DE69510693T2

DE69510693T2 - Pyrrolidon enthaltende verträglichmacher

Info

Publication number: DE69510693T2
Application number: DE69510693T
Authority: DE
Inventors: Yefim Blyakhman; Rudolf Pfaendner
Original assignee: Ciba Spezialitaetenchemie Holding AG; Ciba SC Holding AG
Current assignee: BASF Schweiz AG
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1995-12-11
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2015-12-12
Also published as: JPH10510866A; DE69510693D1; EP0799254B1; AU4341896A; CA2203511A1; US6369163B1; ES2134513T3; WO1996019507A1; EP0799254A1; BR9510496A; ZA9510891B; TW353096B; KR100396205B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von monomeren und polymeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindungen als Compatibiliser in Kunststoffzusammensetzungen, verbesserte Kunststoffzusammensetzungen, die hierdurch erhältlich sind, sowie neue polymere, N-Pyrrolidinon enthaltende Verbindungen.
Verschiedene Kunststoffmaterialien sind gewöhnlich nicht mischbar, d. h. wenn zwei verschiedene Kunststoffmaterialien verarbeitet werden, wird eine makroskopische Mischung erhalten, die unzureichende mechanische Eigenschaften besitzt. Dies beobachtet man nicht nur bei Mischung von nichtpolaren Kunststoffen, z. B. Polyethylen, und polaren Kunststoffen, z. B. Polyamid, sondern sogar im Fall von beispielsweise HDPE und LDPE. Solche Mischungen bilden im einfachsten Fall eine Dispersion des einen Polymeren in der Matrix des anderen, d. h. ein Zwei-Phasen-System wird erhalten. Compatibiliser sind Polymere, die bevorzugt an der Grenzfläche zwischen den betroffenen Polymeren anhaften oder die in die Polymeren eindringen und hierdurch die Adhäsion zwischen den be troffenen Polymeren verbessern. Die verbesserte Verbindung zwischen Matrix und dispergierter Phase verbessert die mechanischen Eigenschaften. Zusätzlich können Compatibiliser die Dispersion der Komponente verbessern und die Koagulation der Partikel vermindern. In einigen Fällen kann die Trennung von Zwei-Komponenten-Systemen oder Mehrkomponentensystemen vollständig verhindert werden, was zu einer homogenen Mischung verschiedener Kunststoffmaterialien mit guten mechanischen Eigenschaften führt.
Compatibiliser werden in ursprünglichen Kunststoffzusammensetzungen, jedoch auch zunehmend in Recyclaten verwendet. Typische Beispiele sind Polyethylen/Polyamid-koextrudierte Filme (PE/PA-Filme), die nicht mehr auf einfache Weise mit Hilfe physikalischer Methoden getrennt werden können. Weitere erwähnenswerte Beispiele sind PE/PET- und PE/PVC-koextrudierte Filme.
Die bekannten Compatibiliser basieren vorwiegend auf Polymeren polarer und nichtpolarer Struktur, die mit Hilfe üblicher Polymerisationsreaktionen hergestellt werden (K. Hausmann, Kunststoffe 1993, (83), 820; G. Obieglo und K. Romer, Kunststoffe, 1993, (83), 926; S. Fuzessery, Recycle 91, D 4.1-D 4.13; K. Hausmann, Kunststoffe 1995, (85), 446- 451; S. Fuzessery, Recycle 95, Davos, 6-4.3-6-4.9; R. Mülhaupt et al., Kunststoffe 1994, (84), 1153-1158).
EP-A-0 602 008 offenbart Poly-N-vinylpyrrolidone als Compatibiliser.
Es besteht ein Bedürfnis, Compatibiliser zur Verfügung zu stellen, mit Hilfe derer die Eigenschaften von Kunststoffzusammensetzungen auf einfache Weise verbessert werden können.
Die Erfindung löst dieses Ziel unter Verwendung von N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindungen.
Demzufolge betrifft die Erfindung die Verwendung von 0,5 bis 50 Gew.-% zumindest einer monomeren oder polymeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung als Compatibiliser für Kunststoffzusammensetzungen mit der Maßgabe, daß Poly-N-vinylpyrrolidone ausgeschlossen sind.
Einige N-Pyrrolidinon enthaltende Verbindungen, die nach der Erfindung verwendet werden, sind aus dem Stand der Technik bekannt, während solche Verbindungen, bei denen es sich um N-Pyrrolidinon enthaltende Pfropfpolymere handelt, neu sind.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die kompatibilitätsverbessernde Wirkung bereits bei geringen Konzentrationen von monomerer oder polymerer N-Pyrrolidinon enthaltender Verbindung erreicht wird.
Monomere, N-Pyrrolidinon enthaltende Verbindungen sind bevorzugt diejenigen der Formel I
worin
X für eine direkte Bindung oder -OCH&sub2;CH&sub2;- steht, worin das Kohlenstoffatom an den Stickstoff gebunden ist,
R für
oder
steht,
R&sub1; Wasserstoff, C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkyl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub4;-Aryl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub3;-Aryl, das substituiert ist durch 1 bis 3 Phenyl- oder C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen; C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl oder C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl, das substituiert ist durch 1 bis 3 C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen, bedeutet,
R&sub2; Wasserstoff, C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkyl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub4;-Aryl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub3;-Aryl, das substituiert ist durch 1 bis 3 Phenyl- oder C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen; C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl oder C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl, das substituiert ist durch 1 bis 3 C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen darstellt, und
R&sub3; Wasserstoff, C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkyl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub4;-Aryl, -COOH, C&sub6;&submin;&sub1;&sub3;-Aryl, das substituiert ist durch 1 bis 3 Phenyl- oder C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen; C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl oder C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl, das substituiert ist durch 1 bis 3 C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen, bedeutet.
Substituenten der Formel I, die definiert sind als Alkyl mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen, sind typischerweise Reste, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tetradecyl, Hexadecyl oder Octadecyl, sowie die entsprechenden verzweigten Isomeren.
Substituenten der Formel I, die definiert sind als C&sub5;&submin;&sub7;- Cycloalkyl oder C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl, das substituiert ist durch 1 bis 3 C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen, sind geeigneterweise Reste, wie Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Methylcyclohexyl, Ethylcyclohexyl oder Ethylcycloheptyl.
Substituenten der Formel I, die definiert sind als C&sub6;&submin;&sub1;&sub4;- Aryl oder C&sub6;&submin;&sub1;&sub3;-Aryl, das substituiert ist durch 1 bis 3 Phenyl- oder C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen, sind geeigneterweise Reste, wie Phenyl, Naphthyl oder tert.-Butylphenyl.
R&sub1; und R&sub2; sind bevorzugt Wasserstoff.
R&sub3; ist vorzugsweise -COOH; Phenyl ist unsubstituiert oder substituiert durch einen C&sub1;&submin;&sub1;&sub2;-Alkylrest oder Phenylrest.
Ganz bevorzugte Verbindungen der Formel I sind diejenigen, worin R&sub1; und R&sub2; Wasserstoff bedeuten und R&sub3; für -COOH steht;
Phenyl durch einen C&sub1;&submin;&sub1;&sub2;-Alkylrest oder Phenylrest substituiert ist.
Die polymeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindungen leiten sich von den vorstehend beschriebenen monomeren Verbindungen ab, d. h. sie enthalten zumindest eine Struktureinheit der monmeren Verbindungen. Die polymeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindungen können erhalten werden durch Verknüpfen der monomeren Verbindungen über die ethylenisch ungesättigte Bindung mit Hilfe einer radikalisch initiiertten Pfropfpolymerisation auf organische Polymere. Zusätzlich zu ihrer Verwendung als Compatibiliser stellen diese polymeren Verbindungen als neue Substanzen einen weiteren Gegenstand der Erfindung dar. Es ist nicht notwendig, daß das Monomere zu 100% chemisch gebunden ist. Es reicht beispielsweise aus, daß ein Teil des Monomeren chemisch gebunden ist (z. B. 10 bis 40%) und daß das verbliebene Monomere noch in reaktiver Form vorliegt. Es wird dann ein Compatibiliser erhalten, der polymer gebundene Gruppen sowie Komponenten mit niedrigem Molekulargewicht enthält, welche nur reagieren, wenn sie in Mischung verwendet werden, und die nach der Umsetzung oder als Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht wirksam werden.
Die Einbringung der ethylenisch ungesättigten Verbindungen der Formel (I) in Polymere erfolgt durch Pfropfen auf organische Polymere. Organische Polymere sind vorwiegend Kohlenwasserstoffpolymere, die gesättigt oder ungesättigt sein können. Gesättigte Kohlenwasserstoffe umfassen die Polyolefine, typischerweise Polyethylen, Polypropylen, Polybuten oder Polyisobuten. Ungesättigte Kohlenwasserstoffe umfassen die Dienpolymeren und deren Copolymere mit Olefinen, typischerweise Polybutadien, Polyisopren, Propylen/Butadien oder Ethylen/Propylen/Butadien. Es ist bevorzugt, auch Polyolefine, insbesondere auf Polyethylen und Polypropylen, zu pfropfen.
Außer den zitierten und bevorzugten Polymeren leiten sich weitere neue polymere, N-Pyrrolidinon enthaltende Verbindungen von den Polymeren der folgenden Liste ab:
1. Polymere von Monoolefinen uni Diolefinen, z. B. Polypropylen, Polyisobutylen, Poly-but-1-en, Poly-4-methylpent-1-en, Polyisopren oder Polybutadien, sowie Polymere von Cycloolefinen, z. B. von Cyclopenten oder Norbornen, Polyethylen (das gegebenenfalls vernetzt sein kann), z. B. Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Polyethylen mittlerer Dichte (KDPE), Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), verzweigtes Polyethylen niedriger Dichte (BLDPE).
Polyolefine, d. h. Polymere von Monoolefinen, die in dem vorangehenden Absatz verbeispielt sind, bevorzugt Polyethylen und Polypropylen, können nach verschiedenen Methoden und vor allem den folgenden hergestellt werden:
a) radikalische Polymerisation (normalerweise unter hohem Druck und bei erhöhter Temperatur)
b) katalytische Polymerisation unter Verwendung eines Katalysators, der normalerweise ein oder mehrere Metalle der Gruppen IVb, Vb, VIb oder VIII des Periodensystems enthält. Diese Metalle besitzen gewöhnlich einen oder mehre- Liganden, typischerweise Oxide, Halogenide, Alkoholate, Ester, Ether, Amine, Alkyle, Alkenyle und/oder Aryle, die entweder π- oder δ-koordiniert sein können. Diese Metallkomplexe können in freier Form oder fixiert auf Substraten, typischerweise auf aktiviertem Magnesiumchlorid, Titan(III)chlorid, Aluminiumoxid oder Siliciumoxid, vorliegen. Diese Katalysatoren können in dem Polymerisationsmedium löslich oder unlöslich sein. Die Katalysatoren können als solche bei der Polymerisation eingesetzt werden, oder es können weitere Aktivatoren verwendet werden, typischerweise Metallalkyle, Metallhydride, Metallalkylhalogenide, Metallalkoxide oder Metallalkoxane, wobei die Metalle Elemente der Gruppen Ia, IIa und/oder lila des Periodensystems sind. Die Aktivatoren können in geeigneter Weise mit weiteren Ester-, Ether-, Amin- oder Silylethergruppen modifiziert sein. Diese Katalysatorsysteme werden gewöhnlich als Phillips-, Standard Oil Indiana-, Ziegler(-Natta)-, TNZ(DuPont)-, Metallocen- oder single site-Katalysatoren (SSC) bezeichnet.
2. Mischungen der unter 1) erwähnten Polymeren, z. B. Mischungen von Polypropylen mit Polyisobutylen, Polypropylen mit Polyethylen (z. B. PP/HDPE, PP/LDPE) und Mischungen verschiedener Typen des Polyethylens (z. B. LDPE/HDPE).
3· Copolymere von Monoolefinen und Diolefinen miteinander oder mit anderen Vinylmonomeren, z. B. Ethylen/Propylen-Copolymere, lineares Polyethylen niedriger Dichte(LLDPE) und Mischungen hiervon mit Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), Propylen/But-1-en-Copolymere, Propylen/Isobutylen- Copolymere, Ethylen/But-1-en-Copolymere, Ethylen/Hexen-Copolymere, Ethylen/Methylpenten-Copolymere, Ethylen/Hepten- Copolymere, Ethylen/Octen-Copolymere, Propylen/Butadien- Copolymere, Isobutylen/Isopren-Copolymere, Ethylen/Alkylacrylat-Copolymere, Ethylen/Alkylmethacrylat-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere und deren Copolymere mit Kohlenmonoxid oder Ethylen/Acrylsäure-Copolymere und deren Salze (Ionomere) sowie Terpolymere von Ethylen mit Propylen und einem Dien, wie Hexadien, Dicyclopentadien oder Ethyliden-norbornen; und Mischungen von derartigen Copolymeren miteinander und mit unter 1) erwähnten Polymeren, z. B. Polypropylen/Ethylen-Propylen-Copolymere, LDPE/Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, LDPE/Ethylen-Acrylsäure-Copolymere, LLDPE/Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, LLDPE/Ethylen-Acrylsäure-Copolymere und alternierende oder Random-Polyalkylen/- Kohlenmonoxid-Copolymere und Mischungen hiervon mit anderen Polymeren, z. B. Polyamiden.
4. Kohlenwasserstoffharze (z. B. C&sub5;&submin;&sub9;) einschließlich von deren hydrierten Modifikationen (z. B. Tackifier) und Mischungen von Polyalkylenen und Stärke.
5. Polystyrol, Poly-(p-methylstyrol), Poly-(α-methylstyrol).
6. Copolymere von Styrol oder α-Methylstyrol mit Dienen oder Acrylsäurederivaten, z. B. Styrol/Butadien, Styrol/Acrylnitril, Styrol/Alkylmethacrylat, Styrol/Butadien/Alkylacrylat, Styrol/Butadien/Alkylmethacrylat, Styrol/Maleinsäureanhydrid, Styrol/Acrylnitril/Methylacrylat; Mischungen hoher Schlagfestigkeit von Styrolcopolymeren und anderen Polymeren, z. B. einem Polyacrylat, einem Dienpolymeren oder einem Ethylen/Propylen/Dien-Terpolymeren; und Blockcopolymere von Styrol, wie Styrol/Butadien/Styrol, Styrol/Isopren/- Styrol, Styrol/Ethylen/Butylen/Styrol oder Styrol/Ethylen/- Propylen/Styrol.
7. Pfropfcopolymere von Styrol oder α-Methylstyrol, z. B. Styrol auf Polybutadien, Styrol auf Polybutadien-Styrol- oder Polybutadien-Acrylnitril-Copolymeren; Styrol und Acrylnitril (oder Methacrylnitril) auf Polybutadien; Styrol, Acrylnitril und Methylmethacrylat auf Polybutadien; Styrol und Maleinsäureanhydrid auf Polybutadien; Styrol, Acrylnitril und Maleinsäureanhydrid oder Maleimid auf Polybutadien; Styrol und Maleimid auf Polybutadien; Styrol und Alkylacrylate oder -methacrylate auf Polybutadien; Styrol und Acrylnitril auf Ethylen/Propylen/Dien-Terpolymeren; Styrol und Acrylnitril auf Polyalkylacrylaten oder Polyalkylmethacrylaten, Styrol und Acrylnitril auf Acrylat/Butadien-Copolymeren sowie Mischungen hiervon mit den unter 6) aufgeführten Copolymeren, z. B. die als ABS-, MBS-, ASA- oder AES-Polymere bekannten Copolymermischungen.
8. Polymere, abgeleitet von α,β-ungesättigten Säuren und deren Derivaten, wie Polyacrylate und Polymethacrylate; Polymethylmethacrylate, Polyacrylamide und Polyacrylnitrile, schlagfest-modifiziert mit Butylacrylat.
9. Copolymere der unter 9) erwähnten Monomeren miteinander oder mit anderen ungesättigten Monomeren, z. B. Acrylnitril/Butadien-Copolymere, Acrylnitril/Alkylacrylat-Copolymere, Acrylnitril/Alkoxyalkylacrylat- oder Acrylnitril/Vinylhalogenid-Copolymere oder Acrylnitril/Alkylmethacrylat/- Butadien-Terpolymere.
10. Polymere, abgeleitet von ungesättigten Alkoholen und Aminen oder deren Acylderivaten oder Acetalen, z. B. Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylstearat, Polyvinylbenzoat, Polyvinylmaleat, Polyvinylbutyral, Polyallylphthalat oder Polyallylmelamin; sowie deren Copolymere mit den vorstehend unter 1) erwähnten Olefinen.
11. Polymere, ausgewählt unter den Polyurethanen, Polyamiden, Polyestern, Polycarbonaten und Epoxyharzen.
12. Mischungen der vorstehenden Polymeren (Polyblends), typischerweise PP/EPDM, Polyamid/EPDM oder ABS, PVC/EVA, PVC/ABS, PVC/MBS, PC/ABS, PBTP/ABS, PC/ASA, PC/PBT, PVC/- CPE, PVC/Acrylate, POM/thermoplastisches PUR, PC/thermoplastisches PUR, POM/Acrylat, POM/MBS, PPO/HIPS, PPO/PA 6.6 und Copolymere, PA/HDPE, PAPP, PAPPO.
Die Pfropfreaktion kann mit oder ohne Lösungsmittel durchgeführt werden. Die verwendeten Katalysatoren sind Radikale Bildner, wie solche, die für die Homo- oder Copolymerisation ungesättigter Verbindungen eingesetzt werden. Es ist bevorzugt, radikalische Initiatoren zu verwenden, die sich beim Erhitzen in Radikale aufspalten, typischerweise organische Peroxide oder Hydroperoxide, Azoverbindungen oder Redoxkatalysatoren. Die Pfropfpolymerisation kann auch durch energiereiche Strahlung initiiert werden.
Geeignete Reaktionsapparaturen für die Durchführung der Pfropfreaktion sind die üblicherweise in der chemischen Industrie verwendeten, und die Pfropfung wird bevorzugt in einem Kneter oder Extruder durchgeführt.
Die für die Pfropfpolymerisationen geeigneten Arbeitsbedingungen sind die dem Fachmann bekannten.
Bevorzugte Pfropfpolymere sind diejenigen, die zumindest 1 Gew.-%, bevorzugt zumindest 2 Gew.-%, N-Pyrrolidinon enthaltende Verbindungen in chemisch gebundener Form aufweisen.
Die Erfindung betrifft ferner Kunststoffzusammensetzungen, enthaltend 0,5 bis 50 Gew.-% zumindest einer monomeren, N- Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung der Formel I oder einer polymeren N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung erhältlich durch eine radikalisch initiierte Pfropfpolymerisation einer Verbindung der Formel I mit einem organischen Polymeren. Die für die Verwendung der N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindungen angegebenen Vorzugsangaben treffen hier analog zu. Bevorzugte Kunststoffzusammensetzungen sind diejenigen, die 1 bis 10 Gew.-% zumindest einer monomeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung aufweisen. Ebenfalls bevorzugt sind Kunststoffzusammensetzungen, die in Abhängigkeit vom Pfropfgrad 1 bis 25 Gew.-% zumindest einer polymeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung aufweisen.
Die neuen Compatibiliser können grundsätzlich in sämtlichen unverträglichen bzw. inkompatiblen Kunststoffzusammensetzungen eingesetzt werden. Diese Kunststoffzusammensetzungen können aus zwei oder mehr als zwei Komponenten bestehen. Die neuen Compatibiliser werden bevorzugt den Zusammensetzungen polarer und nichtpolarer Kunststoffe zugesetzt.
Die nichtpolaren Komponenten der Kunststoffzusammensetzungen sind typischerweise Polyolefine, wie Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP). Vorliegend insbesondere zu erwähnen sind Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) und Polyethylen hoher Dichte (HDPE) sowie auch Copolymere, wie Ethylen/Propylen-Copolymere (EPM) und Ethylen/Propylen/Dien-Copolymere (EPDM) sowie ULDPE und MDPE. Solche nichtpolaren Kunststoffe umfassen auch Polystyrol (PS, EPS) sowie Copolymere mit einer Styrolkomponente (z. B. ABS, ASA, HIPS, IPS) und Polyvinylchlorid (PVC) und auch Copolymere mit Vinylchlorid als Hauptkomponente (z. B. CPE).
Die polaren Komponenten sind typischerweise Polyester, z. B. Polyethylenterephthalat (PET) oder PBT, Polyamide oder Polycarbonate.
Mischungen von Polyethylen und Polypropylen oder Polyethylen und Polyamid sind besonders bevorzugt.
Die Verwendung einer N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung als Compatibiliser für Kunststoffzusammensetzungen (sowie auch die Kunststoff Zusammensetzung selbst) umfaßt auch Kunststoffzusammensetzungen aus Abfalmaterialien (Recyclate) wie solche, die Haushalten und Geschäften (z. B. Supermärkten) entstammen. Solche Recyclate bestehen vorwiegend aus Verpackungsmaterial. Dieses Material kann typischerweise Filme, Taschen, Flaschen und andere Behältnisse oder Schäume beinhalten. Andere Utensilien können eingeschlossen sein. Jedoch bestehen die Recyclate auch aus Mischungen von Kunststoffen, die aufgrund der Verwendung, Lagerung und Verarbeitung vorgeschädigt sind. Diese Materialien entstammen typischerweise verwertbaren Materialsammlungen oder obligatorisch zurückzuführenden Materialien, die unter anderem aus der Automobilindustrie, der Elektro/Elektronik-Industrie, Bauindustrie und Landwirtschaft sowie der Textilindustrie stammen. Bei bestimmten Kunststoffabfällen können auch geringere Mengen an Fremdmaterialien vorhanden sein, wie Papier, Pigmente und Adhäsiva, die häufig schwierig zu entfernen sind. Diese Fremdmaterialien können auch dem Kontakt mit verschiedenen Substanzen während der Verwendung oder Verarbeitung entstammen, typischerweise Brennstoffrückständen, Lackkomponenten, Druckfarben, Metallspuren, Initiatorrückständen oder auch Wasserspuren.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Verbesserung der Kompatibilität von Kunststoffzusammensetzungen durch Zusatz von 0,5 bis 50 Gew.-% zumindest einer monomeren oder polymeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung zu der Kunststoffzusammensetzung mit der Maßgabe, daß Poly-N- vinylpyrrolidone ausgeschlossen sind. Die für die Verwendung von N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindungen und die Kunststoffzusammensetzungen angegebenen Vorzugsangaben treffen hier analog zu.
Das Verfahren, d. h. das Einbringen/Mischen der monomeren oder polymeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung, kann zweckmäßig wie folgt durchgeführt werden:
- als Emulsion oder Dispersion;
- als Trockenmischung während des Mischens der weiteren Komponenten oder Polymermischungen;
- durch direkten Zusatz in die Verarbeitungsapparatur (z. B. Kalander, Mischer, Kneter, Extruder und ähnliches), oder
- als Lösung oder Schmelze.
Die neuen Kunststoffzusammensetzungen können auf an sich bekannte Weise hergestellt werden durch Mischen des Compatibilisers und weiterer etwaiger Additive mit der Kunststoff Zusammensetzung unter Verwendung einer an sich bekannten Vorrichtung, wie der vorstehend genannten Verarbeitungsapparatur. Die weiteren Additive können einzeln oder als Mischung oder auch in Form von sog. Masterbatches zugesetzt werden.
Es ist auch möglich, den Compatibiliser und die kompatible Kunststoffmischung in einer Verarbeitungsstufe herzustellen durch Zusatz einer monomeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung und eines radikalischen Initiators zu der Kunststoffmischung direkt während der Verarbeitung der Mischung, d. h. ohne vorhergehende separate Herstellung des Compatibilisers.
Die erfindungsgemäßen Kunststoffzusammensetzungen können nach bekannten Methoden in die gewünschte Form übergeführt werden. Solche Methoden sind beispielsweise Vermahlen, Kalandern, Extrudieren, Spritzverformung, Sintern oder Spinnen sowie die Extrusionsblasverformung oder eine Verarbeitung nach dem Plastisolverfahren.
Die etwaigen weiteren Additive sind vorwiegend übliche Stabilisatoren für die Kunststoffverarbeitung und sind dem Fachmann bekannt. Die weiteren Additive werden in üblichen Mengen und Kombinationen eingesetzt, die eingehender in der relevanten Literatur beschrieben werden (z. B. "Plastics Additives", Gächter/Müller, Hanser Verlag, München/Wien/New York, 3. Auflage) und. umfassen typischerweise:
1.1. Alkylierte Monophenole, z. B. 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol, 2,-tert.-Butyl-4,6-dimethylphenol, 2,6-Di-tert.- butyl-4-ethylphenol, 2,6-Di-tert.-butyl-4-n-butylphenol, 2,6-Di-tert.-butyl-4-isobutylphenol, 2,6-Dicyclopentyl-4- methylphenol, 2-(α-Methylcyclohexyl)-4,6-dimethylphenol, 2,6-Dioctadecyl-4-methylphenol, 2,4,6-Tricyclohexylphenol, 2,6-Di-tert.-butyl-4-methoxymethylphenol, 2,6-Di-nonyl-4- methylphenol, 2,4-Dimethyl-6-(1'-methylundec-1'-yl)-phenol, 2,4-Dimethyl-6-(1'-methylheptadec-1'-yl)-phenol, 2,4-Dimethyl-6-(1'-methyltridec-1'-yl)-phenol und Mischungen hiervon.
1.2. Alkylthiomethylphenole, z. B. 2,4-Dioctylthiomethyl-6- tert.-butylphenol, 2,4-Dioctylthiomethyl-6-methylphenol, 2,4-Dioctylthiomethyl-6-ethylphenol, 2,6-Di-dodecylthiomethyl-4-nonylphenol.
1.3. Hydrochinone und alkylierte Hydrochinone, z. B. 2,6-Di- tert.-butyl-4-methoxyphenol, 2,5-Di-tert.-butylhydrochinon, 2,5-Di-tert.-amylhydrochinon, 2,6-Diphenyl-4-octadecyloxyphenol, 2,6-Di-tert.-butylhydrochinon, 2,5-Di-tert.-butyl- 4-hydroxyanisol, 3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxyanisol, 3,5- Di-tert.-butyl-4-hydroxyphenylstearat, Bis-(3,5-di-tert.- butyl-4-hydroxyphenyl)-adipat.
1.4. Chromanderivate der Formel
worin R für -(CH&sub2;)&sub3;-CH(CH&sub3;)-(CH&sub2;)&sub3;-CH(CH&sub3;)-(CH&sub2;)&sub3;-CH- (CH&sub3;)&sub2; oder -CH&sub2;-CH&sub2;-O-C(O)-Z steht und Z C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkyl, -CH&sub2;-CH&sub2;-S-C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkyl oder CH&sub2;
OH bedeutet, wobei
R' oder R" Wasserstoff, Methyl oder tert.-Butyl sind, z. B. α-Tocopherol, β-Tocopherol, γ-Tocopherol,δ-Tocopherol und Mischungen hiervon (Vitamin E).
1.5. Hydroxylierte Thiodiphenylether, z. B. 2,2'-Thio-bis- (6-tert.-butyl-4-methylphenol), 2,2'-Thio-bis-(4-octylphenol), 4,4'-Thio-bis-(6-tert.-butyl-3-methylphenol), 4,4'- Thio-bis-(6-tert.-butyl-2-methylphenol), 4,4'-Thio-bis- (3,6-di-sek.-amylphenol), 4,4'-Bis-(2,6-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-disulfid.
1.6. Alkylidenbisphenole, z. B. 2,2'-Methylen-bis-(6-tert.- butyl-4-methylphenol), 2,2'-Methylen-bis-(6-tert.-butyl-4- ethylphenol), 2,2'-Methylen-bis-[4-methyl-6-(α-methylcyclohexyl)-phenol], 2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-cyclohexylphenol), 2,2'-Methylen-bis-(6-nonyl-4-methylphenol), 2,2'-Methylen-bis-(4,6-di-tert.-butylphenol), 2,2'-Ethyliden-bis- (4,6-di-tert.-butylphenol), 2,2'-Ethyliden-bis-(6-tert.-butyl-4-isobutylphenol), 2,2'-Methylen-bis-[6-(α-methylbenzyl)- 4-nonylphenol], 2,2'-Methylen-bis-[6-(α,α-dimethylbenzyl)- 4-nonylphenol], 4,4'-Methylen-bis-(2,6-di-tert.-butylphenol), 4,4'-Methylen-bis-(6-tert.-butyl-2-methylphenol), 1,1-Bis- (5-tert.-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-butan, 2,6-Bis-(3- tert.-butyl-5-methyl-2-hydroxybenzyl)-4-methylphenol, 1,1,3- Tris-(5-tert.-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-butan, 1,1- Bis-(5-tert.-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-3-n-dodecylmercaptobutan, Ethylenglykol-bis-[3,3-bis-(3'-tert.-butyl- 4'-hydroxyphenyl)-butyrat], Bis-(3-tert.-butyl-4-hydroxy- 5-methylphenyl)-dicyclopentadien, Bis-[2-(3'-tert.-butyl- 2'-hydroxy-5'-methylbenzyl)-6-tert.-butyl-4-methylphenyl]- terephthalat, 1,1-Bis-(3,5-dimethyl-2-hydroxyphenyl)-butan, 2,2-Bis-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2- Bis-(5-tert.-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-4-n-dodecylmercaptobutan, 1,1,5,5-Tetra-(3-tert.-butyl-4-hydroxy-2- methylphenyl)-pentan.
1.7. O-, N- und S-Benzylverbindungen, z. B. 3,5,3',5'-Tetra- tert.-butyl-4,4'-dihydroxydibenzylether, Octadecyl-4-hydroxy-3,5-dimethylbenzylmercaptoacetat, Tris-(3,5-di-tert.- butyl-4-hydroxybenzyl)-amin, Bis-(4-tert.-butyl-3-hydroxy- 2,6-dimethylbenzyl)-dithioterephthalat, Bis-(3,5-di-tert.- butyl-4-hydroxybenzyl)-sulfid, Isooctyl-3,5-di-tert.-butyl- 4-hydroxybenzylmercaptoacetat.
1.8. Hydroxybenzylierte Malonate, z. B. Dioctadecyl-2,2-bis- (3,5-di-tert.-butyl-2-hydroxybenzyl)-malonat, Di-octadecyl- 2-(3-tert.-butyl-4-hydroxy-5-methylbenzyl)-malonat, Didodecylmercaptoethyl-2,2-bis-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxybenzyl)-malonat, Bis-[4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-phenyl]- 2,2-bis-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxybenzyl)-malonat.
1.9. Aromatische Hydroxybenzylverbindungen, z. B. 1,3,5-Tris- (3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxybenzyl)-2,4,6-trimethylbenzol, 1,4-Bis-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxybenzyl)-2,3,5,6-tetramethylbenzol, 2,4,6-Tris-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxybenzyl)-phenol.
1.10. Triazinverbindungen, z. B. 2,4-Bis-(octylmercapto-6- (3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyanilino)-1,3,5-triazin, 2-Octylmercapto-4,6-bis-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyanilino)- 1,3,5-triazin, 2-Octylmercapto-4,6-bis-(3,5-di-tert.-butyl- 4-hydroxyphenoxy)-1,3,5-triazin, 2,4,6-Tris-(3,5-di-tert.- butyl-4-hydroxyphenoxy)-1,2,3-triazin, 1,3,5-Tris-(3,5-di- tert.-butyl-4-hydroxybenzyl)-isocyanurat, 1,3,5-Tris-(4- tert.-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-isocyanurat, 2,4,6-Tris-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenylethyl)-1,3,5- triazin, 1,3,5-Tris-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)-hexahydro-1,3,5-triazin, 1,3,5-Tris-(3,5-dicyclohexyl-4-hydroxybenzyl)-isocyanurat.
1.11. Benzylphosphonate, z. B. Dimethyl-2,5-di-tert.-butyl- 4-hydroxybenzylphosphonat, Diethyl-3,5-di-tert.-butyl-4- hydroxybenzylphosphonat, Dioctadecyl-3,5-di-tert.-butyl-4- hydroxybenzylphosphonat, Dioctadecyl-5-tert.-butyl-4-hydroxy-3-methylbenzylphosphonat, das Calciumsalz des Monoethylesters der 3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxybenzylphosphonsäure.
1.12. Acylaminophenole, z. B. 4-Hydroxylauranilid, 4-Hydroxystearanilid, Octyl-N-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)- carbamat.
1.13 Ester der β-(3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, z. B. mit Methanol, Ethanol, Octanol, Octadecanol, 1,6-Hexandiol, 1,9-Nonandiol, Ethylenglykol, 1,2-Propandiol, Neopentylglykol, Thiodiethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Pentaerythrit, Tris-(hydroxyethyl)-isocyanurat, N,N'-Bis-(hydroxyethyl)-oxamid, 3-Thiaundecanol, 3-Thiapentadecanol, Trimethylhexandiol, Trimethylolpropan, 4-Hydroxymethyl-1-phospha- 2,6,7-trioxa-bicyclo[2.2.2]octan.
1.14. Ester der β-(5-tert.-Butyl-4-hydroxy-3-methylphenyl)- propionsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, z. B. mit Methanol, Ethanol, Octanol, Octadecanol, 1,6-Hexandiol, 1,9-Nonandiol, Ethylenglykol, 1,2-Propandiol, Neopentylglykol, Thiodiethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Pentaerythrit, Tris-(hydroxyethyl)-isocyanurat, N,N'-Bis-(hydroxyethyl)-oxamid, 3-Thiaundecanol, 3-Thiapentadecanol, Trimethylhexandiol, Trimethylolpropan, 4-Hydroxymethyl-1-phospha- 2,6,7-trioxa-bicyclo[2.2.2]octan.
1.15. Ester der β-(3,5-Dicyclohexyl-4-hydroxyphenyl-propionsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, z. B. mit Methanol, Ethanol, Octanol, Octadecanol, 1,6-Hexandiol, 1,9-Nonandiol, Ethylenglykol, 1,2-Propandiol, Neopentylglykol, Thiodiethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Pentaerythrit, Tris-(hydroxyethyl)-isocyanurat, N,N'-Bis-(hydroxyethyl)-oxamid, 3-Thiaundecanol, 3-Thiapentadecanol, Trimethylhexandiol, Trimethylolpropan, 4-Hydroxymethyl-1-phospha-2,6,7-trioxa-bicyclo[2.2.2]octan.
1.16. Ester der 3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxyphenylessigsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, z. B. mit Methanol, Ethanol, Octanol, Octadecanol, 1,6-Hexandiol, 1,9-Nonandiol, Ethylenglykol, 1,2-Propandiol, Neopentylglykol, Thiodiethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Pentaerythrit, Tris- (hydroxyethyl)-isocyanurat, N,N'-Bis-(hydroxyethyl)-oxamid, 3-Thiaundecanol, 3-Thiapentadecanol, Trimethylhexandiol, Trimethylolpropan, 4-Hydroxymethyl-1-phospha-2,6,7-trioxabicyclo[2.2.2]octan.
1.17. Amide der β-(3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionsäure, z. B. N,N'-Bis-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)-hexamethylendiamin, N,N'-Bis-(3,5-di-tert.- butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)-trimethylendiamin, N,N'-Bis- (3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)-hydrazin.

2. UV-Absorber und Lichtstabilisatoren

2.1. 2-(2'-Hydroxyphenyl)-benzotriazole, z. B. 2-(2'-Hydroxy- 5'-methylphenyl)-benzotriazol, 2-(3',5'-Di-tert.-butyl-2'- hydroxyphenyl)-benzotriazol, 2-(5'-tert.-Butyl-2'-hydroxyphenyl)-benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-5'-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-phenyl)-benzotriazol, 2-(3',5'-Di-tert.-butyl-2'- hydroxyphenyl)-5-chlor-benzotriazol, 2-(3'-tert.-Butyl-2'- hydroxy-5'-methylphenyl)-5-chlor-benzotriazol, 2- (3'-sek.-Butyl-5'-tert.-butyl-2'-hydroxyphenyl)-benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-4'-octyloxyphenyl)-benzotriazol, 2-(3',5'-Di- tert.-amyl-2'-hydroxyphenyl)-benzotriazol, 2-(3',5'-Bis- (α,α-dimethylbenzyl)-2'-hydroxyphenyl)-benzotriazol, Mischungen von 2-(3'-tert.-Butyl-2'-hydroxy-5'-(2-octyloxycarbonylethyl)-phenyl)-5-chlor-benzotriazol, 2-(3'-tert.- Butyl-5'-[2-(2-ethylhexyloxy)-carbonylethyl]-2'-hydroxyphenyl)-5-chlor-benzotriazol, 2-(3'-tert.-Butyl-2'-hydroxy-5'- (2-methoxycarbonylethyl)-phenyl)-5-chlor-benzotriazol, 2- (3'-tert.-Butyl-2'-hydroxy-5'-(2-methoxycarbonylethyl)-phenyl)-benzotriazol, 2-(3'-tert.-Butyl-2'-hydroxy-5'-(2-octyloxycarbonylethyl)-phenyl)-benzotriazol, 2-(3'-tert.-Butyl- 5'-[2-(2-ethylhexyloxy)-carbonylethyl]-2'-hydroxyphenyl)- benzotriazol, 2-(3'-Dodecyl-2'-hydroxy-5'-methylphenyl)-benzotriazol und 2-(3'-tert.-Butyl-2'-hydroxy-5'-(2-isooctyloxycarbonylethyl)-phenyl-benzotriazol, 2,2'-Methylen-bis- [4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-6-benzotriazol-2-yl-phenol]; das Umesterungsprodukt von 2-[3'-tert.-Butyl-5'-(2-methoxycarbonylethyl)-2'-hydroxyphenyl]-2H-benzotriazol mit Polyethylenglykol 300; [R-CH&sub2;CH&sub2;-COO(CH&sub2;)&sub3;-]&sub2;-,, wobei R = 3'- tert.-Butyl-4'-hydroxy-5'-2H-benzotriazol-2-yl-phenyl.
2.2. 2-Hydroxybenzophenone, z. B. die 4-Hydroxy-, 4-Methoxy-, 4-Octyloxy-, 4-Decyloxy-, 4-Dodecyloxy-, 4-Benzyloxy-, 4,2',4'-Trihydroxy- und 2'-Hydroxy-4,4'-dimethoxy-Derivate.
2.3. Ester von substituierten und unsubstituierten Benzoesäuren, z. B. 4-tert.-Butylphenylsalicylat, Phenylsalicylat, Octylphenylsalicylat, Dibenzoylresorcin, Bis-(4-tert.-butylbenzoyl)-resorcin, Benzoylresorcin, 2,4-Di-tert.-butylphenyl-3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxybenzoat, Hexadecyl-3,5-di- tert.-butyl-4-hydroxybenzoat, Octadecyl-3,5-di-tert.-butyl- 4-hydroxybenzoat, 2-Methyl-4,6-di-tert.-butylphenyl-3,5-di- tert.-butyl-4-hydroxybenzoat.
2.4. Acrylate, z. B. Ethyl-α-cyano-β,β-diphenylacrylat, Isooctyl-α-cyano-β,β-diphenylacrylat, Methyl-α-carbomethoxycinnamat, Methyl-α-cyano-β-methyl-p-methoxycinnamat, Butyl- α-cyano-β-methyl-p-methoxycinnamat, Methyl-α-carbomethoxy- p-methoxycinnamat und N-(β-Carbomethoxy-β-cyanovinyl)-2-methylindolin.
2.5. Nickelverbindungen, z. B. Nickelkomplexe von 2,2'-Thio- bis-[4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-phenol], wie der 1 : 1- oder 1 : 2-Komplex mit oder ohne weitere Liganden, wie n-Butylamin, Triethanolamin oder N-Cyclohexyldiethanolamin, Nickeldibutyldithiocarbamat, Nickelsalze der Monoalkylester, z. B. der Methyl- oder Ethylester, von 4-Hydroxy-3,5-di-tert.-butylbenzylphosphonsäure, Nickelkomplexe von Katoximen, z. B. von 2-Hydroxy-4-methylphenyl-undecylketoxim, Nickelkomplexe von 1-Phenyl-4-lauroyl-5-hydroxypyrazol mit oder ohne weitere Liganden.
2.6. Sterisch gehinderte Amine, z. B. Bis-(2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)-sebacat, Bis-(2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)- succinat, Bis-(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)-sebacat, Bis- (1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)-n-butyl-3,5-di-tert.-butyl- 4-hydroxybenzylmalonat, das Kondensat von 1-(2-Hydroxyethyl)-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidin und Bernsteinsäure, das Kondensat von N,N'-Bis-(2,2,6,6-tetramethyl-4- piperidyl)-hexamethylendiamin und 4-tert.-Octylamino-2,6- dichlor-1,3,5-triazin, Tris-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-nitrilotriacetat, Tetrakis-(2,2,6,6-tetramethyl-4- piperidyl)-1,2,3,4-butan-tetracarboxylat, 1,1'-(1,2-Ethandiyl)-bis-(3,3,5,5-tetramethylpiperazinon), 4-Benzoyl-2,2, 6,6-tetramethylpiperidin, 4-Stearyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, Bis-(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)-2-n-butyl- 2-(2-hydroxy-3,5-di-tert.-butylbenzyl)-malonat, 3-n-Octyl- 7,7,9,9-tetramethyl-1,3,8-triazaspiro[4.5]decan-2,4-dion, Bis-(1-octyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)-sebacat, Bis- (1-octyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)-succinat, das Kondensat von N,N'-Bis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)- hexamethylendiamin und 4-Morpholino-2,6-dichlor-1,3,5-triazin, das Kondensat von 2-Chlor-4,6-bis-(4-n-butylamino- 2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)-1,3,5-triazin und 1,2-Bis- (3-aminopropylamino)-ethan, das Kondensat von 2-Chlor-4,6- di-(4-n-butylamino-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)-1,3,5- triazin und 1,2-Bis-(3-aminopropylamino)-ethan, 8-Acetyl- 3-dodecyl-7,7,9,9-tetramethyl-1,3,8-triazaspiro[4.5]decan- 2,4-dion, 3-Dodecyl-1-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)- pyrrolidin-2,5-dion, 3-Dodecyl-1-(1,2,2,6,6-pentamethyl-4- piperidyl)-pyrrolidin-2,5-dion.
2.7. Oxamide, z. B. 4,4'-Dioctyloxyoxanilid, 2,2'-Diethoxyoxanilid, 2,2'-Dioctyloxy-5,5'-di-tert.-butoxanilid, 2,2'- Didodecyloxy-5,5'-di-tert.-butoxanilid, 2-Ethoxy-2'-ethyloxanilid, N,N'-Bis-(3-dimethylaminopropyl)-oxamid, 2-Ethoxy-5-tert.-butyl-2'-ethoxanilid und sein Gemisch mit 2- Ethoxy-2'-ethyl-5,4'-di-tert.-butoxanilid sowie Mischungen von ortho- und para-Methoxy-disubst.-oxaniliden und Mischungen von o- und p-Ethoxy-disubst.-oxaniliden.
2.8. 2-(2-Hydroxyphenyl)-1,3,5-triazine, z. B. 2,4,6-Tris- (2-hydroxy-4-octyloxyphenyl)-1,3,5-triazin, 2-(2-Hydroxy-4- octyloxyphenyl)-4,6-bis-(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin, 2-(2,4-Dihydroxyphenyl)-4,6-bis-(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5- triazin, 2,4-Bis-(2-hydroxy-4-propyloxyphenyl)-6-(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin, 2-(2-Hydroxy-4-octyloxyphenyl)- 4,6-bis-(4-methylphenyl)-1,3,5-triazin, 2-(2-Hydroxy-4-dodecyloxyphenyl)-4,6-bis-(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin, 2-[2-Hydroxy-4-(2-hydroxy-3-butyloxy-propoxy)-phenyl]-4,6- bis-(2,4-dimethyl)-1,3,5-triazin, 2-[2-Hydroxy-4-(2-hydroxy- 3-octyloxy-propyloxy)-phenyl]-4,6-bis-(2,4-dimethyl)-1,3,5- triazin.
3. Metalldesaktivatoren, z. B. N,N'-Diphenyloxamid, N-Salicylal-N'-salicyloylhydrazin, N,N'-Bis-(salicyloyl)-hydrazin, N,N'-Bis-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)- hydrazin, 3-Salicyloylamino-1,2,4-triazol, Bis-(benzyliden)- oxalyldihydrazid, Oxanilid, Isophthaloyldihydrazid, Sebacoylbisphenylhydrazid, N,N'-Diacetyladipoyldihydrazid, N,N'-Bis- (salicyloyl)-oxalyldihydrazid, N,N'-Bis-(salicyloyl)-thiopropionyldihydrazid.
4. Phosphite und Phosphonite, z. B. Triphenylphosphit, Diphenylalkylphosphite, Phenyldialkylphosphite, Tris-(nonylphenyl)-phosphit, Trilaurylphosphit, Trioctadecylphosphit, Distearylpentaerythritdiphosphit, Tris-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-phosphit, Diisodecylpentaerythritdiphosphit, Bis- (2,4-di-tert.-butylphenyl)-pentaerythritdiphosphit, Bis- (2,6-di-tert.-butyl-4-methylphenyl)-pentaerythritdiphosphit, Diisodecyloxypentaerythritdiphosphit, Bis-(2,4-di-tert.- butyl-6-methylphenyl)-pentaerythritdiphosphit, Bis-(2,4,6- tris-(tert.-butylphenyl)-pentaerythrit-diphosphit, Tristearylsorbittriphosphit, Tetrakis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-4,4'-biphenylendiphosphonit, 6-Isooctyloxy-2,4,8,10tetra-tert.-butyl-12H-dibenz[d.g]-1,3,2-dioxaphosphocin, 6- Fluor-2,4,8,10-tetra-tert.-butyl-12-methyl-dibenz[d.g]- 1,3,2-dioxaphosphocin, Bis-(2,4-di-tert.-butyl-6-methylphenyl)-methylphosphit, Bis-(2,4-di-tert.-butyl-6-methylphenyl)- ethylphosphit.
5. Peroxidfänger, z. B. Ester der β-Thiodipropionsäure, z. B. die Lauryl-, Stearyl-, Myristyl- oder Tridecylester, Mercaptobenzimidazol oder das Zinksalz von 2-Mercaptobenzimidazol, Zinkdibutyldithiocarbamat, Dioctadecyldisulfid, Pentaerythrit-tetrakis-(β-dodecylmercapto)-propionat.
6. Polyamid-Stabilisatoren, z. B. Kupfersalze in Kombination mit Jodiden und/oder Phosphorverbindungen und Salze von zweiwertigem Mangan.
7. Basische Co-Stabilisatoren, z. B. Melamin, Polyvinylpyrrolidon, Dicyandiamid, Triallylcyanurat, Harnstoffderivate, Hydrazinderivate, Amine, Polyamide, Polyurethane, Alkalimetallsalze und Erdalkalimetallsalze höherer Fettsäuren, z. B. Calciumstearat, Zinkstearat, Magnesiumbehenat, Magnesiumstearat, Natriumricinoleat und Kaliumpalmitat, Antimonpyrocatecholat oder Zinnpyrocatecholat.
8. Keimbildungsmittel, z. B. 4-tert.-Butylbenzoesäure, Adipinsäure, Diphenylessigsäure.
9. Fülllstoffe und Verstärkungsmittel, z. B. Calciumcarbonat, Silicate, Glasfasern, Talk, Kaolin, Glimmer, Bariumsulfat, Metalloxide und -hydroxide, Ruß, Graphit.
10. Andere Additive, z. B. Weichmacher, Gleitmittel, Emulgiermittel, Pigmente, optische Aufheller, Flammschutzmittel, antistatische Mittel und Treibmittel.
11. Benzofuranone und Indolinone, z. B. die in US-A-4 325 863, US-A-4 338 244, US-A-5 175 312, US-A-5 216 052, US-A-5 252 643, DE-A-43 16 611, DE-A-43 16 622, DE-A-43 16 876, EP-A- 0 589 839 oder EP-A-0 591 102 offenbarten oder 3-[4- (2-Acetoxyethoxy)-phenyl]-5,7-di-tert.-butylbenzofuran-2-on, 5,7-Di-tert.-butyl-3-[4-(2-stearoyloxyethoxy)-phenyl]-benzofuran-2-on, 3,3'-Bis-[5,7-di-tert.-butyl-3-(4-[2-hydroxyethoxy]-phenyl)-benzofuran-2-on], 5,7-Di-tert.-butyl-3-(4- ethoxyphenyl)-benzofuran-2-on, 3-(4-Acetoxy-3,5-dimethylphenyl)-5,7-di-tert.-butylbenzofuran-2-on, 3-(3,5-Dimethyl-4- pivaloyloxyphenyl)-5,7-di-tert.-butylbenzofuran-2-on.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. In den Beispielen sowie in den übrigen Teilen der Beschreibung sind Teile und Prozentangaben, sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht bezogen.

Herstellung der Compatibiliser

Beispiel 1

420 g (2,5 Mol) Cinnamoylchlorid und 215 g (2,5 Mol) Pyrrolidinon werden in 2500 ml wasserfreiem Aceton unter Stickstoffatmosphäre bei 0ºC gelöst. Zu dieser Lösung tropft man 275 g (2,7 Mol) Triethylamin bei 0 bis 5ºC. Die Mischung wird anschließend 1 Stunde bei Raumtemperatur und 1 Stunde bei 55ºC gerührt. Danach wird die Mischung auf 10ºC gekühlt und filtriert und das Aceton durch Destillation bei 80ºC zunächst unter Normaldruck und dann unter Vakuum entfernt. Das so erhaltene viskose Produkt (Ausbeute 531 g; 99% der Theorie) wird aus Hexan/Isopropanol umkristallisiert und besitzt dann einen Schmelzpunkt von 95 bis 96ºC [Verbindung (101)]. Das IR-Spektrum und das NMR-Spektrum stimmen mit der folgenden Struktur überein:

Beispiel 2

90 Teile LDPE (Lupolen 3026 F, erhältlich von BASF, DE) werden 15 min mit 10 Teilen Verbindung (101) von Beispiel 1 unter Zusatz von 0,5 Teilen Dicumylperoxid in einer ölerhitzten Mischkammer bei 200ºC und 46 U/min verknetet. Das gepfropfte LDPE [polymere, N-Pyrrolidinon enthaltende Verbindung (102)], das so erhalten wurde, wird für die folgenden Verwendungsbeispiele eingesetzt.

Beispiel 3

360 g (3,67 Mol) Maleinsäureanhydrid werden zu 570 g (4,42 Mol) 1-(2-Hydroxyethyl)-pyrrolidon im Verlauf von 30 Minuten unter Stickstoffatmosphäre bei 100ºC gegeben. Während der Reaktion wird die Temperatur bei 110 bis 120ºC gehalten und die Mischung anschließend 4 Stunden bei dieser Temperatur stehengelassen. Nach Abkühlen der Reaktionsmischung wird der kristalline Rückstand in 2 l Toluol aufgenommen und 1 Stunde am Rückfluß gekocht. Die Reaktionsmischung wird gekühlt und filtriert. Das Filtrat wird am Vakuumrotationsverdampfer eingeengt. Der Rückstand wird unter Vakuum bei 50ºC getrocknet und ergibt 820 g (98%) Monoester der Maleinsäure mit 1-(2-Hydroxyethyl)-pyrrolidon [Verbindung (103)] der folgenden Struktur

Beispiel 4

240 g einer 50%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung werden zu einer Mischung von 387,5 g 1-(2-Hydroxyethyl)-2-pyrrolidon, 1387,5 g Epichlorhydrin und 8 g einer 50%igen wäßrigen Lösung von Tetrabutylammoniumchlorid zugetropft und bei 50 bis 55ºC und 70 Torr am Rückfluß gekocht. Das Wasser/Epichlorhydrin-Azeotrop wird kontinuierlich während der tropfenweisen Zugabe von NaOH-Lösung abdestilliert. Die Reaktionsmischung wird hiernach weitere 2 Stunden einer azeotropen Destillation unterzogen. Danach wird die Reaktionsmischung gekühlt und filtriert und das Filtrat mit Eisessig auf pH 5 bis 6 eingestellt. Das überschüssiges Epichlorhydrin enthaltende Filtrat wird am Vakuumrotationsverdampfer unterhalb 120ºC eingeengt. Der Rückstand wird bei 175 bis 180ºC/10 mmHg destilliert und ergibt 454 g (82%) N-Pyrrolidonderivat Verbindung (104)] der folgenden Struktur:

Beispiel 5

In allgemeiner Übereinstimmung mit dem Verfahren von Beispiel 2 werden 95 Teile LDPE (Lupolen 3026 F, erhältlich von BASF, DE) 15 min mit 5 Teilen Verbindung (101) von Beispiel 1 unter Zusatz von 0,25 Teilen Dicumylperoxid in einer ölerhitzten Mischkammer bei 200ºC und 46 U/min verknetet. Das so erhaltene gepfropfte LDPE [polymere, N-Pyrrolidinon enthaltende Verbindung (105)] wird für die folgenden Verwendungsbeispiele eingesetzt.

Beispiel 6

In allgemeiner Übereinstimmung mit dem Verfahren von Beispiel 2 werden 90 Teile LDPE (Lupolen 3026 F, erhältlich von BASF, DE) 15 min mit 10 Teilen Verbindung (103) von Beispiel 3 unter Zusatz von 0,5 Teilen Dicumylperoxid in einer ölerhitzten Mischkammer bei 200ºC und 46 U/min verknetet. Das so erhaltene gepfropfte LDPE [polymere, N-Pyrrolidinon enthaltende Verbindung (106)] wird für die folgenden Verwendungsbeispiele eingesetzt.

Beispiel 7

In allgemeiner Übereinstimmung mit dem Verfahren von Beispiel 2 werden 90 Teile LDPE (Lupolen 3026 F, erhältlich von BASF, DE) 15 min mit 10 Teilen Verbindung (104)von Beispiel 4 unter Zusatz von 0,5 Teilen Dicumylperoxid in einer ölerhitzten Mischkammer bei 200ºC und 46 U/min verknetet.
Das so erhaltene gepfropfte LDPE [polymere, N-Pyrrolidinon enthaltende Verbindung (107)] wird für die folgenden Verwendungsbeispiele eingesetzt.

Verwendungsbeispiele

Beispiel 8

Eine Mischung aus Polyamid 6 (Ultramid B 35, erhältlich von BASF, DE) und. LDPE (Lupolen 3026 F, erhältlich von BASF, DE) wird mit Verbindung (102) (Beispiel 2, Compatibiliser) in einem Zwei -Schnecken-Extruder (Haake Rheocord 90) bei 210ºC extrudiert. In einer Spritzformmaschine werden Testproben aus dem so erhaltenen Granulat bei 240ºC hergestellt, und die Schlagzugfestigkeit wird gemäß DIN 53448 bestimmt (Tabelle 1). Tabelle 1

Claims

1. Verwendung von 0,5 bis 50 Gew.-% zumindest einer monomeren oder polymeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung als Compatibiliser für Kunststoffzusammensetzungen, mit der Maßgabe, daß Poly-N-vinylpyrrolidone ausgeschlossen sind.

2. Verwendung gemäß Anspruch 1 einer Verbindung der Formel I

worin

X eine direkte Bindung oder -OCH&sub2;CH&sub2;- ist, worin das Kohlenstoffatom an den Stickstoff gebunden ist,

R für

oder

steht,

R&sub1; Wasserstoff, C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkyl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub4;-Aryl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub3;-Aryl, das substituiert ist durch 1 bis 3 Phenyl- oder C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen; C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl oder C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl, das substituiert ist durch 1 bis 3 C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen, bedeutet,

R&sub2; Wasserstoff, C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkyl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub4;-Aryl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub3;-Aryl, das substituiert ist durch 1 bis 3 Phenyl- oder C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen; C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl oder C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl, das substituiert ist durch 1 bis 3 C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen, bedeutet, und

R&sub3; Wasserstoff, C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkyl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub4;-Aryl, -COOH, C&sub6;&submin;&sub1;&sub3;-Aryl, das substituiert ist durch 1 bis 3 Phenyl- oder C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen; C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl oder C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl, das substituiert ist durch 1 bis 3 C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen, bedeutet.

3. Verwendung gemäß Anspruch 2 einer Verbindung der Formel I, worin R&sub1; und R&sub2; Wasserstoff bedeuten.

4. Verwendung gemäß Anspruch 1 einer polymeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung, erhältlich durch eine radikalisch initiierte Pfropfpolymerisation einer Verbindung der Formel I gemäß Anspruch 2 mit einem organischen Polymeren.

5. Verwendung gemäß Anspruch 1 einer polymeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung, erhältlich durch eine radikalisch initiierte Pfropfpolymerisation einer Verbindung der Formel I gemäß Anspruch 2 mit einem Polyolefin.

6. Verwendung gemäß Anspruch 1 einer polymeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung, enthaltend zumindest 1 Gew.-% der chemisch gebundenen, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung.

7. Polymere, N-Pyrrolidinon enthaltende Verbindung, erhältlich durch radikalisch initiierte Pfropfpolymerisation einer Verbindung der Formel I

worin

X für eine direkte Bindung oder -OCH&sub2;CH&sub2;- steht, worin das Kohlenstoffatom an den Stickstoff gebunden ist,

R für

oder

steht,

R&sub2; Wasserstoff, C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkyl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub4;-Aryl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub3;-Aryl, das substituiert ist durch 1 bis 3 Phenyl- oder C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen; C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl oder C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl, das substituiert ist durch 1 bis 3 C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen, darstellt, und

R&sub3; Wasserstoff, C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkyl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub4;-Aryl, -COOH, C&sub6;&submin;&sub1;&sub3;-Aryl, das substituiert ist durch 1 bis 3 Phenyl- oder C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen; C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl oder C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl, das substituiert ist durch 1 bis 3 C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen, bedeutet, mit einem organischen Polymeren.

8. Polymere, N-Pyrrolidinon enthaltende Verbindung gemäß Anspruch 7, worin das organische Polymere ein Polyolefin ist.

9. Kunststoffzusammensetzung, enthaltend 0,5 bis 50 Gew.% zumindest einer monomeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung der Formel I

worin

R für

oder

steht,

R&sub2; Wasserstoff, C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkyl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub4;-Aryl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub3;-Aryl, das substituiert ist durch 1 bis 3 Phenyl- oder C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkyl gruppen; C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl oder C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl, das substituiert ist durch 1 bis 3 C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen, darstellt, und

R&sub3; Wasserstoff, C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkyl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub4;-Aryl, -COOH, C&sub6;&submin;&sub1;&sub3;-Aryl, das substituiert ist durch 1 bis 3 Phenyl- oder C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen; C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl oder C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl, das substituiert ist durch 1 bis 3 C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen, bedeutet, oder einer N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung, erhältlich durch radikalisch initiierte Pfropfpolymerisation einer Verbindung der Formel I mit einem organischen Polymeren.

10. Kunststoff Zusammensetzung gemäß Anspruch 9, bei der es sich um eine Mischung von Polyethylen und. Polypropylen oder Polyethylen und Polyamid handelt.

11. Kunststoff Zusammensetzung gemäß Anspruch 9, worin die Kunststoff Zusammensetzung ein Recyclat ist.

12. Verfahren zur Verbesserung der Kompatibilität von Kunststoffzusammensetzungen, das die Zugabe von 0,5 bis 50 Gew.-% zumindest einer monomeren oder polymeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindungen zu der Kunststoffzusammensetzung umfaßt, mit der Maßgabe, daß Poly-N-vinylpyrrolidone ausgeschlossen sind.

13. Verfahren zur Verbesserung der Kompatibilität von Kunststoffzusammensetzungen gemäß Anspruch 12, das die Zugabe zu der Kunststoffzusammensetzung von einer monomeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung der Formel I

worin

R für

oder

steht,

R&sub1; Wasserstoff, C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkyl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub4;-Aryl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub3;-Aryl, das substituiert ist durch 1 bis 3 Phenyl- oder C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen; C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl oder C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl, das substituiert ist durch 1 bis 3 C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen bedeutet, R&sub2; Wasserstoff, C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkyl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub4;-Aryl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub3;-Aryl, das substituiert ist durch 1 bis 3 Phenyl- oder C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen; C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl oder C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl, das substituiert ist durch 1 bis 3 C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen, darstellt, und

R&sub3; Wasserstoff, C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkyl, C&sub6;&submin;&sub1;&sub4;-Aryl, -COOH, C&sub6;&submin;&sub1;&sub3;-Aryl, das substituiert ist durch 1 bis 3 Phenyl- oder C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen; C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl oder C&sub5;&submin;&sub7;-Cycloalkyl, das substituiert ist durch 1 bis 3 C&sub1;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylgruppen, bedeutet, oder einer polymeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung, erhältlich durch eine radikalisch initiierte Pfropfpolymerisation einer Verbindung der Formel I mit einem organischen Polymeren, umfaßt.

14. Verfahren zur Verbesserung der Kompatibilität von Kunststoffzusammensetzungen gemäß Anspruch 13, worin R&sub1; und R&sub2; Wasserstoff bedeuten.

15. Verfahren zur Verbesserung der Kompatibilität von Kunststoffzusammensetzungen gemäß Anspruch 12, das die Zugabe zu der Kunststoff Zusammensetzung von einer monomeren, N-Pyrrolidinon enthaltenden Verbindung und eines radikalischen Initiators direkt während der Verarbeitung der Zusammensetzung umfaßt.