FR2627185A1 - STABILIZING COMPOSITIONS OF POLYMERIC MATERIALS - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet une composition comprenant : a) de 30 à 80 % en poids de un ou plusieurs composés de formule I : (CF DESSIN DANS BOPI) dans laquelle R1 signifie l'hydrogène, un groupe méthyle, un groupe phényle non substitué ou un reste de formule a1 ) : (CF DESSIN DANS BOPI) dans laquelle n signifie 0 ou 1, et b) de 20 à 70 % en poids de un ou plusieurs phosphites organiques. Ces compositions sont utilisées comme stabilisants des matières polymères lors de leur transformation.The subject of the present invention is a composition comprising: a) from 30 to 80% by weight of one or more compounds of formula I: (CF DRAWING IN BOPI) in which R1 signifies hydrogen, a methyl group, a non-phenyl group. substituted or a residue of formula a1): (CF DRAWING IN BOPI) in which n signifies 0 or 1, and b) from 20 to 70% by weight of one or more organic phosphites. These compositions are used as stabilizers for polymeric materials during their processing.
Description
La présente invention a pour objet des compositions à base d'unThe subject of the present invention is compositions based on a
phosphonite et d'un phosphite et leur utilisation comme agents stabilisants pour la phosphonite and a phosphite and their use as stabilizers for the
transformation des matières polymères. transformation of polymeric materials.
L'invention concerne en particulier une composition comprenant a) de 30 à 80% en poids de un ou plusieurs composés de formule I tert.-Butyle. tert.Butyle-C O R I) In particular, the invention relates to a composition comprising a) from 30 to 80% by weight of one or more compounds of Formula I tert.-Butyl. tert.Butyle-C O R I)
dans laquelle R1 signifie l'hydrogène, un groupe mé- in which R1 signifies hydrogen, a methyl group
thyle, un groupe phényle non substitué ou un reste de formule a,) tert.Butyle tert.-Butl - (ai), dans laquelle n signifie 0 ou 1, et b) de 20 à 70% en poids de un ou plusieurs phosphites organiques. Les composés de formule I et II sont des thyl, unsubstituted phenyl or a radical of formula a) tert.Butyl-tert.-Butl - (a1), wherein n is 0 or 1, and b) 20 to 70% by weight of one or more phosphites organic. The compounds of formulas I and II are
agents anti-oxydants.antioxidants.
Les compositions selon l'invention peuvent être utilisées pour stabiliser les matières polymères lors de leur transformation. L'invention a donc également pour objet l'utilisation de ces compositions comme agents stabilisants pour la transformation des matières polymères et les compositions stabilisantes The compositions according to the invention can be used to stabilize the polymeric materials during their transformation. The subject of the invention is therefore also the use of these compositions as stabilizing agents for the transformation of polymeric materials and stabilizing compositions
pour la transformation des matières polymères compre- for the processing of polymeric materials
nant les composants a) et b) définis plus haut. L'in- components a) and b) defined above. Linen-
vention comprend également un procédé pour stabiliser les matières polymères lors de leur transformation, procédé selon lequel on incorpore dans la matière polymère une composition comprenant le composant a) et The invention also comprises a process for stabilizing the polymeric materials during their conversion, which method comprises incorporating into the polymeric material a composition comprising component a) and
le composant b) définis précédemment. component b) previously defined.
Les compositions de l'invention contiennent de préférence un ou plusieurs agents anti-oxydants supplémentaires (par exemple des phénols stériquement encombrés, des composés aminoaryliques ou des agents The compositions of the invention preferably contain one or more additional antioxidants (e.g., sterically hindered phenols, aminoaryl compounds, or
anti-oxydants contenant du soufre).anti-oxidants containing sulfur).
Les phosphites préférés sont ceux répondant à la formule II ou III The preferred phosphites are those corresponding to formula II or III
P(-O-R)3 (II)P (-O-R) 3 (II)
R -0-p? -- cH. c.CH- 0 R"-CH-' - CH-Q- o P-O-R (III), R -0-p? - cH. ## STR5 ##
O-CH---H' \ CH,----OO-CH --- H '\ CH, ---- O
2 22 2
dans lesquelles R signifie indépendamment un groupe alkyle en Cl-C22 linéaire ou ramifié ou un groupe phényle non substitué ou substitué par 1 à 3 groupes alkyle en Cl-C[2 linéaires ou ramifiés, de préférence par I à 3 groupes alkyle en C1-C4, en particulier des wherein R is independently a linear or branched C1-C22 alkyl group or a phenyl group unsubstituted or substituted by 1 to 3 linear or branched C1-C12 alkyl groups, preferably C1 to 3 C1-C6 alkyl groups; C4, in particular
groupes méthyle ou tert.-butyle.methyl or tert-butyl groups.
Les phosphites particulièrement préférés sont le phosphite de tris-(2,4di-tert.-butylphényle), Particularly preferred phosphites are tris- (2,4di-tert.-butylphenyl) phosphite,
le phosphite de tris(nonylphényle), le phosphite de - tris phosphite (nonylphenyl), the phosphite of -
trilauryle, le pentaérythrityldiphasphite de bis(2,6- trilauryl, pentaerythrityldiphasphite bis (2,6-
di-tert.-butyl-4-méthylphényle), le pentaérythrityldi- di-tert.-butyl-4-methylphenyl), pentaerythrityldi
phosphite de bis-(2,4-di-tert.-butylphényle), et le bis (2,4-di-tert.-butylphenyl) phosphite, and the
pentaérythrityldiphosphite de distéaryle. pentaerythrityldiphosphite of distearyl.
Les antioxydants phénoliques préférés sont The preferred phenolic antioxidants are
choisis parmi le 3-(3,5-di-tert.-butyl-4 -hydroxy- selected from 3- (3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxy-
phényl)-propionate d'octadécyle, le tétrakis-[3-(3,5- phenyl) -propionate of octadecyl, tetrakis [3- (3,5-
di- tert.-butyl-4-hydroxyphényl)propionyloxy-méthyl]- di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy-methyl] -
méthane, l'isocyanurate de 1,3,5-tris-(3,5-di-tert.- methane, the isocyanurate of 1,3,5-tris- (3,5-di-tert.-
butyl-4-hydroxy-phényle), le 1,1,3-tris-(5-tert.- butyl-4-hydroxy-phenyl), 1,1,3-tris (5-tert.n.
butyl-4-hydroxy-2-méthylphényl)-butane, le 1,3,5-tri- butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl) butane, 1,3,5-tri-
méthyl-2,4,6-tris-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxy- methyl-2,4,6-tris- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-
benzyl)-benzène et le diester 3,3-bis(4-hydroxy-3- benzyl) benzene and diester 3,3-bis (4-hydroxy-3-
tert.-butylphényl)-butyrique de l'éthylèneglycol. tert.-butylphenyl) -butyric acid ethylene glycol.
Les antioxydants aminoaryliques préférés sont la N,N'-dinaphtyl-pphénylène-diamine et le The preferred aminoaryl antioxidants are N, N'-dinaphthyl-p-phenylenediamine and the
N,N'-hexaméthylène-bis-3-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydro- N, N'-hexamethylene-bis-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydro
xy-phényl)-propionamide. Les agents anti-oxydants contenant du soufre préférés sont le thio-3,3'-dipropionate de tridécyle, xy-phenyl) -propionamide. The preferred sulfur-containing antioxidants are tridecyl thio-3,3'-dipropionate,
le thio-3,3'-dipropionate de lauryle, le thio-3,3'-di- lauryl thio-3,3'-dipropionate, thio-3,3'-di-
propionate de stéaryle, le tétrakis-(3-hexylthio- stearyl propionate, tetrakis (3-hexylthio)
propionyloxyméthyl)-méthane et le disulfure de diocta- propionyloxymethyl) methane and diocta disulphide
décyle.decyl.
Un autre additif préféré pour une composi- Another preferred additive for a composition
tion stabilisante selon l'invention est le a-tocophérol stabilizer according to the invention is α-tocopherol
(vitamine E).(Vitamin E).
Dans la composition de l'invention, la In the composition of the invention, the
quantité de composant a) présent est comprise de préfé- quantity of component a) present is preferably included
rence entre 70 et 40% en poids et la quantité de compo- between 70 and 40% by weight and the amount of
sant b) présent est comprise de préférence entre 30 et % en poids de la composition. Dans la composition de l'invention, la quantité de composant a) est plus préférablement comprise entre 40 et 60% en poids et la quantité de composant b) est plus préférablement b) present is preferably between 30 and% by weight of the composition. In the composition of the invention, the amount of component a) is more preferably between 40 and 60% by weight and the amount of component b) is more preferably
comprise entre 60 et 40% en poids de la composition. between 60 and 40% by weight of the composition.
Lorsqu'un agent anti-oxydant (ou la vitamine E) est présent, il représente de préférence de 50 à When an antioxidant (or vitamin E) is present, it is preferably 50 to
% en poids des composants a) et b).% by weight of components a) and b).
En outre, l'invention concerne une composi- In addition, the invention relates to a
tion polymère comprenant une matière polymère et une polymer composition comprising a polymeric material and a
quantité suffisante d'une composition selon l'inven- sufficient amount of a composition according to the invention.
tion pour obtenir la stabilité à la transformation de to obtain stability in the transformation of
la matière polymère.the polymeric material.
La quantité de composants a) et b) présents est telle qu'ils représentent de préférence de 0,01 à 1% en poids, plus préférablement de 0,05 à 0,3% par The amount of components a) and b) present is such that they preferably represent from 0.01 to 1% by weight, more preferably from 0.05 to 0.3% by weight.
rapport à la matière polymère.relative to the polymeric material.
La Demanderesse a maintenant trouvé qu'une combinaison du composant a) et du composant b) produit The Applicant has now found that a combination of component a) and component b) produces
un effet de synergie sur la stabilité à la transforma- a synergistic effect on the stability at processing
tion de la composition polymère à laquelle la combinai- of the polymer composition to which the combination
son est appliquée. Des propriétés telles que le jaunissement (mesuré selon l'indice de jaunissement) et sound is applied. Properties such as yellowing (measured by yellowness index) and
l'indice de fusion (Melt Flow Index) de telles composi- the Melt Flow Index of such composi-
tions polymères sont améliorées de façon significative par rapport à celles ne contenant que le composant a) polymer concentrations are significantly improved over those containing only component a)
ou le composant b).or component b).
Les matières polymères préférées pouvant être stabilisées sont les polyoléfines telles que le Preferred polymeric materials that can be stabilized are polyolefins such as
polypropylène, le polyéthylène (par exemple le poly- polypropylene, polyethylene (for example, poly-
éthylène à haute densité,.le polyéthylène à basse densité, le polyéthylène linéaire à basse densité ou le polyéthylène à densité moyenne), le polyisobutylène, le poly-4-méthylpentène et les copolymères tels que les high density ethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene or medium density polyethylene), polyisobutylene, poly-4-methylpentene and copolymers such as
copolymères éthylène-acétate de vinyle. ethylene-vinyl acetate copolymers.
Comme autres matières polymères pouvant être stabilisées avec la composition de l'invention, on peut As other polymeric materials which can be stabilized with the composition of the invention, it is possible to
citer le polystyrène et ses copolymères et ses mé- polystyrene and its copolymers and its
langes, l'ABS, l'acétate de polyvinyle, l'alcool poly- nappes, ABS, polyvinyl acetate, polyalcohol
vinylique, les polyacétates (POM), les polyacrylates et vinylacrylate, polyacetates (POM), polyacrylates and
les polyméthacrylates, le polyacrylonitrile, les poly- polymethacrylates, polyacrylonitrile, poly-
acrylamides, le PVC, le chlorure de polyvinylidène, les polyamides, les polyesters, par exemple le téréphtalate de polybutylène et le téréphtalate de polyéthylène, les polyéthers (par exemple l'oxyde de polyphénylène PPO), acrylamides, PVC, polyvinylidene chloride, polyamides, polyesters, for example polybutylene terephthalate and polyethylene terephthalate, polyethers (for example polyphenylene oxide PPO),
les polythioéthers et les thioplastes, les polycarbo- polythioethers and thioplasts, polycarboxylic
nates, les polyuréthanes, les dérivés de la cellulose, les résines maléiques, les résines de mélamine, les résines phénoliques, les résines d'aniline, les résines furanniques, les résines carbamidiques, les résines polyurethanes, cellulose derivatives, maleic resins, melamine resins, phenolic resins, aniline resins, furan resins, carbamide resins, resins
époxy et les résines de silicone.epoxy and silicone resins.
D'autres additifs peuvent être ajoutés à la composition stabilisante ou à la composition polymère de l'invention, par exemple des retardateurs de flamme, des agents anti-statiques, des stabilisants contre les rayons ultraviolets tels que les amines stériquement encombrées utilisées comme stabilisants contre les effets-de la lumière et les absorbants U.V. (par exemple les 2-(2'-hydroxyphényl)-benzotriazoles, les Other additives may be added to the stabilizing composition or the polymer composition of the invention, for example flame retardants, antistatic agents, ultraviolet stabilizers such as sterically hindered amines used as stabilizers against the effects of light and UV absorbers (eg 2- (2'-hydroxyphenyl) benzotriazoles,
2-hydroxybenzophénones, les 1,3-bis-(2'-hydroxyben- 2-hydroxybenzophenones, 1,3-bis- (2'-hydroxybenzenes)
zoyl)benzènes, les salicylates, les cinnamates et les zoyl) benzenes, salicylates, cinnamates and
diamides de l'acide oxalique), des extincteurs U.V. diamides of oxalic acid), U.V.
tels que les benzoates et les benzoates substitués, les amines stériquement encombrées (par exemple les 2,2,6,6-tétraméthylpipéridines non substituées sur l'azote ou N-alkylées ou N-acylées), des adoucissants, des agents de nucléation, des désactivants de métaux, des biocides, des modificateurs d'impact, des charges, such as substituted benzoates and benzoates, sterically hindered amines (for example nitrogenless or N-alkylated or N-acylated 2,2,6,6-tetramethylpiperidines), softeners, nucleating agents, metal deactivators, biocides, impact modifiers, fillers,
des pigments et des fongicides.pigments and fungicides.
Les compositions stabilisantes de l'inven- Stabilizing compositions of the invention
tion peuvent être ajoutées à la matière polymère avant, pendant ou après la. polymérisation; elles peuvent être may be added to the polymeric material before, during or after polymerization; they can be
ajoutées à l'état solide ou fondu, sous forme de solu- added in the solid or molten state, in the form of
tion, de préférence sous forme d'un concentré liquide contenant de 10 à 80% en poids de la composition et de à 20% en poids d'un solvant, ou sous forme d'une composition solide (mélange maître) contenant de 10 à % en poids (plus préférablement de 40 à 70%) de la preferably in the form of a liquid concentrate containing 10 to 80% by weight of the composition and 20% by weight of a solvent, or in the form of a solid composition (master batch) containing from 10 to % by weight (more preferably from 40 to 70%) of the
composition et de 90 à 20% en poids (plus préférable- composition and from 90 to 20% by weight (more preferably
ment de 60 à 30%) d'une matière polymère solide iden- from 60 to 30%) of a solid polymeric material
tique ou compatible avec la matière à stabiliser. tick or compatible with the material to be stabilized.
Les compositions de l'invention peuvent être incorporées à la matière polymère & stabiliser selon The compositions of the invention can be incorporated into the polymeric material & stabilize according to
des méthodes connues. Un aspect particulièrement impor- known methods. A particularly important aspect
tant de l'invention est le mélange de la composition de l'invention avec des polymères thermoplastiques à l'état fondu, par exemple dans.un mélangeur pour masse both of the invention is the mixture of the composition of the invention with thermoplastic polymers in the molten state, for example in a mixer for mass
en fusion, ou pendant la fabrication d'articles façon- melt, or during the manufacture of fashionable articles
nés, par exemple des feuilles, des tubes, des fibres ou born, for example sheets, tubes, fibers or
des mousses, obtenus par extrusion, moulage par injec- foam, obtained by extrusion, injection molding
tion, moulage par soufflage, filage ou enrobage de blow molding, spinning or coating of
câbles. Les compositions de l'invention sont parti- cables. The compositions of the invention are
culièrement utiles pour les fibres ou feuilles de polypropylène. Les exemples suivants illustrent la présente invention sans aucunement en limiter la portée. Dans ces exemples, les parties et pourcentages s'entendent en poids et les températures sont indiquées en degrés especially useful for polypropylene fibers or sheets. The following examples illustrate the present invention without in any way limiting its scope. In these examples, parts and percentages are by weight and temperatures are given in degrees
Celsius, sauf indication contraire.Celsius, unless otherwise indicated.
EXEMPLE iEXAMPLE i
Dans 25 ml d'acétone on dissout: 1 g de stéarate de calcium, In 25 ml of acetone are dissolved: 1 g of calcium stearate,
1 g de tétrakis-[3-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxy- 1 g of tetrakis- [3- (3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxy)
phényl)propionyloxyméthyl]méthane, phenyl) propionyloxymethyl] methane,
0,4 g de biphényle-4,4'-diphosphonite de tétrakis- 0.4 g of biphenyl-4,4'-diphosphonite from tetrakis
(2,4-di-tert.-butyl-phényle),(2,4-di-tert-butyl-phenyl),
0,4 g de phosphite de tris-(2,4-di-tert.-butyl- 0.4 g of tris- (2,4-di-tert.-butyl) phosphite
phényle), etphenyl), and
0,2 g de biphényle-4-phosphonite de bis(2,4-di-tert.- 0.2 g of biphenyl-4-phosphonite bis (2,4-di-tert)
butylphényle). On ajoute cette solution à 1000 g de poudre de polypropylène et on mélange pendant 5 minutes à 400 tours par minute. On sèche la poudre pendant 30 minutes à 50 dans un four et on la comprime à 270 dans une extrudeuse (Gôttfert) ayant un diamètre de vis de 20 mm butylphenyl). This solution is added to 1000 g of polypropylene powder and mixed for 5 minutes at 400 rpm. The powder is dried for 30 minutes at 50 in an oven and compressed to 270 in an extruder (Gottom) having a screw diameter of 20 mm.
(compression 1:3, diamètre à la longueur [d:l] - 1:20). (1: 3 compression, diameter to length [d: 1] - 1:20).
On effectue plusieurs extrusions sous les mêmes condi- Several extrusions are carried out under the same conditions.
tions. Pour chaque extrusion, on détermine l'indice de fusion MFI (Melt Flow Index) à 230 /2,16 kp et on tions. For each extrusion, the Melt Flow Index (MFI) is determined at 230 / 2.16 kp and
utilise ces valeurs pour caractériser l'effet stabili- uses these values to characterize the stabilizing effect
sant à la transformation.transformation.
EXEMPLES 2 A 4EXAMPLES 2 TO 4
On procède comme décrit à l'exemple 1, mais The procedure is as described in Example 1, but
en remplaçant 0,4 g de phosphite de tris-(2,4-di-tert.- replacing 0.4 g of tris- (2,4-di-tertiary) phosphite
butyl- phényle) par 0,2 g de phosphite de tris-(2,4-di- butylphenyl) with 0.2 g of tris- (2,4-di-
tert.-butyl-phényle) et 0,2 g de l'un des composés suivants: Exemple 2: phosphite de tris-(nonylphényle), Exemple 3: un mélange 40:60 de =tocophérol (vitamine E) et de phosphite de tris-(nonylphényle), et Exemple 4: un mélange 20:40:40 de a-tocophérol (vitamine E), de thio-3,3'dipropionate tert.-butyl-phenyl) and 0.2 g of one of the following compounds: Example 2: Tris (nonylphenyl) phosphite, Example 3: A 40:60 mixture of tocopherol (vitamin E) and phosphite of tris- (nonylphenyl), and Example 4: a 20:40:40 mixture of α-tocopherol (vitamin E), thio-3,3'dipropionate
de tridécyle et de phosphite de tri-lauryle. tridecyl and tri-lauryl phosphite.
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