über etwa 5,3 Gew.%, bezogen auf die Vinylhalogenidkonzentration, liegt. Es wurde jedoch gefunden, daß die Verwendung so hoher Polyolefinkonzentrationen, insbesondere von Polyolefinen mit Molekulargewichten über 150 000, Schwierigkeiten beim Mischen der Reaktionsmasse ergibt, und man ein Produkt mit relativ niedrigem Anteil ein feinverteilten Teilchen und einer wesentlichen Anzahl an relativ massiven Klumpen oder Agglomeraten erhält. Bei der oben erwähnten Polymerisation ändert sich, sobald die gerührte Reaktionsmischung zur Initiierung der Polymerisation erwärmt wird, die Polymerisationsmasse von einer im wesentlichen klaren Lösung oder Dispersion des Polyolefins in Vinylhalogenid oder Vinylhalogenid-Comonomergemisch zu einer milchartigen, undurchsichtigen Emulsion. Nach etwa 1 Stunde wird die Reaktionsmasse eine Paste und nach etwa 1,5 Stunden Reaktionszeit, was einer Umwandlung von etwa 25 bis 30% Vinylhalogenid zu Polymer entspricht, zeigt die Reaktlensisotherme eine schnelle Zunahme mit einem gleichzeitigen Verdicken der Paste, d.h. es entwickelt sich ein "dicker Pastenzustand" in der Reaktionsmasse. Nach einer Umwandlung von etwa 40 bis U5% des Vinylhalogenidmonomeren zu dem Polymer wird die dicke Paste hauptsächlich ein feines, nichtviskoses Pulver. Werden hohe Konzentrationen an Polyolefin zu der Reaktionsmasse zur Herstellung des oben erwähnten Polymeren mit ausgezeichneter guter Schlagfestigkeit gegeben, wird der dicke Pastenzustand der Reaktionsmischung so viskos, d.h. er besitzt eine Konsistenz, die im wesentlichen ähnlich ist wie die von nichtgebackenem Teig, daß das Rühren bzw. eine Bewegung der Mischung kaum eine Mischwirkung in der Polymerisationsmasse zeigt. Mit anderen Worten, besteht die Reaktionsmasse aus mehreren großen, teigartigen Agglomeraten oder, In extremen Fällen, aus einem einzigen, teigartigen Klumpen, der an der Rührvorrichtung oder dem Rührer haftet oder sich darum bewegt oder darum rotiert. Wenn die Reaktion von dem zuvor be-more can be obtained if, in the corresponding process, the amount of polyolefin fed in is above about 3.5% by weight, preferably above about 5.3% by weight, based on the vinyl halide concentration. It has been found, however, that the use of such high concentrations of polyolefins, particularly polyolefins with molecular weights above 150,000, gives difficulty in mixing the reaction mass and results in a product having a relatively low proportion of a finely divided particle and a substantial number of relatively massive lumps or agglomerates . In the above-mentioned polymerization, as soon as the stirred reaction mixture is heated to initiate the polymerization, the polymerization mass changes from an essentially clear solution or dispersion of the polyolefin in vinyl halide or vinyl halide comonomer mixture to a milky, opaque emulsion. After about 1 hour the reaction mass becomes a paste and after about 1.5 hours of reaction time, which corresponds to a conversion of about 25 to 30% vinyl halide to polymer, the reaction isotherm shows a rapid increase with a simultaneous thickening of the paste, ie it develops "thick paste state" in the reaction mass. After about 40 to 5% conversion of the vinyl halide monomer to the polymer, the thick paste becomes mainly a fine, non-viscous powder. If high concentrations of polyolefin are added to the reaction mass to produce the above-mentioned polymer having excellent impact resistance, the thick paste state of the reaction mixture becomes so viscous, that is, it has a consistency substantially similar to that of unbaked dough, that stirring or a movement of the mixture hardly shows a mixing effect in the polymerization mass. In other words, the reaction mass consists of several large, dough-like agglomerates or, in extreme cases, a single, dough-like lump that adheres or moves around or rotates around the agitator or stirrer. If the reaction is different from the previously
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schriebenen dicken Pastenzustand bis zur Beendigung weitergeführt wird, enthält das Produkt einen relativ kleinen Anteil an gleichmäßig geformten, feinverteilten Teilchen, verglichen mit dem Anteil an solchem pulverförmigem Material, das man erhält, wenn das Polyolefin in niedrigen Konzentrationen, d.h. in Mengen von 5,3 Gew.% oder weniger oder insbesondere von 3»5 Gew.% oder weniger, bezogen auf das verwendete Vinylhalogenid, zugegeben wird. Das Produkt enthält weiterhin eine oder mehrere massive, unregelmäßig geformte Agglomerate, wobei das Agglomerat oder die Agglomerate in extremen Fällen einen Hauptteil oder einen überwiegenden Teil des Polymerproduktes enthalten. Das teilchenförmige Produkt des oben erwähnten Verfahrens besitzt normalerweise harte, geschmolzene Oberflächen, und im allgemeinen müssen die darin enthaltenen großen Teilchen zer kleinert werden, z.B. durch Mahlen oder ein äquivalentes PuI-verisierungsverfahren, so daß sie für die normalen Polymer-Verarbeitungsstufen geeignet sind. Die letzteren Verfahren umfassen im allgemeinen eine Handhabung des Polymeren in fluidem, geschmolzenem Zustand. Dementsprechend sind bei Polymeren, die die zuvor erwähnten großen Teilchen oder massiven Agglomerate enthalten, große, kostspielige Energieaufwendungen bei der Pulverisierung der Teilchen erforderlich. Alternativ erfordert das direkte Schmelzen oder die Verschmelzung der die massigen Agglomerate und einen großen Anteil relativ großer Teilchen enthaltenen Produkte im allgemeinen ein verlängertes Erhitzen des Produktes, wodurch die Polymerfarbe nachteilig beeinflußt werden kann und/oder sich das Polymer zersetzen kann. Die großen Produktteilchen und Agglomerate, die man erhält, wenn man die oben erwähnten, relativ hohen Mengen an Polyolefin bei dem oben erwähnten Verfahren verwendet, sind im allgemeinen weniger homogen als kleine Produktteilchen, da hohe lokale Konzentrationen an Monomer, Polyolefin und Reaktionsinitiator sich in den großen Teilchen ansammeln und insbesondere innerhalb der massiven Agglomerate, wenn kein wirksames Mischen innerhalb dieser großen Teilchen während ihrer Bildung in dem written thick paste state is continued until completion, the product contains a relatively small proportion of uniformly shaped, finely divided particles, compared to the proportion of such powdery material that is obtained when the polyolefin in low concentrations, ie in amounts of 5.3 % By weight or less or in particular from 3 »5% by weight or less, based on the vinyl halide used, is added. The product also contains one or more massive, irregularly shaped agglomerates, the agglomerate or agglomerates in extreme cases containing a major part or a predominant part of the polymer product. The particulate product of the above-mentioned process normally has hard, molten surfaces and generally the large particles contained therein must be comminuted, for example by milling or an equivalent pulverization process, so that they are suitable for normal polymer processing steps. The latter methods generally involve handling the polymer in a fluid, molten state. Accordingly, polymers containing the aforementioned large particles or massive agglomerates require large, costly energy inputs to pulverize the particles. Alternatively, the direct melting or fusion of the massive agglomerates and a large proportion of relatively large particles requires the products contained in general, a prolonged heating of the product can be adversely affected whereby the polymer color and / or the polymer may decompose. The large product particles and agglomerates obtained when using the above-mentioned relatively high amounts of polyolefin in the above-mentioned process are generally less homogeneous than small product particles because of the high local concentrations of monomer, polyolefin and reaction initiator large particles will accumulate and particularly within the massive agglomerates if there is no effective mixing within these large particles during their formation in the
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dicken Pastenzustand erfolgt. Weiterhin wird durch den.schlechten Wärmeübergang innerhalb der relativ massiven Masse dieser Teilchen die Homogenität des Polymeren innerhalb der Teilchen nachteilig beeinflußt.thick paste state takes place. Furthermore, the bad Heat transfer within the relatively massive mass of these particles increases the homogeneity of the polymer within the particles adversely affected.
Bei dem oben beschriebenen Verfahren ist im allgemeinen ein Rühren bzw. eine Bewegung der Polymerisationsmasse erforderlich, aber, wie oben ausgeführt wurde und wie aus dem folgenden Beispiel 2 hervorgeht, wird durch eine solche Bewegung bzw. ein solches Rühren die Bildung von Produktagglomeraten nicht vermieden, und in dem Produkt bilden sich unerwünscht große Anteile an großen Teilchen, wenn bei der Polymerisation die zuvor beschriebenen großen Konzentrationen an Polyolefinen verwendet werden. Eine Erhöhung der Rühr- bzw. Bewegungsgeschwindigkeit bei der Reaktion wäre kein geeignetes Verfahren zur Beseitigung der vorbeschriebenen Nachteile des oben erwähnten Verfahrens, da sich in dem dicken Pastenzustand der Polymerisation, bei dem die unerwünschten Agglomerate und großen Teilchen gebildet werden, die teigartige Reaktionsmasse sich auf dem rotierenden oder sich bewegenden Rührer oder der entsprechenden Rührvorrichtung ansammeln würde und sich damit drehen würde. Eine Erhöhung der Rührgeschwindigkeit würde somit keine Erhöhung der inneren Vermischung in der agglomerierten Reaktionsmasse ergeben, und bei extrem hohen Rührgeschwindigkeiten könnten der Rührer oder der Rührmotor beschädigt werden.In the process described above, there is generally stirring or movement of the polymerization mass required, but, as stated above and as can be seen from Example 2 below, such a movement or such stirring does not avoid the formation of product agglomerates, and undesirably form in the product large proportions of large particles if the large concentrations of polyolefins described above during the polymerization be used. An increase in the stirring or moving speed in the reaction would not be a suitable method for eliminating the above-mentioned disadvantages of the above Process, since in the thick paste state of the polymerization, in which the undesired agglomerates and large particles are formed, the dough-like reaction mass is on the rotating or moving stirrer or the corresponding agitator would accumulate and rotate with it. An increase in the stirring speed would hence no increase in internal mixing in the agglomerated reaction mass, and at extremely high stirring speeds the stirrer or the stirrer motor could be damaged.
Erfindungsgemäß werden die Nachteile des bekannten Verfahrens beseitigt. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Vinylhalogenidpolymeren, bei dem in der Masse ein Vinylhalogenidmonomer in flüssiger Phase entweder allein oder zusammen bis zu etwa 50 Gew.% eines anderen äthylenisch ungesättigten Monomeren, das damit c©polymerisierbar ist, in Anwesenheit zu Beginn von mehr als etwa 1,8 Gew.%, bezogen auf das Vinylhalogenidmonomere, eines Polyolefins oderAccording to the invention, the disadvantages of the known method are eliminated. The invention relates to a method for the preparation of a vinyl halide polymer in which in the bulk a vinyl halide monomer in the liquid phase is either alone or together up to about 50% by weight of another ethylenically unsaturated monomer which can be polymerized with it is, in the presence at the beginning of more than about 1.8 wt.%, Based to the vinyl halide monomer, a polyolefin, or
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eines Gemisches aus Polyolefinen mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens etwa 50 000 polymerisiert. Die erfindungsgemäße Verbesserung besteht darinf daß man aus der Polymerisationsmasse während ihres dicken Pastenzustands eine ausreichende Menge Vinylhalogenid in der Polymerisationsmasse bzw. aus der Polymerisationsmasse entfernt, um die Effektivkonzentration an Polyolefin auf über etwa 3,5 Gew.#, bezogen auf das in der Masse nach der Entfernung des Vinylhalogenide zurückbleibende Vinylhalogenid, zu erhöhen, wodurch die Polymerisationsmassenagglomerate gebrochen werden und ein feinverteilteres, feinförmiges Produkt mit hoher Schlagfestigkeit erhalten wird.polymerized a mixture of polyolefins having a weight average molecular weight of at least about 50,000. The improvement according to the invention consists in that f removed from the polymerization mass during their thick paste state, a sufficient amount of vinyl halide in the polymerization mass or from the polymerization mass, relative to the effective concentration of polyolefin to above about 3.5 wt. # On the in mass vinyl halide remaining after removal of the vinyl halide, whereby the polymerization mass agglomerates are broken and a more finely divided, fine-shaped product with high impact resistance is obtained.
Allgemein ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren relativ hohe effektive Konzentrationen an Polyolefin bei dem oben erwähnten Vinylhalogenid-Polymerisationsverfahren der DT-OS 23 23191 bzw. US-Anm. Nr. 674 202. Dabei kann ein feinverteiltes Polymerprodukt mit relativ großer Konzentration an gepfropftem Polyolefin, ζ. Β. über 6,096, normalerweise über 8%, bezogen auf das Gewicht des Produktes, und somit eine verbesserte Schlagfestigkeit, z.B. etwa 1,38 bis 2,76 kpm/2,54 cm (10-20 ft.-lbs./in.), bestimmt nach dem Notched Izod Impact-Test (ASTM D-256) erhalten werden. Die erfindungsgemäße Entfernung von Vinylhalogenidmonomerem ergibt ein feiner verteiltes Produkt, als wenn diese Entfernung nicht durchgeführt wird. Das heißt, der Anteil an Teilchen kleinerer Größe, d.h. Teilchen mit einer Querschnittsbreite unter etwa 1,2 mm, in dem Produkt nimmt wesentlich zu, typischerweise auf etwa 200% oder mehr, und die maximale Produktteilchengröße verkleinert sich wesentlich, typischerweise um das 2Ofache oder mehr, was aus einem Vergleich der Ergebnisse der folgenden Beispiele 1 und 2 hervorgeht. Zur Herstellung eines homogen pulverisierten, für die bekannte Polymerverarbeitung geeigneten Polymeren ist wesentlich wenigerIn general, the method according to the invention enables relatively high effective concentrations of polyolefin in the above-mentioned vinyl halide polymerization process the DT-OS 23 23191 or US-Note. No. 674 202. A finely divided polymer product with a relatively high concentration on grafted polyolefin, ζ. Β. over 6,096, usually over 8%, based on the weight of the product, and thus improved impact resistance, e.g., about 1.38 to 2.76 kpm / 2.54 cm (10-20 ft.- lbs./in.), as determined by the Notched Izod Impact Test (ASTM D-256) can be obtained. Removal of vinyl halide monomer according to the present invention gives a more finely divided product than if this removal were not carried out. That is, the proportion of particles smaller size, i.e. particles with a cross-sectional width less than about 1.2 mm, in the product increases significantly, typically to about 200% or more, and the maximum product particle size is reduced significantly, typically by 2O times or more what from a comparison of the results of Examples 1 and 2 below. For the production of a homogeneously powdered, for the known polymer processing suitable polymers is much less
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mechanische Arbeit für die Zerkleinerung der erfindungsgemäßen Polymerprodukte erforderlich als sie für vergleichbare, agglomerierte Polymere, die nach bekannten Verfahren hergestellt werden, erforderlich ist. Alternativ wurde festgestellt, daß, . wenn die erfindungsgemäßen Polymeren ohne eine vorhergehende Verkleinerungsstufe verarbeitet werden sollen, die erfindungsgemäßen feinverteilten Polymeren im allgemeinen ein kürzeres Erhitzen für das Schmelzen erfordern als bei den vergleichbaren Produkten des oben erwähnten Verfahrens, die massive Agglomerate und wesentlich größere Anteile an großen Teilchen enthalten. Beim Schmelzen v/erden die erfindungsgemäßen Polymerprodukte extremen Temperaturen während kürzerer Zeiten ausgesetzt, und dabei werden die nachteiligen Wirkungen, die solche Temperaturen auf die Polymerstabilität und -farbe besitzen können, beseitigt. Da die erfindungsgemäßen Produkte einen wesentlich größeren Anteil an Teilchen kleinerer Größe besitzen und die massiven Produktagglomerate, die bei den bekannten Verfahren erhalten werden, nicht enthalten, wenn eine effektive Polyolefinkonzentration über etwa 3,5% oder insbesondere über etwa 5,3% verwendet wird, besitzt das teilchenförmige erfindungsgemäße Produkt ebenfalls eine homogenere Konstitution als das Produkt des bekannten Verfahrens.mechanical work is required for the comminution of the polymer products according to the invention than they are for comparable, agglomerated Polymers, which are produced by known methods, is required. Alternatively, it was found that, . if the polymers according to the invention are to be processed without a previous reduction step, those according to the invention finely divided polymers generally require less heating to melt than their counterparts Products of the above-mentioned process, the massive agglomerates and much larger proportions of large particles contain. When melting, the polymer products according to the invention are exposed to extreme temperatures for shorter times, and in doing so, the adverse effects such temperatures have on polymer stability and color can, eliminated. Since the products according to the invention have a Have a much larger proportion of particles of smaller size and the massive product agglomerates that occur in the known Processes obtained do not include when an effective polyolefin concentration is above about 3.5% or particularly above About 5.3% is used, the particulate product according to the invention also has a more homogeneous constitution than the product of the known process.
Es war überraschend festzustellen, daß die erfindungsgemäße Entfernung des Vinylhalogenid-Monomeren wirksam bei dem Aufbrechen der Reaktionsgemischagglomerate ist, da im allgemeinen bei den bekannten Verfahren, bei denen eine Vinylhalogenid-Massenpolymerisation statttfindet, angegeben wird, daß die Entfernung unerwünscht ist, oder angegeben wird, daß eine Zugabe von Vinylhalogenid zu der Polymerisationsmasse die Agglomerate aufbricht. In der US-PS 2 230 240, in der die Massenpolymerisation einer Vinylverbindung, z.B. Vinylhalogenid, und einem Maleinsäureanhydrid-Comonomeren beschrieben wird, wird gefordert, daß die Umsetzung bei einem ausreichenden Reaktionsdruck durchgeführt wird, damit das Entweichen des Vinyl-It was surprising to find that removal of the vinyl halide monomer according to the invention was effective the breaking up of the reaction mixture agglomerates is, as is generally the case in the known processes in which a vinyl halide bulk polymerization occurs, it is indicated that the removal is undesirable, or it is indicated that a Adding vinyl halide to the polymerization mass breaks up the agglomerates. In US-PS 2,230,240, in which the bulk polymerization a vinyl compound, e.g. vinyl halide, and a maleic anhydride comonomer is described, it is required that the reaction is carried out at a sufficient reaction pressure so that the escape of the vinyl
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monomeren verhindert wird, da eine solche Entfernung durch Abblasen ein Aufsprudeln der Polymerisationsmasse verursacht, wodurch die Homogenität des Produktes verschlechtert wird. In der US-PS 2 961 432, in der die Massenpolymerisation einer Vinylverbindung, z.B. Vinylhalogenid, in Anwesenheit eines seiner Polymeren beschrieben wird, wird weiterhin angegeben (vergl. Spalte 3, Zeilen 15 bis 21), daß es besonders bevorzugt ist, das Vinylmonomer in Dampfform zu der gerührten bzw. bewegten Polymerisationsmasse zuzugeben, so daß eine Agglomeration des Reaktionsgemisches vermieden wird. Diese Lehre steht im Gegensatz zu der Verbesserungsstufe der vorliegenden Erfindung. monomers is prevented, since such removal by blowing off causes the polymerization mass to bubble up, as a result of which the homogeneity of the product is impaired. In U.S. Patent No. 2,961,432, in which the bulk polymerization of a vinyl compound such as vinyl halide, in the presence of one of its polymers is described, is further provided (see FIG., Column 3, lines 15 to 21), that it is particularly preferred that the vinyl monomer to be added in vapor form to the stirred or agitated polymerization mass, so that agglomeration of the reaction mixture is avoided. This teaching is in contrast to the improvement level of the present invention.
Mit Ausnahme der oben erwähnten Verbesserungen gemäß der Erfindung, sind die Reaktionsteilnehmer und die Reaktionsbedingungen, z.B. die Reaktionstemperatür und der -druck, im wesentlichen gleich wie bei dem in der zuvor erwähnten US-Patentanmeldung mit der Serial Nr. 674 202 bzw. in der Dt-OS 23 23191 beschriebenen Polymerisationsverfahren.Except for the above-mentioned improvements according to the invention, the reactants and the reaction conditions, e.g., the reaction temperature and pressure, are im essentially the same as that in the aforementioned US patent application Serial No. 674 202 or in Dt-OS 23 23191 described polymerization process.
Das bei dem vorliegenden Verfahren verwendete Vinylhalogenid ist bevorzugt ein Vinylchlorid, obgleich andere Vinylhalogenide wie Vinylfluorid und Vinylbromid ebenfalls verwendet werden können.The vinyl halide used in the present process is preferably a vinyl chloride, although other vinyl halides such as vinyl fluoride and vinyl bromide can also be used.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Vinylhalogenid-Monomer aus dem dicken Pastenzustand der bewegten bzw. gerührten Polymerisationsreaktionsmasse auf irgendeine geeignete Weise entfernt werden. Beispielsweise kann das flüssige Monomer von der Massenreaktionsmasse, z.B. durch Durchgang durch ein Druckfilter, entfernt werden. Das Filtrat wird dann außerhalb des Reaktionsgefäßes destilliert, wobei der den Initiator und nichtumgesetztes Polyolefin enthaltende Destillationsrückstand in das Reaktionsgefäß recycli- siert wird. Da die Polymerisation im allgemeinen mindestensIn carrying out the process of the invention , the vinyl halide monomer can be removed from the thick paste state of the agitated polymerization reaction mass in any suitable manner. For example , the liquid monomer can be removed from the bulk reaction mass, for example by passage through a pressure filter. The filtrate is then distilled out of the reaction vessel, wherein the initiator and unreacted polyolefin-containing distillation residue is Siert recycli- in the reaction vessel. Since the polymerization is generally at least
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unter autogenem superatmosphärischem Druck durchgeführt.wird, insbesondere wenn Vinylchlorid als Vinylhalogenid-Reaktionsteilnehmer verwendet wird, wird die Entfernung des Vinylhalogenids bevorzugt erreicht, indem man das Reaktionsgeraisch in eine Druckzone, z.B. die Atmosphäre, abblasen läßt, wo ein Druck herrscht, der im wesentlichen unter dem Reaktionsdruck liegt. Die Entfernung durch Abblasen ist besonders bevorzugt, da dadurch eine schnelle Entfernung der Wärme aus der Reaktionsmasse gewährleistet ist. Die Entfernung des Vinylhalogenid-Monomeren beginnt während des oben beschriebenen dicken Pastenzustands der Umsetzung, dessen Dauer der Umwandlung zu einem Polymer von etwa 25 bis etwa 45 Gew.%, typischererweise etwa 30 bis etwa 40 Gew.%, Vinylhalogenid, bezogen auf das zugegebene Vinylhalogenid, entspricht. Der Beginn des dicken Pastenzustands wird im allgemeinen durch eine schnelle Zunahme . der bei der Umsetzung gebildeten V/ärme begleitet, d.h. durch eine schnelle Erhöhung der Reaktionsisothermen, die durch eine scharfe Erhöhung im Reaktionsdruck erkennbar ist. Bevorzugt beginnt man mit der erfindungsgemäßen Vinylhalogenid-Entfernung etwa 5 Minuten bis etwa 15 Minuten nach dem Beginn des dicken Pastenzustands bei der Polymerisation. Das Abblasen von Vinylhalogenid aus der Reaktionsmasse entsprechend der bevorzugten Entfernung des Vinylhalogenide kann kontinuierlich oder alternativ und bevorzugt intermittierend, d.h. periodisch, und regelmäßig durchgeführt werden, wobei die Reaktionsmasse sich wiederherstellen kann, d. h. nach jeder Freigabe von Vinylhalogenid kann sie die gleiche Temperatur und den gleichen Druck annehmen, die in der Reaktionsraasse vor jeder Freigabe bzw. Abgabe an Monomerem geherrscht haben. Das Polymerisationsgefäß ist bevorzugt mit einem auf geeignete Weise einstellbaren Ventil zur Erleichterung des Abblasens ausgerüstet.is carried out under autogenous superatmospheric pressure. especially when vinyl chloride is the vinyl halide reactant is used, the removal of the vinyl halide is preferably achieved by the reaction equipment in venting a pressure zone, e.g., the atmosphere, where the pressure is substantially below the reaction pressure lies. Removal by blowing off is particularly preferred, since this ensures rapid removal of the heat from the reaction mass. Removal of the vinyl halide monomer begins during the above-described thick paste state of the conversion, the duration of the conversion to a Polymer from about 25 to about 45 weight percent, more typically about 30 to about 40% by weight, vinyl halide, based on the added vinyl halide. The beginning of the thick paste state is generally due to a rapid increase. accompanied by the V / arm formed during the implementation, i.e. by a rapid increase in the reaction isotherms caused by a sharp increase in the reaction pressure can be seen. The vinyl halide removal according to the invention is preferably started about 5 minutes to about 15 minutes after the start of the thick paste state in the polymerization. Blowing off vinyl halide from the reaction mass according to the preferred removal of the vinyl halide can be continuous or alternatively and preferably carried out intermittently, i.e. periodically, and regularly, with the reaction mass increasing can restore, d. H. after each release of vinyl halide it can be the same temperature and the same Assume the pressure in the reaction chamber before each release or release of monomers have prevailed. The polymerization vessel is preferably adjustable in a suitable manner Valve equipped to facilitate blow-off.
Die Menge an Vinylhalogenid-Monomerem, die während des dicken Pastenzustands der Polymerisationsreaktion zur Vermeidung der Produktagglomerate erfindungsgemäß entfernt wird, ist The amount of vinyl halide monomer that is removed in the present invention during the thick paste state of the polymerization reaction to avoid product agglomerates is
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im allgemeinen ein geringer Anteil des bei der Polymerisation verwendeten Vinylhalogenids, d.h. weniger als etwa 50 Gew.%, bezogen auf das eingeführte Vinylhalogenid. Bevorzugt werden, damit alle Vorteile des zuvor beschriebenen Polymerisationsverfahrens der US-Patentanmeldung mit der Serial Nr. 674 202 beibehalten werden, nicht mehr als etwa 40 Gew.56, typischerweise nicht mehr als etwa 30 Gew.96, des bei der Polymerisation zugeführten Vinylhalogenids bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entfernt. Obgleich man gewisse Verbesserungen bei der Herstellung feinverteilter Polymerprodukte mit kleiner maximaler Teilchengröße erreichen kann, wenn man nur eine sehr geringe Menge, z.B. 2 bis 3 Gew.% Vinylhalogenid, während des dicken Pastenzustands der Polymerisation entfernt, ist es bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung bevorzugt, mindestens etwa 5 Gew.% des zugeführten Vinylhalogenids zu entfernen. Bevorzugt variiert der Prozentgehalt an entferntem Vinylhalogenid von etwa 8 bis 15 bis zu etwa 25 bis 35%, und er beträgt bevorzugter etwa 15 bis 35%, bezogen auf das eingeführte bzw. zugeleitete Vinylhalogenid.generally a small proportion of the vinyl halide used in the polymerization, ie less than about 50% by weight , based on the vinyl halide introduced. In order to retain all of the advantages of the above-described polymerization process of U.S. Patent Application Serial No. 674,202, it is preferred to add no more than about 40 wt. 56, typically no more than about 30 wt. 96, of the vinyl halide fed in the polymerization removed the inventive method. While certain improvements in the production of finely divided polymer products of small maximum particle size can be achieved by removing only a very small amount, e.g., 2-3 wt.% Vinyl halide, during the thick paste state of the polymerization, it is preferred in the practice of the present invention to remove at least about 5% by weight of the vinyl halide fed. Preferably, the percentage of vinyl halide removed varies from about 8 to 15 to about 25 to 35 percent, and more preferably is from about 15 to 35 percent based on the vinyl halide introduced.
Die Entfernungsrate des Vinylhalogenids durch Abblasen oder nach einem Entfernungsverfahren kann innerhalb eines großen Bereichs variiert werden. Bevorzugt beträgt sie etwa 0,1 bis etwa 1,5%, bevorzugt etwa 0,15 bis 1,2%/min, bezogen auf das Gewicht des eingeführten Vinylhalogenids. Besonders gute Ergebnisse werden im allgemeinen erhalten, wenn das Vinylhalogenid aus der Polymerisationsmasse in einer Rate entfernt wird, die im Bereich von etwa 0,3 bis etwa 0,8 bis herauf zu etwa 1,0 oder selbst herauf bis zu etwa 1,2 Gew.%/min liegt.The rate of removal of the vinyl halide by blow-off or by a removal process can be within one can be varied over a wide range. It is preferably about 0.1 to about 1.5%, preferably about 0.15 to 1.2% / min, based on based on the weight of the vinyl halide introduced. Particularly good results are generally obtained when the vinyl halide is removed from the polymerization mass at a rate ranging from about 0.3 to about 0.8 to up to about 1.0 or even up to about 1.2 wt% / min.
Der Anteil an Vinylhalogenid und Polyolefin, die zu Beginn der Polymerisation verwendet werden, kann über einen großen Bereich variieren, sollte jedoch ausreichen, daß nach der Vinylhalogenid-Entfernung in dem dicken Pastenzustand eineThe proportion of vinyl halide and polyolefin which are used at the beginning of the polymerization can vary over a wide range but should be sufficient that a distance after the vinyl halide in the thick paste state
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effektive Polyolefinkonzentration über etwa 3,5 bis etwa 20 Gew.%, bevorzugt von mindestens über etwa 5»3 und insbesondere etwa 5,5 bis etwa 10 Gew.%, bezogen auf die Menge an Vinylhalogenid, die nach der Entfernung des Vinylhalogenide entsprechend der vorliegenden Erfindung verbleibt, d.h. bezogen auf die Menge an Vinylhalogenid, die zugeführt wird, minus die Menge an Vinylhalogenid, die beim dicken Pastenzustand der Polymerisation entfernt wird, vorliegt. Ein besonders gutes Ergebnis wird im allgemeinen erhalten, wenn die Anfangszufuhr an Polyolefin und Vinylhalogenid und die bei dem dicken Pastenzustand der Umsetzung entfernte Menge an Vinylhalogenid ausreichen, eine wirksame Polyolefinkonzentration von etwa 6 bis etwa 8 oder selbst herauf bis etwa 9 Gew.% zu ergeben. Normalerweise werden die Anfangskonzentrationen an Polyolefin und Vinylhalogenid bei der Polymerisation so gewählt, daß ein Reaktionsgemisch erhalten wird, das vor dem Abblasen oder anderweitigen Entfernung von Vinylhalogenid über etwa 1,8 und bevorzugt mindestens etwa 3%, typischerweise etwa 3,596 oder mehr an Polyolefin, bezogen auf das Gewicht des zugeführten Vinylhalogenide, enthält.effective polyolefin concentration of about 3.5 to about 20 wt.%, Preferably of at least about 5-3 and in particular about 5.5 to about 10 wt present invention remains, ie based on the amount of vinyl halide that is fed minus the amount of vinyl halide that is removed in the thick paste state of the polymerization, is present. A particularly good result is generally obtained when the initial supply of polyolefin and vinyl halide and removed during the thick paste state of the reaction amount of vinyl halide sufficient to provide an effective polyolefin concentration of about 6 to about 8, or even up to about 9 wt.% To give . Typically, the initial polyolefin and vinyl halide concentrations in the polymerization will be chosen to provide a reaction mixture which prior to blown or otherwise vinyl halide removal is above about 1.8 and preferably at least about 3 percent, typically about 3.596 or more, based on polyolefin based on the weight of the supplied vinyl halide.
Obgleich die genaue chemische Natur des bei dem erfindungsgemäßen Verfahrens gebildeten Polymeren nicht bekannt ist, nimmt man an, daß ein Pfropfcopolymer gebildet wird, bei dem sich das Vinylhalogenidpolymer auf dem Polyolefinpolymeren bildet. Damit man eine maximale Verminderung in der Schmelzviskosität erhält, die als Standardmaß für die Verarbeitbarkeit genommen wird, sollte das als Stammpolymer bei der Pfropfpolymerisation verwendete Polymer mit dem gebildeten Vinylhalogenidpolymeren unverträglich sein. Während der Verarbeitung des Polymeren aus Vinylhalogenid, wie bei der Verformung, ändern sich die physikalischen Eigenschaften des Polymeren während der Verarbeitung als Folge davon, daß das Polymer bei hohen Temperaturen während langer Zeiten gehalten wird,und der innen angesammelten Wärme als Folge von Scherkräften, die Although the exact chemical nature of the polymer formed in the process of the present invention is not known, it is believed that a graft copolymer is formed in which the vinyl halide polymer forms on the polyolefin polymer. In order to obtain a maximum reduction in melt viscosity, which is taken as the standard measure of processability, the polymer used as the parent polymer in the graft polymerization should be incompatible with the vinyl halide polymer formed. During processing of the vinyl halide polymer, such as deformation, the physical properties of the polymer change during processing as a result of the polymer being held at high temperatures for long periods of time and the heat accumulated inside as a result of shear forces which
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von den Verarbeitungsvorrichtungen erzeugt werden. Die physikalischen Eigenschaften eines Pfropfpolymeren mit einem Stammpolymeren, das mit dem Vinylhalogenid-Polymeren verträglich ist, können sich während der Verarbeitung als Folge der Solubilisierung des Stammpolymeren in das Polyvinylhalogenid ändern. In einem solchen Fall nimmt die Schlagfestigkeit während der Verarbeitung ab. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bzw. Massen beziehen sich auf Pfropf-Copolymere mit einem Polyolefin-Grundgerüst-Polymeren, das mit dem darauf gebildeten Vinylhalogenid-Polymeren unverträglich ist. Mit einem solchen unverträglichen polymeren Grundgerüst ändern sich die physikalischen Eigenschaften des Pfropf-Copolymeren nicht während der Verarbeitung, da die Unverträglichkeit eine Solubilisierung des Stammpolymeren in dem Polyvinylhalogenid verhindert. Die Schmelzviskosität wird durch die Wahl des Pfropf-Copolymeren vermindert und wird durch die normalen, folgenden Verarbeitungsbedingungen nicht beeinflußt.are generated by the processing devices. The physical Properties of a graft polymer with a parent polymer compatible with the vinyl halide polymer can change during processing as a result of the solubilization of the parent polymer into the polyvinyl halide. In such a case, the impact resistance decreases during processing. The compositions according to the invention or Masses refer to graft copolymers with a polyolefin backbone polymer, which is incompatible with the vinyl halide polymer formed thereon. With such an incompatible polymer backbone, the physical properties of the graft copolymer do not change during the Processing as the incompatibility prevents solubilization of the parent polymer in the polyvinyl halide. the Melt viscosity is reduced by the choice of graft copolymer and is determined by the normal processing conditions that follow unaffected.
Die Schmelzviskosität des gebildeten Pfropf-Copolymeren hängt ebenfalls von dem Molekulargewicht des Stammpolymeren wie auch von dem darauf gebildeten Vinylhalogenid-Polymeren ab. Eine maximale Verminderung der Schmelzviskosität kann bei einem Pfropf-Copolymeren erwartet werden, bei dem das Stammpolymer so gewählt wird, daß es ein niedriges Molekulargewicht besitzt, z.B. ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht von 50 000 bis 150 000, und das Vinylhalogenid-Monomer so polymerisiert wird, daß es ein annehmbares Molekulargewicht besitzt, wobei solche Olefinpolymere mit niedrigem Molekulargewicht bevorzugt sind, da sie in geschmolzenem Zustand besonders leicht verarbeitet werden können. Zur Herstellung von Polymerprodukten mit guter Schlagfestigkeit, d.h. mit einem hohen Pfropfpolyolefin-Gehalt oder einer hohen Pfropfungsausbeute, liegt das gewichtsdurchschnittliche Molekulargewicht des Polyolefins bevorzugt im Bereich von etwa 150 000 bis etwa 1 000 000 oder höher und insbesondere von etwa 150 000 bis etwa 400 000.The melt viscosity of the graft copolymer formed also depends on the molecular weight of the parent polymer as well as the vinyl halide polymer formed thereon. Maximum reduction in melt viscosity can be expected in a graft copolymer where the parent polymer is selected to have a low molecular weight, e.g., a weight average molecular weight of 50,000 to 150,000, and the vinyl halide monomer is polymerized so that it has an acceptable molecular weight, with such low molecular weight olefin polymers being preferred as they are particularly easy to process in the molten state. For the production of polymer products with good impact resistance, ie with a high graft polyolefin content or a high graft yield, the weight average molecular weight of the polyolefin is preferably in the range from about 150,000 to about 1,000,000 or higher and in particular from about 150,000 to about 400,000 .
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Obgleich bei der vorliegenden Erfindung Vinylchlorid der bevorzugte Vinylhalogenid-Reaktionsteilnehmer ist, sind andere geeignete Vinylhalogenid-Monomere, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, die oc-halogensubstituierten, äthylenisch ungesättigten Verbindungen, die ähnlich wie Vinylchlorid bei einer Additionspolymerisationsreaktion teilnehmen können,.wie z.B. Vinylfluorid, Vinylbromid, Vinyljodid, Vinylidenfluorid, Vinylidenchlorid, Vinylidenbromid, Vinylidenjodid u.a. Die erfindungsgemäßen Polymeren können aus gleichen oder unterschiedlichen oc-halogensubstituierten, äthylenisch ungesättigten Materialien hergestellt werden, und die Erfindung umfaßt somit Homopolymere, Copolymer, Terpolymere und Interpolymere, die durch Additionspolymerisation gebildet werden. Ein Beispiel für solche Copolymeren ist ein Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylidenchlorid.Although vinyl chloride in the present invention When the preferred vinyl halide reactant is other suitable vinyl halide monomers are useful in the present invention Invention can be used, the oc-halogen substituted, Ethylenically unsaturated compounds that are similar to vinyl chloride in an addition polymerization reaction can participate, such as vinyl fluoride, vinyl bromide, vinyl iodide, Vinylidene fluoride, vinylidene chloride, vinylidene bromide, vinylidene iodide, and others. The polymers of the present invention can from the same or different oc-halogen-substituted, Ethylenically unsaturated materials, and the invention thus includes homopolymers, copolymers, terpolymers and interpolymers formed by addition polymerization. An example of such copolymers is a copolymer of vinyl chloride and vinylidene chloride.
Obgleich es bevorzugt ist, daß die Monomerzusammensetzung vollständig aus Vinylhalogenid-Monomerem, z.B. Vinylchlorid allein, besteht, werden von der vorliegenden Erfindung ebenfalls Copolymere umfaßt, die durch freie Radikal-Additionspolymerisation einer Monomermasse erhalten v/erden, die eine überwiegende Menge ,z.B. mindestens 50 Gew.%,Vinylhalogenid und eine geringe Menge, z.B. weniger als 50 Gew.%, einer anderen äthylenisch ungesättigten Monomerzusammensetzung, die damit copolymer!sierbar ist, enthält. Bevorzugt wird das andere äthylenisch ungesättigte Monomer in Mengen von 20 Gew.% oder weniger und am meisten bevorzugt in Mengen von 10 Gew.% oder weniger, bezogen auf das gesamte, zur Herstellung des Polymeren verwendete Monomer, verwendet. Geeignete äthylenisch ungesättigte Verbindungen, die zur Bildung von Copolymeren, Terpolymeren, Tetrapolymeren, Interpolieren u.a. verwendet werden können, sind z.B. die folgenden monoolefinischen Kohlenwasserstoffe, d.h. Monomere, die nur Kohlenstoff und Wasserstoff enthalten einschließlich solcher Materialien wie Äthylen, Propylen, 3-Methylbuten-1, 4-Methylpenten-1, Penten-1, 3,3-Di-Although it is preferred that the monomer composition consisting entirely of vinyl halide monomers, e.g., vinyl chloride alone, are supported by the present invention also includes copolymers obtained by free radical addition polymerization of a monomer mass having a predominant amount, e.g. at least 50% by weight, vinyl halide and a minor amount, e.g., less than 50% by weight, of another Ethylenically unsaturated monomer composition which is copolymerizable therewith contains. The other is preferred Ethylenically unsaturated monomers in amounts of 20% by weight or less and most preferably in amounts of 10% by weight or less based on the total monomer used to make the polymer is used. Suitable ethylenically unsaturated Compounds used to form copolymers, terpolymers, tetrapolymers, interpolates, and others are, for example, the following monoolefinic hydrocarbons, i.e. monomers containing only carbon and hydrogen contain including such materials as ethylene, propylene, 3-methylbutene-1, 4-methylpentene-1, pentene-1, 3,3-di-
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methylbuten-1, 4,4-Dimethylbuten-1, Octen-1, Decen-1, Styrol lind seine am Kern α-alkyl- oder aryl-substituierten Derivate, z.B. o-, m- oder p-Methyl-, -Äthyl-, -Propyl- oder -Butylstyrol, α-Methyl-, -Äthyl-, -Propyl- oder -Butylstyrol; Phenylstyrol und halogenierte Styrole wie cc-Chlorstyrol; monoolefinisch ungesättigte Ester einschließlich Vinylester, z.B. Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylstearat, Vinylbenzoat, Vinyl-p-chlorbenzoate, Alky!methacrylate, z.B. Methyl-, Äthyl-, Propyl- und Buty!methacrylate; Octylmethacrylat, Alkylcrotonate, z.B. Octyl; Alkylacrylate, z.B. Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, 2-Äthylhexyl-, Stearyl-, Hydroxyäther- und tert.-Butylamino-acrylate, Isopropenylester, z.B. Isopropenylacetat, Isopropenylpropionat, Isopropenylbutyrat und Isopropenylisobutyrat; Isopropeny!halogenide, z.B. Isopropenylchlorid; Vinylester halogenierter Säuren, z.B. Vinyl-oc-chloracetat, Vinyl-a-chlorpropionat und Vinyl-a-brompropionat; Allyl- und Methallylester, z.B. Allylchlorid, Allylcyanid; Allylchlorcarbonat, Allylnitrat, Allylformiat und Allylacetat und die entsprechenden Methally!verbindungen; Ester von Alkenylalkoholen, z.B. ß-Äthylallylalkohol und ß-Propylallylalkohol; Halo-alkylacrylate,z.B.Methyl-a-chloracrylat und Äthyl-a-chloracrylat, Methyl-a-bromacrylat, Äthyla-bromacrylat, Methyl-a-fiuoracrylat, Äthyl-a-fluoracrylat, Methyl-α-jodacrylat und Äthyl-α-Jodacrylat; Alkyl-a-cyanoacrylate, z.B. Methyl-a-cyanoacrylat und Äthyl-a-cyanoacrylat, und Alkyl-a-cyanoacrylate, z.B. Methyl-a-cyanoacrylat und Äthyl-a-cyanoacrylat; Maleate, z.B. Monomethylmaleat, Mono- äthylmaleat, Dimethylmaleat, Diäthylmaleat; und Fumarate, z.B. Monomethylf uraarat, Monoäthylfumarat, Dimethylfumarat, Diäthylfumarat; und Diäthylglutaconat; monoolefinisch ungesättigte organische Nitrile einschließlich z.B. Fumaronitril, Acrylonitril, Methacrylonitril, Äthacrylonitril, 1,1-Dicyanopropen-1, 3-Octennitril, Crotonitril und Oleonitril; monoolefinisch ungesättigte Carbonsäuren einschlje31ich z.B. Acrylsäure, Meth acrylsäure, Crotonsäure, 3-Butensäure, Zimtsäure, Maleinsäure,methylbutene-1, 4,4-dimethylbutene-1, octene-1, decene-1, styrene and its derivatives which are α-alkyl or aryl substituted on the nucleus, e.g. o-, m- or p-methyl-, -ethyl- , -Propyl- or -butylstyrene, α-methyl-, -ethyl-, -propyl- or -butylstyrene; Phenylstyrene and halogenated styrenes such as cc-chlorostyrene; monoolefinically unsaturated esters including vinyl esters, for example vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl stearate, vinyl benzoate, vinyl p-chlorobenzoates, alkyl methacrylates, for example methyl, ethyl, propyl and buty methacrylates; Octyl methacrylate, alkyl crotonates, for example octyl; Alkyl acrylates, for example methyl, ethyl, propyl, butyl, 2-ethylhexyl, stearyl, hydroxyether and tert-butylamino acrylates, isopropenyl esters, for example isopropenyl acetate, isopropenyl propionate, isopropenyl butyrate and isopropenyl isobutyrate; Isopropenyl halides, for example isopropenyl chloride; Vinyl esters of halogenated acids, for example vinyl-α-chloroacetate, vinyl-α-chloropropionate and vinyl-α-bromopropionate; Allyl and methallyl esters, for example allyl chloride, allyl cyanide; Allyl chlorocarbonate, allyl nitrate, allyl formate and allyl acetate and the corresponding methallyl compounds; Esters of alkenyl alcohols, for example ß-ethylallyl alcohol and ß-propylallyl alcohol; Halo-alkyl acrylates, for example methyl-a-chloroacrylate and ethyl-a-chloroacrylate, methyl-a-bromoacrylate, ethyl-a-bromoacrylate, methyl-a-fluoracrylate, ethyl-a-fluoroacrylate, methyl-α- iodoacrylate and ethyl-α-iodoacrylate; Alkyl-a-cyanoacrylates, for example methyl-a-cyanoacrylate and ethyl-a-cyanoacrylate, and alkyl-a-cyanoacrylates, for example methyl-a-cyanoacrylate and ethyl-a-cyanoacrylate; Maleates, for example monomethyl maleate, monoethyl maleate, dimethyl maleate, diethyl maleate; and fumarates, for example monomethyl fumarate, monoethyl fumarate, dimethyl fumarate, diethyl fumarate; and diethyl glutaconate; monoolefinically unsaturated organic nitriles including, for example, fumaronitrile, acrylo nitrile , methacrylonitrile, ethacrylonitrile, 1,1-dicyanopropene-1, 3-octenenitrile , crotonitrile and oleonitrile; monoolefinically unsaturated carboxylic acids including e.g. acrylic acid, meth acrylic acid, crotonic acid, 3-butenic acid, cinnamic acid, maleic acid,
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Fumarsäure und Itaconsäure, Maleinsäureanhydrid u.a. Amide dieser Säuren,wie Acrylamid, sind ebenfalls geeignet. Vinylalkyläther und Vinyläther, z. B. Vinylmethylather, Vinyläthyläther, Vinylpropyläther, Vinyl-n-butyläther, Vinyl-isobutyläther, Vinyl-2-äthylhexylather, Vinyl-2-chlorä"chyläther, Vinylpropyläther, Vinyl-n-butyläther, Vinyl-isobutyläther, Vinyl-2-äthylhexylather, Vinyl-2-chloräthyläther, Vinyl-cetyläther u. ä., und Vinylsulfide, z.B. Vinyl-ß-chloräthylsulfid, Vinyl-ßäthoxyäthylsulfid u.a., können ebenfalls verwendet werden. Diolefinisch ungesättigte Kohlenwasserstoffe, die zwei olefinische Gruppen in konjugierter Beziehung enthalten, und ihre Halogenderivate, z.B. Butadien-1,3» 2-Methyl-butadien-1,3» 2,3-Dimethylbutadien-1,3, 2-Methylbutadien-1,3, 2,3-Dimethylbutadien-1,3, 2-Chlorbutadien-1,3, 2,3-Dichlorbutadien-1,3 und 2-Brombutadien-1,3 u.a. können ebenfalls verwendet werden.Fumaric acid and itaconic acid, maleic anhydride and others amides these acids, such as acrylamide, are also suitable. Vinyl alkyl ethers and vinyl ethers, e.g. B. vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, Vinyl propyl ether, vinyl n-butyl ether, vinyl isobutyl ether, Vinyl 2-ethylhexyl ether, vinyl 2-chloroä "chyl ether, vinyl propyl ether, Vinyl n-butyl ether, vinyl isobutyl ether, vinyl 2-ethylhexyl ether, Vinyl 2-chloroethyl ether, vinyl cetyl ether u. Ä., And vinyl sulfides, e.g. vinyl-ß-chloroethyl sulfide, vinyl-ßäthoxyäthylsulfid and others, can also be used. Diolefinically unsaturated hydrocarbons, the two olefinic Contain groups in conjugate relationship, and their halogen derivatives, e.g. butadiene-1,3 »2-methyl-butadiene-1,3» 2,3-dimethylbutadiene-1,3, 2-methylbutadiene-1,3, 2,3-dimethylbutadiene-1,3, 2-chlorobutadiene-1,3, 2,3-dichlorobutadiene-1,3, and 2-bromobutadiene-1,3, among others, can also be used.
Spezifische Monomerzusammensetzungen für die Herstellung von Copolymeren sind z.B. Vinylchlorid und/oder Vinylidenchlorid und Vinylacetat, Vinylchlorid und/oder Vinylidenchlorid und Maleinsäure-oder Fumarsäureester, Vinylchlorid und/oder Vinylidenchlorid und Acrylat- oder Methacrylatester, Vinylchlorid und/oder Vinylidenchlorid und Vinylalkyläther. Diese werden als Beispiele für die zahlreichen Kombinationen von Monomeren, die für die Bildung der Copolymeren verwendet werden können, aufgeführt. Von der vorliegenden Erfindung werden alle solche Kombinationen bzw. Gemisch mitumfaßt.Specific monomer compositions for the production of copolymers are, for example, vinyl chloride and / or vinylidene chloride and vinyl acetate, vinyl chloride and / or vinylidene chloride and maleic or fumaric acid esters, vinyl chloride and / or Vinylidene chloride and acrylate or methacrylate esters, vinyl chloride and / or vinylidene chloride and vinyl alkyl ethers. These are given as examples of the numerous combinations of monomers used to form the copolymers can, listed. All such combinations or mixtures are included in the present invention.
Die Massenpolymerisation durch freie Radikale der Monomermasse bzw. -zusammensetzung wird in Anwesenheit eines Olefinhomopolymeren, -copolymeren, -terpolymeren oder -tetrapolymeren und ihren halogenierten Derivaten durchgeführt. Die Olefinpolymere können ebenfalls ein Dien als Monomereinheit enthalten.The bulk free radical polymerization of the monomer mass or composition is in the presence of a Olefin homopolymers, copolymers, terpolymers or tetrapolymers and their halogenated derivatives. The olefin polymers can also use a diene as a monomer unit contain.
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Geeignete Monomere sind Propen, Buten-1, Isobuten, Penten, Hexen, Heptan, Octen, 2-Methylpropen-1, 3-Methylbuten-1, 4-MethyIpenten-1, 4-Methylhexen-1, 5-Methylhexen-1.Suitable monomers are propene, butene-1, isobutene, pentene, hexene, heptane, octene, 2-methylpropene-1, 3-methylbutene-1, 4-methylpentene-1, 4-methylhexene-1, 5-methylhexene-1.
Geeignete Comonomere sind solche, die zur Herstellung von Homopolymeren, wie oben angegeben, verwendet werden wie Propen oder Buten-1 mit Äthylen oder Isobutylen mit Isopren, Äthylen mit Vinylacetat, Äthylen mit Äthylacrylat u.a. Geeignete Termonomere sind solche, wie sie zur Herstellung von Horaopolymeren und Copolymeren, wie oben beschrieben, verwendet werden, wie Propen, Äthylen u.a., die bis zu 15 Gew.%, bevorzugt bis zu etwa 6 Gew.%, eines Diens enthalten, wie Dicyclopentadien, Butadien, Cyclooctadien und andere nichtkonjugierte Diene mit linearen oder cyclischen Ketten.Suitable comonomers are those used for production of homopolymers, as indicated above, are used such as propene or butene-1 with ethylene or isobutylene with isoprene, Ethylene with vinyl acetate, ethylene with ethyl acrylate, etc. Suitable termonomers are those used for the production of Horopolymers and copolymers as described above, such as propene, ethylene, etc., which are up to 15% by weight, are preferred up to about 6% by weight, of a diene such as dicyclopentadiene, butadiene, cyclooctadiene and other non-conjugated Serve with linear or cyclic chains.
Die verwendeten Polyolefine zeichnen sich dadurch aus, daß sie bei normaler Zimmertemperatur und normalem Druck in Vinylchloridmonomeren löslich, teilweise löslich oder dispergierbar sind, und wenn sie ein Homopolymer sind, Monomereneinheiten mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen haben, wenn sie Copolymere sind, Monoinereneinheiten mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen haben, und wenn sie ein halogeniertes Polymer sind, Monomereneinheiten mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen haben. Geeignete halogenierte Polyolefine sind die chlorierten, bromierten oder fluorierten Polyolefine. Das gewichtsdurchschnittliche Molekulargewicht der Olefinpolymere, -Copolymere, -Terpolymere und -Tetrapolymere kann von etwa 50 000 bis etwa 1 000 000 und höher, wie oben beschrieben, variieren.The polyolefins used are characterized by the fact that they can be used at normal room temperature and normal pressure Vinyl chloride monomers are soluble, partially soluble or dispersible, and when they are a homopolymer, monomer units of 2 to 8 carbon atoms, when they are copolymers, have mono-atomic units of 2 to 8 carbon atoms and when they are a halogenated polymer, have monomer units of 2 to 8 carbon atoms. Suitable Halogenated polyolefins are the chlorinated, brominated or fluorinated polyolefins. The weight average Molecular weight of olefin polymers, copolymers, terpolymers and tetrapolymers can vary from about 50,000 to about 1,000,000 and higher as described above.
Die Massenpolymerisation durch freie Radikale kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bei Temperaturen zwischen etwa 25 und etwa 90°C, bevorzugt etwa 40 bis etwa 80°C und besonders bevorzugt etwa 50 bis etwa 750C, ablaufen. Die Polymerisationsreaktion wird in Anwesenheit einer geringen, initiierenden Menge eines Initiators für freie Radikale fürThe bulk polymerization by free radicals may in the present process at temperatures between about 25 and about 90 ° C, preferably about 40 to about 80 ° C and most preferably about 50 to about 75 0 C, to proceed. The polymerization reaction is carried out in the presence of a small, initiating amount of a free radical initiator for
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die Umsetzung durchgeführt. Geeignete Initiatoren für freie Radikale sind organische oder anorganische Peroxide, Persulfate, Oxonide, Hydroperoxide, Persäuren und Percarbonate, Diazoniumsalze, Diazotäte, Peroxysulfonate, Trialkylboran-Sauerstoff-Systeme, Aminoxide und Azoverbindungen wie 2,2'-Azobis-isobutyronitril und 2,2l-Azo-bis-2,4-dimethylvaleronitril. Bevorzugt wird eine Azoverbindung oder eine organische Peroxyverbindung, insbesondere ein organisches Peroxid, als Initiator verwendet. Der Initiator wird in einer Konzentration im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 1,0% und bevorzugt von etwa 0,05 bis etwa 0,5/0, bezogen auf das Gesamtgewicht aller Monomeren in dem Reaktionsgemisch, verwendet. Organische Initiatoren, die eine besonders gute Löslichkeit in der Massenpolymerisationszusammensetzung besitzen, werden in der zuvor erwähnten DT-OS 23 23191.6 beschrieben erv/ähnt, und solche sind bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung besonders nützlich. Sie umfassen z.B. die folgenden Verbindungen: Lauroylperoxid, Benzoylperoxid, Diacetylperoxid, Azo-bis-isobutyronitril, Diisopropylperoxydicarbonat, Azo-bis-isobutyramidin-hydrochlorid, tert,-Butylperoxypivalat, 2,4-Dichlor-benzoylperoxid und 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril). Diese und andere geeignete Initiatoren werden näher von J. Brandrup und E.H. Immergut, Editors "Polymer Handbook", Interscience Publishers, 1966, Kapitel II mit dem Titel "Decomposition of Organic Free Radical Initiators" beschrieben. Bevorzugt wird der Initiator aus einer Gruppe von Initiatoren ausgev/ählt, die als "heiße Katalysatoren" oder als solche, die einen hohen Grad an freie Radikalini tiatoraktivi tat besitzen, bekannt sind. Initiatoren mit einem niedrigeren Aktivitätsgrad sind weniger geeignet, da sie längere Polymerisationszeiten erfordern. Eine lange Polymerisationszeit kann weiterhin eine frühzeitige Produktzersetzung, was durch Verfärbungen, z.B. eine Rosaverfärbung erkennbar ist, verursachen.implementation carried out. Suitable initiators for free radicals are organic or inorganic peroxides, persulfates, oxonides, hydroperoxides, peracids and percarbonates, diazonium salts, diazotates, peroxysulfonates, trialkylborane oxygen systems, amine oxides and azo compounds such as 2,2'-azobis-isobutyronitrile and 2.2 l -Azo-bis-2,4-dimethylvaleronitrile. An azo compound or an organic peroxy compound, in particular an organic peroxide, is preferably used as the initiator. The initiator is used in a concentration in the range from about 0.01 to about 1.0 percent, and preferably from about 0.05 to about 0.5/0, based on the total weight of all monomers in the reaction mixture. Organic initiators which have particularly good solubility in the bulk polymerization composition are described in the aforementioned DT-OS 23 23191.6, and such are particularly useful in the practice of the present invention. They include, for example, the following compounds: lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, diacetyl peroxide, azo-bis-isobutyronitrile, diisopropyl peroxydicarbonate, azo-bis-isobutyramidine hydrochloride, tert-butyl peroxypivalate, 2,4-dichloro-benzoyl peroxide and 2,2'-azobis- ( 2,4-dimethylvaleronitrile). These and other suitable initiators are described in more detail by J. Brandrup and EH Immergut, Editors “Polymer Handbook”, Interscience Publishers, 1966, Chapter II entitled “Decomposition of Organic Free Radical Initiators”. The initiator is preferably selected from a group of initiators which are known as "hot catalysts" or as those which have a high degree of free radical initiator activity. Initiators with a lower degree of activity are less suitable because they require longer polymerization times. A long polymerization time can furthermore cause the product to decompose prematurely, which can be recognized by discoloration, for example a pink discoloration.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt als einstufiges Massenpolymerisationsverfahren durchgeführt. Gegebenenfalls oder gewünschtenfalls kann die Umsetzung als zweistufige Umsetzung durchgeführt v/erden, wobei bei der ersten Stufe hohe Geschwindigkeit verwendet wird und mit hoher Schereinwirkung gerührt wird und wobei bei der zweiten Stufe mit niedriger Geschwindigkeit und niedriger Schereinwirkung gerührt wird. Zweistufige Massenpolymerisationsverfahren für Vinylhalogenid- und Vinylhalogenid-Comonomergemische, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, werden in der zuvor erwähnten DT-OS 23 23191.6 wie auch in der GB-PS 1 047 489 und in der US-PS 3 522 227 beschrieben.The process according to the invention is preferably carried out as a single-stage mass polymerization process. If appropriate or if desired, the reaction can be carried out as a two-stage reaction, with the first Stage high speed is used and high shear agitation is used and with the second stage is stirred at low speed and low shear. Two-stage bulk polymerization process for Vinyl halide and vinyl halide comonomer mixtures which can be used in the present invention can be used in the aforementioned DT-OS 23 23191.6 as well as in British Patent 1,047,489 and U.S. Patent 3,522,227.
Bei der folgenden, abgekürzten Beschreibung einer typischen, zweistufigen Reaktionsdurchführung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Einfachheit halber die Anfangsstufe der Polymerisation oder Copolymerisation als Reaktion der ersten Stufe bezeichnet. Das Reaktionsgefäß, in dem diese Anfangspolymerisationsstufe durchgeführt wird, wird als "Präpolymerisationsvorrichtung" bezeichnet. Die letzte oder Endstufe der Polymerisation wird einfach als Reaktion der zweiten Stufe bezeichnet, und das Reaktionsgefäß, in dem diese durchgeführt wird, wird als "Polymerisationsvorrichtung" bezeichnet.In the following, abbreviated description of a typical, two-stage reaction procedure for the implementation of the process according to the invention, for the sake of simplicity, the initial stage of the polymerization or copolymerization is used referred to as the first stage response. The reaction vessel in which this initial polymerization stage is carried out is referred to as a "prepolymerizer". the final or final stage of the polymerization is simply a reaction the second stage, and the reaction vessel in which this is carried out is called the "polymerizer" designated.
In dem Reaktor der ersten Stufe werden die Einrichtungen, die zum Bewegen bzw. Rühren des Monomeren oder der Monomeren verwendet werden, so gewählt, daß sie eine Scherrührung ergeben. Eine solche Einrichtung wird im allgemeinen als "Rührvorrichtung der Radikalturbinenart" bezeichnet. In die Präpolymerisationsvorrichtung wird zu Beginn der ersten Stufe eine Monomerzusammensetzung eingefüllt, zu der ein Initiator zugegeben wird. Irgendeine Polymerisation, die üblicherweise bei Massenpolymerisationsverfahren verwendet wird, d.h. eine der zuvor beschriebenen Arten, kann, soweit sie fürIn the reactor of the first stage, the devices for moving or stirring the monomer or the Monomers used are chosen so that they give shear agitation. Such a facility is generally used referred to as "a radical turbine type agitator". In the prepolymerizer is at the beginning of the first Step filled with a monomer composition, to which an initiator is added. Any polymerization that is common is used in bulk polymerization processes, i.e. one of the types described above, as far as it is used for
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Massenpolymerisationsverfahren geeignet ist, verwendet werden. Nach der Zugabe des Vinylchlorid-Monomeren zu dem Reaktor der ersten Stufe wird bei dem Verfahren zur Entfernung von Luft aus dem Reaktorgefäß der ersten Stufe eine geringere Menge an Monomerem abgeblasen. In dem Reaktor der ersten Stufe liegt die Geschwindigkeit des Rührers der Turbinenart im allgemeinen zwischen etwa 500 und 2000 U/min oder es wird eine Spitzengeschwindigkeit von etwa 2 bis 7 m/sec verwendet. Eine Spitzengeschwindigkeit von mindestens etwa 0,1 und bevorzugt etwa 0,5 bis etwa 2 m/sec wird bei dem Reaktor der zweiten Stufe verwendet. Diese Werte sollen nicht als Grenzwerte angesehen werden. Sobald eine Umwandlung von mindestens etwa 3 bis etwa 20% der Monomermasse in dem Reaktor der ersten Stufe erhalten wird, wird der Inhalt des Reaktors in eine Polymerisationsvorrichtung für die zweite Stufe gegeben, die so ausgerüstet ist, daß ein Bewegen bzw. ein Rühren mit niedriger Geschwindigkeit und niedriger Scherkrafteinwirkung erreicht wird, so daß in dem Reaktionsmedium eine geeignete Temperaturkontrolle erreicht wird. Bevorzugt beträgt die Umwandlung in dem Reaktor der ersten Stufe etwa 3 bis etwa 15% und besonders etwa 7 bis etwa 15%. Die Reaktionstemperatur in den Reaktoren der ersten und der zweiten Stufe liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 25 bis etwa 900C, bevorzugt etwa 40 bis etwa 800C. Der Reaktionsdruck in dem Reaktor der ersten Stufe beträgt mindestens autogenen superatmosphärischen Druck und liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 5,62 bis etwa 14,1 kg/cm (80-210 psi) und bevorzugt etwa 6,33 bis etwa 13,4 kg/cm2 (90-190 psi).Bulk polymerization process is suitable, can be used. After the vinyl chloride monomer is added to the first stage reactor, the process of removing air from the first stage reactor vessel ventilates a minor amount of the monomer. In the first stage reactor, the turbine-type stirrer speed is generally between about 500 and 2000 rpm or a tip speed of about 2 to 7 m / sec is used. A tip speed of at least about 0.1, and preferably about 0.5 to about 2 meters / sec is used with the second stage reactor. These values should not be viewed as limit values. Once a conversion of at least about 3 to about 20% of the monomer mass is obtained in the first stage reactor, the contents of the reactor are placed in a second stage polymerizer equipped to allow agitation at lower levels Speed and low shear force is achieved so that appropriate temperature control is achieved in the reaction medium. Preferably the conversion in the first stage reactor is from about 3 to about 15 percent, and more preferably from about 7 to about 15 percent. The reaction temperature in the reactors of the first and second stages is generally in the range of about 25 to about 90 0 C, preferably about 40 to about 80 0 C. The reaction pressure in the reactor of the first stage is at least autogenous superatmospheric pressure and is located in the generally in the range of about 5.62 to about 14.1 kg / cm (80-210 psi), and preferably about 6.33 to about 13.4 kg / cm 2 (90-190 psi).
Da die minimale Umwandlung (z.B. etwa 25 bis 30%) an Vinylhalogenid, die dem Beginn des dicken Pastenzustands der Polymerisation entspricht, unverändert bei der zweiten Reaktionsstufe des oben beschriebenen zweistufigen Reaktionsverfahrens stattfindet, wird das Vinylhalogenidmonomer bei der vorliegenden Erfindung immer aus der zweiten Stufe des zwei-Since the minimum conversion (e.g. about 25 to 30%) of vinyl halide that occurs at the start of the thick paste state of the Polymerization corresponds, unchanged in the second reaction stage of the two-stage reaction process described above takes place, the vinyl halide monomer in the present invention is always from the second stage of the two-
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stufigen Reaktionsverfahrens entfernt. Die Temperatur-,- Druck- und Rührbedingungen der zweiten Stufen sind im wesentlichen ähnlich und somit typisch für die, die verwendet werden, wenn das erfindungsgemäße verbesserte Polymerisationsverfahren in einer einzigen Reaktionsstufe durchgeführt wird.step reaction process removed. The temperature, pressure and agitation conditions of the second stage are essentially similar and thus typical of those used when the improved polymerization process of the present invention is shown in FIG a single reaction stage is carried out.
Das verbesserte erfindungsgemäße Polymerisationsprodukt wird aus dem Polymerisationsreaktionsgefäß in an sich bekannter V/eise, z.B. durch Entfernung der nichtumgesetzten Monomeren durch Abblasen, gewonnen. Die erfindungsgemäßen feinverteilten Produkte können leicht vermählen oder auf sonstige Art zu einem homogenen Pulver zerkleinert werden, das mit bekannten, inerten Zusatzstoffen wie Füllstoffen, Farbstoffen und Pigmenten vermischt werden kann. Die Polymerisationsprodukte können weiterhin mit Weichmachern, Schmiermitteln, Thermostabilisatoren und Ultraviolett- und Lichtstabilisatoren je nach Bedarf vermischt werden. Gegebenenfalls können die erfindungsgemäßen Produkte direkt zum Vermischen mit den zuvor beschriebenen Zusatzstoffen geschmolzen werden, und darauf kann die Schmelzverarbeitung wie ein Verformen und ein Extrudieren erfolgen. Das Schmelzen oder die Verschmelzung der erfindungsgemäßen Polymeren, die hauptsächlich feinverteilte Teilchen enthalten, findet so schnell statt, daß irgendeine starke Zersetzung oder'eine Verfärbung, bedingt durch die Einwirkung höherer Temperatur, während des Schmelzens oder Verschmelzens vermieden wird.The improved polymerization product of the present invention is derived from the polymerization reaction vessel itself known method, e.g. by removing the unreacted monomers by blowing off. The finely divided according to the invention Products can easily be ground or otherwise crushed to a homogeneous powder, which with known, inert additives such as fillers, dyes and pigments can be mixed. The polymerization products can continue using plasticizers, lubricants, thermal stabilizers, and ultraviolet and light stabilizers each mixed as needed. If appropriate, the products according to the invention can be used directly for mixing with those described above Additives are melted, and then melt processing such as molding and extrusion can be performed take place. The melting or amalgamation of the polymers of the invention, which are mainly finely divided particles contained, takes place so quickly that any strong decomposition or discoloration, caused by the action higher temperature while melting or fusing is avoided.
Der genaue Mechanismus, nach dem bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Reaktionsgemisch-Agglomerate zerkleinert bzw. aufgebrochen werden, ist nicht vollständig bekannt. Man nimmt an, obgleich die vorliegende Erfindung nicht auf irgendeine Theorie beschränkt sein soll, daß die erfindungsgemäße Entfernung des Vinylhalogenids das Verhältnis an fester Phase, d.h. an Polymer zu flüssiger Phase, d.h. Vinylhalogenid-Monomerem,The exact mechanism by which the reaction mixture agglomerates are comminuted in the process of the invention or are broken up is not fully known. Although the present invention is not believed to be limited to any Theory should be limited that the inventive removal of the vinyl halide the ratio of solid phase, i.e. from polymer to liquid phase, i.e. vinyl halide monomer,
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das gelöstes oder dispergiertes Polyolefin enthält, in der Reaktionsmasse erhöht und daß dadurch die Reaktionsmasse sehr schnell von dem dicken Pastenzustand in einen fluiden, pulverförmigen Zustand, wie oben beschrieben, übergeht.contains the dissolved or dispersed polyolefin in which Reaction mass increases and that thereby the reaction mass very quickly from the thick paste state into a fluid, powdery State, as described above, passes.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Sofern nicht anders angegeben, sind in der Beschreibung und in den Ansprüchen die Teile, Prozentgehalte und Verhältnisse durch das Gewicht und die Temperaturen in 0C angegeben.The following examples illustrate the invention. Unless otherwise stated, the parts, percentages and ratios by weight and temperatures are given in 0 C in the description and in the claims.
Beispiel 1example 1
In einen 2 1 zylindrischen Glasreaktor, der mit einer Rührvorrichtung mit Einlegestab, die mit etwa 200 U/min und einer Spitzengeschwindigkeit von etwa 0,1 m/sec betrieben wird, einem Drucksensor und einem Abblasventil ausgerüstet ist, und der von einem Mantel umgeben ist, der ein wäßriges Heizbad mit konstanter Temperatur enthält, gibt man 45,Og eines Polyolefingemisches mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 330 000, das ein 3:4-Gemisch aus 19f3 g Epsyn 7006 (ein Äthylen-Propylen-Copolymer mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 225 000, hergestellt von Copolymer Corp.) und 25»7 g SK43A (ein Äthylen-Propylen-Copolymer mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewidht von 420 000, hergestellt von Copolymer Corp.) ist, und 0,7 g Lauroylperoxid-Initiator. Die Prüfung, ob der Reaktor dicht ist, wird durchgeführt, indem der Reaktor mit Stickstoff unter Druck gesetzt wird. Er wird dann auf einen subatmosphärischen Druck von etwa 5 mm evakuiert. 745 g Vinylchlorid werden eingefüllt. Nach dem Verschließen des Reaktors werden etwa 80 g Vinylchlorid aus dem Reaktor zur Entfernung eingeschlossener Luft abgeblasen. Die entspricht einer Nettoeinfüllung von etwa 665 g Vinylchlorid und einer Anfangspolyolefinkonzentration von etwa 6,77%, bezogen auf das Gewicht des Vinylchlorids. Die Reaktionsmasse wird unter Rühren auf eine Temperatur von etwaIn a 2 l cylindrical glass reactor, which is equipped with a stirrer with an insertion rod, which is operated at about 200 rpm and a tip speed of about 0.1 m / sec, a pressure sensor and a blow-off valve, and which is surrounded by a jacket , which contains an aqueous heating bath at constant temperature, are given 45.0 g of a polyolefin mixture with a weight average molecular weight of 330,000, which is a 3: 4 mixture of 19 f 3 g Epsyn 7006 (an ethylene-propylene copolymer with a weight average molecular weight of 225,000, manufactured by Copolymer Corp.) and 25 »7 g of SK43A (an ethylene-propylene copolymer having a weight average molecular weight of 420,000, manufactured by Copolymer Corp.), and 0.7 g of lauroyl peroxide initiator. The test of whether the reactor is leakproof is carried out by pressurizing the reactor with nitrogen. It is then evacuated to a sub-atmospheric pressure of about 5 mm. 745 g of vinyl chloride are poured in. After sealing the reactor, approximately 80 grams of vinyl chloride is vented from the reactor to remove trapped air. This corresponds to a net charge of about 665 grams of vinyl chloride and an initial polyolefin concentration of about 6.77 percent based on the weight of the vinyl chloride. The reaction mass is stirred to a temperature of about
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70 bis 72° unter autogenem Druck von etv/a 12,0 bis 13,3 atü (170-175 psig) zur Initiierung der Polymerisation erhitzt. Die Polymerisationsmasse ändert sich von einer im v/es entlichen klaren Lösung oder Dispersion zu einer trüben Aufschlämmung. Nach etwa 1,5h findet eine starke Erhöhung der Reaktionsexothermen statt, d.h. in der von der Reaktionsmasse abgebebenen Wärme, was durch .eine Erhöhung im Reaktionsdruck erkennbar ist. Ungefähr zur gleichen Zeit wird die Konsistenz der Reaktionsmischung ähnlich wie die eines Teigs, was anzeigt, daß der dicke Pastenzustand der Polymerisation beginnt. Nach etwa 5 min von der exothermen Steigerung wird das Abblasventil des Reaktors periodisch, aber regelmäßig im Verlauf von 30 min geöffnet, um etwa 8% des Vinylchlorids (bezogen auf das netto eingefüllte Vinylchlorid) in einen Auspuff bei Atmosphärendruck abzublasen mit einer durchschnittlichen Rate von etwa O,267?o/min, so daß die wirksame Konzentration an Polyolefin etwa 7,3756 beträgt (bezogen auf das netto eingefüllte Vinylchlorid minus abgeblasenes Vinylchlorid). Nach Beendigung des Abblasens bzw. Herauslassens läuft die Polymerisation schnell weiter zum pulverförmigen Polymerisationszustand, d.h. die Polymerisationsmasse ändert sich von einer sehr viskosen, teigartigen Paste zu einem im wesentlichen feinen, nichtviskosen Pulver. Die Reaktion kann bei den zuvor beschriebenen Temperatur-, Druck- und Rührbedingungen fortschreiten, bis man in dem Reaktor kein flüssiges Monomer mehr feststellt und der Druck darin zu fallen beginnt, v/as das Ende der Polymerisation anzeigt. Die Dauer der Polymerisation vom Beginn der Initiierung beträgt etwa 2,9 h.Heated 70 to 72 ° under autogenous pressure of about 12.0 to 13.3 atmospheres (170-175 psig) to initiate polymerization. The polymerization mass changes from an essentially clear solution or dispersion to a cloudy slurry. After about 1.5 hours there is a strong increase in the reaction exotherms, ie in the heat given off by the reaction mass, which can be recognized by an increase in the reaction pressure. At about the same time, the consistency of the reaction mixture becomes similar to that of a dough, indicating that the thick paste state of polymerization is beginning. After about 5 minutes from the exothermic rise, the reactor blow-off valve is opened periodically but regularly over the course of 30 minutes to blow off about 8% of the vinyl chloride (based on the net filled vinyl chloride) into an exhaust at atmospheric pressure at an average rate of about 0.267 o / min, so that the effective concentration of polyolefin is about 7.3756 (based on the net filled vinyl chloride minus blown vinyl chloride). After the blowing off or letting out is complete, the polymerization continues rapidly to the powdery polymerization state, ie the polymerization mass changes from a very viscous, dough-like paste to an essentially fine, non-viscous powder. The reaction can proceed under the temperature, pressure and stirring conditions described above until no more liquid monomer is found in the reactor and the pressure therein begins to fall, v / as indicates the end of the polymerization. The duration of the polymerization from the start of initiation is about 2.9 hours.
Der Reaktor wird in die Atmosphäre zur Entfernung von restlichem Vinylchlorid abgeblasen. Das teilchenförmige Polymer in dem Reaktor (313 g) zusammen mit den abgekratzten Resten aus dem Reaktorboden und den Wänden sowie der Rührvorrichtung, d.h. der Bodenkuchen, die Wandablagerungen und die Rührerablagerungen (61 g, etwa 16,3% des Gesamtproduktes),The reactor is vented to the atmosphere to remove residual vinyl chloride. The particulate Polymer in the reactor (313 g) together with the scraped-off residues from the reactor bottom and walls and the stirring device, i.e. the bottom cake, the wall deposits and the stirrer deposits (61 g, about 16.3% of the total product),
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ergeben eine Produktausbeute von 374 g, wovon etwa 12,3% Polyolefin sowohl in gepfropfter als auch in drei dispergierbarer Form sind, so daß die Menge an Polymer, die man aus dem Vinylchlorid erhält, 329 g beträgt, was einer Umwandlung von etwa 50%, bezogen auf das netto eingefüllte Vinylchlorid bei der Umsetzung, entspricht.result in a product yield of 374 g, of which about 12.3% Polyolefin in both grafted and three dispersible forms, so that the amount of polymer that can be removed from the Vinyl chloride obtained is 329 g, which corresponds to a conversion of about 50% based on the net filled vinyl chloride the implementation.
Der teilchenförmige Teil des Produktes wird dann durch ein Sieb mit 1,2 mm (16 mesh U.S. Standard sieve size) Öffnungen gesiebt. Die Menge an teilchenförmigen! Polymerfeinstoff bzw. teilchenförmigen!, pulverförmiger]! Polymer, d.h. Teilchen mit einer durchschnittlichen Querschnittsbreite von etwa 1,2 mm oder weniger, die durch das Sieb hindurchgehen, beträgt 108 g (etwa 29%, bezogen auf das Gesamtpolyprodukt). Die Menge an teilchenförmigem Polymer, die auf dem Sieb verbleibt, d.h. Polymerteilchen mit einer durchschnittlichen Querschnittsbreite über etwa 1,2 mm, beträgt 205 g (55?o), wovon etwa 114 g im wesentlichen gleichförmige, granuläre Polymerteilchen mit einer durchschnittlichen Querschnittsbreite von etwa 1,2 bis etwa 10 mm sind, etwa 49 g kugelförmige Polymerteilchen mit einer durchschnittlichen Querschnittsbreite von etwa 10 bis etwa 25 mm sind und etwa 42 g in Form von drei unregelmäßigen Agglomeraten oder Klumpen vorliegen mit einer durchschnittlichen Querschnittsbreite (bestimmt über ihre breiteste Dimension) von etwa 30 mm.The particulate part of the product is then through Sieve a sieve with 1.2 mm (16 mesh U.S. Standard sieve size) openings. The amount of particulate! Polymer fines or particulate !, powdery]! Polymer, i.e. particles with an average cross-sectional width of about 1.2 mm or less that passes through the sieve is 108 grams (about 29% based on total poly product). The amount of particulate polymer remaining on the screen, i.e. polymer particles with an average cross-sectional width over about 1.2 mm, is 205 g (55? o) of which about 114 g of substantially uniform, granular polymer particles having an average cross-sectional width of about 1.2 to about 10 mm, about 49 grams are spherical polymer particles with an average cross-sectional width of about 10 to about 25 mm and about 42 g in the form of three irregular Agglomerates or clumps are present with an average cross-sectional width (determined by their widest Dimension) of about 30 mm.
Die Schlagfestigkeit nach dem Notched Izod Impact-Test entsprechend dem ASTM-D256-Verfahren der oben beschriebenen teilchenförmigen Fraktion des Produktes wird bestimmt. Proben für die Verwendung bei diesem Versuch werden hergestellt, indem man 100 Teile Polymer, 5 Teile Acryloid K12O-ND (ein Acrylpolymer-Verarbeitungshilfsmittel, hergestellt von Rohm & Haas Co.) und 2 Teile Thermolite 32 [Di-n-butylzinn-S,S1-bis-(isooctylmercapto-acetat)-thermischer Stabilisator, hergestellt von M and T Chemicals Inc.] vermischt. Das GemischThe impact strength according to the Notched Izod Impact Test according to ASTM-D256 method of the particulate fraction of the product described above is determined. Samples for use in this experiment are prepared by adding 100 parts of polymer, 5 parts of Acryloid K12O-ND (an acrylic polymer processing aid manufactured by Rohm & Haas Co.), and 2 parts of Thermolite 32 [di-n-butyltin-S, S 1 bis (isooctyl mercapto acetate) thermal stabilizer manufactured by M and T Chemicals Inc.]. The mixture
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wird auf einer zwei Walzen-FarrellmUhle 5 min bei etwa .188° gemahlen und zu einer Folie bzw. Platte mit einer Dicke von 0,32 mm (1/8 in.) auf einer Carver-Presse verformt. Die Folie bzw. Platte wird in einheitliche 1,27 cm χ 6,35 cm (0,5x2,5 in.) Teststücke geschnitten.is on a two-roll Farrell mill for 5 minutes at about .188 ° ground and formed into a sheet or plate with a thickness of 0.32 mm (1/8 in.) on a Carver press. The foil or plate is in uniform 1.27 cm χ 6.35 cm (0.5x2.5 in.) Test pieces cut.
Die Izodr^chlagfestigkeit (Kerbe) ist ausgezeichnet und liegt im Bereich von etwa 1,38 bis 2,52 kpm/2,54 cm (10-18 ft.-lbs.per in.).The Izodr ^ impact strength (notch) is excellent and ranges from about 1.38 to 2.52 kpm / 2.54 cm (10-18 ft.-lbs.per in.).
Der Prozentgehalt der Pfropfung in dem Polymerprodukt wird bestimmt, indem man die freien, nichtgepfropften Polyolefin- und Vinylchlorid-Homopolyraere extrahiert und das Vinylchlorid-Polyölefin-Pfropfpolymer aus dem Polymerprodukt isoliert, wozu man ein Verfahren verwendet, das ähnlich ist wie es in Beispiel 3 der US-Patentanmeldung 674 202 bzw. der DT-OS 23 23191 beschrieben wird. Nach einem bekannten Analysenverfahren wird der Prozentgehalt an Chlor in dem Vinylchlorid-Polyolefin-Pfropfpolymeren analysiert. Zur Bestimmung des Prozentgehalts an Vinylchlorid in dem Pfropfcopolymer wird der erhaltene Prozentgehalt an Chlor durch 56,890, dem Prozentgehalt an Chlor in einem bekannten Vinylchloridhomopolymeren, dividiert. Der letztere Prozentgehalt ergibt nach der Subtraktion von 100 den Prozentgehalt an gepfropftem Polyolefin in dem Pfropfpolymeren. Aus dem letzteren Prozentgehalt und dem Prozentgehalt an freiem, umgepfropftem Polyolefin in dem Produkt kann der Prozentgehalt an Pfropfung in dem gesamten Polymerprodukt berechnet werden. Das erfindungsgemäße Polymerprodukt besitzt einen Prozentgehalt an Pfropfung von 8h% (entsprechend einem Vinylhalogenid-Polyolefin-Pfropfpolymergehalt in dem Produkt von etwa 10,3%).The percentage of graft in the polymer product is determined by extracting the free, ungrafted polyolefin and vinyl chloride homopolymers and isolating the vinyl chloride-polyolefin graft polymer from the polymer product using a procedure similar to that described in Example 3 of US Pat US patent application 674 202 or DT-OS 23 23191 is described. According to a known analytical method, the percentage of chlorine in the vinyl chloride-polyolefin graft polymer is analyzed. To determine the percentage of vinyl chloride in the graft copolymer, the obtained percentage of chlorine is divided by 56.890, the percentage of chlorine in a known vinyl chloride homopolymer. The latter percentage, after subtracting 100, gives the percentage of grafted polyolefin in the graft polymer. From the latter percentage and the percentage of free grafted polyolefin in the product, the percentage of grafting in the total polymer product can be calculated. The polymer product according to the invention has a percentage of grafting of 8h% (corresponding to a vinyl halide-polyolefin graft polymer content in the product of about 10.3%).
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In den Beispielen 3 bis 5 wird im wesentlichen das Verfahren von Beispiel 1 wiederholt, wobei Nettomengen an Vinylchlorid von etwa 660 bis 670 g Vinylchlorid verwendet werden und wobei verschiedene Verfahrensparameter, wie in der folgenden Tabelle aufgeführt, variiert wurden. In der Tabelle sind die Ergebniss-e dieser Versuche im Vergleich mit denen von Beispiel 1 zusammengefaßt. Die Beispiele 2 und 6, deren Ergebnisse ebenfalls in der Tabelle zusammengefaßt sind, sind Vergleichsbeispiele, die durchgeführt werden, wobei im wesentlichen die gleichen Verfahrensbedingungen wie bei den Beispielen 1 und 3 bis 5 verwendet v/erden, mit der Ausnahe, daß kein Vinylchlorid während des Pastenzustands der Polymerisation entfernt wird.In Examples 3 to 5, the procedure of Example 1 is essentially repeated, with net amounts being Vinyl chloride from about 660 to 670 g vinyl chloride can be used and with various process parameters, as in shown in the table below. The table shows the results of these tests in comparison with those of Example 1 summarized. Examples 2 and 6, the results of which are also summarized in the table, are Comparative Examples which are run using essentially the same process conditions as the Examples 1 and 3 through 5 are used with the exception that no vinyl chloride is used during the paste state of polymerization Will get removed.
Aus einem Vergleich der Ergebnisse der Beispiele 1 und 3 bis 5 mit denen des Vergleichsbeispiels 2 ist offensichtlich, daß die erfindungsgemäße Entfernung von Vinylchloridmonomer während des dicken Pastenzustands ein Vinylchlorid-Polyolefin-Polymer mit hoher Schlagfestigkeit und verbesserter kleiner Teilchengröße ergibt, d.h. ein größerer Anteil des Produktes ist ein teilchenförmiges Polymer mit einer durchschnittlichen Querschnittsbreite von weniger als etwa 1,2 mm, wohingegen die durchschnittliche Querschnittsbreite der größten Teilchen von etwa 700 mm (Vergleichsbeispiel 2) auf etwa 30 mm (wie in Beispiel 1) vermindert wurde.From a comparison of the results of Examples 1 and 3 to 5 with those of Comparative Example 2 it is evident that the inventive removal of vinyl chloride monomer during the thick paste state is a vinyl chloride-polyolefin polymer with high impact strength and improved small particle size, i.e. a larger proportion of the product is a particulate polymer with an average cross-sectional width of less than about 1.2 mm, whereas the average cross-sectional width of the largest particles from about 700 mm (Comparative Example 2) to about 30 mm (as in Example 1) was reduced.
Ein Vergleich der Ergebnisse des Vergleichsbeispiels 6 mit denen der Beispiele 1 bis 5 zeigt weiterhin, daß man eine sehr gute Schlagfestigkeit, bestimmt durch den sehr empfindlichen Notched Izod Impact Strength Test (Klerbschlagzähigkeitstest) erhält, wenn der Prozentgehalt an in dem Polymerprodukt enthaltenem gepfropftem Polyolefin über etwa 6% liegt.A comparison of the results of Comparative Example 6 with those of Examples 1 to 5 further shows that very good impact strength, as determined by the very sensitive Notched Izod Impact Strength Test, is obtained when the percentage of grafted polyolefin contained in the polymer product is over about 6% .
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'ft-'ft-
Aus Vergleichsbeispiel 6 geht hervor, daß man bei einer Anfangskonzentration von 5,3% Polyolefin in der PoIymerisationsreaktionsmasse ein Polymerprodukt mit der gewünschten kleinen Teilchengröße erhält, daß aber eine solche geringe Konzentration an Polyolefin in dem Reaktionsgemisch, wenn sie als effektive Polyolefin-Reaktionskonzentration verbleibt und wenn die erfindungsgemäße Monomer-Entfernungsstufe nicht durchgeführt wird, ein Polyprodukt mit niedrigem Pfropfpolyolefingehalt, d.h. 6% oder weniger, ergibt. Das Produkt ist somit nicht zufriedenstellend, da es eine schlechtere Schlagfestigkeit besitzt als die Produkte der entsprechenden Beispiele 3 bis 5. In den letzteren Beispielen besitzen die Polymerisationsmassen eine anfängliche Polyolefinkonzentrationen von etwa 5,3%, wie in Beispiel 6, aber durch die erfindungsgemäße Monomer-Entfernung wird bei diesen Beispielen die effektive Polyolefin-Reaktionskonzentration auf etwa 6,9 bis etwa 7,6% erhöht, was Produkte mit verbesserter Schlagfestigkeit ergibt.Comparative Example 6 shows that an initial concentration of 5.3% polyolefin in the polymerization reaction mass a polymer product having the desired small particle size but that small Concentration of polyolefin in the reaction mixture, if it remains as the effective polyolefin reaction concentration and if the inventive monomer removal step is not carried out, a low graft polyolefin poly product, i.e. 6% or less. The product is therefore unsatisfactory because it is inferior Impact resistance possesses as the products of the respective examples 3 to 5. In the latter examples, the Polymerization compositions have an initial polyolefin concentration of about 5.3%, as in Example 6, but by that of the invention Monomer removal in these examples will reduce the effective polyolefin reaction concentration to about 6.9 to about 7.6% increased, resulting in products with improved impact resistance results.
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Beisp. Netto züge- Während d. führtes dicken Pa-Vinylchlo- stenzustands rid (g) abgeblasenes VinylchloridEx. Net trains - during d. led thick pa vinyl chlo- stenzustands rid (g) blown vinyl chloride
% zugege- Effektive benes % Polyole-Polyole- finkonzenfin tration % added Effective lower % polyols-polyolefin concentration
Abblase- Zeit d.Blow-off time d.
rate
(c/o/min)rate
( c / o / min)
Beginns
d.Abblasens nach
Beginn d.
dicker.
Pästenzustands(min) Beginning
d. blowing off after
Start d.
thicker.
State of the past (min)
Dauer d. % UmwandlungDuration d. % Conversion
Abbla-Abla-
senssens
(min)(min)
v.Vinylchlorid (Dauer d. Reaktion)v. vinyl chloride (duration of reaction)
11
2(Vergleich) 2 (comparison)
33
44th
55
6 (Vergl.)6 (cf.)
7,377.37
6,77 7,57 6,92 7,15 5,36.77 7.57 6.92 7.15 5.3
0,2670.267
10
2010
20th
30 60 (2,9 h)30 60 (2.9 h)
0 58 (4,3 h)0 58 (4.3 h)
25 41 (2,3 h)25 41 (2.3 h)
30 47 (2,6 h)30 47 (2.6 h)
30 44 (2,3 h)30 44 (2.3 h)
0 71 (3,5 h)0 71 (3.5 h)
CD CO CD CD CO CD
Tabelle (Fortsetzung) Table (continued)
polyolefin
Im ProduktExample % total
polyolefin
In the product
(°,3 gepfropftes
Polyolefin im
Produkt) % Grafting
(°, 3 grafted
Polyolefin im
Product)
% Gesamtprodukt % Gesamtpro-
£ etwa 1,2 mm dukt > etwa
Querschnitts- 1,2 mm Quer
breite schnittsbreiteParticulate product
% Total product % total product
£ about 1.2 mm duct> about
Cross-sectional 1.2mm cross
wide cutting width
chengröße in
d.teilchenförm.
Produkt (mm)Biggest part
size in
d. particulate
Product (mm)
chenförmiges
Produkt % non-part-
small-shaped
product
Bemerkung:Comment:
Die teilchenförmigen Produkte der Beispiele 1 bis 3 und 5 besitzen ausgezeichnete ' Kerbschlagzähigkeiten im Bereich von etwa 1,38 bis 2,54 kpn/2,54 cn (10-18 ft.lbs/in). Das teilchenförmige Produkt von Beispiel 4 besitzt eine sehr gute Endschlagfestigkeit von 2,68 kpm/2,54 cm (19 ft.lbs/in.), wohingegen die Schlagfestigkeit des teilchenförmigen Produktes von Vergleichsbeispiel 6 sehr schlecht ist und nur etwa 0,27 kpn/ 2,54 cm (2 ft.lbs./in.) beträgt.The particulate products of Examples 1 to 3 and 5 have excellent ' Notched impact strengths in the range of about 1.38 to 2.54 kpn / 2.54 cn (10-18 ft.lbs / in). The particulate product of Example 4 has very good ultimate impact strength of 2.68 kpm / 2.54 cm (19 ft.lbs / in.), whereas the impact strength of the particulate Product of comparative example 6 is very poor and only about 0.27 kpn / Is 2.54 cm (2 ft.lbs./in.).
Beispie]. 7Example]. 7th
Das Verfahren von Beispiel 1 wird im wesentlichen, wie es dort beschrieben wurde, wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Nettozufuhr an Vinylchlorid 670 g beträgt und daß 42,5 g eines Gemisches (durchschnittliches gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht 390 000) aus 10 g Epsyn 7006 und 32,5 g SK 43A als Polyolefin entsprechend einer Anfangs-Polyolefinkonzentration von 6,34%, bezogen auf das netto eingefüllte Vinylchlorid, verwendet v/erden. Mit der Vinylchlorid-Entfernung beginnt man 10 min nach der Erhöhung der Reaktionsexothermen, die den Beginn des dicken Pastenzustands der Polymerisation anzeigt. Das Abblasen des Vinylchlorids wird 15 min zur Entfernung von etwa 10% des eingefüllten Vinylchlorid (was eine effektive Polyolefin-Konzentration von etwa 7,05% ergibt) bei einer durchschnittlichen Rate von etwa 0,33%/min weitergeführt. Die Reaktionsdauer beträgt etwa 2,8 h. Das teilchenförmige Polymer in dem Reaktionsgefäß (321 g) zusammen mit dem Kuchen aus dem Reaktorboden (41 g), der Ablagerung an der Reaktorwand (16 g) und der Abscheidungen an dem Rührer (50 g) ergibt eine Produktausbeute von 371 g. Etwa 11,5% Polyolefin liegen in aufgepfropfter und frei dispergierter Form vor, so daß die Umwandlung von Vinylchlorid zu Polymer 328 g (52%) beträgt. Beim Sieben des teilchenförmigen Anteils (321 g, 71% des Gesamtproduktes) werden 98 g (26%) mit einer durchschnittlichen Teilchenquerschnittsbreite unter etwa 1,2 mm, 166 g (45%) mit einer durchschnittlichen Teilchenquerschnittsbreite über etwa etwa 1,2 mm erhalten. Davon sind 89 g ein im wesentlichen gleichmäßig geformtes, granuläres Polymer mit einer durchschnittlichen Querschnittsbreite von etwa 1,2 bis etwa 5 nun und 77 g sind kugelförmige Agglomerate mit einer durchschnittlichen Querschnittsbreite über etwa 5 mm. Die maximale Querschnittsbreite dieser Agglomerate beträgt etwa 15 mm. Teilchen mit einer Breite von weniger als etwa 1,2 mm und solche mit einer Breite zwischen etwa 1,2 und etwa 5 mm besitzen einen Gesamtgehalt an 10% Polyolefin, wobei der ProzentgehaltThe procedure of Example 1 is essentially as described therein, with the exception that the net feed of vinyl chloride is 670 g; and that 42.5 g of a mixture (weight average weight average Molecular weight 390,000) from 10 g Epsyn 7006 and 32.5 g SK 43A as polyolefin, corresponding to an initial polyolefin concentration of 6.34%, based on the net filled Vinyl chloride, used v / ground. The vinyl chloride removal is started 10 min after the increase in the reaction exotherms, which indicates the beginning of the thick paste state of the polymerization. The vinyl chloride is blown off for 15 minutes to remove of about 10% of the filled vinyl chloride (which is a effective polyolefin concentration of about 7.05%) at an average rate of about 0.33% / min. The reaction time is about 2.8 hours. The particulate Polymer in the reaction vessel (321 g) along with the cake from the bottom of the reactor (41 g), the deposit on the reactor wall (16 g) and the deposits on the stirrer (50 g) give a product yield of 371 g. There is approximately 11.5% polyolefin in grafted and freely dispersed form so that the conversion of vinyl chloride to polymer is 328 g (52%). When sieving the particulate portion (321 g, 71% of the total product) 98 g (26%) with an average Particle width below about 1.2 mm, 166 g (45%) with an average particle width above about about 1.2 mm obtained. Of this, 89 g is a substantially uniformly shaped, granular polymer with an average Section width from about 1.2 to about 5 now and 77 g are spherical agglomerates with an average Cross-sectional width over about 5 mm. The maximum cross-sectional width of these agglomerates is about 15 mm. Particle with a width of less than about 1.2 mm and those with a width between about 1.2 and about 5 mm have one Total content of 10% polyolefin, where the percentage
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an Pfropfung etwa 90% beträgt (dies entspricht etwa 9% aufgepfropftem Polyolefin in dem Produkt) und eine Notched Izod Impact Strength (Kerbschlagzähigkeit),von etwa 2,2 kpm/2,54 cm (16 ft-lbs/in.).of grafting is about 90% (equivalent to about 9% grafted polyolefin in the product) and a Notched Izod Impact Strength of about 2.2 kpm / 2.54 cm (16 ft-lbs / in.).
In einen' Vertikalen Reaktor für die erste Stufe mit einer Kapazität von 11,3 1 (2,5 gal.) aus rostfreiem Stahl, der mit einer Rührvorrichtung der Radialturbinenart, einem Drucksensor und einem Abblasventil ausgerüstet ist, gibt man 6,81 kg Vinylchloridmonomer, 1,26 g Dicyclohexyl-peroxydicarbonat-Polymerisationsinitiator, der unter dem Warenzeichen "Lupersol 229" vertrieben wird, und 0,75 g einer 50%igen Methanollösung aus "Gelva" (ein Verdichtungsmittel, das ein 2:1 Copolymer aus Vinylacetat und Crotonsäure ist, hergestellt von Monsanto Co.)· Etwa 0,908Iq* Vinylchloridmonomer werden aus dem Reaktor zur Entfernung eingeschlossener Luft abgeblasen. Die Reaktionsmasse wird auf etwa 70° unter einem autogenen Reaktionsdruck von etwa 11,8 atü (167 psig) erhitzt, wobei der Rührer mit etwa 1500 U/min betrieben wird. Bei diesen Temperatur- und Druckbedingungen wird während etwa 25 min gerührt. Danach beträgt die Umwandlung von Vinylchlorid zu Vinylchloridpolymer etwa 8% und das Reaktionsgemisch ist fertig für die Überfühuning in den Reaktor der zweiten Stufe, wie im folgenden beschrieben wird.To a 11.3 liter (2.5 gal.) Capacity stainless steel first stage vertical reactor equipped with a radial turbine type agitator, pressure sensor and blow-off valve, 6.81 kg of vinyl chloride monomer is added , 1.26 g of dicyclohexyl peroxydicarbonate polymerization initiator sold under the trademark "Lupersol 229", and 0.75 g of a 50% methanol solution of "Gelva" (a densifying agent that is a 2: 1 copolymer of vinyl acetate and crotonic acid is manufactured by Monsanto Co.) · Approximately 0.908Iq * vinyl chloride monomer is vented from the reactor to remove trapped air. The reaction mass is heated to about 70 ° under an autogenous reaction pressure of about 11.8 atmospheres (167 psig) with the stirrer operating at about 1500 rpm. At these temperature and pressure conditions, the mixture is stirred for about 25 minutes. Thereafter, the conversion of vinyl chloride to vinyl chloride polymer is about 8% and the reaction mixture is ready for transfer to the second stage reactor as described below.
In der Zwischenzeit gibt man in den Reaktor der zweiten Stufe, der ein 18,9 1 (5 gal.) rostfreier Stahlreaktor ist, der mit einer Spiralrührvorrichtung, die mit einer Geschwindigkeit von etwa 63 U/min betrieben wird, einem Drucksensor und einem Abblasventil ausgerüstet ist, bei 0° 408,63 g Epsyn 40A (ein äthylen-propylen-modifiziertes Terpolymer mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 160 000, wobei das Äthylen-Propylen-Verhältnis etwa 55/45 beträgt undIn the meantime, add to the second stage reactor, which is a 18.9 liter (5 gal.) Stainless steel reactor, the one with a spiral agitator operating at a speed of about 63 rpm, a pressure sensor and a blow-off valve, at 0 ° 408.63 g Epsyn 40A (an ethylene-propylene-modified terpolymer with a weight average molecular weight of about 160,000, the ethylene-propylene ratio being about 55/45 and
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als Dien Äthyliden-norbornen in einer Menge von 3+0,5$ vorhanden ist, hergestellt von Copolymer Corp.), das feinverteilt und verstäubt wurde, mit 58,38 g pulverförmigem, in der Masse polymerisiertem Vinylchloridpolymer (zur Verhinderung der Agglomeration und zur Erleichterung der Auflösung des Polyolefins in dem Reaktionsgemisch) und 0,4 g 2,6-Di-tert.-butylparacresol-Antioxydans-Farbstabilisator. Das Gemisch wird durch Anlegen eines Vakuums von etwa 73,7 cm (29 in.) Quecksilber an das Reaktionsgefäß von Luft befreit und anschließend wird das Reaktionsgefäß mit Stickstoff gefüllt. Nach Wiederholung der Luftentfernungsbehandlung werden 3,75 g "Lupersol 229"-Initiator und etwa 7,72 kg zusätzliches Vinylchloridmonomer in den Reaktor eingefüllt, wobei man einen Anteil an Polyolefin, bezogen auf das Monomer, von etwa 3% erhält. Nach dem Verschließen des Reaktors wird das Reaktionsgemisch unter Rühren auf etwa 40° erhitzt und das Reaktionsgemisch der ersten Stufe, das oben beschrieben wurde, wird zugegeben. Die Reaktionsmasse wird dann bei einer Reaktionstemperatur von etwa 58 bei einem autogenen Druck von etwa 9,1 atü (130 psig) etwa 2 h zur Erreichung des dicken Pastenzustands der Polymerisationsreaktion gehalten. Etwa 4,54 kg Vinylchloridmonomer v/erden dann aus dem gerührten Reaktionsgemisch im Verlauf von etwa 40 min abgeblasen. Man erhält eine wirksame Polyolefinkonzentration von 4,5°^, wobei der Druck und die Temperatur im Reaktor auf etwa 6,3 atü (90 psig) bzw. etwa 47° während der Abblasreaktion fallen. Nach Beendigung der Abblasreaktion wird das gerührte Reaktionsgemisch im Verlauf von 35 min auf eine Temperatur von etwa 58° erhitzt, wobei ein Druck von etwa 9,1 atü (130 psig) erreicht wird. Bei diesen letzteren Temperatur- und Druckbedingungen wird etwa 40 min erhitzt. Gegen Ende dieser Zeitperiode zeigt ein Druckabfall im Reaktor an, daß die Polymerisationsreaktion im wesentlichen beendigt ist. Der Reaktor wird auf etwa 70° erhitzt und irgendwelches nichtumgesetztes Vinylchloridmonomer in dem Reaktor wird im Verlauf von 45 min abgeblasen. Damit der Vinylchloridmonomer-Rückstand so weit wie möglich aus dem Produktas diene is ethylidene-norbornene in an amount of 3 + 0.5 $, manufactured by Copolymer Corp.) which has been finely divided and dusted with 58.38 g of powdered, bulk polymerized vinyl chloride polymer (for the prevention of agglomeration and for Ease of dissolution of the polyolefin in the reaction mixture) and 0.4 g of 2,6-di-tert-butylparacresol antioxidant color stabilizer. The mixture is de-aired by applying a vacuum of approximately 73.7 cm (29 in.) Of mercury to the reaction vessel and then the reaction vessel is filled with nitrogen. After repeating the de-air treatment, 3.75 g of "Lupersol 229" initiator and about 7.72 kg of additional vinyl chloride monomer are charged into the reactor to obtain a polyolefin content of about 3% based on the monomer. After the reactor has been closed, the reaction mixture is heated to about 40 ° with stirring and the reaction mixture from the first stage, which has been described above, is added. The reaction mass is then held at a reaction temperature of about 58 at an autogenous pressure of about 9.1 atmospheres (130 psig) for about 2 hours to reach the thick paste state of the polymerization reaction. About 4.54 kg of vinyl chloride monomer are then blown from the stirred reaction mixture over the course of about 40 minutes. An effective polyolefin concentration of 4.5 ° ^ is obtained with the pressure and temperature in the reactor dropping to about 6.3 atmospheres (90 psig) and about 47 °, respectively, during the blow-off reaction. After the blowdown reaction is complete, the stirred reaction mixture is heated to a temperature of about 58 ° over 35 minutes, while a pressure of about 9.1 atmospheres (130 psig) is achieved. Under these latter temperature and pressure conditions, heating is carried out for about 40 minutes. Towards the end of this period of time, a drop in pressure in the reactor indicates that the polymerization reaction is essentially complete. The reactor is heated to about 70 ° and any unreacted vinyl chloride monomer in the reactor is vented over 45 minutes. So that the vinyl chloride monomer residue out of the product as much as possible
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entfernt wird, wird das Produkt im Vakuum etwa 4 h bei 85° und anschließend etwa
dem Reaktor entnommen.is removed, the product is in vacuo for about 4 h at 85 ° and then about
taken from the reactor.
und anschließend etwa 1 h bei etwa 0° entgast und dann ausand then degassed for about 1 hour at about 0 ° and then off
Ein pulverförmiges Polymerprodukt mit sehr guter Schlagfestigkeit wird in einer Ausbeute von etwa 7,36 kg erhalten (entsprechend einer Umwandlung von Monomer in Polymer von etwa 77%, bezogen auf das zu der Polymerisation eingeleitete Monomer, wobei das Monomer, das während des dicken Pastenzustands in der zweiten Reaktionsstufe abgeblasen wurde, nicht mitumfaßt wird). Etwa 90,1% des Produktes gehen durch ein 2,0 mm (10 mesh) Sieb (U.S. Standard Sieve Series) hindurch. Der letztere Anteil des Produktes enthält nur etwa 47 ppm an restlichem Vinylchloridmonomer.A powdery polymer product with very good impact resistance is obtained in a yield of about 7.36 kg (corresponding to a conversion of monomer to polymer of about 77%, based on that initiated for the polymerization Monomer, the monomer that was blown off during the thick paste state in the second reaction stage, is not included). About 90.1% of the product goes through a 2.0 mm (10 mesh) sieve (U.S. Standard Sieve Series) through it. The latter part of the product contains only about 47 ppm residual vinyl chloride monomer.
Das Verfahren wird im wesentlichen, wie beschrieben, wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Mengen an Vinylhalogenidmonomer und Initiator, die zu Beginn der zweiten Reaktionsstufe zugegeben werden, 3,18 kg bzw. 5,0 g betragen. Außerdem wird die erfindungsgemäße Monomer-Entfernungsstufe \^eggelassen, so daß der Anteil an Polyolefin, bezogen auf das Monomer bei der zweiten Stufe, im wesentlichen gleich ist wie bei Beispiel 8 oben, nachfolgend auf die Monomer-Entfernungsstufe, d.h. etwa 4,5%. Das Produkt, das eine zufriedenstellende Schlagfestigkeit besitzt, wird in einer Ausbeute von 7,72 kg erhalten (entsprechend einer Umwandlung von Monomer zu Polymer von >?twa 80%, bezogen auf das zu der Polymerisation zugegebene Monomer). Nur etwa 60% des Produktes gehen durch das in Beispiel 8 beschriebene Sieb mit einer lichten Maschenweite von 2,0 mm hindurch. Die Menge an restlichem Vinylchloridmonomer in der Produktfraktion, die durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 2,0 mm hindurchgeht, beträgt etwa 900 ppm. Ein Vergleich der Ergebnisse dieses Beispiels mit denen von Beispiel 8 oben erläutert, daß das erfindungsgemäßeThe procedure is repeated essentially as described except that the amounts of vinyl halide monomer and initiator added at the beginning of the second stage reaction are 3.18 kg and 5.0 g, respectively. aside from that if the monomer removal step according to the invention is omitted, so that the proportion of polyolefin, based on the monomer in the second stage, is essentially the same as in Example 8 above, following the monomer removal step, i.e. about 4.5%. The product, which has a satisfactory impact resistance, is found in a yield of 7.72 kg obtained (corresponding to a conversion of monomer to polymer of> about 80%, based on that added to the polymerization Monomer). Only about 60% of the product pass through the sieve described in Example 8 with a clear mesh size 2.0 mm through. The amount of residual vinyl chloride monomer in the product fraction passed through a sieve with a clear mesh size of 2.0 mm passes through, is about 900 ppm. A comparison of the results of this example with those of Example 8 explained above that the inventive
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Verfahren eine wesentliche Verbesserung im erhaltenen Anteil an Produktteilchen mit kleiner Größe und eine wesentliche Verminderung in dem restlichen Vinylchloridmonomeren darin ergibt, selbst wenn, wie in Beispiel 8 gezeigt wird, die effektive Konzentration an Polyolefin nach der Monomer-Entfernungsstufe im wesentlichen unter dem bevorzugten Wert von über etwa 5,3% liegt.The process gives a substantial improvement in the resulting small size product particle level and a substantial reduction in the residual vinyl chloride monomer therein even when, as shown in Example 8, the effective concentration of polyolefin after the monomer removal step is substantially below the preferred value of is above about 5.3% .
Aus den vorhergehenden Beispielen 1, 3 bis 5, 7 und 8, die die vorliegende Erfindung erläutern, ist offensichtlich, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren viele Verfahrensänderungen durchgeführt v/erden können. Beispielsweise kann gegebenenfalls ein Teil, etwa 10%, des Vinylchlorid-Reaktionsteilnehmers durch ein verträgliches Comonomer, z.B. Methylacrylat, ersetzt werden, wobei man ein ausgezeichnetes, feinverteiltes, teilchenförmiges Vinylchlorid-Methylacrylat-Polyolefinpolymer erhält. Es ist weiterhin vorteilhaft, daß Vinylchlorid, das bei den zuvor erwähnten Beispielen entweichen kann, gesammelt wird, indem man das abgeblasene Vinylchlorid in ein gekühltes Aufnahmegefäß bei Atmosphärendruck oder in einen Kompressor für die Verflüssigung leitet. Das entstehende, isolierte Vinylchlorid kann für die spätere Polymerisation verwendet werden. Weiterhin werden sehr gute Ergebnisse bei den zuvor beschriebenen Beispielen erhalten, wenn die Äthylen-, Propylen- und Polyolefin-Reaktionsteilnehmer durch die folgenden Olefinpolymeren ersetzt werden: Polyäthylen, Polypropylen und Äthylen-Propylon-Dien-modifiziertes Terpolymcr mit einem Äthylen/Propylen-Verhältnis von 55/45, enthaltend 1,4-Hexadien als Dien in einer Menge von 3+0,5%, ein 1-Buten-Äthylen-Cο-polymer, enthaltend 5% Äthylen und chloriertes Polyäthylen, das unter dem Warenzeichen "Tyrin" vertrieben wird.From the preceding Examples 1, 3 to 5, 7 and 8, which illustrate the present invention, it is evident that many process changes can be carried out in the process according to the invention. For example, if desired, a portion, about 10 percent, of the vinyl chloride reactant can be replaced with a compatible comonomer such as methyl acrylate to provide an excellent, finely divided, particulate vinyl chloride-methyl acrylate polyolefin polymer. It is also advantageous that vinyl chloride which can escape in the aforementioned examples is collected by directing the blown vinyl chloride into a cooled receiving vessel at atmospheric pressure or into a compressor for the liquefaction. The resulting, isolated vinyl chloride can be used for the subsequent polymerization. Furthermore, very good results are obtained in the examples described above when the ethylene, propylene and polyolefin reactants are replaced by the following olefin polymers: polyethylene, polypropylene and ethylene-propylon-diene-modified terpolymer with an ethylene / propylene ratio of 55/45, containing 1,4-hexadiene as diene in an amount of 3 + 0.5%, a 1-butene-ethylene-co-polymer containing 5% ethylene and chlorinated polyethylene, sold under the trademark "Tyrin" will.
Weiterhin kann man, anstatt daß man das Polyolefin direkt zu der Polymerisation, wie in den obigen Beispielen beschrieben, zugibt, das Polyolefin mit dem gesamten oder, be-Furthermore, instead of adding the polyolefin directly to the polymerization, as in the above examples described, admits that the polyolefin with the entire or,
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vorzugt, einem Teil des Vinylhalogenidmonomeren-Reaktionsteilnehmers vermischen und in dem Monomeren unter Erhitzen und/oder Rühren je nach Bedarf lösen, teilweise lösen oder dispergieren, vor der Zugabe in den Reaktor. Obgleich die Addition des Polyolefins zu dem Polymerisationsreaktionsgemisch erfindungsgemäß zu Beginn der Polymerisationsreaktion, d.h. bei einer Obigen .Qewichtsumwandlung an Monomer zu Polymer erfolgen kann, ist es bevorzugt, daß das Polyolefin zugegeben wird, unmittelbar nachdem ein Teil des Monomeren, z.B. bis zu etwa 20%, in das Polymer überführt wurde, bevorzugt nach einer etwa 1- bis etwa 15%igen, mehr bevorzugt etwa 3- bis 15%igen Umwandlung des Monomeren zu dem Polymeren. Y/enn die Polymerisation nach dem Zwei-Stufen-Verfahren entsprechend den zuvor beschriebenen Verfahren der GB-PS 1 047 489 und der US-PS 3 522 227 durchgeführt wird, wird das Polyolefin zu der Polymerisation im wesentlichen unmittelbar nach Beendigung der ersten Stufe zugegeben, d.h. nachdem bevorzugt etwa 3 bis 15 Gew.% und mehr bevorzugt, etwa 7 bis etwa 15 Gevr.% des Monomeren in das Polymer überführt sind. Zweckdienlich wird bei der Durchführung der Polymerisation als zweistufige Reaktion das Polyolefin zu der zweiten Stufe zugegeben, so daß es in dem Reaktor der zweiten Stufe vorhanden ist, bevor eine wesentliche Polymersation darin stattfindet.preferably, mix a portion of the vinyl halide monomer reactant and dissolve, partially dissolve or disperse in the monomer with heating and / or stirring as required, prior to addition to the reactor. Although, according to the invention, the addition of the polyolefin to the polymerization reaction mixture can take place at the beginning of the polymerization reaction, ie when the above weight conversion of monomer to polymer has occurred, it is preferred that the polyolefin is added immediately after some of the monomer, for example up to about 20%. , has been converted into the polymer, preferably after about 1 to about 15%, more preferably about 3 to 15%, conversion of the monomer to the polymer. When the polymerization is carried out by the two-stage process in accordance with the previously described processes in GB-PS 1,047,489 and US-PS 3,522,227, the polyolefin is added to the polymerization essentially immediately after the first stage is complete , that is, after preferably about 3 to 15 wt.%, and more preferably, about 7 to about 15 Gevr.% of the monomers are converted into the polymer. Conveniently, when carrying out the polymerization as a two-stage reaction, the polyolefin is added to the second stage so that it is present in the second stage reactor before any substantial polymerization takes place therein.
Die Zugabe des Polyolefin-Reaktionsteilnehmers folgend auf die Initiierung der Polymerisation, wie oben beschrieben, ergibt zusammen mit dem erfindungsgemäßen Monomer-Abblasverfahren allgemein eine schnellere Polymerisationsreaktion, eine niedrigere Konzentration an restlichem Vinylhalogenidmonomeren in dem Polymerisationsprodukt und insbesondere eine ausgezeichnete Verteilung der Produktteilchengröße, d.h. das Produkt zeichnet sich durch eine besonders enge Verteilung der Produktteilchengroße aus und enthält eine besonders große, allgemein überwiegende Fraktion der allerkleinsten Teilchen. Eine solche verbesserte Produktteilchengrößenverteilung ist von besonderemThe addition of the polyolefin reactant following initiation of the polymerization, as described above, along with the monomer blow-off process of the present invention generally results in a faster polymerization reaction, one lower concentration of residual vinyl halide monomer in the polymerization product and especially excellent Distribution of the product particle size, i.e. the product is characterized by a particularly narrow distribution of the product particle size and contains a particularly large, generally predominant fraction of the very smallest particles. Such improved product particle size distribution is of particular note
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Vorteil bei vielen Verwendungen des Produktes, wie beim Spritzgießen und beim Extrudieren von Gegenständen wie Rohre bzw. Rohrleitungen und Gleisen bzw. Seitenwandungen bzw. Platten.Advantage in many uses of the product, such as injection molding and the extrusion of objects such as pipes or pipelines and tracks or side walls or plates.
Entsprechend einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, bei der Durchführung der oben beschriebenen, zweistufigen Polymerisation zu der ersten Reaktionsstufe nur einen Teil des oder der bei dem Verfahren verwendeten Monomeren zuzugeben, wobei der Rest so zugegeben wird, daß er bei der zweiten Reaktionsstufe vor dem Abblasen bei dem dicken Pastenzustand vorhanden ist, wobei das Abblasen bei dem zweistufigen Verfahren bei der zweiten Reaktionsstufe durchgeführt wird. Im allgemeinen v/erden mindestens etwa 50 Gew.% oder mehr an monomerem Reaktionsteilnehmer (entsprechend mindestens etwa 60 Gew.% oder mehr des monomeren Reaktionsteilnehmers, wenn die Menge an Monomerem, die bei dem dicken Pastenzustand abgeblasen wird, von der Menge an bei der Polymerisation verwendetem Monomerem abgezogen wird) zu der Reaktionsstufe der ersten Stufe zugegeben, wobei der Rest etwa zu Beginn der zweiten Reaktionsstufe zugegeben wird (so daß er vorhanden ist, bevor das erfindungsgemäße Abblaseverfahren durchgeführt wird). Bevorzugt werden etwa 50 bis etwa 60 Gew.% des monomeren Reaktionsteilnehmers in die erste Reaktionsstufe zugegeben (entsprechend einer Zugabe von etwa 60 bis etwa 70% des monomeren Reaktionsteilnehmers, wenn der monomere Reaktionsteilnehmer, der abgeblasen wird, wie oben beschrieben, abgezogen wird).According to a further, preferred embodiment of the present invention, it is preferred in the Carrying out the above-described two-stage polymerization for the first reaction stage only part of the or the to add monomers used in the process, the remainder being added so that it can be used in the second reaction stage is present in the thick paste state before blowing off, wherein, in the two-stage process, the blow-off is carried out in the second reaction stage. Generally v / ground at least about 50% by weight or more of monomeric reactant (corresponding to at least about 60% by weight or more of the monomeric reactant when the amount of monomer blown off in the thick paste state of the amount of monomer used in the polymerization is withdrawn) added to the reaction stage of the first stage, the remainder at about the beginning of the second reaction stage is added (so that it is present before the inventive Blow-off procedure is carried out). About 50 to about 60 percent by weight of the monomeric reactant is preferred added in the first reaction stage (corresponding to an addition from about 60 to about 70% of the monomeric reactant, if the monomeric reactant, is blown off is deducted as described above).
Diese bevorzugte Ausführungsform für die Zugabe des oder der Monomeren bei der Durchführung der zuvor beschriebenen zweistufigen Polymerisation ermöglicht die Verwendung eines Reaktors bei der ersten Stufe mit kleinerer Größe, verglichen mit dem Reaktor, der bei der zweiten Reaktionsstufe verwendet wird, und außerdem wird die Erzeugung eines Produktes mit sehr guter Teilchengrößenverteilung aktiviert.This preferred embodiment for the addition of the monomer or monomers when carrying out those described above two-stage polymerization allows the use of a reactor of smaller size as compared to the first stage with the reactor used in the second reaction stage and also the production of a product activated with very good particle size distribution.
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Patent Citations (1)
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