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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umkristallisieren
eines Diacetals, insbesondere ein Verfahren zum Umkristallisieren
eines Diacetals, wie eines Sorbitdiacetals, in einer Harzzusammensetzung.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner ein aus Harz geformtes Produkt,
das ein mittels dieses Verfahrens umkristallisiertes Diacetal enthält.
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Stand der
Technik
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Diacetale,
wie Sorbit-Acetalverbindungen, sind dafür bekannt gewesen, als hervorragende
Nukleierungsmittel für
Polyolefinharze zu wirken und dadurch zu der Verbesserung der Steifheit,
der Transparenz und des Glanzes der sich ergebenden Polyolefinharz-Formkörper und
zu der Verbesserung der Effizienz des Formvorgangs beizutragen.
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Gewöhnlich zersetzen
sich Diacetale jedoch oder disproportionieren zu Monoacetal und
Triacetal, wenn sie mit geschmolzenen Polyolefinharzen, die eine
hohe Temperatur haben, gemischt werden, was eine beeinträchtigte
Produktqualität,
wie eine den Formkörpern
verliehene gelbliche Färbung,
zur Folge hat und auch Geruch oder Verschmutzung nach sich zieht,
wodurch sich Probleme der Verschlechterung der Arbeitsumgebung stellen.
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Als
Folge davon sind Versuche unternommen worden, diese Mängel zu
beheben. Zum Beispiel ist ein Verfahren bekannt (offengelegte japanische
Patentveröffentlichung
Nr. 120788/1988), welches die Schritte des Auflösens einer Diacetalverbindung,
wie eines Kondensationsproduktes aus einem aromatischen Aldehyd
und einem mehrwertigen Alkohol mit fünf oder mehr Hydroxylgruppen,
in einem Lösungsmittel
wie Dioxan, Benzol, Xylol und so weiter; Abkühlen der Lösung, um ein Gel zu bilden;
und Gefriertrocknen des erhaltenen Gels, um ein gefriergetrocknetes
Diacetal mit einer besonderen Mikrostruktur zu ergeben, umfasst.
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Das
vorstehende Verfahren hat jedoch zum Beispiel die Nachteile, die
Verwendung teurer Lösungsmittel,
groß dimensionierter
Gefriervorrichtungen und einer speziellen Hochvakuum-Apparatur für Gefriertrocknung
zu erfordern und nicht in hohem Maß produktiv zu sein, weil gewöhnlich nur
eine chargenweise Herstellung möglich
ist.
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Offenbarung
der Erfindung
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Die
Erfinder haben in einem Versuch, Diacetal herzustellen, das von
den vorstehenden Mängeln
frei ist, eingehende Untersuchungen durchgeführt. Im Lauf der Untersuchungen
verfolgten die Erfinder bei dem Durchführen weiterer Untersuchungen
einen anderen Ansatz, unter der Annahme, dass Umkristallisieren
des vorstehenden Diacetals unmittelbar in einem Polyolefinharz die
vorstehenden Mängel
des Diacetals als ein Nukleierungsmittel beheben könnte, um
dadurch seine Nukleierungswirkung zu verbessern.
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Die
Erfinder zogen spezifisch in Betracht, dass die Methode des Umkristallisierens
des Diacetals unmittelbar in einem geschmolzenen Polyolefinharz
eine wirksame Methode sein könnte,
wenn die Methode es ermöglich
könnte,
die Notwendigkeit der Vorbehandlung, wie Reinigung, des Diacetals
zu beseitigen, die optimalen Bedingungen, unter denen das Diacetal
am besten als ein Nukleierungsmittel wirkt, herbeizuführen und
Wege zu finden, die Zersetzung des Diacetals und Verfärbung des
Harzes und so weiter zu beseitigen.
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Die
Untersuchungen der Erfinder ergaben jedoch, dass das Verfahren,
das Diacetal in einem Harz umzukristallisieren, aus den folgenden
Gründen
nicht praktisch gangbar ist: das Diacetal kann sich zersetzen und einen
Geruch freisetzen; das Diacetal kann Disproportionierung zu Monoacetal
und Triacetal erleiden, was die Reinheit des Diacetals verringert;
das Harz kann gelb angefärbt
werden, was zu einer ungleichmäßigen Transparenz
der geschmolzenen Harze führt.
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Um
die gelbliche Verfärbung
der Harze zu verhindern, kann es möglich sein, spezielle kooperative
Stabilisatoren auf Phosphorsäure-Basis
zuzusetzen oder die gelbliche Verfärbung durch eine Lichtstreuung
von blauer Farbe zu maskieren, indem eine kleine Menge eines Pigmentes
zugesetzt wird. Dieses Verfahren erfordert jedoch teure kooperative
Stabilisatoren oder einen komplizierten Arbeitsablauf und bleibt
daher als ein industrielles Verfahren zu verbessern.
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Daher
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Umkristallisieren
einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung auf Diacetalbasis in einem
geschmolzenen Polyolefin vorzuschlagen, in dem Zersetzung und Disproportionierung
des Diacetals und gelbliche Verfärbung
der Harze so weit wie möglich
unterdrückt
werden, und bei welchem der Effekt, Polyolefinharze zu modifizieren,
auf eine billige Weise und in höchstem
Ausmaß hergestellt
wird.
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Die
Erfinder haben ausführliche
Untersuchungen durchgeführt,
um das vorstehende Ziel zu erreichen, und überraschender Weise herausgefunden,
dass die gewünschten
Effekte erreicht werden können,
indem unter spezifischen Bedingungen eine Diacetal-Nukleierungsmittel-Zusammensetzung,
welche einer Vielzahl von spezifischen Anforderungen genügt, in einem
geschmolzenen Polyolefinharz umkristallisiert wird. Die vorliegende
Erfindung ist auf der Grundlage dieser Befunde fertiggestellt worden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Umkristallisieren
von durch die Formel (1) dargestelltem Diacetal bereit,
worin R
1 und
R
2 gleich oder verschieden sind und jeweils
ein Wasserstoffatom, eine C
1-C
4-Alkylgruppe,
eine C
1-C
4-Alkoxygruppe
oder ein Halogenatom darstellen; a und b jeweils eine ganze Zahl
von 1 bis 5 sind; c 0 oder 1 ist; wenn a 2 ist, gegebenenfalls die
beiden Gruppen R
1 mit dem Benzolring, an
den sie gebunden sind, zusammengenommen werden können, um einen Tetralinring
zu bilden; und wenn b 2 ist, gegebenenfalls die beiden Gruppen R
2 mit dem Benzolring, an den sie gebunden
sind, zusammengenommen werden können,
um einen Tetralinring zu bilden,
in einem Polyolefinharz, ohne
dem Polyolefinharz eine gelbliche Färbung zu verleihen,
wobei
das Verfahren die Schritte umfasst von:
- (i)
Erwärmen
und Schmelzen einer Harzzusammensetzung, die (a) ein Polyolefinharz
und (b) eine Nukleierungsmittel-Zusammensetzung, enthaltend mindestens
ein durch die obige Formel (1) dargestelltes Diacetal, umfasst,
bei einer Temperatur von nicht weniger als der Sol-Gel-Übergangstemperatur
während
des Heizzyklus der Harzzusammensetzung, um eine geschmolzene Harzzusammensetzung
zu ergeben, in der die Nukleierungsmittel-Zusammensetzung in dem
geschmolzenen Polyolefinharz gleichmäßig gelöst ist; und
- (ii) Kühlen
der sich ergebenden geschmolzenen Harzzusammensetzung;
wobei
die vorstehende Nukleierungsmittel-Zusammensetzung alle der folgenden
vier Anforderungen erfüllt:
- (A) die vorstehende Nukleierungsmittel-Zusammensetzung enthält 10 bis
5.000 ppm mindestens einer alkalischen Verbindung, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Alkalimetallsalzen, Alkalimetallhydroxiden,
Erdalkalimetallsalzen und Erdalkalimetallhydroxiden und/oder 1.000
bis 80.000 ppm eines organischen Amins;
- (B) die Gesamtmenge von
- (B-1) einem durch die Formel (2) dargestellten aromatischen
Aldehyd worin R3 ein
Wasserstoffatom, eine C1-C4-Alkylgruppe,
eine C1-C4-Alkoxygruppe
oder ein Halogenatom ist; d eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist; wenn
d 2 ist, gegebenenfalls die beiden Gruppen R3 mit
dem Benzolring, an den sie gebunden sind, zusammengenommen werden
können,
um einen Tetralinring zu bilden, und
- (B-2) einem durch die Formel (3) dargestellten Dialkylacetal worin R4 ein
Wasserstoffatom, eine C1-C4-Alkylgruppe,
eine C1-C4-Alkoxygruppe oder
ein Halogenatom ist; R5 eine C1-C3-Alkylgruppe darstellt; e eine ganze Zahl
von 1 bis 5 ist; wenn e 2 ist, gegebenenfalls die beiden Gruppen
R4 mit dem Benzolring, an den sie gebunden
sind, zusammengenommen werden können,
um einen Tetralinring zu bilden,
ist in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
nicht höher
als 400 ppm;
- (C) ist der Wassergehalt der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
nicht höher
als 1 Gew.-%;
- (D) umfasst die Harzzusammensetzung das durch die Formel (1)
dargestellte mindestens eine Diacetal mit einer Konzentration von
0,01 bis 4 Gew.-% auf Basis der Gesamtmenge von dem Polyolefinharz
und dem Diacetal; und
- (E) ist der Anteil von einem oder mehreren Stellungsisomeren
des durch die Formel (1) dargestellten Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung nicht
höher als
0,7 Gew.-%.
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In
der vorliegenden Erfindung ist es auch bevorzugt, dass der Schritt
des Kühlens
der geschmolzenen Harzzusammensetzung in der vorliegenden Erfindung
durchgeführt
wird, indem die geschmolzene Harzzusammensetzung, die eine Temperatur
von nicht weniger als der Sol-Gel-Übergangstemperatur der geschmolzenen
Harzzusammensetzung hat, rasch auf 10 bis 80°C, insbesondere 20–80°C gekühlt wird.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend in Einzelheiten erklärt.
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Polyolefinharze
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In
der vorliegenden Erfindung verwendbare Polyolefinharze sind kristalline
Harze mit einer Kristallinität von
50–100%,
vorzugsweise 15–95%.
Spezifische Beispiele davon sind Polyethylen-basierte Harze, stereoreguläre Polypropylen-basierte
Harze und stereoreguläre
Polybuten-basierte Harze
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Beispiel
der Polyethylen-basierten Harze sind Hochdichte-Polyethylen, Mitteldichte-Polyethylen, Niedrigdichte-Polyethylen,
lineares Niedrigdichte-Polyethylen und Ethylen-Copolymere, die 50
Gew.-% oder mehr an Ethylen enthalten.
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Beispiele
von Polypropylen-basierten Harzen sind Propylen-Homopolymere und
Propylen-Copolymere, die 50 Gew.-% oder mehr an Propylen enthalten.
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Beispiele
von Polybuten-basierten Harzen sind Homopolymere von Buten-1 und
Buten-Copolymere, die 50 Gew.-% oder mehr an Buten-1 enthalten.
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Jedes
der vorstehenden Copolymere kann entweder ein statistisches Copolymer
oder ein Block-Copolymer sein. Die Stereoregularität kann entweder
isotaktisch oder syndiotaktisch sein.
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Verwendbare
Comonomere, welche die vorstehenden Copolymere bilden können, sind
zum Beispiel α-Olefine,
insbesondere C2-C14-α-Olefine,
wie Ethylen, Propylen, Buten, Penten, Hexen, Hepten, Octen, Nonen,
Decen, Undecen, Dodecen und dergleichen; bicylische Monomere wie
1,4-Endomethylencyclohexen, (Meth)acrylate, insbesondere C1-C8-Alkylester von
(Meth)acrylsäure,
wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat oder dergleichen; Vinylacetat,
Maleinsäure
und so weiter.
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Geeignete
Katalysatoren zum Herstellen der vorstehenden Polymere sind nicht
nur Radialkatalysatoren und Ziegler-Natta-Katalysatoren, die allgemein
verwendet werden, sondern auch getragene Ziegler-Natta-Katalysatoren,
umfassend einen Katalysator, der durch Abscheiden einer Übergangsmetallverbindung
(zum Beispiel Titanhalogenide wie Titantrichlorid, Titantetrachlorid
und so weiter) auf einem Träger,
der hauptsächlich
aus Magnesiumhalogenid, wie Magnesiumchlorid, zusammengesetzt ist,
in Kombination mit einer Alkylaluminiumverbindung (zum Beispiel
Triethylaluminium, Diethylaluminiumchlorid und so weiter) hergestellt
ist, oder Metallocen-Katalysatoren.
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Die
empfohlene Schmelzflussgeschwindigkeit (hierin nachfolgend als „MFR, Melt
Flow Rate JIS K 7210-1976) abgekürzt)
der Polyolefin-basierten Harze zur Verwendung in der vorliegenden
Erfindung kann in geeigneter Weise ausgewählt werden, abhängig von
dem zu verwendenden Formungsverfahren und den von dem Formkörper verlangten
physikalischen Eigenschaften. Sie beträgt jedoch gewöhnlich 0,01–200 g/10
min., vorzugsweise 0,05–100
g/10 min. Mischungen von Polyolefin-basierten Harzen mit unterschiedlichen
MFR's werden auch
empfohlen, insofern ihre MFR's
innerhalb des vorstehend spezifizierten Bereiches liegen.
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Die
Nukleierungsmittel-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst,
zusätzlich
zu dem durch die Formel (1) dargestellten Diacetal, (A) eine spezifische
Menge mindestens einer alkalischen Verbindung, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Alkalimetallsalzen, Alkalimetallhydroxiden,
Erdalkalimetallsalzen und Erdalkalimetallhydroxiden und/oder eine
spezifische Menge eines organischen Amins, und (B) ist die Gesamtmengen
von dem durch die Formel (2) dargestellten aromatischen Aldehyd
und dem durch die Formel (3) dargestellten Dialkylacetal und (C)
der Wassergehalt nicht höher
als die jeweiligen spezifischen Mengen.
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Das
Diacetal der vorstehenden Formel (1) können bekannte Diacetale sein,
oder sie können
mittels bekannter Verfahren, wie in dem Europäischen Patent Nr. 497 976 offenbart,
unter Verwendung von Benzaldehyd mit der Gruppe (R1)a
oder der Gruppe (R2)b oder dessen Dialkylacetal
und Sorbit oder Xylit als den Ausgangsmaterialien hergestellt werden.
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Unter
den durch die vorstehende Formel (1) dargestellten Diacetalen kann
die Verbindung erwähnt werden,
in der R1 und R2 gleich
oder verschieden sind und jeweils ein Wasserstoffatom, eine C1-C4-Alkylgruppe,
eine C1-C4-Alkoxygruppe
oder ein Halogenatom darstellen; a und b jeweils eine ganze Zahl
von 1 bis 5 darstellen; und c 0 oder 1 ist.
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Unter
diesen Verbindungen sind die durch die Formel (1) dargestellten
Verbindungen bevorzugt, in denen R1 und
R2 jeweils eine C1-C4-Alkylgruppe oder ein Halogenatom, insbesondere
ein Chloratom, darstellen; a und b jeweils 1 oder 2 oder 3 sind;
und c 1 ist.
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Obwohl
gemäß der vorliegenden
Erfindung verschiedenen Arten von Diacetalen verwendet werden können, sind
diejenigen vorzuziehen, die herkömmlicher
Weise als Nukleierungsmittel für
Polyolefinharze verwendet worden sind. Insbesondere wirksam ist/sind
mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend
aus
1,3:2,4-Bis-O-(benzyliden)-D-sorbit,
1,3:2,4-Bis-O-(p-methylbenzyliden)-D-sorbit,
1,3:2,4-Bis-O-(p-ethylbenzyliden)-D-sorbit,
1,3:2,4-Bis-O-(2,4-dimethylbenzyliden)-D-sorbit,
1,3:2,4-Bis-O-(3,4-dimethylbenzyliden)-D-sorbit,
1,3:2,4-Bis-O-(3,5-dimethylbenzyliden)-D-sorbit,
1,3:2,4-Bis-O-(2,4,5-trimethylbenzyliden)-D-sorbit,
1,3:2,4-Bis-O-(p-chlorbenzyliden)-D-sorbit,
1,3:2,4-Bis-O-(tetrahydronaphthyliden)-D-sorbit,
1,3-O-Benzyliden-2,4-O-(2,4-dimethylbenzyliden)-D-sorbit,
1,3-O-(2,4-Dimethylbenzyliden)-2,4-O-Benzyliden-D-sorbit,
1,3-O-Benzyliden-2,4-O-(3,4-dimethylbenzyliden)-D-sorbit
und
1,3-O-(3,4-Dimethylbenzyliden)-2,4-O-Benzyliden-D-sorbit.
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Unter
diesen Verbindungen ist/sind wirksam mindestens eine Verbindung,
ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus:
1,3:2,4-Bis-O-(Benzyliden)-D-sorbit,
1,3:2,4-Bis-O-(p-methylbenzyliden)-D-sorbit,
1,3:2,4-Bis-O-(p-ethylbenzyliden)-D-sorbit,
1,3:2,4-Bis-O-(2,4-dimethylbenzyliden)-D-sorbit,
1,3:2,4-Bis-O-(3,4-dimethylbenzyliden)-D-sorbit,
1,3:2,4-Bis-O-(2,4,5-trimethylbenzyliden)-D-sorbit
und
1,3:2,4-Bis-O-(p-chlorbenzyliden)-D-sorbit,
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(A)
Die Nukleierungsmittel-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung
enthält,
bezogen auf die Nukleierungsmittel-Zusammensetzung, (i) 10 bis 5000
ppm, vorzugsweise 50–2000
ppm, mindestens einer alkalischen Verbindung, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Alkalimetallsalzen, Alkalimetallhydroxiden, Erdalkalimetallsalzen
und Erdalkalimetallhydroxiden und/oder (ii) 1000 bis 80000 ppm,
vorzugsweise 10000–60000
ppm (1–6
Gew.-%), eines organischen Amins. Vermutlich wirken diese Verbindungen
als Zersetzungsinhibitoren und als Disproportionierungsinhibitoren
für die
Diacetale.
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Zusatz
der mindestens einen alkalischen Verbindung, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Alkalimetallsalzen, Alkalimetallhydroxiden,
Erdalkalimetallsalzen und Erdalkalimetallhydroxiden und/oder des organischen
Amins in einer Menge, die größer ist
als die vorstehend spezifizierten jeweiligen Mengen, zu dem Diacetal
vor dem Umkristallisieren, würde
den Effekt der Unterdrückung
der Zersetzung des Diacetals und der Disproportionierung des Diacetals
während
des Schrittes des Umkristallisierens durch Auflösen und Kühlen des Diacetals, die zu
der Verfärbung
von Matrixharzen führen,
nicht merkbar verbessern.
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Wenn
andererseits die Mengen der Additive kleiner sind als die vorstehend
spezifizierten jeweiligen Mengen, würde der Effekt der Unterdrückung der
Zersetzung und der Disproportionierung des Diacetals während des
Schrittes des Umkristallisierens nicht erzeugt werden, und das Harz
würde deutlich
dazu neigen, eine gelbe Anfärbung
aufzuweisen.
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Beispiele
der vorstehenden alkalischen Verbindungen sind Hydroxide von Alkalimetallen,
wie Kaliumhydroxid; Natriumhydroxid; Lithiumhydroxid; Alkalimetallcarbonate
wie Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat; Alkalimetallsalze von Benzoesäure, wie
Natriumbenzoat und Kaliumbenzoat; Alkalimetallsalze, wie Natriumsalze,
Kaliumsalze oder Lithiumsalze von Kern-substituierten aromatischen
Carbonsäuren
wie Benzoesäure mit
zum Beispiel 1 bis 4, vorzugsweise 1 bis 3 Substituenten, ausgewählt aus
einer C1-C5-Alkylgruppe,
einer C1-C5-Alkoxygruppe
oder einem Halogenatom (zum Beispiel Chloratom, Bromatom, Fluoratom
und so weiter); Kaliumsalz, Natriumsalz und Lithiumsalz von Glutaminsäure; und
Alkalimetallsalze, wie Natriumsalze und Kaliumsalze, von C1-C24-Fettsäuren oder
C2-C24-Hydroxyfettsäuren, speziell Monohydroxyfettsäuren.
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Unter
diesen sind Natriumsalze und Kaliumsalze von C12-C24-Fettsäuren
noch bevorzugter. Beispiele davon sind Natriumlaurat, Natriumstearat,
Natriumbehenat, Natrium-12-hydroxyoctadecanoat und so weiter.
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Unter
derartigen Alkalimetallhydroxiden und Alkalimetallsalzen sind Kaliumhydroxid;
Natriumhydroxid; Lithiumhydroxid, Kaliumcarbonat, Natriumbenzoat;
Natriumsalze oder Kaliumsalze von Benzoesäure mit einer oder mehreren
Alkylgruppen, Alkoxygruppen oder Halogenatomen als der/die Substituent(en),
Kaliumsalze, Natriumsalze und Lithiumsalze von Glutaminsäure; oder
Natriumsalze oder Kaliumsalze von C1-C24-Fettsäuren
oder C2-C24-Hydroxyfettsäuren bevorzugt.
Natriumcarbonat, Kaliumbenzoat und dergleichen werden auch bevorzugt.
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Unter
diesen werden Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Kaliumsalze von aromatischen
Carbonsäuren mit
zum Beispiel einer oder zwei Alkylgruppen (C1-C4), die einen Benzolring substituieren, wie
Kalium-p-methylbenzoat, Kalium-2,4-dimethylbenzoat und so weiter, empfohlen.
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Beispiele
der Erdalkalimetallhydroxide beinhalten Hydroxide von Magnesium
und Calcium. Bevorzugte Erdalkalimetallsalze sind Carbonate von
Magnesium und Calcium, Magnesiumsalze und Calciumsalze von bekannten
organischen Carbonsäuren,
speziell Calciumsalze und Magnesiumsalze von C12-C24-Fettsäuren.
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Empfehlenswerte
organische Amine sind N,N-Diethanol-(C12-C24)-Alkylamin, N,N-Di-(C12-C24)-alkylmethylamin und so weiter. Speziell
N,N-Diethanolstearylamin, N,N-Diethanolbehenylamin
und N,N-Distearylmethylamin sind noch empfehlenswerter.
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(B)
Die Gesamtmenge der Aldehyde, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus dem durch die vorstehende Formel (2) dargestellten aromatischen
Aldehyd und dem durch die Formel (3) dargestellten Dialkylacetal,
die in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
enthalten sind, ist nicht höher
als 400 ppm, vorzugsweise nicht höher als 200 ppm, noch bevorzugter
nicht höher
als 100 ppm.
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Das
heißt,
der durch die Formel (2) dargestellte aromatische Aldehyd und das
durch die allgemeine Formel (3) dargestellte Dialkylacetal müssen in
der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung nicht vorhanden sein. Wenn
nur einer von dem aromatischen Aldehyd und dem Dialkylacetal in
der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
enthalten ist, beträgt
dessen Menge 400 ppm oder weniger. Wenn sowohl der aromatische Aldehyd
wie auch das Dialkylacetal enthalten sind, beträgt die Gesamtmenge 400 ppm
oder weniger.
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Wenn
die vorstehende Menge 400 ppm übersteigt,
werden die Harzzusammensetzung oder die sich ergebenden Harz-Formkörper, die
umkristallisiertes Diacetal enthalten, in einem größeren Maß gelb angefärbt, und
die Menge an zersetztem Aldehyd wird in unerwünschter Weise erhöht.
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Um
die Gesamtmenge der Aldehyde, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus dem durch die Formel (2) dargestellten aromatischen Aldehyd
und dem durch die Formel (3) dargestellten Dialkylacetal, auf 400 ppm
zu begrenzen, können
verschiedene Verfahren verwendet werden. Ein solches Verfahren kann
Reinigen durch Extraktion, zum Beispiel durch Waschen des Diacetals
unmittelbar nach der Herstellung, mit Wasser oder einem geeigneten
organischen Lösungsmittel
wie n-Hexan, Toluol,
Xylol, Methanol, Ethanol, Isopropanol, Cyclohexan und so weiter
umfassen; oder es kann Trocknen des Diacetals unmittelbar nach der
Herstellung unter vermindertem Druck, um den vorstehenden aromatischen
Aldehyd und Dialkylacetal aus dem System zu entfernen, bis deren
Konzentration nicht höher
als die vorstehend erwähnte
Konzentration wird, umfassen.
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(C)
Der Wassergehalt der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung ist nicht
höher als
1 Gew.-%, vorzugsweise nicht höher
0,3 Gew.-%. Wenn der Wassergehalt höher als 1 Gew.-% ist, werden
Harzzusammensetzungen, die umkristallisiertes Diacetal enthalten,
in einem höheren
Maß gelb
angefärbt,
und die Menge an zersetztem Aldehyd wird unerwünschter Weise erhöht.
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Verschiedene
Verfahren können
verwendet werden, um den Wassergehalt der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
auf 1 Gew.-% oder weniger zu begrenzen. Ein typisches Verfahren
beinhaltet, die Nukleierungsmittel-Zusammensetzung, die dem Umkristallisieren
unterworfen werden soll, unter vermindertem Druck und bei einer
bei 40°C
bis 100°C
gehaltenen Temperatur zu trocknen, oder die Reinigung durchzuführen, indem
ein hydrophiles organisches Lösungsmittel,
wie ein niedriger Alkohol, verwendet wird. Obwohl es kompliziert
ist, kann auch ein anderes Verfahren verwendet werden, welches umfasst,
die Nukleierungsmittel-Zusammensetzung, die der Umkristallisierung
unterworfen werden soll, in einem Lösungsmittel wie Methanol, Isopropanol
oder dergleichen zu suspendieren, um eine Aufschlämmung zu
bilden, und dann die Aufschlämmung zu
filtrieren, gefolgt von Trocknung.
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In
diesem Stadium kann (i) mindestens eine alkalische Verbindung, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Alkalimetallsalzen, Alkalimetallhydroxiden,
Erdalkalimetallsalzen und Erdalkalimetallhydroxiden und/oder (ii)
einem organischen Amin, die im vorstehenden Abschnitt (A) erwähnt wurde,
im Voraus in dem vorstehenden Lösungsmittel
gelöst
werden, so dass die spezifischen Menge(n) der Komponente(n) (i) und/oder
(ii) in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung enthalten sein können.
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Das
Verfahren zur Herstellung der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders
beschränkt,
und kann zum Beispiel das gleichmäßige Vermischen eines durch
die vorstehende Formel (1) dargestellten Diacetals, wobei die Gesamtmenge
des durch die Formel (2) dargestellten aromatischen Aldehyds und
des durch die Formel (3) dargestellten Dialkylacetals 400 ppm oder
weniger, vorzugsweise 200 ppm oder weniger beträgt, mit der spezifischen Menge
der mindestens einen alkalischen Verbindung, die aus der Gruppe
bestehend aus Alkalimetallsalzen, Alkalimetallhydroxiden, Erdalkalimetallsalzen
und Erdalkalimetallhydroxiden und/oder (ii) einem organischen Amin
ausgewählt
ist, und Einstellen des Wassergehaltes der sich ergebenden Mischung
auf 1 Gew.-% oder weniger umfassen.
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Ferner
ist es, gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, (E) vorzuziehen, dass der Anteil der
Stellungsisomeren des durch die Formel (1) dargestellten Diacetals
in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung 0,7 Gew.-% oder weniger,
noch bevorzugter 0,4 Gew.-% oder weniger ist.
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Hierin
beziehen sich die Stellungsisomere des durch die Formel (1) dargestellten
Diacetals auf Strukturisomere, in denen zwei Benzylidengruppen an
andere Positionen als 1,3:2,4- gebunden sind, wie 1,2:3,4-Bis-O-(benzyliden)-D-sorbit,
1,2:3,4-Bis-O-(3,4-dimethylbenzyliden)-D-sorbit und 1,2:3,4-Bis-O-(p-methylbenzyliden)-D-sorbit.
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Die
Menge derartiger Stellungsisomeren des Diacetals ist die Menge,
die durch vollständiges
Extrahieren der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung gemessen wird,
indem zum Beispiel Cyclohexan zum Beispiel mittels 4 bis 12 Stunden
langer Soxleth-Extraktion verwendet wird, die Zusammensetzung an
der Atmosphäre
filtriert wird, das Filtrat getrocknet wird und der Rückstand
mittels Gaschromatographie analysiert wird.
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Wenn
die Menge der Stellungsisomere größer als 0,7 Gew.-%, speziell
größer als
0,8 Gew.-% ist, neigen die Harzzusammensetzungen dazu, in einem
etwas größeren Maß gelb gefärbt zu werden,
und die Menge des zersetzen Aldehyds neigt dazu, zuzunehmen.
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Der
Anteil der Stellungsisomere des Diacetals kann zum Beispiel mittels
einem der folgenden Verfahren auf 0,7 Gew.-% oder darunter beschränkt werden:
Dispergieren der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung der vorliegenden
Erfindung in warmem Wasser, gefolgt von Filtration, oder Waschen
der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
mit einem organischen Lösungsmittel
wie Methanol, Hexan oder dergleichen; oder selektives Hydrolysieren
der Stellungsisomere unter Verwendung von einem sauren Katalysator,
wie Paratoluolsulfonsäure,
Schwefelsäure
oder Phosphorsäure,
in einer Aufschlämmung,
die während
der Herstellung des Diacetals erhalten wurde und die das gebildete
Diacetal als in einem organischen Lösungsmittel, wie Toluol, Xylol
oder Cyclohexan, oder in Wasser, die als die Reaktions-Lösungsmittel
dienen, dispergiert enthält,
wobei die Stellungsisomeren in dem organischen Lösungsmittel, das als das Reaktions-Lösungsmittel
dient, gelöst sind
oder in Wasser, das als das Dispersions-Lösungsmittel dient, dispergiert
sind.
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Umkristallisieren
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Nach
dem Herstellen der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung, so dass die
vorstehenden Anforderungen (A), (B) und (C) erfüllt werden können, wird
die Nukleierungsmittel-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung
mit einem Polyolefinharz gemischt, um eine Harzzusammensetzung zu
ergeben. Indem die auf diese Weise erhaltene Harzzusammensetzung
(1) einem Schritt des Herstellens einer geschmolzenen Harzzusammensetzung
und (2) einem Schritt des Kühlens
des geschmolzenen Harzes unter jeweils spezifischen Bedingungen
unterworfen wird, werden in dem Polyolefinharz Diacetal-Kristalle
in der Form von Fibrillen gebildet, die einen Durchmesser in der
Größenordnung
von Nanometern haben, ohne dem Polyolefinharz eine gelbliche Färbung zu
verleihen.
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Spezifisch
wird beim Kühlen
der geschmolzenen Harzzusammensetzung gemäß dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung das Diacetal umkristallisiert, was Kristalle in der Form
von Protofibrillen oder eine Mischung von Protofibrillen und gebündelten
Kristallen, die aus einer Vielzahl von zusammengestellten Protofibrillen
bestehen, ergibt.
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In
dieser Beschreibung und den Ansprüchen wird auf Kristalle in
der Form von Protofibrillen und auf Kristalle in der Form von Bündeln kollektiv
als „Fibrillen" Bezug genommen.
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Diese
Fibrillen liegen typischerweise im Bereich von 9 bis 1000 nm, insbesondere
9 bis 400 nm, an Querschnittsdurchmesser senkrecht zur Längsrichtung
der Fibrille. Die Fibrillen bilden ein grobes Netzwerk in der Polyolefin-Matrix.
-
In
dieser Beschreibung und den Ansprüchen soll mit den verwendeten
Ausdrücken „Protofibrillen", „Bündel" oder „gebündelte Kristalle" das folgende bedeutet
werden:
-
Unter
den Diacetal-Kristallen in der Form von Fibrillen, wie vorstehend
beschrieben, werden die kleinsten Kristalle, die in einer nicht
zusammengestellten Form vorliegen, speziell einzelne Fibrillen,
die typischer Weise etwa 9 bis 20 nm im Querschnittsdurchmesser
senkrecht zu der Längsrichtung
der Fibrille sind, „Protofibrillen" genannt.
-
Zusätzlich werden
unter den Diacetal-Kristallen in der Form von Fibrillen, wie vorstehend
beschrieben, die Kristalle, die aus einer Vielzahl der vorstehenden
Protofibrillen zusammengesetzt sind, welche in Bündeln zusammengestellt sind
und die typischer Weise etwa 20 bis 1000 nm, insbesondere 20 bis
400 nm, im Querschnitt senkrecht zu der Längsrichtung der Fasern des
Bündels
sind, „Bündel" oder „gebündelte Kristalle" genannt.
-
Ferner
wird in dieser Beschreibung und diesen Ansprüchen auf den Durchmesser des
Querschnitts senkrecht zu der Längsrichtung
der Protofibrillen, von Bündeln
oder gebündelten
Kristallen oder von Fibrillen der Bequemlichkeit halber einfach
als „Durchmesser" Bezug genommen.
-
(1) Schritt A der Herstellung
einer geschmolzenen Harzzusammensetzung
-
In
dem Umkristallisierverfahren der vorliegenden Erfindung wird zuerst
die Nukleierungsmittel-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung,
welche die vorstehenden Anforderungen (A), (B) und (C) erfüllt, gleichmäßig in einer
Schmelze des Polyolefins gelöst,
um eine geschmolzene Harzzusammensetzung bereitzustellen.
-
In
der vorliegenden Erfindung wird (D) die Menge des durch die Formel
(1) dargestellten Diacetals auf 0,01 bis 4 Gew.-%, vorzugsweise
0,05 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Polyolefinharzes und
des durch die Formel (1) dargestellten Diacetals, eingestellt. Das
Diacetal wird dann unter bestimmten Bedingungen in dem geschmolzenen
Polyolefin umkristallisiert.
-
Diese
Vorgehensweise macht es möglich,
die umkristallisierten Diacetal-Kristalle, welche die Protofibrillen
mit etwa 9 bis 20 nm Durchmesser umfassen, in einem höheren Anteil
in Bezug auf die Menge aller Fibrillen (das heißt, Protofibrillen und gebündelte Kristalle)
in dem Polyolefinharz bereitzustellen.
-
Je
höher der
Anteil der Protofibrillen mit kleinerem Durchmesser ist, desto höher ist
die Oberfläche
der Diacetal-Kristalle pro Gewichtseinheit, und das wäre dann
der Grund, warum die Nukleierungseffekte verbessert werden.
-
Wenn
die Konzentration des durch die vorstehende Formel (1) dargestellten
Diacetals niedriger als 0,01 Gew.-% ist, werden die gewünschten
Nukleierungseffekte nicht hergestellt. Wenn andererseits die Konzentration
höher als
4 Gew.-% ist, werden die durch Umkristallisieren in dem Harz gebildeten
Fibrillen sehr groß im
Durchmesser, egal wie die Bedingungen beim Umkristallisieren sind,
und folglich streuen sie Licht, was die Transparenz des Harzes beinträchtigt,
und verringern deutlich die Nukleierungseigenschaften.
-
Gegebenenfalls
kann die Nukleierungsmittel-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung
in Kombination mit anderen Additiven für Polyolefin, die in herkömmlicher
Weise auf dem technischen Gebiet bekannt waren, innerhalb des Geltungsbereiches
der Ziele der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
-
Als
solche Additive für
Polyolefine können
verschiedene Additive erwähnt
werden, zum Beispiel die in den „Tabellen der Positivlisten
der Additive", herausgegeben
von der Japan Hygienic Olefin and Styrene Plastic Association (Januar
1995) aufgelisteten. Spezifische Beispiele sind Stabilisatoren (Metallverbindungen,
Epoxyverbindungen, Stickstoffverbindungen, Phosphorverbindungen,
Schwefelverbindungen und so weiter), UV-Absorber (Benzophenon-basierte
Verbindungen, Benzotriazol-basierte Verbindungen und so weiter),
Antioxidantien (Phenol-basierte Verbindungen, Phosphit-basierte
Verbindungen, Schwefel-basierte Verbindungen und so weiter), Tenside
(Monoglyceride höherer
Fettsäuren,
Polyoxyethylenalkylether und so weiter), Gleitmittel oder Neutralisatoren
(aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Paraffine und Wachse, Metallsalze
(Al, Zn) von C8-C22 – höheren Fettsäuren, C12-C22 – höhere Alkohole,
Polyglycole, Ester von einer C4-C22 – höheren Fettsäure und
einem C4-C18 – aliphatischen
einwertigen Alkohol, Amide von C8-C22 – höheren Fettsäuren, Siliconöle, Kolophoniumderiavte
und so weiter), Füllstoffe
(Talkum, Hydrotalcit, Glimmer, Zeolith, Perlit, Diatomeenerde, Glasfaser
und so weiter), Blasmittel, Hilfsblasmittel und Polymeradditive,
und sie beinhalten zusätzlich verschiedene
Additive wie Vernetzungsmittel, Vernetzungsbeschleuniger, Flammschutzmittel,
Dispergiermittel, Verarbeitungshilfsmittel und so weiter.
-
Unter
den vorstehenden Additiven ist es bevorzugt, dass ein Monoglycerid
einer C12-C22 – höheren Fettsäure oder
ein Amid einer C12-C22 – höheren Fettsäure in einem
Anteil von 5 bis 100 Gew.-%, insbesondere 10 bis 50 Gew.-%, bezogen
auf die Nukleierungsmittel-Zusammensetzung, verwendet wird, denn
dessen Verwendung verbessert die Transparenz des Harzes.
-
Die
geschmolzene Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann
zum Beispiel hergestellt werden durch gleichmäßiges Trocken-Mischen der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
der vorliegenden Erfindung, eines Polyolefinharzes und wenn gewünscht den
vorstehenden, bekannten Additiven für Polyolefinharze mit einem
herkömmlichen
Mischer, wie einem Henschel-Mischer, bei Raumtemperatur, um eine
Harzzusammensetzung zu ergeben; Erwärmen und Schmelzen der sich
ergebenden Harzzusammensetzung bei einer Temperatur von nicht weniger
als der Sol-Gel-Übergangstemperatur
der Harzzusammensetzung, die in Abhängigkeit von der Menge an Diacetal
und anderen Faktoren unterschiedlich ist, zum Beispiel bei einer
Temperatur von etwa 140 bis 270°C,
vorzugsweise 180 bis 260°C;
und gleichmäßiges Auflösen der
Nukleierungsmittel-Zusammensetzung in dem geschmolzenen Polyolefinharz.
-
Hierin
bedeutet Sol-Gel-Übergangstemperatur
während
des Heizzyklus die Temperatur, die mittels der folgenden Vorgehensweise
bestimmt wird. Zuerst werden ein Polyolefinharz, eine Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
und wenn gewünscht
die vorstehenden Additive trockenvermischt. Die sich ergebende Harzzusammensetzung
wird erwärmt,
um eine gleichmäßige, geschmolzene
Harzzusammensetzung zu ergeben, die dann 20 Minuten lang bei 140°C bis 150°C gehalten
wird, um ein Gel zu bilden. Das Gel bei 140°C bis 150°C wird wieder erwärmt. Dann
wird die Temperatur gemessen, bei welcher das Gel eine gleichmäßige, geschmolzene
Harzzusammensetzung (ein Sol) wird. Auf diese Temperatur wird als
die Sol-Gel-Übergangstemperatur während des
Heizzyklus Bezug genommen.
-
Die
Sol-Gel-Übergangstemperatur
der vorstehenden Harzzusammensetzung kann leicht unter Verwendung
eines Rheometers bestimmt werden [siehe zum Beispiel Toshiaki Kobayashi
et al., Journal of the Society of Rheology, Japan, 18, (1), 44 (1990)].
-
Die
Sol-Gel-Übergangstemperatur
kann in Abhängigkeit
von der Art des Harzes und der Art und Zusammensetzung der Additive,
die wenn dies so gewünscht
wird zugegeben werden, unterschiedlich sein. Zum Beispiel ist die
Sol-Gel-Übergangstemperatur
während
des Heizzyklus einer Harzzusammensetzung, welche zum Beispiel 0,1
bis 0,5 Gew.-% des Diacetals und mindestens 90 Gew.-% eines Harzes,
bezogen auf die Harzzusammensetzung, enthält, gewöhnlich etwa 190 bis 230°C, wenn das
Harz ein Polypropylenharz ist, etwa 170 bis 220°C, wenn das Harz eine Polyethylenharz
ist, und etwa 190 bis 220°C,
wenn das Harz ein Polybuten-1-Harz
ist.
-
(2) Umkristallisierschritt
-
Das
Umkristallisierverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst einen Schritt des Kühlens der vorstehenden geschmolzenen
Harzzusammensetzung.
-
Die
Temperatur der geschmolzenen Harzzusammensetzung und die Temperatur,
bei welcher die geschmolzene Harzzusammensetzung gekühlt wird,
können
aus einem verhältnismäßig weiten
Bereich ausgewählt
werden. Unter dem Gesichtspunkt, durch Steuern des Umkristallisierschrittes
Diacetal-Kristalle in der Form von Fibrillen mit einem Durchmesser
in der Größenordnung
von Nanometern (etwa 9 bis 1000 nm) bereitzustellen, ohne dem Polyolefinharz
eine gelbe Färbung
zu geben, und im Hinblick darauf, optimale Nukleierungsbedingungen
zu erreichen, ist es jedoch bevorzugt, dass die geschmolzene Harzzusammensetzung bei
einer Temperatur nicht niedriger als die Sol-Gel-Übergangstemperatur
während
des Heizzyklus der Harzzusammensetzung hergestellt wird und die
geschmolzene Harzzusammensetzung schnell auf etwa 10°C bis 80°C, insbesondere
20 bis 80°C,
vorzugsweise 25 bis 50°C
gekühlt
wird.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Harzzusammensetzung, welche
die Nukleierungsmittel-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung,
ein Polyolefinharz und wenn gewünscht
die vorstehenden bekannten Additive für Polyolefinharze enthält, auf
eine Temperatur nicht niedriger als die Sol-Gel-Übergangstemperatur während des
Heizzyklus der Harzzusammensetzung erwärmt, bis die Harzzusammensetzung
eine gleichmäßige Lösung (Sol-Zustand)
wird, um eine geschmolzene Harzzusammensetzung zu ergeben, und danach
wird der Schritt des Umkristallisierens des Diacetals durchgeführt, indem
die geschmolzene Harzzusammensetzung unter der Bedingung einer schnellen
Abkühlung,
in welcher die Formtemperatur auf etwa 10 bis 80°C, insbesondere auf etwa 20
bis 80°C,
vorzugsweise auf etwa 25 bis 50°C
eingestellt wird, Spritzguss- oder pressgeformt wird, oder der Schritt
des Umkristallisierens des Diacetals wird durch Extrusionsformen
der geschmolzenen Harzzusammensetzung unter Bedingungen schneller
Kühlung,
bei welchen die Kühlwalzentemperatur
oder die Kühlwassertemperatur
auf die gleiche Temperatur (etwa 10 bis 80°C, insbesondere etwa 20 bis
80°C, vorzugsweise
etwa 25 bis 50°C)
eingestellt wird, durchgeführt. Dann
können
in den sich ergebenden Harz-Formprodukten die Diacetal-Kristalle,
welche aus Protofibrillen bestehen, die im Durchmesser in dem Bereich
von 9 bis 20 nm liegen, oder Diacetal-Kristalle, in denen der Anteil solcher
Protofibrillen mit Bezug auf alle Fibrillen 50 Vol.-% oder mehr
ist, bereitgestellt werden.
-
Die
von den Erfindern durchgeführten
Untersuchungen haben ergeben, dass (i) wenn das in den Harz-Formkörpern vorliegende
umkristallisierte Diacetal im Wesentlichen aus den vorstehenden
Protofibrillen mit 9 bis 20 nm Durchmesser besteht, und (ii) wenn
das in den Harz-Formkörpern
vorliegende umkristallisierte Diacetal in der Form von gemischten
Kristallen ist, die mindestens 50 Vol.-% der Protofibrillen mit
9 bis 20 nm Durchmesser umfassen und zusätzlich gebündelte Kristalle umfassen,
die aus den zusammengestellten Protofibrillen zusammengesetzt sind
(und gegebenenfalls die Protofibrillen mit Durchmessern außerhalb
des vorstehend spezifizierten Bereiches umfassen), ganz besonders
hervorragende Nukleierungseffekte, wie verbesserte physikalische
Eigenschaften einschließlich
Transparenz, Glanz und Zugfestigkeit der sich ergebenden Harz-Formkörper, erhöhte Kristallisationsgeschwindigkeit
der Polyolefinharze oder dergleichen in höchstem Ausmaß erzeugt
werden.
-
Um
solche hervorragenden Nukleierungseffekte herzustellen, ist es die
erste Priorität,
die Temperatur der geschmolzenen Harzzusammensetzung auf eine Temperatur
zu regeln, die nicht niedriger als die Sol-Gel-Übergangstemperatur während des
Heizzyklus der Harzzusammensetzung ist, wie vorstehend beschrieben.
Wenn die Temperatur der geschmolzenen Harzzusammensetzung niedriger
als die Sol-Gel-Übergangstemperatur
während
des Heizzyklus ist, wird zum Beispiel die Transparenz der erhaltenen
Formkörper erniedrigt,
so dass die Nukleierungseffekte nicht vollständig hergestellt werden.
-
Um
die vorstehenden hervorragenden Nukleierungseffekte herzustellen,
ist es auch wichtig, dass während
des Umkristallisierschrittes die spezifischen Kühlungsbedingungen verwendet
werden müssen.
Das heißt
mit Bezug auf die vorstehenden Temperaturbedingungen in dem Umkristallisierschritt
der vorliegenden Erfindung, dass wenn die Kühltemperatur in dem Kühlungsschritt,
wie die Formtemperatur beim Spritzguss oder beim Pressformen oder
die Kühlwasentemperatur
oder die Kühlwassertemperatur
beim Extrusionsformen, auf eine Temperatur höher als 90°C eingestellt wird, dann die
Neigung zunimmt, dass die Durchmesser der sich ergebenden Fibrillen
20 nm übersteigen,
vermutlich weil die Umkristallisation in einem Nicht-Gleichgewichtszustand
unter einem kleinen Temperaturgradienten stattfindet, mit dem Ergebnis
dass der Nukleierungseffekt verringert wird und die Transparenz
des Harzes nicht sehr erfolgreich verbessert wird. Wenn außerdem die
Formtemperatur oder Kühlwalzentemperatur
oder Kühlwassertemperatur
auf eine Temperatur niedriger als 10°C eingestellt wird, wird der
Nukleierungseffekt erniedrigt und die Transparenz des Harzes ist schwierig
zu verbessern, vermutlich weil die Geschwindigkeit der molekularen
Diffusion des geschmolzenen Harzes erniedrigt wird.
-
Im
Hinblich auf das Vorstehende stellt die vorliegende Erfindung ein
Verfahren zum Umkristallisieren von Diacetal oder ein Verfahren
zum Herstellen einer geformten Harzzusammensetzung bereit, wobei
das Verfahren das Erwärmen
der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung auf eine Temperatur
von nicht weniger als ihre Sol-Gel-Übergangstemperatur während des
Heizzyklus in einer Spritzgussapparatur, einer Pressformapparatur
oder einer Extrusions-Formapparatur, um eine geschmolzene Harzzusammensetzung
zu ergeben, und Spritzgießen,
Pressformen oder Extrudieren der geschmolzenen Harzzusammensetzung
unter einem großen
Temperaturgradienten durch schnelles Abkühlen der geschmolzenen Harzzusammensetzung auf
eine Temperatur von 10 bis 80°C
umfasst.
-
Herstellung von Pellets
aus der Polyolefinharz-Zusammensetzung
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann mittels des vorstehenden Extrusionsformverfahrens
ein Strang erhalten werden, und daher können durch Kühlen und
Schneiden des Stranges Pellets aus der Harzzusammensetzung (auf
die hierin nachfolgend als „Pellets" Bezug genommen wird),
umfassend Kristalle des umkristallisierten Diacetals in der Form
von Fibrillen, erhalten werden.
-
Daher
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von
Pellets bereit, umfassend die Schritte des Erwärmens einer Harzzusammensetzung,
welche die Nukleierungsmittel-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung
enthält,
auf eine Temperatur, die nicht weniger als ihre Sol-Gel-Übergangstemperatur während des
Heizzyklus ist, um eine geschmolzene Harzzusammensetzung zu ergeben;
und des Durchführens
von Extrusionsformen über
den Umkristallisierschritt gemäß der vorliegenden
Erfindung, in dem die geschmolzene Harzzusammensetzung schnell gekühlt wird,
vorzugsweise schnell auf 10–80°C, insbesondere auf
20–80°C, gekühlt wird.
-
Noch
spezifischer stellt die vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur
Herstellung von Polyolefinharz-Pellets bereit, welches ein durch
die vorstehende Formel (1) dargestelltes Diacetal in der Form von
Fibrillen umfasst, das in dem Polyolefinharz umkristallisiert ist
und das im wesentlichen frei von einer gelblichen Färbung ist,
wobei das Verfahren die Schritte umfasst von:
- (i)
Erwärmen
und Schmelzen einer Harzzusammensetzung umfassend (a) ein Polyolefinharz
und (b) eine Nukleierungsmittel-Zusammensetzung, enthaltend mindestens
eines des durch die Formel (1) dargestellten Diacetals bei einer
Temperatur von nicht weniger als der Sol-Gel-Übergangstemperatur während des Heizzyklus
der Harzzusammensetzung, um dadurch eine geschmolzene Harzzusammensetzung
herzustellen, in der die vorstehende Nukleierungsmittel-Zusammensetzung gleichmäßig in dem
geschmolzenen Polyolefinharz gelöst
ist;
- (ii) Extrudieren der auf diese Weise erhaltenen geschmolzenen
Harzzusammensetzung und Kühlen
des Extrudats (allgemein auf 10–80°C, insbesondere
20–80°C, vorzugsweise
25–50°C); und
- (iii) Schneiden des so erhaltenen Strangs des Polyolefinharzes
enthaltend das umkristallisierte Diacetal,
wobei
- (A) die vorstehende Nukleierungsmittel-Zusammensetzung 10 bis
5000 ppm mindestens einer alkalischen Verbindung, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Alkalimetallsalzen, Alkalimetallhydroxiden,
Erdalkalimetallsalzen und Erdalkalimetallhydroxiden und/oder 1000
bis 80000 ppm eines organischen Amins enthält;
- (B) die Gesamtmenge von
- (B-1) einem durch die Formel (2) dargestellten aromatischen
Aldehyd worin R3 ein
Wasserstoffatom, eine C1-C4-Alkylgruppe,
eine C1-C4-Alkoxygruppe oder
ein Halogenatom darstellt; d eine ganze Zahl von 1 bis 5, vorzugsweise
1 bis 3 ist; und wenn d 2 ist, gegebenenfalls die beiden Gruppen
R3 mit dem Benzolring, an den sie gebunden
sind, zusammengenommen werden können,
um einen Tetralinring zu bilden, und
- (B-2) einem durch die Formel (3) dargestellten Dialkylacetal worin R4 ein
Wasserstoffatom, eine C1-C4-Alkylgruppe,
eine C1-C4-Alkoxygruppe oder
ein Halogenatom darstellt; R5 eine C1-C3-Alkylgruppe
darstellt; e eine ganze Zahl von 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 3 ist;
und wenn e 2 ist, gegebenenfalls die beiden Gruppen R4 mit
dem Benzolring, an den sie gebunden sind, zusammengenommen werden
können,
um einen Tetralinring zu bilden,
in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
nicht höher
als 400 ppm, vorzugsweise nicht höher als 200 ppm ist;
- (C) der Wassergehalt der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
nicht höher
als 1 Gew.-% ist; und
- (D) die Harzzusammensetzung 0,01 bis 4 Gew.-% des durch die
Formel (1) dargestellten Diacetals, bezogen auf die Gesamtmenge
von dem Polyolefinharz und dem Diacetal, enthält.
-
Gemäß dieser
Vorgehensweise wird die Effizienz der Herstellung (die Geschwindigkeit)
der Pellets wegen der Nukleierungswirkungen der umkristallisierten
Diacetale beachtlich erhöht.
Außerdem
verkürzt
die Verwendung der vorstehenden Pellets in einem Formverfahren stark
den Zeitraum des Verarbeitungszyklus, und gibt den Formkörpern im
Wesentlichen keine gelblichen Verfärbungen.
-
Verarbeitung unter Verwendung
der Pellets aus der Polyolefinharz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung
-
Fernerhin
haben die Untersuchungen der Erfinder ergeben dass, egal welche
Art von Formverfahren verwendet wird, durch schnelles Kühlen unter
den vorstehend spezifizierten Bedingungen der geschmolzenen Harzzusammensetzung,
welche die Nukleierungsmittel-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung
als gleichmäßig darin
mit der vorstehend spezifizierten Konzentration gelöst enthält, das
in der geschmolzenen Harzzusammensetzung enthaltene Diacetal umkristallisiert
wird, und die erhaltenen Formkörper
die gewünschten
Diacetal-Kristalle enthalten, insbesondere die Diacetal-Kristalle,
welche 50 Vol.-% oder mehr, bezogen auf alle Fibrillen, an Protofibrillen
mit 9 bis 20 nm Durchmesser umfassen, und die ferner gebündelte Kristalle,
bestehend aus den in der Form von Bündeln zusammengestellten Protofibrillen
(die ferner Protofibrillen mit einem Durchmesser von größer als
20 nm umfassen können)
umfassen. Überdies
wurde gefunden, dass die sich ergebenden Formkörper im Wesentlichen frei von
einer gelblichen Färbung
sind.
-
Folglich
können
Formkörper,
die umkristallisiertes Diacetal enthalten und im Wesentlichen frei
von einer gelblichen Färbung
sind, durch Spritzguss-, Press- oder Extrusionsformen der geschmolzenen
Harzzusammensetzung, die eine Temperatur von nicht weniger als der
Sol-Gel-Übergangstemperatur
während
des Heizzyklus der Harzzusammensetzung hat und die Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
der vorliegenden Erfindung enthält,
unter Verwendung einer Spritzgussapparatur, einer Pressformapparatur
oder einer Extrusions-Formapparatur, in welcher die geschmolzene
Harzzusammensetzung schnell auf allgemein 10–80°C, insbesondere 20–80°C, vorzugsweise
25–50°C abgekühlt wird,
bereitgestellt werden. In den derart erhaltenen Formkörpern sind
Kristalle aus umkristallisiertem Diacetal, die in optimaler Weise
als ein klar machendes Mittel wirken können, in der Form von Fibrillen
vorhanden, speziell in der Form eines aus den Fibrillen gebildeten Netzwerks.
-
Bei
einem Formverfahren, das den ersten Schritt des Pelletisierens der
Harzzusammensetzung und auch den zweiten Schritt des einem Formverfahren
Unterwerfens der Pellets umfasst, sorgt die Verwendung der vorstehenden
Bedingungen des Umkristallisierens in jedem Schritt für umkristallisierten
Diacetal, der in optimaler Weise als ein klar machendes Nukleierungsmittel
wirkt, ohne den Harzen eine gelbliche Färbung zu verleihen.
-
Spezifisch
können,
wie im Hinblick auf das vorstehend erwähnte Verfahren zum Herstellen
von Pellets gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben wurde, die Pellets aus der Harzzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung, die im Wesentlichen frei von einer gelblichen
Färbung
sind, hergestellt werden, indem eine Harzzusammensetzung, welche
ein Polyolefinharz, die spezifische Menge der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
der vorliegenden Erfindung und eines oder mehrere wahlweise Additive
enthält,
bei einer Temperatur von nicht weniger als der Sol-Gel-Übergangstemperatur
während
des Heizzyklus der Harzzusammensetzung erwärmt wird, sodann die geschmolzene
Harzzusammensetzung extrusionsgeformt wird und der den umkristallisierten
Diacetal enthaltende Strang geschnitten wird.
-
Durch
Erwärmen
und Schmelzen der vorstehenden Pellets aus der Harzzusammensetzung
bei einer Temperatur von nicht weniger als der Sol-Gel-Übergangstemperatur während deren
Heizzyklus und nachfolgendem Spritzguss-, Press- oder Extrusionsformen
der Schmelze unter schnellem Kühlen
auf eine Temperatur von 10–80°C, insbesondere
20–80°C, vorzugsweise
25–50°C, werden
zuerst Diacetal-Kristalle in der Form von Fibrillen in dem Abkühlschritt
gebildet und wirken als ein Nukleierungsmittel, wodurch das Polyolefin
kristallisiert, um Harz-Formkörper mit
guter Transparenz und Steifigkeit zu ergeben. In den erhaltenen
Formkörpern
ist umkristallisiertes Diacetal, welches auf optimale Weise als
ein klar machendes Nukleierungsmittel wirken kann, wieder in der
Form von Fibrillen, insbesondere in der Form eines Netzwerks, vorhanden.
-
Harz-Formkörper, die
umkristallisiertes Diacetal enthalten
-
Die
Harz-Formkörper,
insbesondere Spritzguss-, Press- oder Extrusions-geformte Gegenstände, die das
in einem Polyolefinharz mittels dem vorstehenden Umkristallisierverfahren
der vorliegenden Erfindung umkristallisierte Diacetal enthalten,
sind hervorragend in der Steifigkeit, der Transparenz, dem Glanz
und so weiter. Speziell ist deren Transparenz hoch, und das Ausmaß ihrer
Verfärbung
ist äußerst niedrig,
und das durch die Zersetzung oder Disproportionierung von Diacetal
während
des Formvorgangs verursachte Ausmaß der Bildung des Ausgangsacetals
ist ebenfalls ganz niedrig.
-
Die
mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung der Pellets hergestellten Pellets werden einem Formungsvorgang,
wie Spritzguss, Folienformen, Blasformen, Pressformen oder dergleichen
unterworfen, während
die vorstehenden Bedingungen des Umkristallisierens des Diacetals
der vorliegenden Erfindung eingehalten werden. Dieser Formungsvorgang
wird vorzugsweise ausgeführt,
indem die Pellets auf eine Temperatur von nicht weniger als der
Sol-Gel-Übergangstemperatur
während
deren Heizzyklus erwärmt werden,
um eine gleichmäßige, geschmolzene
Harzzusammensetzung zu ergeben, und die geschmolzene Harzzusammensetzung
mit Abkühlung
auf eine Temperatur von 10–80°C, insbesondere
20–80°C, vorzugsweise
25–50°C geformt
wird.
-
Wiederum
liegt in den derart erhaltenen Formkörpern, die im Wesentlichen
frei von einer gelblichen Anfärbung
sind, das umkristallisierte Diacetal in der Form von Diacetal-Kristallen
vor, in denen der Anteil der Protofibrillen mit 9 bis 20 nm Durchmesser
50 Vol.-% oder mehr, bezogen auf alle Fibrillen, ist, und es weist hervorragende
Nukleierungseffekte auf.
-
Daher
sind die derart erhaltenen geformten Polyolefinharz-Zusammensetzungen
hervorragend in Steifigkeit, Transparenz, Glanz und so weiter. Insbesondere
ist ihre Transparenz überlegen,
und die Formkörper
haben einen äußerst niedrigen
Grad der Verfärbung,
und das Ausmaß der
Bildung von aromatischem Aldehyd, das durch die Zersetzung oder
Disproportionierung von Diacetal während der Formungsverarbeitung verursacht
wird, ist auch sehr niedrig.
-
Wenn
die Kühltemperatur
während
der Formungs-Verarbeitung 90°C–140°C ist, neigt
der Anteil der Kristalle mit einem Durchmesser von 40 nm, das heißt der gebündelten
Kristalle, die aus Protofibrillen von umkristallisertem Diacetal
zusammengestellt sind, dazu zuzunehmen. Dies kann einer der Gründe für die Herstellung
der Neigung zu den beeinträchtigten
Nukleierungseffekten des Diacetals sein.
-
Sowohl
die direkt mittels des Umkristallisierverfahrens der vorliegenden
Erfindung erhältlichen
Polyolefinharz-Formkörper
wie auch die Polyolefinharz-Formkörper, die mittels des Formvorgangs
unter Verwendung der Pellets aus Harzzusammensetzung der vorliegenden
Erfindung erhältlich
sind, welche umkristallisierte Diacetal-Kristalle, die bezogen auf
alle Fibrillen mindestens 50 Vol.-% Diacetal-Protofibrillen mit
9 bis 20 nm Durchmesser enthalten, sind verwendbar als Behälter, Bögen, Filme
und so weiter und sind im Wesentlichen frei von einer gelblichen
Verfärbung
und haben eine hervorragende Transparenz.
-
Daher
sind die Formkörper
der vorliegenden Erfindung in hohem Maß nützlich für Anwendungen, in denen Transparenz
verlangt wird, wie Behälter
und Verpackung von Lebensmitteln und Kosmetika, Schachteln für Kleidung,
Schreibwaren, Maschinenteile, medizinische Ausrüstung, Schachteln für Elektroartikel,
Möbel, Aufbewahrboxen,
Behälter
und so weiter.
-
Beispiele
-
Nachstehend
werden Beispiele gegeben, um die vorliegende Erfindung in weiteren
Einzelheiten zu veranschaulichen.
-
Die
Herstellung der Pellets und Bögen
aus der Harzzusammensetzung und die Messung der Eigenschaften in
den Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden wie folgt durchgeführt.
-
(1) Verfahren zum Herstellen
von Pellets und Verfahren zum Herstellen von Bögen
-
Eine
Menge von 100 Gewichtsteilen aus statistischem Polypropylen (Propylen-Ethylen-Copolymer, das
2 Gew.-% Ethylen enthält,
MFR = 6 g/10 min), 0,03 Gewichtsteile Calciumstearat, 0,03 Gewichtsteile
Irganox 1010 (Handelsname, Produkt von Ciba-Geigy), 0,06 Gewichtsteile
Irgafos 168 (Handelsname, Produkt von Ciba-Geigy), und die Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
von jedem Beispiel wurden trockengemischt. Die sich ergebende Trockenmischung
wurde in einem Extruder bei 240°C
gemischt, um eine gleichmäßige Lösung zu
ergeben. Die gleichmäßige Lösung wurde
extrudiert, um einen Strang aus geschmolzenem Harz zu ergeben, der
dann schnell durch Eintauchen in Wasser bei 30°C gekühlt wurde, um das genannte
Umkristallisieren des Diacetals zu bewirken. Dann wurde der Strang
in Pellets geschnitten.
-
Diese
Pellets wurden durch ein Spritzgussverfahren, in welchem die Pellets
in einer Spritzgussapparatur geschmolzen wurden, die dazu eingestellt
war, eine Temperatur des geschmolzenen Harzes von 250°C zu ergeben
und in welcher die Schmelze schnell abgekühlt wurde, indem die Formtemperatur
auf 40°C
mit einer Haltezeit von 20 Sekunden (40°C × 20 sec.) eingestellt wurde,
zu zwei Arten von Bögen
gemacht, von denen einer 4,0 mm dick war und der andere 1,0 mm dick
war.
-
(2) Menge der alkalischen
Verbindung
-
Die
Mengen der alkalischen, Alkalimetall oder Erdalkalimetall im Molekül enthaltenden
Verbindung oder des Amins, die während
der Herstellung der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung zugesetzt
wurden, werden in Tabelle 1 gezeigt. Die Menge des Metalls in der
alkalischen Verbindung wurde durch Atomabsorptions-Spektroskopie
bestimmt.
-
(3) Wassergehalt
-
Eine
Nukleierungsmittel-Zusammensetzung (1,0 g) wurde in 50 ml NMP (N-Methylpyrrolidon)
bei Raumtemperatur gelöst,
und es wurde quantitative Analyse mittels des Karl Fischer-Verfahrens
durchgeführt.
-
(4) Die Menge von einem
aromatischem Aldehyd der Formel (2) und einem Dialkylacetal der
Formel (3) und die Menge von Stellungsisomeren des Diacetals in
der Nukleierunpsmittelzusammensetzung
-
Eine
Nukleierungsmittel-Zusammensetzung (1,0 g) wurde mittels eines Soxleth-Extraktors 12 Stunden lang
mit 50 ml Cyclohexan extrahiert. Die sich ergebende Mutterlauge
wurde an der Atmosphäre
filtriert, und das Cyclohexan wurde durch leichte Destillation bei
Raumtemperatur entfernt. Der entstandene Rückstand wurde mit der Methode
des inneren Standards der GC-Analyse (Gaschromatographische Analyse)
quantitativ analysiert. Es wurde n-Octanol als der innere Standard
verwendet. Die Menge von dem durch die Formel (3) dargestelltem
Dialkylacetal in der in jedem der untenstehenden Beispiele und Vergleichsbeispiele
verwendeten Nukleierungsmittel-Zusammensetzung war 0 ppm.
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(5) Ausmaß der Verfärbung der
Pellets und Bögen
-
Es
wurde bezüglich
des Ausmaßes
einer gelblichen Färbung
im Vergleich zu dem aus nur einem Harz hergestellten Bogen (Vergleichsbeispiel
1) visuell bewertet. Es wurden die 4 mm dicken Bögen verwendet.
O: Es wird
kein Unterschied zum dem lediglich aus Harz hergestellten Bogen
beobachtet.
X: Es wird eine gelbliche Verfärbung beobachtet
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(6) Transparenz
-
Sie
wurde mit einem Trübungsmessgerät gemäß JIS K
7105 in Bezug auf 1,0 mm dicke Bögen
gemessen.
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(7) Ausmaß der Diacetal-Zersetzung
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Zehn
1,0 mm dicke Bögen
(30 × 70
mm) wurden in 300 ml Wasser von 75°C getaucht, und in einem Thermostat
3 Stunden lang bei 75°C
gehalten. Die Menge des extrahierten, durch die Formel (2) dargestellten aromatischen
Aldehyds wurde durch Gaschromatographie bestimmt, und es wurde die
Menge von während des
Formverfahrens erzeugtem Aldehyd berechnet.
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Die
Berechnung wurde in der folgenden Weise durchgeführt: der gesamte Aldehyd in
dem Bogen wurde mit warmem Wasser extrahiert. Die Menge an Aldehyd,
die von Anfang an in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung enthalten
war, wurde von der Menge des extrahierten Aldehyds subtrahiert.
Der sich ergebende Wert war die Menge an Aldehyd, die während der
Herstellung der Pellets oder Bögen
erzeugt worden war, und wurde als die Konzentration (ppm) in dem
Bogen ausgedrückt.
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(8) Die Durchmesser der
Protofibrillen, welche die Fibrillen von Diacetal-Kristallen in
einem Gel bilden, und der Anteil der Protofibrillen in Bezug auf
alle Fibrillen
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Die
Nukleierungsmittel-Zusammensetzung von jedem der Beispiele wurde
mit ataktischem Polypropylen (MFR = 45 g/10 min) gemischt und bei
240°C in
einer Menge, die in jedem der Beispiele verwendet wurde, darin gelöst. Die
Lösung
wurde schnell in Wasser von 30°C
gekühlt,
um ein Diacetal-Gel zu ergeben.
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Es
wurden zehn Repliken der Bruchoberfläche pro Probengel hergestellt.
Diese Repliken wurden unter Verwendung eines Abtast-Elektronenmikroskopes
(SEM, Scanning Electron Microscope) betrachtet, und die Durchmesser
und der Anteil (Vol.-%)
der Protofibrillen des umkristallisierten Diacetals in dem Gel wurde bestimmt.
Zur gleichen Zeit wurde ein ultradünner Querschnitt des Gels RuO4 – Gas
ausgesetzt, um die Fibrillen darin anzufärben. Dann wurde der Schnitt
unter Verwendung eines Transmissions-Elektronenmikroskopes (TEM)
betrachtet, um die Durchmesser und den Anteil (Vol.-%) der Protofibrillen
des umkristallisierten Diacetals zu bestimmen.
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Diacetal,
der auf molekularem Niveau in dem geschmolzenen Polypropylen bei
einer Temperatur von nicht weniger als der Sol-Gel-Übergangstemperatur
dispergiert (aufgelöst)
ist, wird in der Form von Fibrillen in dem geschmolzenen Polypropylen
umkristallisiert, wenn die Temperatur fällt. Es wird angenommen, dass
die Kristallisation des Polypropylens von den aktiven Stellen an
der Oberfläche
der Fibrillen aus beginnt.
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Der
Umkristallisationsvorgang des durch die Formel (1) dargestellten
Diacetals findet in einem amorphen, geschmolzenen Polypropylenharz
statt, welches als eine Matrix dient. Deshalb sind die Durchmesser der
Fibrillen der durch Umkristallisation gebildeten Diacetal-Kristalle
unabhängig
von der Stereo-Regularität des
Polypropylenharzes selbst. Aus diesem Grund wird angenommen, dass
ohne Ansehung ob das Polypropylen, das heißt das Harz, welches im geschmolzenen
Zustand als die Matrix dient, amorph oder stereoregulär ist, die
Durchmesser der in beiden Fällen
gebildeten Fibrillen von gleicher Größe sind.
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In
Folge dessen kann amorphes, ataktisches Polypropylen als eine Modellmatrix
zum Erzeugen von Fibrillen verwendet werden.
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Beispiel 1
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Unter
Verwendung von 0,25 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung [das
Diacetal ist 1,3:2,4-Bis-O-(p-methylbenzyliden)-D-sorbit (das hierin
nachfolgend als „MD" abgekürzt wird);
enthaltend 1000 ppm Kalium-p- methylbenzoat,
80 ppm p-Methylbenzaldehyd und 0,2 Gew.-% Wasser] wurden Pellets und
Bögen hergestellt.
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Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der vorstehenden
Nukleierungsmittel-Zusammensetzung,
werden in Tabelle 1 gezeigt.
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In
Beispiel 1 und den anderen Beispielen und Vergleichsbeispielen und
in Tabelle 1 beziehen sich der Alkaligehalt, der Aldehydgehalt,
der Wassergehalt und der Gehalt der Stellungsisomere des Diacetals
auf die Nukleierungsmittel-Zusammensetzung.
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Die
Menge an erzeugtem Aldehyd bezieht sich auf den Bogen.
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Der
Anteil der Protofibrillen in dem umkristallisierten Diacetal ist
der Anteil (Vol.-%) von Protofibrillen, bezogen auf alle Fibrillen.
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Beispiel 2
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Unter
Verwendung von 0,25 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung [das
Diacetal ist 1,3:2,4-Bis-O-(3,4-dimethylbenzyliden)-D-sorbit, (das
hierin nachfolgend als „DMD" abgekürzt wird);
enthaltend 800 ppm Kalium-3,4-dimethylbenzoat,
100 ppm 3,4-Dimethylbenzaldehyd und 0,2 Gew.-% Wasser] wurden Pellets
und Bögen
hergestellt.
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Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Beispiel 3
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Unter
Verwendung von 0,25 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung [das
Diacetal ist 1,3:2,4-Bis-O-(2,4,5-trimethylbenzyliden)-D-sorbit, (das hierin
nachfolgend als „TMD" abgekürzt wird);
enthaltend 200 ppm Kalium-3,4-dimethylbenzoat, 150 ppm Kaliumhydroxid,
100 ppm 2,4,5-Trimethylbenzaldehyd und
0,2 Gew.-% Wasser] wurden Pellets und Bögen hergestellt.
-
Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Beispiel 4
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Unter
Verwendung von 0,25 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung [das
Diacetal ist 1,3:2,4-Bis-O-(4-ethylbenzyliden)-D-sorbit, (das hierin
nachfolgend als „ED" abgekürzt wird);
enthaltend 50 ppm Kalium-4-ethylbenzoat,
50 ppm Kaliumhydroxid, 100 ppm 4-Ethylbenzaldehyd und 0,2 Gew.-%
Wasser] wurden Pellets und Bögen
hergestellt.
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Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Beispiel 5
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Unter
Verwendung von 0,2 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung [Diacetal
ist MD; enthaltend 500 ppm Kaliumhydroxid, 150 ppm 4-Methylbenzaldehyd
und 0,3 Gew.-% Wasser] wurden Pellets und Bögen hergestellt.
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Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Beispiel 6
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Unter
Verwendung von 0,8 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung [Diacetal
ist MD; enthaltend 20 ppm Kaliumhydroxid, 10 ppm 4-Methylbenzaldehyd
und 0,2 Gew.-% Wasser] wurden Pellets und Bögen hergestellt.
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Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Beispiel 7
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Unter
Verwendung von 0,5 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung [Diacetal
ist DMD; enthaltend 40 ppm Natriumhydroxid, 100 ppm 3,4-Dimethylbenzaldehyd
und 0,1 Gew.-% Wasser] wurden Pellets und Bögen hergestellt.
-
Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Beispiel 8
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Unter
Verwendung von 0,5 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung [Diacetal
ist TMD; enthaltend 30 ppm Kaliumtrimethylbenzoat, 50 ppm 2,4,5-Trimethylbenzaldehyd
und 0,2 Gew.-% Wasser] wurden Pellets und Bögen hergestellt.
-
Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Beispiel 9
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Unter
Verwendung von 0,5 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung [Diacetal
ist TMD; enthaltend 40000 ppm N,N-Diethanolstearylamin, 50 ppm 2,4,5-Trimethylbenzaldehyd
und 0,2 Gew.-% Wasser] wurden Pellets und Bögen hergestellt.
-
Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 1
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Es
wurden Pellets und Bögen
hergestellt, ohne eine Nukleierungsmittel-Zusammensetzung zuzusetzen.
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Das
Ausmaß der
Verfärbung
der Pellets, die Eigenschaften der Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und Menge an erzeugtem
Aldehyd) werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 2
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Unter
Verwendung von 5 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
[Diacetal ist MD; enthaltend 1 Gew.-% (10000 ppm) Kaliumhydroxid,
180 ppm 4-Methylbenzaldehyd
und 0,3 Gew.-% Wasser] wurden Pellets und Bögen hergestellt.
-
Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 3
-
Unter
Verwendung von 0,3 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung [Diacetal
ist MD; enthaltend 20 ppm Natriumcarbonat, 300 ppm 4-Methylbenzaldehyd
und 0,3 Gew.-% Wasser] wurden Pellets und Bögen hergestellt.
-
Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 4
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Unter
Verwendung von 0,3 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung [Diacetal
ist MD; enthaltend 100 ppm 4-Methylbenzaldehyd und 0,4 Gew.-% Wasser;
enthielt keine alkalische Verbindung] wurden Pellets und Bögen hergestellt.
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Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 5
-
Unter
Verwendung von 0,3 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung [Diacetal
ist DMD; enthaltend 25 ppm Natriumcarbonat, 100 ppm 3,4-Dimethylbenzaldehyd
und 2,5 Gew.-% Wasser] wurden Pellets und Bögen hergestellt.
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Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 6
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Unter
Verwendung von 0,3 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung [Diacetal
ist DMD; enthaltend 5 ppm Natriumcarbonat, 100 ppm 3,4-Dimethylbenzaldehyd
und 0,3 Gew.-% Wasser] wurden Pellets und Bögen hergestellt.
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Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 7
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Unter
Verwendung von 0,3 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung [Diacetal
ist MD; enthaltend 200 ppm Natriumcarbonat, 10 ppm 4-Methylbenzaldehyd,
0,1 Gew.-% Wasser und 0,9 Gew.-% Diacetal-Isomere] wurden Pellets
und Bögen
hergestellt.
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Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 8
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Unter
Verwendung von 0,3 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung [Diacetal
ist DMD; enthaltend 200 ppm Natriumcarbonat, 15 ppm 3,4-Dimethylbenzaldehyd,
0,1 Gew.-% Wasser und 1,2 Gew.-% Diacetal-Isomere] wurden Pellets
und Bögen
hergestellt.
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Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 9
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Unter
Verwendung von 0,3 Gewichtsteilen einer Nukleierungsmittel-Zusammensetzung [Diacetal
ist ED; enthaltend 200 ppm Natriumcarbonat, 10 ppm p-Ethylbenzaldehyd,
0,5 Gew.-% Wasser und 0,9 Gew.-% Diacetal-Isomere] wurden Pellets
und Bögen
hergestellt.
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Das
Ausmaß der
Verfärbung
der erhaltenen Pellets, die Eigenschaften der erhaltenen Bögen (Trübung, Ausmaß der Verfärbung und
Menge an erzeugtem Aldehyd), Durchmesser und Anteil der Protofibrillen, ebenso
wie die Menge der Stellungsisomere des Diacetals in der Nukleierungsmittel-Zusammensetzung
werden in Tabelle 1 gezeigt.
-
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Umkristallisieren
des Diacetals unter den Bedingungen der vorliegenden Erfindung verringert
beträchtlich
die Zersetzung und Disproportionierung des Diacetals und die Verfärbung der
Harze, so dass die Nukleierungseffekte des Diacetals in einem maximalen
Ausmaß hergestellt
werden.