WO2006120218A1 - Improved method for removal of residual monomer from polyoxymethylenes - Google Patents
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- WO2006120218A1 WO2006120218A1 PCT/EP2006/062218 EP2006062218W WO2006120218A1 WO 2006120218 A1 WO2006120218 A1 WO 2006120218A1 EP 2006062218 W EP2006062218 W EP 2006062218W WO 2006120218 A1 WO2006120218 A1 WO 2006120218A1
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- 0 *c1nc(*)nc(*)n1 Chemical compound *c1nc(*)nc(*)n1 0.000 description 3
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2/00—Addition polymers of aldehydes or cyclic oligomers thereof or of ketones; Addition copolymers thereof with less than 50 molar percent of other substances
- C08G2/28—Post-polymerisation treatments
Definitions
- the invention relates to a process for the removal of unreacted residual monomers from Polyoxymethylenhomo- or copolymers (POM) by degassing in a degassing and subsequent mixing in a mixing device, characterized in that the residence time of the POM between the discharge from the degassing device and the entry in the mixing device is a maximum of 60 seconds.
- POM Polyoxymethylenhomo- or copolymers
- the invention relates to the use of said process during or after the preparation of polyoxymethylene homopolymers or copolymers, and to a process for the preparation of polyoxymethylene homopolymers or copolymers, characterized in that first suitable monomers are prepared in a monomer system or stored, then polymerizing the monomers in a polymerization reactor to said polymers, and during or after this polymerization, the residual monomers contained in the polymers removed by the former method.
- the invention relates to the polyoxymethylene homopolymers or copolymers obtainable by the latter process.
- Polyoxymethylene polymers are obtained by homo- or copolymerization of 1, 3,5-trioxane (trioxane in short), formaldehyde or other formaldehyde source. The conversion is usually not complete, but the POM crude polymer still contains up to 40% unreacted monomers. Such residual monomers are, for example, trioxane and formaldehyde, and optionally comonomers used, such as 1,3-dioxolane, 1, 3-butanediol formal or ethylene oxide. In summary, POM stands for homo- and copolymers.
- POM is degassed at atmospheric pressure or reduced pressure and optionally subsequently mixed with additives.
- EP-A 638 599 describes a process for the preparation of polyacetals in which the residual monomers in a degassing part are vaporized by lowering the pressure. Thereafter, customary additives are mixed in a confectioning extruder.
- EP-A 999 224 describes the preparation of polyacetal copolymers without addition of deactivators.
- the raw POM leaving the polymerization reactor falls through a "drop shaft" of unspecified length into one Mixing unit (eg extruder) and is there mixed with additives, wherein the unreacted monomers are removed before or in the mixing unit by "reduced pressure".
- DE-A 31 47 309 discloses the preparation of oxymethylene polymers in the
- the unpublished German patent application Az. 102005002413.0 dated 18.01.05 describes a process for the removal of residual monomers from POM, in which a heated POM melt is degassed under pressure. Before, during and / or after degassing, the POM may be provided with conventional additives in an extruder or other mixing device.
- the polyoxymethylene homopolymers or copolymers are known as such and are commercially available.
- the H ⁇ mopolymere be prepared by polymerization of formaldehyde or - preferably - trioxane; Comonomers are also used in the preparation of the copolymers.
- such POM polymers have at least 50 mole percent of repeating units -CH 2 O- in the polymer backbone.
- Polyoxymethylene copolymers are preferred, in particular those which, in addition to the repeating units -CH 2 O-, have up to 50, preferably 0.01 to 20, in particular 0.1 to 10 mol% and very particularly preferably 0.5 to 6 mol%. at recurring units
- R 1 to R 4 are independently a hydrogen atom, a Ci to CU-alkyl group or a halogen-substituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and R 5 is a -CH 2 -, -CH 2 O-, a d- to C 4 alkyl or C 1 to C 4 haloalkyl substituted methylene group or a corresponding oxymethylene group and n has a value in the range of 0 to 3.
- these groups can be introduced into the copolymers by ring opening of cyclic ethers.
- Preferred cyclic ethers are those of the formula
- R 1 to R 5 and n have the abovementioned meaning.
- Oxymethylenterpolymerisate for example, by reacting trioxane, one of the cyclic ethers described above with a third monomer, preferably bifunctional compounds of the formula
- Z is a chemical bond
- -O-, -ORO- R is Cr to C 8 -alkylene or C3 to C ⁇ -cycloalkylene
- Preferred monomers of this type are ethylene diglycide, diglycidyl ether and diether from glycidylene and formaldehyde, dioxane or trioxane in the molar ratio 2: 1 and diether from 2 mol glycidyl compound and 1 mol of an aliphatic diol having 2 to 8 carbon atoms such as the diglycidyl ethers of ethylene glycol, 1 , 4-butanediol, 1,3-butanediol, cyclobutane-1, 3-diol, 1, 2-propanediol and cyclohexane-1, 4-diol, to name just a few examples.
- End-group-stabilized polyoxymethylene polymers having predominantly C-C or -O-CH3 bonds at the chain ends are particularly preferred.
- the preferred polyoxymethylene copolymers have melting points of at least 150 ° C. and weight average molecular weights M.sub.w in the range of 5,000 to 300,000, preferably 7,000 to 250,000. Particular preference is given to POM copolymers having a nonuniformity (M w / M n ) of from 2 to 15, preferably from 2.5 to 12, more preferably 3 to 9.
- the measurements are generally carried out by gel permeation chromatography (GPC) / SEC (size exclusion chromatography), the M n value (number average molecular weight) is generally determined by GPC / SEC.
- the molecular weights of the polymer can be adjusted to the desired values by the regulators customary in the trioxane polymerization, and by the reaction temperature and residence time.
- Suitable regulators are acetals or formals of monohydric alcohols, the alcohols themselves and the small amounts of water acting as chain transfer agents, the presence of which is generally never complete. constantly avoiding, in question.
- the regulators are used in amounts of from 10 to 10,000 ppm, preferably from 20 to 5,000 ppm.
- Initiators are the cationic initiators customary in the trioxane polymerization.
- Proton acids such as fluorinated or chlorinated alkyl and aryl sulfonic acids, e.g. Perchloric acid, trifluoromethanesulfonic acid or Lewis acids, e.g. Tin tetrachloride, arsenic pentafluoride, phosphoric pentafluoride and boron trifluoride and their complex compounds and salt-like compounds, e.g. Boron trifluoride etherates and triphenylmethylene hexafluorophosphate.
- the initiators (catalysts) are used in amounts of about 0.01 to
- solvents for this inert compounds such as aliphatic or cycloaliphatic Kwhlenwasser- substances, e.g. Cyclohexane, halogenated aliphatic hydrocarbons, glycol ethers, cyclic carbonates, lactones, etc. may be used. Particularly preferred solvents are triglyme (triethylene glycol dimethyl ether), 1, 4-dioxane, propylene carbonate or gamma-butyrolactone.
- cocatalysts can be included.
- these are alcohols of any kind, e.g. aliphatic alcohols having 2 to 20 C atoms, such as t-amyl alcohol, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol; aromatic alcohols having 2 to 30 C atoms, such as hydroquinone; halogenated alcohols having 2 to 20 C atoms, such as hexafluoroisopropanol; Very particular preference is given to glycols of any type, in particular diethylene glycol and triethylene glycol; and aliphatic dihydroxy compounds, in particular diols having 2 to 6 carbon atoms, such as 1,2-ethanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-hexanediol, 1,4-cyclohexanediol,
- Monomers, initiators, cocatalyst and, if appropriate, regulators may be premixed in any way or may also be added to the polymerization reactor separately from one another.
- the stabilizing components may contain sterically hindered phenols as described in EP-A 129369 or EP-A 128739.
- the polymerization mixture is preferably deactivated directly after the polymerization, preferably without a phase change taking place.
- the deactivation of the initiator residues (catalyst residues) is generally carried out by adding deactivators (terminating agents) to the polymerization melt.
- deactivators are, for example, ammonia and primary, secondary or tertiary, aliphatic and aromatic amines, for example trialkylamines such as triethylamine, or triacetonediamine.
- Suitable deactivators are, for example, ammonia and primary, secondary or tertiary, aliphatic and aromatic amines, for example trialkylamines such as triethylamine, or triacetonediamine.
- Except- suitable are basic salts such as soda and borax, furthermore the carbonates and hydroxides of the alkali and alkaline earth metals, as well as alcoholates such as sodium ethoxide.
- alkali metal or alkaline earth metal alkyls are preferred as deactivators which have 2 to 30 C atoms in the alkyl radical.
- metals Li 1 Mg and Na may be mentioned, with n-butyllithium being particularly preferred.
- the deactivators are usually added to the polymers in amounts of preferably 0.01 ppmw to 2 wt .-%, either as such or dissolved or suspended in water, methanol, other alcohols or other organic solvents.
- Formaldehyde POM can be prepared in a customary manner by polymerization in the gas phase, in solution, by precipitation polymerization or in bulk (substance).
- Trioxane POMs are typically obtained by bulk polymerization using any reactors with high mixing efficiency.
- the reaction can be carried out homogeneously, e.g. in a melt, or heterogeneous, e.g. as polymerization to a solid or solid granules.
- Suitable examples are shell reactors, plowshare mixers, tube reactors, list reactors, kneaders (for example Buss kneaders), extruders with, for example, one or two screws, and stirred reactors, which reactors may have static or dynamic mixers.
- molten polymer can be used to produce a so-called melt seal towards the extruder inlet, as a result of which volatile constituents remain in the extruder.
- the above monomers are metered into the polymer melt present in the extruder, taken together or separately from the initiators (catalysts), at a preferred temperature of the reaction mixture of 62 to 114 ° C.
- the monomers (trioxane) are preferably also metered in a molten state, for example at 60 to 120 ° C.
- the melt polymerization is generally carried out at 1, 5 to 500 bar and 130 to 300 0 C, and the residence time of the polymerization mixture in the reactor is usually 0.1 to 20, preferably 0.4 to 5 min.
- the polymerization is preferably carried out to a conversion of more than 30%, for example 60 to 90%.
- a crude POM which, as mentioned, contains considerable proportions, for example up to 40%, of unconverted residual monomers, in particular trioxane and formaldehyde.
- Formaldehyde can also be present in the crude POM if only trioxane was used as the monomer since it can be formed as a degradation product of the trioxane.
- other oligomers of formaldehyde may be present, for example, the tetrameric tetroxane.
- Trioxane is preferably used as the monomer for the preparation of the POM, which is why the residual monomers also contain trioxane, moreover usually 0.5 to 10% by weight of tetroxane and 0.1 to 75% by weight of formaldehyde.
- the process according to the invention for removing the residual monomers can be operated batchwise or, preferably, continuously.
- the crude POM is degassed in a degassing device.
- Degassing devices flash pots
- degassing extruders with one or more screws film extruders, thin-film evaporators, spray dryers, strand degasifiers and other conventional degassing devices are suitable as degassing devices.
- Degassing extruders or degassing pots are preferably used. The latter are particularly preferred.
- the degassing can be carried out in one stage (in a single degassing device). Likewise, it can take place in several stages - for example in two stages - in several degassing devices, which are arranged one behind the other and / or in parallel. Preferably, the series-connected arrangement.
- the degassing devices can be the same or different in type and size. For example, you can operate two identical Entgasungstöpfe one behind the other, or two different sized Entgasungstöpfe one behind the other, or two equal degassing extruder, or two differently dimensioned degassing extruder, or a degassing and behind a degassing extruder, or a degassing extruder and behind a degassing.
- the variant with two (identical or different) Entgasungstöpfen is preferred. Particularly preferred to use two different Entgasungstöpfe one behind the other, wherein the second pot has a smaller volume.
- the pressure in the degassing device is usually 0.1 mbar to 10 bar, preferably 1 mbar to 2 bar and more preferably 5 mbar to 800 mbar, and the temperature is usually 100 to 260, preferably 115 to 230 and in particular 150 to 21O 0 C.
- the pressure in the first stage is preferred
- 0.1 mbar to 10 bar in particular 0.5 mbar to 8 bar and particularly preferably 1 mbar to 7 bar, and in the second stage preferably 0.1 mbar to 5 bar, in particular
- the temperature generally does not differ significantly from the temperatures mentioned for the one-stage degassing.
- the temperature of the polymer is carried out in a conventional manner by heat exchangers, double jacket, tempered static mixer, internal heat exchanger or other suitable devices.
- the adjustment of the pressure is also carried out in a conventional manner, for example by means of pressure control valves.
- the polymer may be molten or solid in the degasser.
- the residence time of the polymer in the Entgasungsvörraum is usually 0.1 sec to 30 min, preferably 0.1 sec to 20 min. In a multi-stage degassing, these times refer to a single stage. Additional residence time can be introduced by connecting pipes. In order to minimize damage to the polymer due to thermal stresses, this additional residence time through connecting pipes is preferably at most 10 minutes.
- the residual monomers liberated during degassing are separated off as vapor stream. Regardless of the design of the degassing (one or more stages, Entgasungstöpfe or extruder, etc.), the residual monomers are usually selected from trioxane, formaldehyde, tetroxane, 1, 3-dioxolane, 1, 3-dioxepan, ethylene oxide and oligomers of formaldehyde.
- the residual monomers separated off by the process according to the invention are drawn off in the customary manner. They can be condensed and recycled to the polymerization.
- the quantitative ratio of trioxane and formaldehyde in the vapor stream can be varied by adjusting appropriate pressures and temperatures. The higher the pressure, the greater the formaldehyde content in the broth stream.
- the POM is mixed in a mixing device.
- the POM is mixed with conventional additives, which are described below.
- the mixing device also serves a further degassing, see below.
- mixing devices are, for example, mixers, kneaders or - preferably - extruder.
- the mixing device is preferably operated continuously and is possibly temperable, wherein usually a part of the heat energy is already generated by the shear associated with the mixing process, and the remaining part is supplied by heating the mixing device.
- Mixers are in particular mixers with moving tools, eg screw conveyor mixers, double spiral mixers, paddle mixers, plowshare mixers, Paddle mixer, agitator mixer (also agitator fan mixer) or rolling mills.
- moving tools eg screw conveyor mixers, double spiral mixers, paddle mixers, plowshare mixers, Paddle mixer, agitator mixer (also agitator fan mixer) or rolling mills.
- Suitable extruders are all conventional screw machines, in particular single-screw and twin-screw extruders (eg ZSK from Coperion or Werner & Pfleiderer), co-kneaders, Kombiplast machines, MPC kneading mixers, FCM mixers, KEX kneading screw extruders or shear roller extruders ,
- the mixing device and its design, in particular the type and speed of the mixing tool and the amounts supplied and the throughput of the mixing device are chosen in a known manner such that the POM is mixed in the desired manner or the additives are incorporated in the desired manner in the POM or the POM is further degassed.
- extruder for example, speed, length, temperature profile along the screw (s), diameter and configuration of the extruder screw (s), for example, number and depth of flights, pitch, use and sequence of promotional (eg thrust edge), backfeeding, jamming, kneading and / or mixing elements along the screw, be varied accordingly.
- speed, length, temperature profile along the screw (s) for example, diameter and configuration of the extruder screw (s), for example, number and depth of flights, pitch, use and sequence of promotional (eg thrust edge), backfeeding, jamming, kneading and / or mixing elements along the screw, be varied accordingly.
- promotional eg thrust edge
- the temperature is usually 160 to 260, preferably 180 to 240 and in particular 200 to 220 0 C and is adjusted with conventional heaters.
- cooling may be required to limit the heating of the polymer.
- the pressure during mixing depends i.a. from the mixing device and the operating conditions. It is generally not critical and is for example 1 to 80, preferably 5 to 50 bar.
- the mixing device and its operating conditions are selected in a manner known per se such that further degassing takes place in the mixing device, i.
- the mixing device By mixing in the mixing device, the residual monomer content of the POM is lowered again.
- conventional degassing devices For example, an extruder may be used which has vent openings. These may optionally be applied at reduced pressure, e.g. 50 to 800 mbar (absolute) can be operated to improve the degassing effect, and may have retention devices that prevent the escape of polymer.
- the polymer is withdrawn by conventional conveying elements, for example pumps, in particular melt pumps, screw conveyors or the like. fem the mixing device is not self-promoting (extruder). Subsequently, the discharged melt is usually cooled and granulated.
- conventional conveying elements for example pumps, in particular melt pumps, screw conveyors or the like.
- the residence time of the POM between the discharge from the degassing device and the entry into the mixing device is not more than 60 seconds, preferably not more than 30 seconds and more preferably not more than 10 seconds.
- Residence time means the mean residence time, and in the case of multi-stage degassing meant the last degassing device before the mixing device.
- the polymer is withdrawn from the degassing device with a pipeline and / or customary discharge elements and conveyed into the mixing device, it also being possible, if necessary, to interpose collecting vessels or valves.
- Suitable delivery devices are e.g. Pumps (melt pumps, gear pumps, etc.), screw conveyors and other commonly used for promoting melt conveyor members.
- the residence time of the POM in the pipelines, conveying elements, collecting tanks and valves is taken together to a maximum of 60, preferably a maximum of 30 and preferably a maximum of 10 seconds.
- the discharge of the degassing device coincides with the entry of the mixing device, i.
- the discharge of the degassing is mounted directly to the entry of the mixing device without intermediate collecting containers, pipes, pumps, screw conveyors, valves or other conveying devices or control devices.
- the mixing device as the discharge member which withdraws the POM from the degassing device.
- the degassing device is arranged above the mixing device so that the polymer, following gravity, falls from the degassing device into the mixing device.
- a degasification pot is preferably used as degassing device, and preferably an extruder as mixing device.
- embodiment B can be realized, for example, by removing the bottom of the degassing pot and mounting the bottom open degassing pot directly onto the entry dome of the extruder.
- the extruder sets the bottom of the degassing
- the extruder acts as a Austragsorgan of Entgasungstopfs by pulling the POM from the pot. Accordingly, in this realization, the polymer is not first collected in the degassing pot, then discharged through a pump or other conveying member and conveyed through a pipeline into the extruder. Rather, the degassing is arranged on the extruder and emptied directly into the extruder.
- the polyoxymethylene molding compositions may, as mentioned, optionally contain further additives which are mixed in the mixing device and described below under 1) to 11).
- the quantities given are preferred quantities in the event that the additive in question is used at all.
- Mg 3 [(OH) 2 / Si 4 Oio] or 3 MgO • 4 SiO 2 • H2O These so-called three-layer phyllosilicates have a triclinic, monoclinic or rhombic crystal structure with a platelet-like appearance.
- Mn, Ti, Cr, Ni, Na and K can be present on further trace elements, it being possible for the OH group to be partially replaced by fluoride.
- talc is preferably used in amounts of from 0.01 to 2% by weight, preferably from 0.02 to 0.8% by weight and in particular from 0.03 to 0.4% by weight, based on the finished POM.
- talc whose particle sizes are 100% less than 20 ⁇ m.
- the particle size distribution is usually determined by sedimentation analysis and is preferably: ⁇ 20 ⁇ m: 100% by weight, ⁇ 10 ⁇ m: 99% by weight, ⁇ 5 ⁇ m: 85% by weight, ⁇ 3 ⁇ m: 60% by weight , ⁇ 2 ⁇ m: 43% by weight.
- Such products are commercially available as Micro-Tale IT. Extra (Norwegian TaIc Minerals) available.
- Polyamides in particular semicrystalline or amorphous resins, as described, for example, in the Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 11, pp. 315 to 489, John Wiley & Sons, Inc., 1988.
- the melting point of the polyamide is below 225 0 C, preferably below 215 0 C.
- Examples of these are Polyhexamethylenazelainklad, Polyhexamethylensebacin- acid amide, Polyhexamethylendodekandiklad, poly-11-aminoundecan Textreamid and bis (p-aminocyclohexyl) methane-dodekanklarediamid or obtained by ring-opening of lactams, such as caprolactam or Polylaurinlactam products.
- Polyamides based on terephthalic acid or isophthalic acid as the acid component and / or trimethylhexamethylenediamine or bis (p-aminocyclohexyl) propane as the diamine component and polyamide base resins prepared by copolymerizing two or more of the aforementioned polymers or their components are suitable.
- Particularly suitable polyamides 2) which may be mentioned are mixed polyamides based on caprolactam, hexamethylenediamine, p.p'-diaminodicyclohexylmethane and adipic acid, which may additionally contain monofunctionally polymerizing compounds such as propionic acid or triacetonediamine as molecular weight-regulating components.
- Examples include Ultramid® 1 C or Ultramid® C31 from BASF Aktiengesellschaft.
- the preparation of these polyamides is also described in the aforementioned document.
- the ratio of terminal amino groups to terminal acid groups can be controlled by varying the molar ratio of the starting compounds, or by the amount of said monofunctionally polymerizing compounds.
- the proportion of the polyamides 2) in the finished POM - if used - is usually 0.001 to 2 wt .-%, preferably 0.005 to 1, 99 wt .-%, preferably 0.01 to 0.08 wt .-%.
- Alkaline earth silicates and / or alkaline earth glycerophosphates if used, usually in amounts of 0.002 to 2.0 wt .-%, preferably 0.005 to 0.5 wt .-% and in particular 0.01 to 0.3 wt .-%, based on the finished POM.
- alkaline earth metals for the formation of silicates and glycerophosphates preferably calcium and especially magnesium have proven.
- Me is an alkaline earth metal, preferably calcium or in particular magnesium
- x is a number from 1.4 to 10, preferably 1.4 to 6
- n is a number equal to or greater than 0, preferably 0 to 8.
- the alkaline earth silicates or glycerophosphates 3) are advantageously used in finely ground form. Products with an average particle size of less than 100 microns, preferably less than 50 microns are particularly well suited.
- SiO 2 ratio CaO or SiO 2 : MgO (mol / mol): 1.4 to 10, preferably 1.4 to 6 and in particular 1.5 to 4,
- Bulk density 10 to 80 g / 100 ml, preferably 10 to 40 g / 100 ml, average particle size: less than 100 ⁇ m, preferably less than 50 ⁇ m;
- Incineration residue 45 to 65% by weight
- Melting point greater than 300 ° C. and average grain size: less than 100 ⁇ m, preferably less than 50 ⁇ m.
- the amount of these esters, amides or ether if used - is usually 0.01 to 5, preferably from 0.09 to 2 and in particular from 0.1 to 0.7 wt .-%, based on the finished POM.
- the carboxylic acids may be monovalent or divalent. Examples which may be mentioned are pelargonic acid, palmitic acid, lauric acid, margaric acid, dodecanedioic acid, behenic acid and particularly preferably stearic acid, capric acid and montanic acid (mixture of fatty acids having 30 to 40 carbon atoms).
- the aliphatic alcohols can be monovalent to tetravalent.
- examples of alcohols are n-butanol, n-octanol, stearyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, pentaerythritol, with glycerol and pentaerythritol being preferred.
- the aliphatic amines can be monovalent to trivalent. Examples of these are stearylamine, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, di (6-aminohexyl) amine, with ethylenediamine and hexamethylenediamine being particularly preferred.
- preferred esters or amides are glycerol distearate, glycerol tristearate, ethylenediamine distearate, glycerol monopalmitate, glycerol trilautate, glycerol monobehenate and pentaerythritol tetrastearate.
- polyether polyols or polyester polyols which are esterified or etherified with mono- or polybasic carboxylic acids, preferably fatty acids.
- Suitable products are commercially available, for example, as Loxiol® EP 728 from Henkel KGaA.
- Preferred ethers 4) b), which are derived from alcohols and ethylene oxide, have the general formula RO (CHaCHaO) n H, in which R is an alkyl group having 6 to 40 carbon atoms and n is an integer greater than or equal to 1.
- R is a saturated Ci6-i ⁇ fatty alcohol with n 50, which is commercially available as Lutensol® AT 50 from BASF.
- non-polar polypropylene waxes i. Polypropylene waxy character, which have a corresponding low molecular weight.
- the amount of these polypropylene waxes - if used - is usually 0.05 to 10, preferably from 0.1 to 5 wt .-%, based on the finished POM.
- Waxes 5) have a weight average molecular weight M w of from 2,000 to 60,000 (by GPC and standard polystyrene), preferably from 5,000 to 50,000, and more preferably from 10,000 to 45,000.
- Their softening point is preferably at least 140 0 C, preferably at least 150 0 C 1 determined according to DIN EN 1427 (ring-and-ball method), their viscosity generally from 10 to 5000 mPas, preferably from 100 to 3000 mPas at 17O 0 C. according to DIN 53018 and their density usually from 0.87 to 0.92 g / cm 3 , preferably from 0.88 to 0.91 g / cm 3 according to DIN 53479.
- Preferred waxes 5 have the form of so-called micropowders whose d 5 o value is from 1 to 50 ⁇ m, preferably from 5 to 30 ⁇ m.
- waxes without the incorporation of polar groups are understood to mean nonpolar polypropylene waxes in the sense of the invention.
- the waxes 5) can be produced in high-pressure stirred autoclaves or in high-pressure tubular reactors using regulators. Production in stirred high pressure autoclave is preferred.
- the stirred high-pressure autoclave are known per se, a description can be found in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th edition, keywords: Waxes, Vol. A 28, p 146 ff., Verlag Chemie Weinheim, Basel, Cambridge, New York, Tokyo , 1996. In them predominantly the ratio length / diameter behaves at intervals of 5: 1 to 30: 1, preferably 10: 1 to 20: 1.
- the equally applicable high pressure tube reactors can also be found in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th edition , Waxes, Vol. A 28, p. 146 ff., Verlag Chemie Weinheim, Basel, Cambridge, New York, Tokyo, 1996.
- the commercially available waxes 5) are translucent, colorless to white powder products which give clear melts and are soluble in nonpolar solvents.
- Licowax® PP in particular Licowax® PP 230 and PP 220 and Licowax® VP PP grades from Clariant and Ceridust® VP 6071 and the LC 525 N, LC 502 N, LC 502 NC, LC 503 N, LC 503 NC Types from Hana Corporation, Korea. 6)
- Nucleating agent if used usually in amounts of 0.0001 to 1% by weight, preferably 0.001 to 0.8 wt .-% and in particular 0.01 to 0.3 wt .-%, based on the finished POM.
- Suitable nucleating agents are all known compounds, for example melamine cyanurate, boron compounds such as boron nitride, silica, talc, 2,3-dioxyquinoxaline, branched and crosslinked acetal copolymers, acetal block copolymers and pigments such as e.g. Heliogenblau® (copper phthalocyanine pigment) from BASF Aktiengesellschaft, as well as melamine-formaldehyde condensates.
- boron compounds such as boron nitride, silica, talc, 2,3-dioxyquinoxaline, branched and crosslinked acetal copolymers, acetal block copolymers and pigments
- pigments such as e.g. Heliogenblau® (copper phthalocyanine pigment) from BASF Aktiengesellschaft, as well as melamine-formaldehyde condensates.
- Fillers if used usually in amounts of up to 50 wt .-%, preferably
- potassium titanate whiskers, carbon and preferably glass fibers are suitable, the glass fibers e.g. in the form of glass fabrics, mats, nonwovens and / or glass silk rovings or cut glass silk of low-alkali E glass with a diameter of 5 to 200 microns, preferably 8 to 50 microns can be used.
- Fibrous fillers, after incorporation, preferably have an average length of 0.05 to 1 mm, in particular 0.1 to 0.5 mm.
- suitable fillers are, for example, calcium carbonate or glass beads, preferably in ground form or mixtures of these fillers.
- impact-modifying polymers hereinafter also referred to as rubber-elastic polymers or elastomers, if used usually in amounts of up to 50, preferably 0 to 40 wt .-%, based on the finished POM.
- EPM ethylene-propylene
- EPDM ethylene-propylene-diene
- diene monomers for EPDM rubbers 8 for example, conjugated dienes such as isoprene and butadiene, non-conjugated dienes having 5 to 25 carbon atoms such as penta-1, 4-diene, hexa-1,4-diene, hexa-1 , 5-diene, 2,5-dimethylhexa-1,5-diene and octa-1,4-diene, cyclic dienes such as cyclopentadiene, cyclohexadienes, cyclooctadienes and dicyclopentadienes and alkenylnorbornenes such as 5-ethylidene-2-norbornene, 5 Butylidene-2-norbornene, 2-methallyl-5-norbornene, 2-isopropenyl-5-norbornene and tricyclodienes such as 3-methyltricyclo (5.2.1.0.2.6) -3,8-decadiene or mixtures thereof.
- the diene content of the EPDM rubbers is preferably 0.5 to 50, in particular 1 to 8 wt .-%, based on the total weight of the rubber.
- the EPDM rubbers may also be grafted with other monomers, e.g. with glycidyl (meth) acrylates, (meth) acrylic acid esters and (meth) acrylamides.
- Another group of preferred rubbers 8 are copolymers of ethylene with esters of (meth) acrylic acid.
- the rubbers may still contain epoxy group-containing monomers. These epoxy group-containing monomers are preferably incorporated into the rubber by adding epoxy group-containing monomers of the general formulas I or II to the monomer mixture
- CHR 8 CH - (CHR 7 ) ⁇ - CH - CHR 6 C)
- R 6 to R 10 are hydrogen or alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and m is an integer from 0 to 20, g is an integer from 0 to 10 and p is an integer from 0 to 5.
- the radicals R 6 to R 8 preferably denote hydrogen, where m is 0 or 1 and g is 1.
- the corresponding compounds are allyl glycidyl ether and vinyl glycidyl ether.
- Preferred compounds of the formula II are epoxy group-containing esters of acrylic acid and / or methacrylic acid, such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate.
- the copolymers consist of 50 to 98 wt .-% of ethylene, 0 to 20 wt .-% of epoxy-containing monomers and the remaining amount of (meth) acrylic acid esters.
- esters of acrylic and / or methacrylic acid are the methyl, ethyl, propyl and i- or t-butyl esters.
- vinyl esters and vinyl ethers can also be used as comonomers.
- the ethylene copolymers 8) described above can be prepared by methods known per se, preferably by random copolymerization under high pressure and elevated temperature. Corresponding methods are generally known.
- Preferred elastomers 8 are also emulsion polymers, their preparation e.g. at Blackley in the monograph "Emulsion Polymerization".
- the emulsifiers and catalysts which can be used are known per se.
- homogeneously constructed elastomers or those with a shell structure can be used.
- the shell-like structure is u.a. determined by the order of addition of the individual monomers; the morphology of the polymers is also influenced by this order of addition.
- acrylates such as e.g. N-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, corresponding methacrylates, butadiene and isoprene and their mixtures called.
- monomers for the preparation of the rubber portion of the elastomers acrylates such as e.g. N-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, corresponding methacrylates, butadiene and isoprene and their mixtures called.
- monomers may be reacted with other monomers such as e.g. Styrene, acrylonitrile, vinyl ethers and other acrylates or methacrylates such as methyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate and propyl acrylate are copolymerized.
- the soft or rubber phase (having a glass transition temperature lower than 0 ° C.) of the elastomers may be the core, the outer shell, or a middle peel (for elastomers having more than two shell construction); in the case of multi-shell elastomers, it is also possible for a plurality of shells to consist of a rubber phase.
- one or more hard components on the structure of the elastomer involved, these are generally prepared by polymerization of styrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, ⁇ -methylstyrene, p-methylstyrene, acrylic acid esters and methacrylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate and methyl methacrylate as main monomers.
- these hard components are generally prepared by polymerization of styrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, ⁇ -methylstyrene, p-methylstyrene, acrylic acid esters and methacrylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate and methyl methacrylate as main monomers.
- acrylic acid esters and methacrylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate and methyl methacrylate as main monomers.
- smaller proportions of other comonomers can
- emulsion polymers 8 which have reactive groups on the surface.
- groups are, for example, epoxy, amino or amide groups, as well as functional groups, by the concomitant use of monomers of the general formula
- R 15 is hydrogen or a C 1 to C 4 alkyl group
- R is hydrogen, a C 1 to C 6 alkyl group or an aryl group, in particular
- R 17 is hydrogen, a C 1 to C 10 alkyl, a C 6 to C 12 aryl group or -OR 18
- R 18 is a Cr to C ⁇ -alkyl or Ce to C 12 -aryl group, which may optionally be substituted by O- or N-containing groups,
- X is a chemical bond, a Cr to Cio-alkylene or C6-Ci2-arylene group or the O.
- Z is a Ci to Cio-alkylene or Ce to Ci2-arylene group.
- the graft monomers described in EP-A 208 187 are also suitable for introducing reactive groups on the surface.
- Further examples which may be mentioned are acrylamide, methacrylamide and substituted esters of acrylic acid or methacrylic acid, such as (Nt-butylamino) ethyl methacrylate, (N, N-dimethylamino) ethyl acrylate, (N, N-dimethylamino) methyl acrylate and (N, N-diethylamino) called ethyl acrylate.
- the particles of the rubber phase can also be crosslinked.
- monomers acting as crosslinkers are buta-1,3-diene, divinylbenzene, diallyl phthalate, butanediol diacrylate and dihydrodicyclopentadienyl acrylate, and also the compounds described in EP-A 50 265.
- graftlinking monomers ie monomers having two or more polymerizable double bonds which react at different rates during the polymerization.
- compounds are used in which at least one active group polymerized at about the same rate as the other monomers, while the other reactive group (or reactive groups), for example polymerized much slower (polymerize).
- the different polymerization rates bring a certain proportion of unsaturated double bonds in rubber. If a further phase is subsequently grafted onto such a rubber, the double bonds present in the rubber react at least partially with the grafting monomers to form chemical bonds, ie the grafted-on phase is at least partially linked to the grafting base via chemical bonds.
- graft-crosslinking monomers examples include allyl-containing monomers, in particular allyl esters of ethylenically unsaturated carboxylic acids, such as allyl acrylate, allyl methacrylate, diallyl maleate, diallyl fumarate, diallyl itaconate or the corresponding monoallyl compounds of these dicarboxylic acids.
- allyl-containing monomers such as allyl acrylate, allyl methacrylate, diallyl maleate, diallyl fumarate, diallyl itaconate or the corresponding monoallyl compounds of these dicarboxylic acids.
- allyl-containing monomers in particular allyl esters of ethylenically unsaturated carboxylic acids, such as allyl acrylate, allyl methacrylate, diallyl maleate, diallyl fumarate, diallyl itaconate or the corresponding monoallyl compounds of these dicarboxylic acids.
- the proportion of these crosslinking monomers in the component 8) is up to 5 wt .-%, preferably not more than 3 wt .-%, based on the elastomers 8).
- Preferred emulsion polymers 8 have a core of buta-1,3-diene, isoprene, n-butyl acrylate, ethylhexyl acrylate or mixtures thereof, optionally together with crosslinking monomers, and at least one outer shell of styrene, acrylonitrile, (meth) acrylates or their mixtures, optionally with reactive groups as described herein on.
- graft polymers having a multi-shell structure instead of graft polymers having a multi-shell structure, homogeneous, i. single-shell elastomers of buta-1, 3-diene, isoprene and n-butyl acrylate or copolymers thereof are used. These products can also be prepared by concomitant use of crosslinking monomers or monomers having reactive groups.
- the described elastomers 8) can also be prepared by other conventional methods, e.g. by suspension polymerization.
- thermoplastic polyurethanes which z.
- EP-A 115 846 EP-A 115 847 and EP-A 117 664 are described.
- Formaldehyde scavengers Suitable formaldehyde scavengers 10. Suitable formaldehyde scavengers 10) are listed below under 10a), 10b), 10c) and 10d). The compounds mentioned under 10a), 10b) and 10c), if used, are used in amounts of 0.001 to 3, preferably 0.01 to 2 and in particular 0.1 to 1 wt .-%, based on the finished POM. The amount of compounds 10d) is mentioned below.
- Amine group-containing compounds Preferably used amine-substituted triazine compounds such as melamine (I.S. ⁇ -triazine ⁇ . ⁇ -triamine).
- the amine groups may be unsubstituted (-NH2) or substituted with substituents R (-NHR or -NR ⁇ ).
- triazine compounds which additionally have at least one aromatic group.
- Preferred triazine compounds are compounds of the general formula
- Ri, R 2 and R3 are the same or different and each represent hydrogen atoms, halogen atoms, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an arylalkyloxy group or a substituted or unsubstituted amine group with the proviso that at least one of Ri , R 2 and R 3 is a substituted or unsubstituted amine group, and at least one of R 1 , R 2 and R 3 is composed of a Cs-C 20 aromatic group which may be optionally substituted.
- the halogen atom is, for example, chlorine or bromine, preferably chlorine.
- alkyl group are those having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms.
- alkoxy groups are those having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms.
- Preferred aryl groups are the phenyl group, naphthyl group and fluorenyl group.
- arylalkyloxy groups phenylalkyloxy groups, in particular benzyloxy or phenylethyloxy groups, are preferred.
- substituents on the substituted amino group include lower alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, such as methyl, ethyl, butyl or hexyl groups, phenyl groups, lower alkenyl groups having 3 to 6 carbon atoms, such as AIIyI or hexenyl groups, hydroxyalkyl groups 1 or 2 carbon atoms, such as hydroxymethyl or hydroxyethyl groups, and cyanoalkyl groups having 3 to 6 carbon atoms, such as cyanoethyl or cyanobutyl groups.
- Examples of amine-substituted and aromatic-substituted triazine compounds include 2,4-diamino-6 (o, p, m) -chlorophenyltriazine, 2-amino-4-chloro-6-phenyltriazine, 2-amino-4,6-diphenyltriazine, 2,4- Diamino-6-naphthyltriazine, 2,4-diamino-6-fluorenyl-triazine, 2,4-diamino-6 (o, m, p) alkylphenyltriazine, where the methyl radical is preferred as a substituent, 2,4-diamino-6 ( o, m, p) methoxyphenyltriazine and 2,4-diamino-6 (o, m, p) - carboxy-phenyltriazines, N-phenylmelamine, N, N'-diphenylmelamine
- Particularly preferred triazine compounds contain at least two radicals R 1, R 2 or R 3 , which are built up from (un) substituted amino groups and / or in which the aromatic radical R 1, R 2 or R 3 consists of at least one phenyl ring.
- triazine compound very particularly preferred as the triazine compound are the guanamines, in particular benzoguanamine.
- the binding of the formaldehyde can be carried out chemically or preferably physically, e.g. by adsorption.
- zeolites ie crystalline aluminosilicates with ordered channel and cage structures.
- the network of such zeolites is composed of SiO 4 and AIO 4 tetrahedra, which are connected via the common oxygen bridges.
- An overview of the known structures can be found, for example, in MW Meier, DH Olson, Ch. Baerlocher, "Atlas of Zeolite Structure Types", 5th revised edition, Elsevier, London, 2001.
- the structures BEA, FER, FAU, LTA 1 MEL, MFI or MOR, as well as mixed structures of two or more of these types are mentioned, such as a zeolite material with MEL / MFI mixed structure.
- a zeolite material with MEL / MFI mixed structure is particularly preferred.
- an LTA-type zeolite is particularly preferred.
- Very particular preference is given to zeolites which have essentially 8-ring channels (and essentially no 10- and / or 12-ring channels).
- exchangeable cations are found in zeolitic materials.
- these may be, for example, cations of sodium, potassium, lithium, rubidium or cesium.
- Ammonium ions may also be present as cations in the zeolitic material. Replacing these cations with protons, for example by ion exchange, gives the corresponding materials in the so-called aeid form, the H-form.
- at least 75% by weight of the zeolite is not in the H form, more preferably at least 97% by weight.
- the pore diameter of the zeolites is preferably in the range from 0.3 to 0.5 nm, in particular from 0.37 to 0.43 nm, determined in accordance with DIN 66134 and DIN 66135.
- the particle size of the zeolites is preferably in the range of 3 to 7 .mu.m, in particular 4 to 6 .mu.m, determined according to ISO 13320 in the version of 1999-11-01.
- demineralized (VE) water was used as a dispersant for determining the particle size.
- the apparatus used was a Malvern Mastersizer 2000 (Module Hydro 2000G).
- the preparation of the samples was carried out at a solids content of 1 to 2 wt .-% in water and subsequent stirring with a magnetic stirrer, stirring for 1 min.
- the size of the particles was determined at a pass of 50%.
- the zeolite has a pore diameter in the range of 0.37 to 0.43 nm and a particle size in the range of 4.0 to 6.0 microns.
- the zeolite may in principle have any molar ratio Si: Al, calculated as molar ratio SiO 2 ) AbO 3 .
- the Si: Al ratio calculated as the molar ratio of SiO ⁇ iAbOa, is in the range of up to 5: 1, in particular 0.9: 1 to 5: 1, particularly preferably about 1: 1.
- zeolites are also suitable whose structures differ from those mentioned above, or whose pore diameters and / or particle sizes and / or Si: Al ratios and / or proportions in H form are outside the ranges mentioned.
- Aminopyridines especially 2-, 3- and 4-aminopyridine
- anthranilamide sterically hindered amines (monomeric or oligomeric), e.g. the compound having CAS No. 152261-33-1, commercially available as Uvinul® 5050 H from BASF;
- Polyethyleneimines These are understood as meaning both homopolymers and copolymers which contain the grouping -CH 2 -CH 2 -NH-. They are, for example, according to the methods in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry as the 6th edition, 1999 Electronic Release, Verlag VCH Weinheim, and as the 6th edition, 2000 Electronic Release, Verlag Wiley-VCH, each keyword “Aziridines”, Chap. 6 "Ilses”, available, or according to WO-A 94/12560 available.
- the polyethyleneimines 10d) - if used - in such an amount that the POM 0.01 to 500 ppmw, in particular 0.1 to 200 ppmw, more preferably 0.1 to 50 ppmw and most preferably 0.5 up to 10 ppmw of the polyethyleneimine.
- the amounts mentioned refer to the sum of all polyethyleneimines.
- the ethyleneimine homopolymers are generally obtainable by polymerization of ethyleneimine (aziridine) in aqueous or organic solution in the presence of acid-releasing compounds, acids or Lewis acids.
- Such homopolymers are linear or preferably branched polymers.
- the latter generally have primary, secondary and tertiary amino groups in the ratio of, for example, about 1: 1: 0.7.
- the distribution of the amino groups can be determined, for example, by means of 13 C-NMR spectroscopy.
- Comonomers used are preferably compounds which have at least two amino functions.
- suitable comonomers are alkylenediamines having 2 to 10 C atoms in the alkyl radical, with ethylenediamine and propylenediamine being preferred.
- Further suitable comonomers are diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, dipropylenetriamine, tripropylenetetamine, dihexamethylenetriamine, aminopropylethylenediamine and bisaminopropylethylenediamine.
- crosslinked polyethyleneimines which are obtainable by reaction of polyethyleneimines with bifunctional or polyfunctional crosslinkers which have as functional group at least one halohydrin, glycidyl, aziridine, isocyanate unit or a halogen atom are suitable.
- examples thereof include epichlorohydrin or bischlorohydrin ethers of polyalkylene glycols having 2 to 100 ethylene oxide and / or propylene oxide units and the compounds listed in DE-A 19 93 17 20 and US Pat. No. 4,144,123.
- Methods for the preparation of crosslinked polyethyleneimines are i.a. from the o.g. Fonts and EP-A 895 521 and EP-A 25 515 known.
- grafted polyethyleneimines are suitable, it being possible for all compounds which can react with the amino or imino groups of the polyethyleneimines to be used as the grafting agent.
- Suitable grafting agents and processes for the preparation of grafted polyethyleneimines can be found, for example, in EP-A 675 914.
- suitable polyethyleneimines are amidated polymers which are usually obtainable by reaction of polyethyleneimines with carboxylic acids, their esters or anhydrides, carboxamides or carboxylic acid halides.
- carboxylic acids their esters or anhydrides, carboxamides or carboxylic acid halides.
- amidated polymers can be subsequently crosslinked with said crosslinkers.
- up to 30% of the amino functions are preferably amidated, so that for a closing cross-linking reaction still enough primary and / or secondary nitrogen atoms are available.
- alkoxylated polyethyleneimines which are obtainable, for example, by reacting polyethyleneimine with ethylene oxide and / or propylene oxide. Such aloxylated polymers are also crosslinkable.
- polyethyleneimines include hydroxyl-containing polyethyleneimines and amphoteric polyethyleneimines (incorporation of anionic groups) and lipophilic polyethyleneimines, which are generally obtained by incorporation of long-chain hydrocarbon radicals into the polymer chain. Methods for the preparation of such polyethyleneimines are known to the person skilled in the art, so that no further details are required.
- polyethyleneimines 10d are preferably selected from
- Copolymers of ethyleneimine and amines having at least two amino groups crosslinked polyethyleneimines, - grafted polyethyleneimines, amidated polymers obtainable by reaction of polyethyleneimines with
- Suitable polyethyleneimines usually have a weight-average molecular weight of from 100 to 3,000,000, preferably from 200 to 1,000,000 and more preferably from 500 to 500,000 g / mol, determined by means of light scattering or gel permeation chromatography (GPC).
- GPC gel permeation chromatography
- the polyethylenimines 10d) can be used as such (“anhydrous”) or as a solution or suspension, with water being the preferred solvent.
- the viscosity of the "anhydrous" polyethyleneimines - their water content in accordance with DIN 53715 according to Karl Fischer is a maximum of ca. 1 wt .-% - is generally in the range of 100 to> 200,000 mPa ⁇ s, preferably in the range of 500 to> 200,000 mPa « s, determined according to DIN EN ISO 2555 (Brookfield RVT, 20 0 C, spindle 6, 20 rpm).
- Suitable aqueous solutions of polyethyleneimines generally have a water content (according to DIN 53715 according to Karl Fischer) of 20 to 99, preferably 40 to 80 Wt .-% on; the viscosity of these solutions according to DIN EN ISO 2555 (Brookfield RVT, 20 C 1 0 5 spindle, 20 rpm) is usually 50 to 100,000, preferably 200 to 50,000 mPa «s.
- polyethyleneimines having a water content of at most 5% by weight, e.g. about 0.5 to 1 wt .-%, according to DIN 53715 after Karl Fischer.
- the polyethyleneimines are hyperbranched or hyperbranched.
- Highly hyperbranched or hyperbranched polyethyleneimines in the context of this invention are understood as meaning unvarnished macromolecules having -NH groups which are structurally as well as molecularly nonuniform. They can be constructed either from a central molecule analogous to dendrimers, but with uneven chain length of the branches. However, they can also be constructed linearly with functional side groups or, as a combination of the two extremes, have linear and branched molecular moieties.
- PJ Flory, J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2718 and H. Frey et al., Chem. Eur. J. 2000, 6, no. 14, 2499.
- the degree of branching (DB) is defined as
- T is the number of terminal monomer units
- Z is the number of branched monomer units
- L is the number of linear monomer units.
- the degree of branching of the inventively preferred highly branched or hyperbranched polyethyleneimines is generally 40 to 100, preferably 50 to 80 and in particular 55 to 70%.
- Suitable polyethyleneimines are also commercially available, for example as Lupasol® from BASF.
- Lupasol® WF anhydrous (water content of at most 1% by weight, according to DIN 53715 according to Karl Fischer), highly branched polyethyleneimine having a weight-average molecular weight of about 25,000 g / mol determined by means of GPC, a viscosity of> 200,000 mPa ' S (Brookfield RVT, 2O 0 C, spindle 6, 20 rpm) and a dynamic viscosity of about 15,000 mPa * s (ISO 2555, 50 0 C), is well suited.
- a process for the preparation of said formaldehyde scavengers 10a) to 10d) are known to the person skilled in the art or the compounds are commercially available, which is why further details are unnecessary.
- One or more different formaldehyde scavengers 10) can be used.
- Antioxidants if used in amounts of from 0.01 to 3, preferably 0.05 to 2 and in particular 0.1 to 1 wt .-%, based on the finished POM. Suitable antioxidants 11) are listed below under 11 a), 11 b) and 11 c).
- Stabilizers against thermo-oxidative degradation of POM in particular all compounds with phenolic structure, which have at least one sterically demanding group on the phenolic ring.
- POM thermo-oxidative degradation of POM
- compounds with phenolic structure which have at least one sterically demanding group on the phenolic ring.
- R 1 and R 2 are an alkyl group, a substituted alkyl group or a substituted TYi azol adhere, wherein the radicals R 1 and R 2 may be the same or different and R 3 is an alkyl group, a substituted alkyl group, an alkoxy group or a substituted amino group.
- Antioxidants of the type mentioned are described, for example, in DE-A 27 02 661 (US Pat. No. 4,360,617).
- Another group of preferred sterically hindered phenols IV is derived from substituted benzenecarboxylic acids, in particular substituted benzenepropionic acids.
- Particularly preferred compounds of this class are compounds of the formula
- R 4 , R 5 , R 7 and R 8 independently of one another Ci-C 8 alkyl groups, which in turn may be substituted (at least one of which is a sterically demanding group) and R 6 is a bivalent aliphatic radical having 1 to 10 carbon atoms which may also have CO bonds in the main chain.
- Irganox® 245 from Ciba-Geigy
- antioxidants 11a) are:
- Irganox® 259 1,6-hexanediol bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate
- pentaerythrityl tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl 4-hydroxyphenyl) -propionate]
- Irganox® 245 from Ciba Geigy, which is particularly well suited.
- sterically hindered phenols having no more than one sterically hindered group ortho to the phenolic hydroxy group have been found to be particularly advantageous; in particular for improving the color stability when stored in diffuse light for extended periods of time.
- antioxidants 11a are sulfur-containing compounds.
- Benzotriazole derivatives such as those available under the name Tinuvin® from Ciba Geigy, for example
- oxanilides such as N- (2-ethylphenyI) -N '- (2-ethoxy-5-tertiary butylphenyl) oxalamide, or 2-ethyl-2'-ethoxyoxanilide,
- UV-absorbing pigments especially carbon black, but also TiO 2 also act to stabilize the action of light, with sufficient dosage even in the presence of colored pigments.
- HALS hindered amine light stabilizers
- R is identical or different alkyl radicals
- R 1 are hydrogen or an alkyl radical and A represents an optionally substituted 2- or 3-membered alkylene chain.
- Preferred HALS are derivatives of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine such as
- Tris (2 ) 2 l of 6,6-tetramethyl-4-piperidyl) benzene-1,3,5-tricarboxylate Tris (2 ) 2 l of 6,6-tetramethyl-4-piperidyl) benzene-1,3,5-tricarboxylate.
- piperidine derivatives for example the polymer of dimethyl butanedioate and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol or poly-6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1, 3,5-triazine-2 I 4-diyl (2,2 ) -6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) imino-1,6-hexanediyl (2 I 2 J 6,6-tetramethyl-14-piperidinyl) imino, and polycondensates of dimethyl succinate and 1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine which are like bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebazate are particularly well suited.
- piperidine derivatives for example the polymer of dimethyl butanedioate and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol or poly-6- (1,1,3,3-
- Tinuvin® or Chimasorb® are commercially available under the name Tinuvin® or Chimasorb® from Ciba-Geigy.
- Another particularly preferred HALS antioxidant 11c) is called Uvinul® 4049 H from BASF:
- antioxidants are Gumbleter / Müller (ed.), Plastics Additives, 4th Edition 1993, reprint Nov. 1996, Hanser Verlag Kunststoff, on pages 40 to 48 and 205 to 213 refer, and Bottenbruch ( Ed.), Kunststoff-Handbuch, Volume 3/1 Polycarbonates Polyacetals Polyester Cellulose esters, Hanser-Verlag Kunststoff 1993, on pages 320 to 323.
- antioxidants are known in the art or the compounds are commercially available, which is why further details are unnecessary.
- One or more different antioxidants 11) can be used.
- a degassed, low-monomer POM is obtained as the product of the process according to the invention for residual monomer removal (in the following "degassing process") .
- the residual monomer content of the POM is generally from 0.0001 to 0.02% by weight, in particular from 0.0001 to 0.01 Wt .-% and particularly preferably 0.0001 to 0.001 wt .-%.
- the degassing process according to the invention makes it possible to degas polyoxymethylenes in a particularly gentle manner and to provide them with additives.
- the obtained POM is characterized not only by a low residual monomer content, but also by a low intrinsic color and good mechanical properties.
- Another object of the invention is the use of the above-described degassing during or after the preparation of polyoxymethylene Homo- or copolymers.
- suitable monomers are usually first prepared in a so-called monomer system, for example trioxane from aqueous formaldehyde solution, and / or suitable monomers are stored. Thereafter, the monomers are transferred from the monomer plant in a polymerization reactor and polymerized there to POM, as already described above.
- POM method for the preparation of Polyoxymethylenhomo- or copolymers, characterized in that first prepared or stored in a monomer monomer suitable monomers, then polymerizing the monomers in a polymerization reactor to said polymers , and during or after this polymerization, the residual monomers contained in the polymers are removed by the above degassing process.
- the residual monomers can also be removed during and after the polymerization.
- the POM process according to the invention accordingly comprises the degasification process according to the invention as a process step.
- the residual monomers removed by the degassing process can be used again as feedstocks in POM production, ie recycled (recycled) in the POM process according to the invention. You can adjust the destination of this return of the production plant. For example, one can return the residual monomers directly into the polymerization reactor or in its feed, or return them to the monomer plant.
- the POM process is preferably characterized in that the removed residual monomers are recycled to the polymerization reactor or to the monomer unit.
- the removed residual monomers are recycled to the polymerization reactor or to the monomer unit.
- the subject of the invention is also the polyoxymethylene homo- or copolymers obtainable by the described POM process.
- example the polyoxymethylene homo- or copolymers obtainable by the described POM process.
- a monomer mixture consisting of 95% by weight of trioxane, 3% by weight of dioxolane and 0.005% by weight of methylal was continuously metered into a polymerization reactor at a flow rate of 5 kg / h.
- the reactor was a tubular reactor equipped with static mixers and operated at 155 ° C. and 30 bar.
- 0.1 ppmw of perchloric acid was mixed into the monomer stream, using a 0.01% by weight solution of 70% by weight aqueous perchloric acid in gamma-butyrolactone. After a polymerization time (residence time) of 2 minutes, triacetonediamine (as a 0.1% by weight solution in 1,3-dioxolane) was metered into the polymer melt as deactivator and mixed in so that the deactivator was present in 10-fold molar excess to the initiator , The residence time in the deactivation zone was 3 min.
- the polymer melt was withdrawn through a pipeline and expanded via a control valve in a first degassing, which was provided with an exhaust pipe.
- the temperature of the Entgasungstopfs was 190 0 C and the pressure was 3 bar.
- the melt was withdrawn through a pipe and expanded via a control valve in a second Entgasungstopf, which was provided with an exhaust pipe.
- the temperature of the degassing pot was 190 ° C and the pressure was ambient pressure.
- the pot had no bottom and was mounted directly on the feed dome of a twin-screw extruder ZSK 30 from Werner & Pfleiderer, so that the degassed polymer fell from the pot directly onto the extruder screws.
- the extruder was operated at 19O 0 C and with a screw speed of 150 rpm and was provided with vent openings, which were operated at 500 mbar. In addition, it had a feed opening for additives, by which 0.5 kg / h of the antioxidant Irganox® 245 (formula see under 11a) above) were added by Ciba. The product was discharged in a conventional manner, cooled and granulated.
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Abstract
The invention relates to a method for removal of unreacted residual monomers from polyoxymethylene homo- or co-polymers (POM) by degassing in a degassing device and subsequent mixing in a mixing device, characterised in that the residence time of the POM between discharge from the degassing device and introduction into the mixing device is a maximum of 60 secs.
Description
Verbessertes Verfahren zur Restmonomerentfernung aus PolyoxymethylenenImproved process for residual monomer removal from polyoxymethylenes
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von nicht umgesetzten Restmonomeren aus Polyoxymethylenhomo- oder -copolymeren (POM) durch Entgasen in einer Entgasungsvorrichtung und anschließendes Mischen in einer Mischvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit des POM zwischen dem Austrag aus der Entgasungsvorrichtung und dem Eintrag in die Mischvorrichtung maximal 60 sec be- trägt.The invention relates to a process for the removal of unreacted residual monomers from Polyoxymethylenhomo- or copolymers (POM) by degassing in a degassing and subsequent mixing in a mixing device, characterized in that the residence time of the POM between the discharge from the degassing device and the entry in the mixing device is a maximum of 60 seconds.
Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung des genannten Verfahrens während der oder im Anschluss an die Herstellung von Polyoxymethylenhomo- oder -copolymeren, und ein Verfahren zur Herstellung von Polyoxymethylenhomo- oder -copolyme- ren, dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst in einer Monomeranlage geeignete Monomere herstellt oder bevorratet, dann die Monomere in einem Polymerisationsreaktor zu den genannten Polymeren polymerisiert, und während oder nach dieser Polymerisation die in den Polymeren enthaltenen Restmonomeren nach dem erstgenannten Verfahren entfernt.Furthermore, the invention relates to the use of said process during or after the preparation of polyoxymethylene homopolymers or copolymers, and to a process for the preparation of polyoxymethylene homopolymers or copolymers, characterized in that first suitable monomers are prepared in a monomer system or stored, then polymerizing the monomers in a polymerization reactor to said polymers, and during or after this polymerization, the residual monomers contained in the polymers removed by the former method.
Schließlich betrifft die Erfindung die Polyoxymethylenhomo- oder -copolymere, erhältlich nach letztgenannten Verfahren.Finally, the invention relates to the polyoxymethylene homopolymers or copolymers obtainable by the latter process.
Polyoxymethylenpolymere (POM, auch Polyacetale genannt) werden durch Homo- oder Copolymerisation von 1 ,3,5-Trioxan (kurz: Trioxan), Formaldehyd oder einer anderen Formaldehydquelle erhalten. Dabei ist der Umsatz üblicherweise nicht vollständig, vielmehr enthält das POM-Rohpolymerisat noch bis zu 40 % nicht umgesetzter Monomere. Solche Restmonomere sind beispielsweise Trioxan und Formaldehyd, sowie ggf. mitverwendete Comonomere wie 1,3-Dioxolan, 1 ,3-Butandiolformal oder Ethy- lenoxid. POM steht hier zusammenfassend für Homo- und Copolymere.Polyoxymethylene polymers (POM, also called polyacetals) are obtained by homo- or copolymerization of 1, 3,5-trioxane (trioxane in short), formaldehyde or other formaldehyde source. The conversion is usually not complete, but the POM crude polymer still contains up to 40% unreacted monomers. Such residual monomers are, for example, trioxane and formaldehyde, and optionally comonomers used, such as 1,3-dioxolane, 1, 3-butanediol formal or ethylene oxide. In summary, POM stands for homo- and copolymers.
Die Restmonomere werden durch Aufarbeitung mittels Entgasung aus dem Rohpolymeren entfernt. Gemäß dem Stand der Technik wird POM bei Atmosphärendruck oder Unterdruck entgast und ggf. anschließend mit Zusatzstoffen vermischt.The residual monomers are removed by workup by degassing from the crude polymer. According to the prior art, POM is degassed at atmospheric pressure or reduced pressure and optionally subsequently mixed with additives.
Die EP-A 638 599 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Polyacetalen, bei dem die Restmonomere in einem Entgasungsteil durch Druckabsenkung verdampft werden. Danach werden in einem Konfektionierextruder übliche Zusatzstoffe eingemischt.EP-A 638 599 describes a process for the preparation of polyacetals in which the residual monomers in a degassing part are vaporized by lowering the pressure. Thereafter, customary additives are mixed in a confectioning extruder.
In der EP-A 999 224 wird die Herstellung von Polyacetal-Copolymeren ohne Zugabe von Desaktivatoren beschrieben. Dabei fällt das den Polymerisationsreaktor verlassende Roh-POM durch einen „drop shaft" nicht näher spezifizierter Länge in eine
„mixing unit" (z.B. Extruder) und wird dort mit Zusatzstoffen vermischt, wobei die nicht umgesetzten Monomere vor oder in der mixing unit durch „reduced pressure" entfernt werden.EP-A 999 224 describes the preparation of polyacetal copolymers without addition of deactivators. In this case, the raw POM leaving the polymerization reactor falls through a "drop shaft" of unspecified length into one Mixing unit (eg extruder) and is there mixed with additives, wherein the unreacted monomers are removed before or in the mixing unit by "reduced pressure".
Die DE-A 31 47 309 offenbart die Herstellung von Oxymethylenpolymeren in derDE-A 31 47 309 discloses the preparation of oxymethylene polymers in the
Schmelze, bei der in einem Entgasungs- und Konfektionierreaktor die nicht umgesetzten Monomere entfernt und übliche Zusatzstoffe eingemischt werden.Melting, in which the unreacted monomers are removed in a degassing and confectioning reactor and conventional additives are mixed.
Die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung Az. 102005002413.0 vom 18.01.05 beschreibt ein Verfahren zur Entfernung von Restmonomeren aus POM, bei dem eine erhitzte POM-Schmelze unter Überdruck entgast wird. Vor, während und/oder nach der Entgasung kann man das POM in einem Extruder oder einer anderen Mischvorrichtung mit üblichen Zusatzstoffen versehen.The unpublished German patent application Az. 102005002413.0 dated 18.01.05 describes a process for the removal of residual monomers from POM, in which a heated POM melt is degassed under pressure. Before, during and / or after degassing, the POM may be provided with conventional additives in an extruder or other mixing device.
In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung Az. 102005012480.1 vom 16.03.05 wird ebenfalls ein Verfahren zur Entfernung von Restmonomeren aus POM offenbart, wobei eine erhitzte POM-Schmelze in einem Strangentgaser entgast wird. Bevorzugt wird zweifach entgast (Entgasungstopf mit nachgeschaltetem Strangentgaser). Auch gemäß dieser Schrift kann man das POM vor, während und/oder nach der Entgasung in einem Extruder oder einer anderen Mischvorrichtung mit üblichen Zusatzstoffen versehen.In the non-prepublished German patent application Az. 102005012480.1 dated 16.03.05 also discloses a process for the removal of residual monomers from POM, wherein a heated POM melt is degassed in a strand degasser. Preference is given to degassing twice (degassing pot with downstream strand degasser). Also according to this document, the POM may be provided with conventional additives before, during and / or after degassing in an extruder or other mixing device.
Keines der genannten Dokumente macht Angaben zum räumlichen bzw. zeitlichen Abstand von Restmonomerentfemung (Entgasung) und Zugabe der Zusatzstoffe, oder zur Verweilzeit des POM zwischen Entgasung und Zusatzstoffzugabe. Insbesondere wird eine maximale Verweilzeit von 60 sec zwischen Austrag aus der Entgasung und Eintrag in die Mischvorrichtung, oder gar eine Anordnung der Entgasung unmittelbar an der Mischvorrichtung, nicht offenbart.None of the documents mentioned gives information on the spatial or temporal distance of residual monomer removal (degassing) and addition of the additives, or the residence time of the POM between degassing and addition of additive. In particular, a maximum residence time of 60 seconds between discharge from the degassing and entry into the mixing device, or even an arrangement of the degassing directly at the mixing device, not disclosed.
Die im genannten Stand der Technik beschriebenen Ausführungsformen der Entgasung und Zusatzstoffeinmischung sind für anspruchsvolle Anwendungen des POM nicht immer zufriedenstellend. Polyoxymethylene können bei thermischer Belastung und Scherbelastung, wie sie mit der Entgasung und Additiveinmischung verbunden ist, unerwünschte Abbaureaktionen eingehen, siehe z.B. Michailow et al., Plaste und Kau- tschuk 1974, 653-655. Dadurch kann sich der Formaldehyd-Restgehalt im Polymer erhöhen, und das Polymer kann eine unerwünschte Eigenfarbe und/oder schlechtere mechanische Eigenschaften zeigen.The embodiments of degassing and additive mixing described in the cited prior art are not always satisfactory for demanding applications of the POM. Polyoxymethylenes may undergo undesired degradation reactions under thermal stress and shear stress associated with degassing and additive mixing, see e.g. Mikhailov et al., Plaste and Kuchchuk 1974, 653-655. As a result, the residual content of formaldehyde in the polymer may increase, and the polymer may show an undesirable intrinsic color and / or worse mechanical properties.
Es bestand die Aufgabe, den geschilderten Nachteilen abzuhelfen, und die Entgasung und Additivzugabe weiter zu verbessern. Insbesondere sollte ein Verfahren bereitgestellt werden, mit dem sich Polyoxymethylene auf besonders schonende Weise entgasen und mit Zusatzstoffen versehen lassen.
Demgemäß wurde das eingangs definierte Verfahren zur Entfernung der Restmonomeren gefunden. Außerdem wurde die genannte Verwendung dieses Verfahrens, das erwähnte Verfahren zur Herstellung der POM-Polymere und die nach dem letztgenann- ten Verfahren erhältlichen POM-Polymere, gefunden. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Alle Druckangaben sind Absolutdrucke, sofern nicht anders angegeben.It was the task to remedy the disadvantages described, and to further improve the degassing and additive addition. In particular, a process should be provided with which polyoxymethylenes degas in a particularly gentle manner and can be provided with additives. Accordingly, the initially defined method for removing the residual monomers was found. In addition, the said use of this process, the aforementioned process for the preparation of the POM polymers and the POM polymers obtainable by the last-mentioned process were found. Preferred embodiments of the invention can be found in the subclaims. All pressures are absolute unless otherwise stated.
Polyoxymethylenhomo- und -copolymerePolyoxymethylene homo- and copolymers
Die Polyoxymethylenhomo- oder -copolymere (POM) sind als solche bekannt und handelsüblich. Die Hσmopolymere werden durch Polymerisation von Formaldehyd o- der - bevorzugt - Trioxan hergestellt; bei der Herstellung der Copolymere werden außerdem Comonomere mitverwendet.The polyoxymethylene homopolymers or copolymers (POM) are known as such and are commercially available. The Hσmopolymere be prepared by polymerization of formaldehyde or - preferably - trioxane; Comonomers are also used in the preparation of the copolymers.
Ganz allgemein weisen derartige POM-Polymere mindestens 50 mol-% an wiederkehrenden Einheiten -CH2O- in der Polymerhauptkette auf. Polyoxymethylencopolymere sind bevorzugt, insbesondere solche, die neben den wiederkehrenden Einheiten -CH2O- noch bis zu 50, vorzugsweise 0,01 bis 20, insbesondere 0,1 bis 10 mol-% und ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 6 mol-% an wiederkehrenden EinheitenIn general, such POM polymers have at least 50 mole percent of repeating units -CH 2 O- in the polymer backbone. Polyoxymethylene copolymers are preferred, in particular those which, in addition to the repeating units -CH 2 O-, have up to 50, preferably 0.01 to 20, in particular 0.1 to 10 mol% and very particularly preferably 0.5 to 6 mol%. at recurring units
enthalten, wobei R1 bis R4 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Ci-bis CU-Alkylgruppe oder eine halogensubstituierte Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen und R5 eine -CH2-, -CH2O-, eine d- bis C4-Alkyl- oder d- bis C4-Haloalkyl substituierte Methylengruppe oder eine entsprechende Oxymethylengruppe darstellen und n einen Wert im Bereich von 0 bis 3 hat. Vorteilhafterweise können diese Gruppen durch Ringöffnung von cyclischen Ethern in die Copolymere eingeführt werden. Bevorzugte cycli- sehe Ether sind solche der Formelwherein R 1 to R 4 are independently a hydrogen atom, a Ci to CU-alkyl group or a halogen-substituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and R 5 is a -CH 2 -, -CH 2 O-, a d- to C 4 alkyl or C 1 to C 4 haloalkyl substituted methylene group or a corresponding oxymethylene group and n has a value in the range of 0 to 3. Advantageously, these groups can be introduced into the copolymers by ring opening of cyclic ethers. Preferred cyclic ethers are those of the formula
wobei R1 bis R5 und n die oben genannte Bedeutung haben. Nur beispielsweise seien Ethylenoxid, 1,2-Propylenoxid, 1 ,2-Butylenoxid, 1 ,3-Butylenoxid, 1,3-Dioxan, 1,3-Di- oxolan und 1 ,3-Dioxepan (= Butandiolformal, BUFO) als cyclische Ether genannt sowie
lineare Oligo- oder Polyformale wie Polydioxolan oder Polydioxepan als Comonomere genannt.wherein R 1 to R 5 and n have the abovementioned meaning. For example, ethylene oxide, 1,2-propylene oxide, 1, 2-butylene oxide, 1, 3-butylene oxide, 1,3-dioxane, 1,3-dioxolane and 1, 3-dioxepane (= butanediol, BUFO) as cyclic Ether called as well linear oligo- or polyformals such as polydioxolane or polydioxepane called comonomers.
Ebenfalls geeignet sind Oxymethylenterpolymerisate, die beispielsweise durch Umsetzung von Trioxan, einem der vorstehend beschriebenen cyclischen Ether mit einem dritten Monomeren, vorzugsweise bifunktionellen Verbindungen der FormelAlso suitable are Oxymethylenterpolymerisate, for example, by reacting trioxane, one of the cyclic ethers described above with a third monomer, preferably bifunctional compounds of the formula
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wobei Z eine chemische Bindung, -O-, -ORO- (R gleich Cr bis C8-Alkylen oder C3- bis Cβ-Cycloalkylen) ist, hergestellt werden.wherein Z is a chemical bond, -O-, -ORO- (R is Cr to C 8 -alkylene or C3 to Cβ-cycloalkylene) can be prepared.
Bevorzugte Monomere dieser Art sind Ethylendiglycid, Diglycidylether und Diether aus Glycidylen und Formaldehyd, Dioxan oder Trioxan im Molverhältnis 2:1 sowie Diether aus 2 mol Glycidylverbindung und 1 mol eines aliphatischen Diols mit 2 bis 8 C-Atomen wie beispielsweise die Diglycidylether von Ethylenglykol, 1 ,4-Butandiol, 1,3-Butandiol, Cyclobutan-1 ,3-diol, 1 ,2-Propandiol und Cyclohexan-1 ,4-diol, um nur einige Beispiele zu nennen.Preferred monomers of this type are ethylene diglycide, diglycidyl ether and diether from glycidylene and formaldehyde, dioxane or trioxane in the molar ratio 2: 1 and diether from 2 mol glycidyl compound and 1 mol of an aliphatic diol having 2 to 8 carbon atoms such as the diglycidyl ethers of ethylene glycol, 1 , 4-butanediol, 1,3-butanediol, cyclobutane-1, 3-diol, 1, 2-propanediol and cyclohexane-1, 4-diol, to name just a few examples.
Endgruppenstabilisierte Polyoxymethylenpoiymerisate, die an den Kettenenden überwiegend C-C-oder -O-CH3-Bindungen aufweisen, werden besonders bevorzugt.End-group-stabilized polyoxymethylene polymers having predominantly C-C or -O-CH3 bonds at the chain ends are particularly preferred.
Die bevorzugten Polyoxymethylencopolymere haben Schmelzpunkte von mindestens 1500C und Molekulargewichte (Gewichtsmittelwert) Mw im Bereich von 5.000 bis 300.000, vorzugsweise von 7.000 bis 250.000. Insbesondere bevorzugt sind POM- Copolymerisate mit einer Uneinheitlichkeit (Mw/Mn) von 2 bis 15, bevorzugt von 2,5 bis 12, besonders bevorzugt 3 bis 9. Die Messungen erfolgen in der Regel über Gelper- meationschromatographie (GPC) / SEC (size exclusion chromatography), der Mn-Wert (Zahlenmittel des Molekulargewichtes) wird im allgemeinen bestimmt mittels GPC/SEC.The preferred polyoxymethylene copolymers have melting points of at least 150 ° C. and weight average molecular weights M.sub.w in the range of 5,000 to 300,000, preferably 7,000 to 250,000. Particular preference is given to POM copolymers having a nonuniformity (M w / M n ) of from 2 to 15, preferably from 2.5 to 12, more preferably 3 to 9. The measurements are generally carried out by gel permeation chromatography (GPC) / SEC (size exclusion chromatography), the M n value (number average molecular weight) is generally determined by GPC / SEC.
Die Molekulargewichte des Polymeren können gegebenenfalls durch die bei der Tri- oxanpolymerisation üblichen Regler, sowie durch die Reaktionstemperatur und -ver- weilzeit auf die angestrebten Werte eingestellt werden. Als Regler kommen Acetale bzw. Formale einwertiger Alkohole, die Alkohole selbst sowie die als Ketten Überträger fungierenden geringen Mengen Wasser, deren Anwesenheit sich in der Regel nie voll-
ständig vermeiden lässt, in Frage. Die Regler werden in Mengen von 10 bis 10.000 ppm, vorzugsweise von 20 bis 5.000 ppm, eingesetzt.If appropriate, the molecular weights of the polymer can be adjusted to the desired values by the regulators customary in the trioxane polymerization, and by the reaction temperature and residence time. Suitable regulators are acetals or formals of monohydric alcohols, the alcohols themselves and the small amounts of water acting as chain transfer agents, the presence of which is generally never complete. constantly avoiding, in question. The regulators are used in amounts of from 10 to 10,000 ppm, preferably from 20 to 5,000 ppm.
Als Initiatoren (auch als Katalysatoren bezeichnet) werden die bei der Trioxanpolymeri- sation üblichen kationischen Starter verwendet. Es eignen sich Protonensäuren, wie fluorierte oder chlorierte Alkyl- und Arylsulfonsäuren, z.B. Perchlorsäure, Trifluor- methansulfonsäure oder Lewis-Säuren, wie z.B. Zinntetrachlorid, Arsenpentafluorid, Phosphorsäurepentafluorid und Bortrifluorid sowie deren Komplexverbindungen und salzartige Verbindungen, z.B. Bortrifluorid-Etherate und Triphenylmethylenhexafluo- rophosphat. Die Initiatoren (Katalysatoren) werden in Mengen von etwa 0,01 bisInitiators (also referred to as catalysts) are the cationic initiators customary in the trioxane polymerization. Proton acids such as fluorinated or chlorinated alkyl and aryl sulfonic acids, e.g. Perchloric acid, trifluoromethanesulfonic acid or Lewis acids, e.g. Tin tetrachloride, arsenic pentafluoride, phosphoric pentafluoride and boron trifluoride and their complex compounds and salt-like compounds, e.g. Boron trifluoride etherates and triphenylmethylene hexafluorophosphate. The initiators (catalysts) are used in amounts of about 0.01 to
1.000 ppm, vorzugsweise 0,01 bis 500 ppm und insbesondere von 0,01 bis 200 ppm eingesetzt. Im allgemeinen empfiehlt es sich, den Initiator in verdünnter Form zuzusetzen, vorzugsweise in Konzentrationen von 0,005 bis 5 Gew.-%. Als Lösungsmittel hierfür können inerte Verbindungen wie aliphatische oder cycloaliphatische Kphlenwasser- Stoffe z.B. Cyclohexan, halogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, Glykolether, cyklische Carbonate, Lactone usw. verwendet werden. Besonders bevorzugte Lösungsmittel sind Triglyme (Triethylenglykoldimethylether), 1 ,4-Dioxan, Propylencarbo- nat oder gamma-Butyrolacton.1,000 ppm, preferably 0.01 to 500 ppm and in particular from 0.01 to 200 ppm used. In general, it is advisable to add the initiator in dilute form, preferably in concentrations of 0.005 to 5 wt .-%. As solvents for this inert compounds such as aliphatic or cycloaliphatic Kwhlenwasser- substances, e.g. Cyclohexane, halogenated aliphatic hydrocarbons, glycol ethers, cyclic carbonates, lactones, etc. may be used. Particularly preferred solvents are triglyme (triethylene glycol dimethyl ether), 1, 4-dioxane, propylene carbonate or gamma-butyrolactone.
Zusätzlich zu den Initiatoren können Cokatalysatoren mitverwendet werden. Die sind Alkohole jeglicher Art, z.B. aliphatische Alkohole mit 2 bis 20 C-Atomen, wie t-Amyl- alkohol, Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Pentanol, Hexanol; aromatische Alkohole mit 2 bis 30 C-Atomen, wie Hydrochinon; halogenierte Alkohole mit 2 bis 20 C- Atomen, wie Hexafluorisopropanol; ganz besonders bevorzugt sind Glykole jeder Art, insbesondere Diethylenglykol und Triethylenglykol; und aliphatische Dihydroxyverbin- dungen, insbesondere Diole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen wie 1,2-Ethandiol, 1,3- Propandiol, 1 ,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1 ,4-Hexandiol, 1 ,4-Cyclohexandiol, 1 ,4- Cyclohexandimethanol und Neopentylglykol.In addition to the initiators cocatalysts can be included. These are alcohols of any kind, e.g. aliphatic alcohols having 2 to 20 C atoms, such as t-amyl alcohol, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol; aromatic alcohols having 2 to 30 C atoms, such as hydroquinone; halogenated alcohols having 2 to 20 C atoms, such as hexafluoroisopropanol; Very particular preference is given to glycols of any type, in particular diethylene glycol and triethylene glycol; and aliphatic dihydroxy compounds, in particular diols having 2 to 6 carbon atoms, such as 1,2-ethanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-hexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1, 4-cyclohexanedimethanol and neopentyl glycol.
Monomere, Initiatoren, Cokatalysator und gegebenenfalls Regler können auf beliebige Weise vorgemischt oder auch getrennt voneinander dem Polymerisationsreaktor zugegeben werden.Monomers, initiators, cocatalyst and, if appropriate, regulators may be premixed in any way or may also be added to the polymerization reactor separately from one another.
Ferner können die Komponenten zur Stabilisierung sterische gehinderte Phenole ent- halten wie in EP-A 129369 oder EP-A 128739 beschrieben.Furthermore, the stabilizing components may contain sterically hindered phenols as described in EP-A 129369 or EP-A 128739.
Vorzugsweise wird direkt anschließend an die Polymerisation die Polymerisationsmischung desaktiviert, vorzugsweise ohne dass eine Phasenveränderung erfolgt. Die Desaktivierung der Initiatorreste (Katalysatorreste) erfolgt in der Regel durch Zugabe von Desaktivatoren (Abbruchmitteln) zur Polymerisationsschmelze. Geeignete Desak- tivatoren sind z.B. Ammoniak sowie primäre, sekundäre oder tertiäre, aliphatische und aromatische Amine, z.B. Trialkylamine wie Triethylamin, oder Triacetondiamin. Außer-
dem geeignet sind basisch reagierende Salze, wie Soda und Borax, weiterhin die Car- bonate und Hydroxide der Alkali- und Erdalkalimetalle, außerdem auch Alkoholate wie Natriumethanolat. Weiterhin sind Alkali- bzw. Erdalkalialkyle als Desaktivatoren bevorzugt, welche 2 bis 30 C-Atome im Alkylrest aufweisen. Als besonders bevorzugte Me- talle seien Li1 Mg und Na genannt, wobei n-Butyllithium besonders bevorzugt ist.The polymerization mixture is preferably deactivated directly after the polymerization, preferably without a phase change taking place. The deactivation of the initiator residues (catalyst residues) is generally carried out by adding deactivators (terminating agents) to the polymerization melt. Suitable deactivators are, for example, ammonia and primary, secondary or tertiary, aliphatic and aromatic amines, for example trialkylamines such as triethylamine, or triacetonediamine. Except- suitable are basic salts such as soda and borax, furthermore the carbonates and hydroxides of the alkali and alkaline earth metals, as well as alcoholates such as sodium ethoxide. Furthermore, alkali metal or alkaline earth metal alkyls are preferred as deactivators which have 2 to 30 C atoms in the alkyl radical. As particularly preferred metals Li 1 Mg and Na may be mentioned, with n-butyllithium being particularly preferred.
Die Desaktivatoren werden üblicherweise den Polymeren in Mengen von vorzugsweise 0,01 ppmw bis zu 2 Gew.-% zugesetzt, entweder als solche oder gelöst bzw. suspendiert in Wasser, Methanol, anderen Alkoholen oder sonstigen organischen Lösungsmit- teln.The deactivators are usually added to the polymers in amounts of preferably 0.01 ppmw to 2 wt .-%, either as such or dissolved or suspended in water, methanol, other alcohols or other organic solvents.
POM aus Formaldehyd sind in üblicher Weise durch Polymerisation in der Gasphase, in Lösung, durch Fällungspolymerisation oder in Masse (Substanz) herstellbar. POM aus Trioxan werden in der Regel durch Polymerisation in Masse erhalten, wozu man jegliche Reaktoren mit hoher Mischwirkung verwenden kann. Die Reaktionsführung kann dabei homogen erfolgen, z.B. in einer Schmelze, oder heterogen, z.B. als Polymerisation zu einem Feststoff oder Feststoffgranulat. Geeignet sind beispielsweise Schalenreaktoren, Pflugscharmischer, Rohrreaktoren, Listreaktoren, Kneter (z.B. Busskneter), Extruder mit beispielsweise einer oder zwei Schnecken, und Rührreakto- ren, wobei die Reaktoren statische oder dynamische Mischer aufweisen können.Formaldehyde POM can be prepared in a customary manner by polymerization in the gas phase, in solution, by precipitation polymerization or in bulk (substance). Trioxane POMs are typically obtained by bulk polymerization using any reactors with high mixing efficiency. The reaction can be carried out homogeneously, e.g. in a melt, or heterogeneous, e.g. as polymerization to a solid or solid granules. Suitable examples are shell reactors, plowshare mixers, tube reactors, list reactors, kneaders (for example Buss kneaders), extruders with, for example, one or two screws, and stirred reactors, which reactors may have static or dynamic mixers.
Bei einer Polymerisation in Masse, z.B. in einem Extruder, kann durch aufgeschmolzenes Polymer eine sog. Schmelzeabdichtung zum Extrudereinzug hin erzeugt werden, wodurch flüchtige Bestandteile im Extruder verbleiben. Man dosiert die vorstehenden Monomere in die im Extruder vorhandene Polymerschmelze, gemeinsam oder getrennt von den Initiatoren (Katalysatoren), bei einer bevorzugten Temperatur der Reaktionsmischung von 62 bis 114°C. Bevorzugt werden auch die Monomere (Trioxan) in geschmolzenem Zustand dosiert, z.B. bei 60 bis 1200C.In bulk polymerization, for example in an extruder, molten polymer can be used to produce a so-called melt seal towards the extruder inlet, as a result of which volatile constituents remain in the extruder. The above monomers are metered into the polymer melt present in the extruder, taken together or separately from the initiators (catalysts), at a preferred temperature of the reaction mixture of 62 to 114 ° C. The monomers (trioxane) are preferably also metered in a molten state, for example at 60 to 120 ° C.
Die Schmelzepolymerisation erfolgt in der Regel bei 1 ,5 bis 500 bar und 130 bis 3000C, und die Verweilzeit der Polymerisationsmischung im Reaktor beträgt üblicherweise 0,1 bis 20, bevorzugt 0,4 bis 5 min. Vorzugsweise führt man die Polymerisation bis zu einem Umsatz über 30 %, z.B. 60 bis 90 %.The melt polymerization is generally carried out at 1, 5 to 500 bar and 130 to 300 0 C, and the residence time of the polymerization mixture in the reactor is usually 0.1 to 20, preferably 0.4 to 5 min. The polymerization is preferably carried out to a conversion of more than 30%, for example 60 to 90%.
Man erhält in jedem Falle ein Roh-POM, das wie erwähnt erhebliche Anteile, beispielsweise bis zu 40 %, an nicht umgesetzten Restmonomeren enthält, insbesondere Trioxan und Formaldehyd. Dabei kann Formaldehyd im Roh-POM auch dann vorliegen, wenn nur Trioxan als Monomer eingesetzt wurde, da es als Abbauprodukt des Tri- oxans entstehen kann. Außerdem können auch andere Oligomere des Formaldehyds vorliegen, z.B. das Tetramere Tetroxan.
Bevorzugt wird zur Herstellung des POM Trioxan als Monomer eingesetzt, weshalb auch die Restmonomere Trioxan enthalten, außerdem üblicherweise noch 0,5 bis 10 Gew.-% Tetroxan und 0,1 bis 75 Gew.-% Formaldehyd.In each case, a crude POM is obtained which, as mentioned, contains considerable proportions, for example up to 40%, of unconverted residual monomers, in particular trioxane and formaldehyde. Formaldehyde can also be present in the crude POM if only trioxane was used as the monomer since it can be formed as a degradation product of the trioxane. In addition, other oligomers of formaldehyde may be present, for example, the tetrameric tetroxane. Trioxane is preferably used as the monomer for the preparation of the POM, which is why the residual monomers also contain trioxane, moreover usually 0.5 to 10% by weight of tetroxane and 0.1 to 75% by weight of formaldehyde.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Entfernung der Restmonomere kann diskontinuierlich oder bevorzugt kontinuierlich betrieben werden.The process according to the invention for removing the residual monomers can be operated batchwise or, preferably, continuously.
Entgasungdegasing
Das Roh-POM wird in einer Entgasungsvorrichtung entgast. Als Entgasungsvorrichtungen eignen sich Entgasungstöpfe (Flash-Töpfe), Entgasungsextruder mit einer oder mehreren Schnecken, Filmtruder, Dünnschichtverdampfer, Sprühtrockner, Strangent- gaser und andere übliche Entgasungsvorrichtungen. Bevorzugt verwendet man Entgasungsextruder oder Entgasungstöpfe. Letztere sind besonders bevorzugt.The crude POM is degassed in a degassing device. Degassing devices (flash pots), degassing extruders with one or more screws, film extruders, thin-film evaporators, spray dryers, strand degasifiers and other conventional degassing devices are suitable as degassing devices. Degassing extruders or degassing pots are preferably used. The latter are particularly preferred.
Die Entgasung kann einstufig (in einer einzigen Entgasungsvorrichtung) erfolgen. E- benso kann sie mehrstufig - beispielsweise zweistufig - in mehreren Entgasungsvorrichtungen erfolgen, die hintereinander und/oder parallel angeordnet sind. Bevorzugt ist die hintereinandergeschaltete Anordnung.The degassing can be carried out in one stage (in a single degassing device). Likewise, it can take place in several stages - for example in two stages - in several degassing devices, which are arranged one behind the other and / or in parallel. Preferably, the series-connected arrangement.
Bei der mehrstufigen Entgasung können die Entgasungsvorrichtungen in Art und Größe gleich oder verschieden sein. Beispielsweise kann man zwei gleiche Entgasungstöpfe hintereinander betreiben, oder zwei verschieden dimensionierte Entgasungstöpfe hintereinander, oder zwei gleiche Entgasungsextruder, oder zwei verschieden dimen- sionierte Entgasungsextruder, oder einen Entgasungstopf und dahinter einen Entgasungsextruder, oder einen Entgasungsextruder und dahinter einen Entgasungstopf. Die Variante mit zwei (gleichen oder verschiedenen) Entgasungstöpfen ist bevorzugt. Besonders bevorzugt verwendet man zwei verschiedene Entgasungstöpfe hintereinander, wobei der zweite Topf ein kleineres Volumen aufweist.In the multi-stage degassing the degassing devices can be the same or different in type and size. For example, you can operate two identical Entgasungstöpfe one behind the other, or two different sized Entgasungstöpfe one behind the other, or two equal degassing extruder, or two differently dimensioned degassing extruder, or a degassing and behind a degassing extruder, or a degassing extruder and behind a degassing. The variant with two (identical or different) Entgasungstöpfen is preferred. Particularly preferred to use two different Entgasungstöpfe one behind the other, wherein the second pot has a smaller volume.
Bei einer einstufigen Entgasung liegt der Druck in der Entgasungsvorrichtung üblicherweise bei 0,1 mbar bis 10 bar, bevorzugt 1 mbar bis 2 bar und besonders bevorzugt 5 mbar bis 800 mbar, und die Temperatur in der Regel bei 100 bis 260, vorzugsweise 115 bis 230 und insbesondere 150 bis 21O0C.In a single-stage degassing, the pressure in the degassing device is usually 0.1 mbar to 10 bar, preferably 1 mbar to 2 bar and more preferably 5 mbar to 800 mbar, and the temperature is usually 100 to 260, preferably 115 to 230 and in particular 150 to 21O 0 C.
Bei einer zweistufigen Entgasung beträgt der Druck in der ersten Stufe bevorzugtIn a two-stage degassing, the pressure in the first stage is preferred
0,1 mbar bis 10 bar, insbesondere 0,5 mbar bis 8 bar und besonders bevorzugt 1 mbar bis 7 bar, und in der zweiten Stufe bevorzugt 0,1 mbar bis 5 bar, insbesondere0.1 mbar to 10 bar, in particular 0.5 mbar to 8 bar and particularly preferably 1 mbar to 7 bar, and in the second stage preferably 0.1 mbar to 5 bar, in particular
0,5 mbar bis 2 bar und besonders bevorzugt 1 mbar bis 1 ,5 bar. Die Temperatur unter- scheidet sich bei einer zweistufigen Entgasung in der Regel nicht wesentlich von den für die einstufige Entgasung genannten Temperaturen.
Die Temperierung des Polymeren erfolgt in üblicher Weise durch Wärmetauscher, Doppelmantel, temperierte statische Mischer, innenliegende Wärmetauscher oder andere geeignete Vorrichtungen. Die Einstellung des Drucks nimmt man ebenfalls in an sich bekannter Weise vor, z.B. mittels Druckregelventilen. Das Polymer kann in der Entgasungsvorrichtung schmelzflüssig oder fest vorliegen.0.5 mbar to 2 bar and more preferably 1 mbar to 1, 5 bar. In the case of a two-stage degassing, the temperature generally does not differ significantly from the temperatures mentioned for the one-stage degassing. The temperature of the polymer is carried out in a conventional manner by heat exchangers, double jacket, tempered static mixer, internal heat exchanger or other suitable devices. The adjustment of the pressure is also carried out in a conventional manner, for example by means of pressure control valves. The polymer may be molten or solid in the degasser.
Die Verweilzeit des Polymeren in der Entgasungsvörrichtung beträgt in der Regel 0,1 sec bis 30 min, bevorzugt 0,1 sec bis 20 min. Bei einer mehrstufigen Entgasung beziehen sich diese Zeiten auf jeweils eine einzige Stufe. Zusätzliche Verweilzeit kann durch verbindende Rohrleitungen eingebracht werden. Um Schädigungen des Polymers infolge thermischer Belastungen zu minimieren, beträgt diese zusätzliche Verweilzeit durch verbindende Rohrleitungen bevorzugt maximal 10 min.The residence time of the polymer in the Entgasungsvörrichtung is usually 0.1 sec to 30 min, preferably 0.1 sec to 20 min. In a multi-stage degassing, these times refer to a single stage. Additional residence time can be introduced by connecting pipes. In order to minimize damage to the polymer due to thermal stresses, this additional residence time through connecting pipes is preferably at most 10 minutes.
Die bei der Entgasung freiwerdenden Restmonomere werden als Brüdenstrom abge- trennt. Unabhängig von der Ausgestaltung der Entgasung (ein- oder mehrstufig, Entgasungstöpfe oder -extruder, etc.) sind die Restmonomere üblicherweise ausgewählt aus Trioxan, Formaldehyd, Tetroxan, 1 ,3-Dioxolan, 1 ,3-Dioxepan, Ethylenoxid und Oligomeren des Formaldehyds.The residual monomers liberated during degassing are separated off as vapor stream. Regardless of the design of the degassing (one or more stages, Entgasungstöpfe or extruder, etc.), the residual monomers are usually selected from trioxane, formaldehyde, tetroxane, 1, 3-dioxolane, 1, 3-dioxepan, ethylene oxide and oligomers of formaldehyde.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren abgetrennten Restmonomere (Brüdenstrom) werden in üblicher Weise abgezogen. Sie können kondensiert und in die Polymerisation zurückgeführt werden. Das Mengenverhältnis von Trioxan und Formaldehyd im Brüdenstrom kann durch Einstellung entsprechender Drucke und Temperaturen variiert werden. Je höher der Druck ist, umso größer ist der Formaldehydanteil im Brü- denstrom.The residual monomers separated off by the process according to the invention (vapor stream) are drawn off in the customary manner. They can be condensed and recycled to the polymerization. The quantitative ratio of trioxane and formaldehyde in the vapor stream can be varied by adjusting appropriate pressures and temperatures. The higher the pressure, the greater the formaldehyde content in the broth stream.
MischenMix
Nach dem Entgasen in der Entgasungsvorrichtung wird das POM in einer Mischvor- richtung gemischt. Bevorzugt wird in der Mischvorrichtung das POM mit üblichen Zusatzstoffen vermischt, die weiter unten beschrieben werden. Ebenfalls bevorzugt dient die Mischvorrichtung auch einer weiteren Entgasung, siehe weiter unten.After degassing in the degassing device, the POM is mixed in a mixing device. Preferably, in the mixing device, the POM is mixed with conventional additives, which are described below. Also preferably, the mixing device also serves a further degassing, see below.
Als Mischvorrichtungen eignen sich beispielsweise Mischer, Kneter oder - bevorzugt - Extruder. Die Mischvorrichtung wird bevorzugt kontinuierlich betrieben und ist ggf. temperierbar, wobei meist ein Teil der Wärmeenergie bereits durch die mit dem Mischvorgang einhergehende Scherung erzeugt wird, und der restliche Teil durch Beheizung der Mischvorrichtung zugeführt wird.As mixing devices are, for example, mixers, kneaders or - preferably - extruder. The mixing device is preferably operated continuously and is possibly temperable, wherein usually a part of the heat energy is already generated by the shear associated with the mixing process, and the remaining part is supplied by heating the mixing device.
Als Mischer eigen sich insbesondere Mischer mit sich bewegenden Werkzeugen, z.B. Schneckenbandmischer, Doppelspiralenmischer, Schaufelmischer, Pflugscharmischer,
Paddelmischer, Rührwerksmischer (auch Rührwerkspianetenmischer) oder Walzwerke.Mixers are in particular mixers with moving tools, eg screw conveyor mixers, double spiral mixers, paddle mixers, plowshare mixers, Paddle mixer, agitator mixer (also agitator fan mixer) or rolling mills.
Als Extruder kommen alle üblichen Schneckenmaschinen in Betracht, insbesondere Einschnecken- und Doppelschneckenextruder (z.B. Typ ZSK von Fa. Coperion bzw. Werner & Pfleiderer), Ko-Kneter, Kombiplast-Maschinen, MPC-Knetmischer, FCM- Mischer, KEX-Knetschneckenextruder oder Scherwalzenextruder.Suitable extruders are all conventional screw machines, in particular single-screw and twin-screw extruders (eg ZSK from Coperion or Werner & Pfleiderer), co-kneaders, Kombiplast machines, MPC kneading mixers, FCM mixers, KEX kneading screw extruders or shear roller extruders ,
Die Mischvorrichtung und ihre Ausgestaltung, insbesondere die Art und Drehzahl des Mischwerkzeugs sowie die zugeführten Mengen und der Durchsatz der Mischvorrichtung werden in bekannter Weise derart gewählt, dass das POM in gewünschter Weise durchmischt wird bzw. die Zusatzstoffe in der gewünschten Weise in das POM eingearbeitet werden bzw. das POM weiter entgast wird.The mixing device and its design, in particular the type and speed of the mixing tool and the amounts supplied and the throughput of the mixing device are chosen in a known manner such that the POM is mixed in the desired manner or the additives are incorporated in the desired manner in the POM or the POM is further degassed.
Beim Extruder können beispielsweise Drehzahl, Länge, Temperaturprofil entlang der Schnecke(n), Durchmesser und Ausgestaltung der Extruderschnecke(n), beispielsweise Gangzahl und -tiefe, Steigung, Verwendung und Abfolge von fördernden (z.B. Schubkanten-), rückfördernden, stauenden, Knet- und/oder Misch-Elementen entlang der Schnecke, entsprechend variiert werden. Bevorzugt sind Zweischneckenextruder, insbesondere solche mit gleichlaufenden Schnecken.In the extruder, for example, speed, length, temperature profile along the screw (s), diameter and configuration of the extruder screw (s), for example, number and depth of flights, pitch, use and sequence of promotional (eg thrust edge), backfeeding, jamming, kneading and / or mixing elements along the screw, be varied accordingly. Preference is given to twin-screw extruders, in particular those with co-rotating screws.
Beim Mischen liegt die Temperatur üblicherweise bei 160 bis 260, bevorzugt 180 bis 240 und insbesondere 200 bis 2200C und wird mit üblichen Heizvorrichtungen eingestellt. Bei stark scherenden Mischvorrichtungen kann eine Kühlung erforderlich sein, um die Erwärmung des Polymers zu begrenzen.During mixing, the temperature is usually 160 to 260, preferably 180 to 240 and in particular 200 to 220 0 C and is adjusted with conventional heaters. For high shear mixers, cooling may be required to limit the heating of the polymer.
Der Druck beim Mischen hängt u.a. von der Mischvorrichtung und den Betriebsbedingungen ab. Er ist im allgemeinen nicht kritisch und beträgt beispielsweise 1 bis 80, bevorzugt 5 bis 50 bar.The pressure during mixing depends i.a. from the mixing device and the operating conditions. It is generally not critical and is for example 1 to 80, preferably 5 to 50 bar.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Mischvorrichtung und deren Betriebsbedingungen in an sich bekannter Weise derart gewählt, dass in der Mischvorrichtung eine weitere Entgasung stattfindet, d.h. durch das Mischen in der Mischvorrichtung wird der Restmonomergehalt des POM nochmals abgesenkt. Zu diesem Zweck kann man die Mischvorrichtung mit üblichen Entgasungsvorrichtungen versehen. Beispielsweise kann ein Extruder verwendet werden, der Entgasungsöffnungen aufweist. Diese können ggf. bei Unterdruck, z.B. 50 bis 800 mbar (absolut), betrieben werden, um die Entgasungswirkung zu verbessern, und können Rückhaltevorrichtungen aufweisen, die den Austritt von Polymer verhindern.In a preferred embodiment, the mixing device and its operating conditions are selected in a manner known per se such that further degassing takes place in the mixing device, i. By mixing in the mixing device, the residual monomer content of the POM is lowered again. For this purpose, one can provide the mixing device with conventional degassing devices. For example, an extruder may be used which has vent openings. These may optionally be applied at reduced pressure, e.g. 50 to 800 mbar (absolute) can be operated to improve the degassing effect, and may have retention devices that prevent the escape of polymer.
Aus der Mischvorrichtung wird das Polymer durch übliche Förderorgane, beispielsweise Pumpen, insbesondere Schmelzepumpen, Förderschnecken o.a. abgezogen, so-
fem die Mischvorrichtung nicht selbstfördernd ist (Extruder). Anschließend wird die ausgetragene Schmelze üblicherweise abgekühlt und granuliert.From the mixing device, the polymer is withdrawn by conventional conveying elements, for example pumps, in particular melt pumps, screw conveyors or the like. fem the mixing device is not self-promoting (extruder). Subsequently, the discharged melt is usually cooled and granulated.
Verweilzeit zwischen Entgasen und MischenDwell time between degassing and mixing
Erfindungsgemäß beträgt die Verweilzeit des POM zwischen dem Austrag aus der Entgasungsvorrichtung und dem Eintrag in die Mischvorrichtung maximal 60 sec, bevorzugt maximal 30 sec und besonders bevorzugt maximal 10 sec. Mit Verweilzeit ist die mittlere Verweilzeit gemeint, und bei einer mehrstufigen Entgasung ist mit Entga- sungsvorrichtung die letzte Entgasungsvorrichtung vor der Mischvorrichtung gemeint.According to the invention, the residence time of the POM between the discharge from the degassing device and the entry into the mixing device is not more than 60 seconds, preferably not more than 30 seconds and more preferably not more than 10 seconds. Residence time means the mean residence time, and in the case of multi-stage degassing meant the last degassing device before the mixing device.
In einer Ausführungsform A der Erfindung wird das Polymer mit einer Rohrleitung und/oder üblichen Austragsorganen aus der Entgasungsvorrichtung abgezogen und in die Mischvorrichtung gefördert, wobei erforderlichenfalls auch Sammelbehälter oder Ventile zwischengeschaltet sein können. Geeignete Austragsorgane sind z.B. Pumpen (Schmelzepumpen, Zahnradpumpen, etc.), Förderschnecken und andere zur Schmelzeförderung gebräuchliche Förderorgane. Die Verweilzeit des POM in den Rohrleitungen, Förderorganen, Sammelbehältern und Ventilen beträgt zusammengenommen maximal 60, bevorzugt maximal 30 und vorzugsweise maximal 10 sec.In one embodiment A of the invention, the polymer is withdrawn from the degassing device with a pipeline and / or customary discharge elements and conveyed into the mixing device, it also being possible, if necessary, to interpose collecting vessels or valves. Suitable delivery devices are e.g. Pumps (melt pumps, gear pumps, etc.), screw conveyors and other commonly used for promoting melt conveyor members. The residence time of the POM in the pipelines, conveying elements, collecting tanks and valves is taken together to a maximum of 60, preferably a maximum of 30 and preferably a maximum of 10 seconds.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform B fällt der Austrag der Entgasungsvorrichtung mit dem Eintrag der Mischvorrichtung zusammen, d.h. die genannte Verweilzeit beträgt null sec. In diesem Fall ist der Austrag der Entgasungsvorrichtung unmittelbar und ohne dazwischenliegende Sammelbehälter, Rohrleitungen, Pumpen, Förderschnecken, Ventile oder andere Förderorgane bzw. Regelvorrichtungen an den Eintrag der Mischvorrichtung montiert.In a particularly preferred embodiment B, the discharge of the degassing device coincides with the entry of the mixing device, i. In this case, the discharge of the degassing is mounted directly to the entry of the mixing device without intermediate collecting containers, pipes, pumps, screw conveyors, valves or other conveying devices or control devices.
In der Ausführungsform B kann man die Mischvorrichtung als das Austragsorgan ansehen, welches das POM aus der Entgasungsvorrichtung abzieht. Dadurch wird ein separates Austragsorgan für die Entgasungsvorrichtung eingespart, was die Investitionssumme und den Platzbedarf der Anlage vermindert und die Wirtschaftlichkeit verbessert.In embodiment B, one can regard the mixing device as the discharge member which withdraws the POM from the degassing device. As a result, a separate discharge member for the degassing is saved, which reduces the investment and the space required by the plant and improves the economy.
Apparativ vorteilhaft ordnet man die Entgasungsvorrichtung oberhalb der Mischvorrich- tung an, sodass das Polymer der Schwerkraft folgend aus der Entgasungs- in die Mischvorrichtung fällt.In terms of apparatus, the degassing device is arranged above the mixing device so that the polymer, following gravity, falls from the degassing device into the mixing device.
Wie erwähnt wird als Entgasungsvorrichtung bevorzugt ein Entgasungstopf, und als Mischvorrichtung bevorzugt ein Extruder, verwendet. In diesem Fall kann man die Aus- führungsform B beispielsweise realisieren, indem man den Boden des Entgasungstopfs entfernt und den unten offenen Entgasungstopf direkt auf den Eintragsdom (Zufuhrdom) des Extruders montiert. Dadurch stellt der Extruder den Boden des Entga-
sungstopfs dar, und der Extruder fungiert als Austragsorgan des Entgasungstopfs, indem er das POM aus dem Topf abzieht. Demnach wird bei dieser Realisierung das Polymer nicht erst im Entgasungstopf gesammelt, dann durch eine Pumpe oder ein anderes Förderorgan ausgetragen und durch eine Rohrleitung in den Extruder geför- dert. Vielmehr ist der Entgasungstopf auf dem Extruder angeordnet und entleert sich unmittelbar in den Extruder.As mentioned, a degasification pot is preferably used as degassing device, and preferably an extruder as mixing device. In this case, embodiment B can be realized, for example, by removing the bottom of the degassing pot and mounting the bottom open degassing pot directly onto the entry dome of the extruder. As a result, the extruder sets the bottom of the degassing The extruder acts as a Austragsorgan of Entgasungstopfs by pulling the POM from the pot. Accordingly, in this realization, the polymer is not first collected in the degassing pot, then discharged through a pump or other conveying member and conveyed through a pipeline into the extruder. Rather, the degassing is arranged on the extruder and emptied directly into the extruder.
Zusatzstoffeadditives
Die Polyoxymethylen-Formmassen können, wie erwähnt, ggf. weitere Zusatzstoffe enthalten, die in der Misch Vorrichtung eingemischt und im Folgenden unter 1) bis 11) beschrieben werden. Die angegebenen Mengen sind bevorzugte Mengen für den Fall, dass der betreffende Zusatzstoff überhaupt eingesetzt wird.The polyoxymethylene molding compositions may, as mentioned, optionally contain further additives which are mixed in the mixing device and described below under 1) to 11). The quantities given are preferred quantities in the event that the additive in question is used at all.
1)1)
Talkum, ein hydratisiertes Magnesiumsilikat der Zusammensetzung Mg3[(OH)2/Si4Oio] oder 3 MgO • 4 Siθ2 • H2O ist. Diese sogenannten Drei-Schicht-Phyllosilikate weisen einen triklinen, monoklinen oder rhombischen Kristallaufbau auf mit blättchenförmigem Erscheinungsbild. An weiteren Spurenelementen können Mn, Ti, Cr, Ni, Na und K an- wesend sein, wobei die OH-Gruppe teilweise durch Fluorid ersetzt sein kann.Talcum, a hydrated magnesium silicate of the composition Mg 3 [(OH) 2 / Si 4 Oio] or 3 MgO • 4 SiO 2 • H2O. These so-called three-layer phyllosilicates have a triclinic, monoclinic or rhombic crystal structure with a platelet-like appearance. Mn, Ti, Cr, Ni, Na and K can be present on further trace elements, it being possible for the OH group to be partially replaced by fluoride.
Talkum wird - falls mitverwendet - vorzugsweise in Mengen von 0,01 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,02 bis 0,8 Gew.-% und insbesondere 0,03 bis 0,4 Gew.-% verwendet, bezogen auf das fertige POM.If used, talc is preferably used in amounts of from 0.01 to 2% by weight, preferably from 0.02 to 0.8% by weight and in particular from 0.03 to 0.4% by weight, based on the finished POM.
Besonders bevorzugt wird Talkum eingesetzt, dessen Teilchengrößen zu 100 % kleiner 20 μm beträgt. Die Teilchengrößenverteilung wird üblicherweise durch Sedimentationsanalyse bestimmt und beträgt vorzugsweise: < 20 μm: 100 Gew.-%, < 10 μm: 99 Gew.-%, < 5 μm: 85 Gew.-%, < 3 μm: 60 Gew.-%, < 2 μm: 43 Gew.-%. Derartige Produkte sind im Handel als Micro-Tale IT. extra (Fa. Norwegian TaIc Minerals) erhältlich.Particular preference is given to using talc whose particle sizes are 100% less than 20 μm. The particle size distribution is usually determined by sedimentation analysis and is preferably: <20 μm: 100% by weight, <10 μm: 99% by weight, <5 μm: 85% by weight, <3 μm: 60% by weight , <2 μm: 43% by weight. Such products are commercially available as Micro-Tale IT. Extra (Norwegian TaIc Minerals) available.
2)2)
Polyamide, insbesondere halbkristalline oder amorphe Harze, wie sie z.B. in der En- cyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 11, S. 315 bis 489, John Wiley & Sons, Inc., 1988, beschrieben werden. In der Regel liegt der Schmelzpunkt des Polyamids unter 2250C, vorzugsweise unter 2150C.Polyamides, in particular semicrystalline or amorphous resins, as described, for example, in the Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 11, pp. 315 to 489, John Wiley & Sons, Inc., 1988. In general, the melting point of the polyamide is below 225 0 C, preferably below 215 0 C.
Beispiele hierfür sind Polyhexamethylenazelainsäureamid, Polyhexamethylensebacin- säureamid, Polyhexamethylendodekandisäureamid, Poly-11-aminoundecansäureamid und Bis-(p-aminocyclohexyl)-methan-dodekansäurediamid oder die durch Ringöffnung von Lactamen, z.B. Caprolactam oder Polylaurinlactam erhaltenen Produkte. Auch
Polyamide auf der Basis von Terephthal- oder Isophthalsäure als Säurekomponente und/oder Trimethylhexamethylendiamin oder Bis-(p-aminocyclohexyl)-propan als Diaminkomponente sowie Polyamidgrundharze, die durch Copolymerisation zweier oder mehrerer der vorgenannten Polymeren oder deren Komponenten hergestellt worden sind, sind geeignet.Examples of these are Polyhexamethylenazelainsäureamid, Polyhexamethylensebacin- acid amide, Polyhexamethylendodekandisäureamid, poly-11-aminoundecansäureamid and bis (p-aminocyclohexyl) methane-dodekansäurediamid or obtained by ring-opening of lactams, such as caprolactam or Polylaurinlactam products. Also Polyamides based on terephthalic acid or isophthalic acid as the acid component and / or trimethylhexamethylenediamine or bis (p-aminocyclohexyl) propane as the diamine component and polyamide base resins prepared by copolymerizing two or more of the aforementioned polymers or their components are suitable.
Als besonders geeignete Polyamide 2) seien Mischpolyamide auf der Grundlage von Caprolactam, Hexamethylendiamin, p.p'-Diaminodicyclohexylmethan und Adipinsäure genannt, die außerdem als Molmasse-regelnde Komponenten monofunktionell polyme- risierende Verbindungen wie Propionsäure oder Triacetondiamin enthalten können. Beispiel hierfür sind Ultramid® 1 C oder Ultramid® C31 von BASF Aktiengesellschaft.Particularly suitable polyamides 2) which may be mentioned are mixed polyamides based on caprolactam, hexamethylenediamine, p.p'-diaminodicyclohexylmethane and adipic acid, which may additionally contain monofunctionally polymerizing compounds such as propionic acid or triacetonediamine as molecular weight-regulating components. Examples include Ultramid® 1 C or Ultramid® C31 from BASF Aktiengesellschaft.
Weitere geeignete Polyamide werden von der Firma Du Pont unter der Bezeichnung Elvamide® vertrieben.Other suitable polyamides are sold by Du Pont under the name Elvamide®.
Die Herstellung dieser Polyamide wird ebenfalls in der vorgenannten Schrift beschrieben. Das Verhältnis von endständigen Aminogruppen zu endständigen Säuregruppen kann durch Variation des Molverhältnisses der Ausgangsverbindungen, oder durch die Menge der genannten monofunktionell polymerisierenden Verbindungen, gesteuert werden.The preparation of these polyamides is also described in the aforementioned document. The ratio of terminal amino groups to terminal acid groups can be controlled by varying the molar ratio of the starting compounds, or by the amount of said monofunctionally polymerizing compounds.
Der Anteil der Polyamide 2) im fertigen POM - falls mitverwendet - beträgt üblicherweise 0,001 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,005 bis 1 ,99 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,08 Gew.-%.The proportion of the polyamides 2) in the finished POM - if used - is usually 0.001 to 2 wt .-%, preferably 0.005 to 1, 99 wt .-%, preferably 0.01 to 0.08 wt .-%.
Durch die Mitverwendung eines Polykondensationsprodukts aus 2,2-Di-(4-hydroxy- phenyl)propan (Bisphenol A) und Epichlorhydrin kann in manchen Fällen die Disper- gierbarkeit der verwendeten Polyamide verbessert werden.By the concomitant use of a polycondensation product of 2,2-di- (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A) and epichlorohydrin, the dispersibility of the polyamides used can be improved in some cases.
Derartige Kondensationsprodukte aus Epichlorhydrin und Bisphenol A sind kommerziell erhältlich. Verfahren zu deren Herstellung sind dem Fachmann ebenfalls bekannt. Handelsbezeichnungen der Polykondensate sind Phenoxy® (der Union Carbide Corporation) bzw. Epikote® (Firma Shell). Das Molekulargewicht der Polykondensate kann in weiten Grenzen variieren; prinzipiell sind die im Handel erhältlichen Typen sämtlich geeignet.Such condensation products of epichlorohydrin and bisphenol A are commercially available. Processes for their preparation are also known to the person skilled in the art. Tradenames of the polycondensates are Phenoxy® (Union Carbide Corporation) and Epikote® (Shell). The molecular weight of the polycondensates can vary within wide limits; In principle, the commercially available types are all suitable.
3)3)
Erdalkalisilikate und/oder Erdalkaliglycerophosphate, falls mitverwendet üblicherweise in Mengen von 0,002 bis 2,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,005 bis 0,5 Gew.-% und insbe- sondere 0,01 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf das fertige POM.
Als Erdalkalimetalle zur Bildung der Silikate und Glycerophosphate haben sich vorzugsweise Calcium und insbesondere Magnesium bewährt. Anwendung finden zweckmäßigerweise Calciumglycerophosphat und vorzugsweise Magnesiumglyce- rophosphat und/oder Calciumsilikat und vorzugsweise Magnesiumsilikat, wobei alsJ Erdalkalisilikate, insbesondere solche bevorzugt sind, die durch die FormelAlkaline earth silicates and / or alkaline earth glycerophosphates, if used, usually in amounts of 0.002 to 2.0 wt .-%, preferably 0.005 to 0.5 wt .-% and in particular 0.01 to 0.3 wt .-%, based on the finished POM. As alkaline earth metals for the formation of silicates and glycerophosphates preferably calcium and especially magnesium have proven. Find application advantageously calcium glycerophosphate, and preferably Magnesiumglyce- pyrophosphate and / or calcium silicate, preferably magnesium silicate, wherein as alkaline earth metal silicates J, particularly preferred are those represented by the formula
Me • x SiO2 • n H2OMe • x SiO 2 • n H 2 O
beschrieben werden, in der bedeutenbe described in the mean
Me ein Erdalkalimetall, vorzugsweise Calcium oder insbesondere Magnesium, x eine Zahl von 1,4 bis 10, vorzugsweise 1,4 bis 6 und n eine Zahl gleich oder größer als 0, vorzugsweise 0 bis 8.Me is an alkaline earth metal, preferably calcium or in particular magnesium, x is a number from 1.4 to 10, preferably 1.4 to 6 and n is a number equal to or greater than 0, preferably 0 to 8.
Die Erdalkalisilikate bzw. -glycerophospahte 3) werden vorteilhafterweise in feingemahlener Form eingesetzt. Produkte mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von kleiner als 100 μm, vorzugsweise von kleiner als 50 μm sind besonders gut geeignet.The alkaline earth silicates or glycerophosphates 3) are advantageously used in finely ground form. Products with an average particle size of less than 100 microns, preferably less than 50 microns are particularly well suited.
Vorzugsweise Anwendung finden Calcium- und Magnesiumsilikate und/oder Calcium- und Magnesiumglycerophosphate. Sie können beispielsweise durch die folgenden Kenndaten näher spezifiziert werden:Preferably used are calcium and magnesium silicates and / or calcium and magnesium glycerophosphates. For example, they can be specified by the following characteristics:
Calcium- bzw.- Magnesiumsilikat:Calcium or magnesium silicate:
Gehalt an CaO bzw. MgO: 4 bis 32 Gew.-%, vorzugsweise 8 bis 30 Gew.-% und ins- besondere 12 bis 25 Gew.-%,Content of CaO or MgO: 4 to 32% by weight, preferably 8 to 30% by weight and in particular 12 to 25% by weight,
Verhältnis SiO2 : CaO bzw. SiO2 : MgO (mol/mol) : 1,4 bis 10, vorzugsweise 1 ,4 bis 6 und insbesondere 1 ,5 bis 4,SiO 2 ratio: CaO or SiO 2 : MgO (mol / mol): 1.4 to 10, preferably 1.4 to 6 and in particular 1.5 to 4,
Schüttdichte: 10 bis 80 g/100 ml, vorzugsweise 10 bis 40 g/100 ml, durchschnittliche Korngröße: kleiner als 100 μm, vorzugsweise kleiner als 50 μm;Bulk density: 10 to 80 g / 100 ml, preferably 10 to 40 g / 100 ml, average particle size: less than 100 μm, preferably less than 50 μm;
Calcium- bzw. Magnesiumglycerophosphate:Calcium or magnesium glycerophosphates:
Gehalt an CaO bzw. MgO: größer als 70 Gew.-%, vorzugsweise größer als 80 Gew.-%,Content of CaO or MgO: greater than 70% by weight, preferably greater than 80% by weight,
Glührückstand: 45 bis 65 Gew.-%,Incineration residue: 45 to 65% by weight,
Schmelzpunkt: größer als 3000C und durchschnittliche Korngröße: kleiner als 100 μm, vorzugsweise kleiner als 50 μm.Melting point: greater than 300 ° C. and average grain size: less than 100 μm, preferably less than 50 μm.
4) a) Ester oder Amide gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Carbonsäuren mit 10 bis 40 C-Atomen, bevorzugt 16 bis 22 C-Atomen, mit Polyolen oder aliphatischen ge- sättigten Alkoholen oder Aminen mit 2 bis 40 C-Atomen, bevorzugt 2 bis 6 C-Atomen, oder b) Ether, die sich von Alkoholen und Ethylenoxid ableiten.
Die Menge dieser Ester, Amide bzw. Ether- falls mitverwendet - beträgt üblicherweise 0,01 bis 5, vorzugsweise von 0,09 bis 2 und insbesondere von 0,1 bis 0,7 Gew.-%, bezogen auf das fertige POM.4) a) esters or amides of saturated or unsaturated aliphatic carboxylic acids having 10 to 40 carbon atoms, preferably 16 to 22 carbon atoms, with polyols or aliphatic saturated alcohols or amines having 2 to 40 carbon atoms, preferably 2 to 6 C atoms, or b) ethers derived from alcohols and ethylene oxide. The amount of these esters, amides or ether if used - is usually 0.01 to 5, preferably from 0.09 to 2 and in particular from 0.1 to 0.7 wt .-%, based on the finished POM.
Die Carbonsäuren können ein- oder zweiwertig sein. Als Beispiele seien Pelargonsäu- re, Palmitinsäure, Laurinsäure, Margarinsäure, Dodecandisäure, Behensäure und besonders bevorzugt Stearinsäure, Caprinsäure sowie Montansäure (Mischung aus Fettsäuren mit 30 bis 40 C-Atomen) genannt.The carboxylic acids may be monovalent or divalent. Examples which may be mentioned are pelargonic acid, palmitic acid, lauric acid, margaric acid, dodecanedioic acid, behenic acid and particularly preferably stearic acid, capric acid and montanic acid (mixture of fatty acids having 30 to 40 carbon atoms).
Die aliphatischen Alkohole können ein- bis vierwertig sein. Beispiele für Alkohole sind n-Butanol, n-Octanol, Stearylalkohol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Neopentylglykol, Pentaerythrit, wobei Glycerin und Pentaerythrit bevorzugt sind.The aliphatic alcohols can be monovalent to tetravalent. Examples of alcohols are n-butanol, n-octanol, stearyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, pentaerythritol, with glycerol and pentaerythritol being preferred.
Die aliphatischen Amine können ein- bis dreiwertig sein. Beispiele hierfür sind Stearyl- amin, Ethylendiamin, Propylendiamin, Hexamethylendiamin, Di(6-Aminohexyl)amin, wobei Ethylendiamin und Hexamethylendiamin besonders bevorzugt sind. Bevorzugte Ester oder Amide sind entsprechend Glycerindistearat, Glycerintristearat, Ethylendi- amindistearat, Glycerinmonopalmittat, Glycerintrilautrat, Glycerinmonobehenat und Pentaerythrittetrastearat.The aliphatic amines can be monovalent to trivalent. Examples of these are stearylamine, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, di (6-aminohexyl) amine, with ethylenediamine and hexamethylenediamine being particularly preferred. Correspondingly, preferred esters or amides are glycerol distearate, glycerol tristearate, ethylenediamine distearate, glycerol monopalmitate, glycerol trilautate, glycerol monobehenate and pentaerythritol tetrastearate.
Es können auch Mischungen verschiedener Ester oder Amide oder Ester mit Amiden in Kombination eingesetzt werden, wobei das Mischungsverhältnis beliebig ist.It is also possible to use mixtures of different esters or amides or esters with amides in combination, the mixing ratio being arbitrary.
Weiterhin geeignet sind Polyetherpolyole oder Polyesterpolyole, welche mit ein- oder mehrwertigen Carbonsäuren, vorzugsweise Fettsäuren verestert bzw. verethert sind. Geeignete Produkte sind im Handel beispielsweise als Loxiol® EP 728 der Firma Henkel KGaA erhältlich.Also suitable are polyether polyols or polyester polyols which are esterified or etherified with mono- or polybasic carboxylic acids, preferably fatty acids. Suitable products are commercially available, for example, as Loxiol® EP 728 from Henkel KGaA.
Bevorzugte Ether 4)b), welche sich von Alkoholen und Ethylenoxid ableiten, weisen die allgemeine Formel RO(CHaCHaO)nH auf, in der R eine Alkylgruppe mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen und n eine ganze Zahl größer/gleich 1 bedeutet.Preferred ethers 4) b), which are derived from alcohols and ethylene oxide, have the general formula RO (CHaCHaO) n H, in which R is an alkyl group having 6 to 40 carbon atoms and n is an integer greater than or equal to 1.
Insbesondere bevorzugt für R ist ein gesättigter Ci6-iβ-Fettalkohol mit n 50, welcher als Lutensol® AT 50 der Firma BASF im Handel erhältlich ist.Particularly preferred for R is a saturated Ci6-iβ fatty alcohol with n 50, which is commercially available as Lutensol® AT 50 from BASF.
5) unpolare Polypropylenwachse, d.h. Polypropylene mit wachsartigem Charakter, welche entsprechend ein niedriges Molekulargewicht aufweisen.5) non-polar polypropylene waxes, i. Polypropylene waxy character, which have a corresponding low molecular weight.
Die Menge dieser Polypropylenwachse - falls mitverwendet - beträgt üblicherweise 0,05 bis 10, bevorzugt von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das fertige POM.
Die Wachse 5) weisen ein mittleres Molekulargewicht (Gewichtsmittel) Mw von 2000 bis 60.000 (mittels GPC und Standard Polystyrol), vorzugsweise von 5000 bis 50000 und insbesondere von 10.000 bis 45.000 auf. Ihr Erweichungspunkt beträgt vorzugsweise mindestens 1400C, vorzugsweise mindestens 1500C1 ermittelt gemäß DIN EN 1427 (Ring-und-Kugel-Methode), ihre Viskosität im allgemeinen von 10 bis 5000 mPas, vorzugsweise von 100 bis 3000 mPas bei 17O0C gemäß DIN 53018 und ihre Dichte üblicherweise von 0,87 bis 0,92 g/cm3, bevorzugt von 0,88 bis 0,91 g/cm3 gemäß DIN 53479.The amount of these polypropylene waxes - if used - is usually 0.05 to 10, preferably from 0.1 to 5 wt .-%, based on the finished POM. Waxes 5) have a weight average molecular weight M w of from 2,000 to 60,000 (by GPC and standard polystyrene), preferably from 5,000 to 50,000, and more preferably from 10,000 to 45,000. Their softening point is preferably at least 140 0 C, preferably at least 150 0 C 1 determined according to DIN EN 1427 (ring-and-ball method), their viscosity generally from 10 to 5000 mPas, preferably from 100 to 3000 mPas at 17O 0 C. according to DIN 53018 and their density usually from 0.87 to 0.92 g / cm 3 , preferably from 0.88 to 0.91 g / cm 3 according to DIN 53479.
Bevorzugte Wachse 5) haben die Form sog. Mikropulver, deren d5o-Wert von 1 bis 50 μm, vorzugsweise von 5 bis 30 μm beträgt.Preferred waxes 5) have the form of so-called micropowders whose d 5 o value is from 1 to 50 μm, preferably from 5 to 30 μm.
Unter unpolaren Polypropylenwachsen im Sinne der Erfindung versteht man gemäß Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6. Auflage Stichwort 6.1.5 Polar PoIy- olefin waxes, Verlag Chemie, 2000, Wachse ohne den Einbau polarer Gruppen (insbesondere von Carboxyl- und/oder Estergruppen).According to Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6th edition, keyword 6.1.5 Polar Polyolefin Waxes, Verlag Chemie, 2000, waxes without the incorporation of polar groups (in particular of carboxyl and / or ester groups) are understood to mean nonpolar polypropylene waxes in the sense of the invention. ,
Die Herstellung der Wachse 5) kann in gerührten Hochdruck-Autoklaven oder in Hochdruckrohrreaktoren unter Einsatz von Reglern erfolgen. Die Herstellung in gerührten Hochdruckautoklaven ist bevorzugt. Die gerührten Hochdruckautoklaven sind an sich bekannt, eine Beschreibung findet man in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5. Auflage, Stichworte: Waxes, Bd. A 28, S. 146 ff., Verlag Chemie Weinheim, Basel, Cambridge, New York, Tokio, 1996. Bei ihnen verhält sich überwiegend das Verhältnis Länge/Durchmesser in Intervallen von 5 : 1 bis 30 : 1, bevorzugt 10 : 1 bis 20 : 1. Die gleichfalls anwendbaren Hochdruckrohrreaktoren findet man ebenfalls in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5. Auflage, Stichworte: Waxes, Bd. A 28, S. 146 ff., Verlag Chemie Weinheim, Basel, Cambridge, New York, Tokio, 1996.The waxes 5) can be produced in high-pressure stirred autoclaves or in high-pressure tubular reactors using regulators. Production in stirred high pressure autoclave is preferred. The stirred high-pressure autoclave are known per se, a description can be found in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th edition, keywords: Waxes, Vol. A 28, p 146 ff., Verlag Chemie Weinheim, Basel, Cambridge, New York, Tokyo , 1996. In them predominantly the ratio length / diameter behaves at intervals of 5: 1 to 30: 1, preferably 10: 1 to 20: 1. The equally applicable high pressure tube reactors can also be found in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th edition , Waxes, Vol. A 28, p. 146 ff., Verlag Chemie Weinheim, Basel, Cambridge, New York, Tokyo, 1996.
Als weitere Herstellmethode ist gemäß Ulimann (s.o.) die Depolymerisation von Po- lypropylenen mit höheren Molmassen üblich.According to Ulimann (supra), the depolymerization of polypropylenes having higher molecular weights is customary as a further preparation method.
Die im Handel erhältlichen Wachse 5) sind transluzente, farblose bis weiße Pulverprodukte, welche klare Schmelzen ergeben und in unpolaren Lösungsmitteln löslich sind.The commercially available waxes 5) are translucent, colorless to white powder products which give clear melts and are soluble in nonpolar solvents.
Bevorzugte Produkte sind Licowax® PP insbesondere Licowax® PP 230 sowie PP 220 und Licowax® VP PP-Typen der Firma Clariant und Ceridust® VP 6071 sowie die LC 525 N, LC 502 N, LC 502 NC, LC 503 N, LC 503 NC-Typen der Firma Hana Corporation, Korea.
6)Preferred products are Licowax® PP in particular Licowax® PP 230 and PP 220 and Licowax® VP PP grades from Clariant and Ceridust® VP 6071 and the LC 525 N, LC 502 N, LC 502 NC, LC 503 N, LC 503 NC Types from Hana Corporation, Korea. 6)
Nukleierungsmittel, falls mitverwendet üblicherweise in Mengen von 0,0001 bis 1 Gew.- %, vorzugsweise 0,001 bis 0,8 Gew.-% und insbesondere 0,01 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf das fertige POM.Nucleating agent, if used usually in amounts of 0.0001 to 1% by weight, preferably 0.001 to 0.8 wt .-% and in particular 0.01 to 0.3 wt .-%, based on the finished POM.
Als Nukleierungsmittel kommen alle bekannten Verbindungen in Frage, beispielsweise Melamincyanurat, Borverbindungen wie Bornitrid, Kieselsäure, Talkum, 2,3-Dioxychin- oxalin, verzeigte und vernetzte Acetalcopolymere, Acetalblockcopolymere und Pigmente wie z.B. Heliogenblau® (Kupferphthalocyaninpigment) von BASF Aktiengesellschaft, außerdem Melamin-Formaldehyd-Kondensate.Suitable nucleating agents are all known compounds, for example melamine cyanurate, boron compounds such as boron nitride, silica, talc, 2,3-dioxyquinoxaline, branched and crosslinked acetal copolymers, acetal block copolymers and pigments such as e.g. Heliogenblau® (copper phthalocyanine pigment) from BASF Aktiengesellschaft, as well as melamine-formaldehyde condensates.
7)7)
Füllstoffe, falls mitverwendet in der Regel in Mengen bis zu 50 Gew.-%, vorzugsweiseFillers, if used usually in amounts of up to 50 wt .-%, preferably
5 bis 40 Gew.-% bezogen auf das fertige POM.5 to 40 wt .-% based on the finished POM.
Geeignet sind beispielsweise Kaliumtitanat-Whisker, Kohlenstoff- und vorzugsweise Glasfasern, wobei die Glasfasern z.B. in Form von Glasgeweben, -matten, -Vliesen und/oder Glasseidenrovings oder geschnittener Glasseide aus alkaliarmem E-Glas mit einem Durchmesser von 5 bis 200 μm, vorzugsweise 8 bis 50 μm eingesetzt werden können. Faserförmigen Füllstoffe weisen nach ihrer Einarbeitung vorzugsweise eine mittlere Länge von 0,05 bis 1 mm, insbesondere 0,1 bis 0,5 mm auf.For example, potassium titanate whiskers, carbon and preferably glass fibers are suitable, the glass fibers e.g. in the form of glass fabrics, mats, nonwovens and / or glass silk rovings or cut glass silk of low-alkali E glass with a diameter of 5 to 200 microns, preferably 8 to 50 microns can be used. Fibrous fillers, after incorporation, preferably have an average length of 0.05 to 1 mm, in particular 0.1 to 0.5 mm.
Andere geeignete Füllstoffe sind beispielsweise Calciumcarbonat oder Glaskugeln, vorzugsweise in gemahlener Form oder Mischungen dieser Füllstoffe.Other suitable fillers are, for example, calcium carbonate or glass beads, preferably in ground form or mixtures of these fillers.
8) schlagzäh modifizierende Polymere (im folgenden auch als kautschukelastische Polymerisate oder Elastomere bezeichnet), falls mitverwendet üblicherweise in Mengen bis zu 50, vorzugsweise 0 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das fertige POM.8) impact-modifying polymers (hereinafter also referred to as rubber-elastic polymers or elastomers), if used usually in amounts of up to 50, preferably 0 to 40 wt .-%, based on the finished POM.
Bevorzugte Arten von solchen Elastomeren sind die sog. Ethylen-Propylen (EPM) bzw. Ethylen-Propylen-Dien-(EPDM)-Kautschuke. EPM-Kautschuke haben im allgemeinen praktisch keine Doppelbindungen mehr, während EPDM-Kautschuke 1 bis 20 Doppelbindungen/100 C-Atome aufweisen können.Preferred types of such elastomers are the so-called ethylene-propylene (EPM) and ethylene-propylene-diene (EPDM) rubbers. EPM rubbers generally have virtually no double bonds, while EPDM rubbers can have 1 to 20 double bonds / 100 carbon atoms.
Als Dien-Monomere für EPDM-Kautschuke 8) seien beispielsweise konjugierte Diene wie Isopren und Butadien, nicht-konjugierte Diene mit 5 bis 25 C-Atomen wie Penta- 1 ,4-dien, Hexa-1,4-dien, Hexa-1 ,5-dien, 2,5-Dimethylhexa-1,5-dien und Octa-1,4-dien, cyclische Diene wie Cyclopentadien, Cyclohexadiene, Cyclooctadiene und Dicyclopen- tadien sowie Alkenylnorbornene wie 5-Ethyliden-2-norbornen, 5-Butyliden-2-norbornen, 2-Methallyl-5-norbornen, 2-lsopropenyl-5-norbornen und Tricyclodiene wie 3-Methyl- tricyclo(5.2.1.0.2.6)-3,8-decadien oder deren Mischungen genannt. Bevorzugt werden
Hexa-1 ,5-dien,5-Ethyliden-norbomen und Dicyclopentadien. Der Diengehalt der EPDM-Kautschuke beträgt vorzugsweise 0,5 bis 50, insbesondere 1 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kautschuks.As diene monomers for EPDM rubbers 8), for example, conjugated dienes such as isoprene and butadiene, non-conjugated dienes having 5 to 25 carbon atoms such as penta-1, 4-diene, hexa-1,4-diene, hexa-1 , 5-diene, 2,5-dimethylhexa-1,5-diene and octa-1,4-diene, cyclic dienes such as cyclopentadiene, cyclohexadienes, cyclooctadienes and dicyclopentadienes and alkenylnorbornenes such as 5-ethylidene-2-norbornene, 5 Butylidene-2-norbornene, 2-methallyl-5-norbornene, 2-isopropenyl-5-norbornene and tricyclodienes such as 3-methyltricyclo (5.2.1.0.2.6) -3,8-decadiene or mixtures thereof. To be favoured Hexa-1, 5-diene, 5-ethylidene-norbornene and dicyclopentadiene. The diene content of the EPDM rubbers is preferably 0.5 to 50, in particular 1 to 8 wt .-%, based on the total weight of the rubber.
Die EPDM-Kautschuke können auch mit weiteren Monomeren gepfropft sein, z.B. mit Glycidyl(meth)acrylaten, (Meth)acrylsäureestem und (Meth)acrylamiden.The EPDM rubbers may also be grafted with other monomers, e.g. with glycidyl (meth) acrylates, (meth) acrylic acid esters and (meth) acrylamides.
Eine weitere Gruppe bevorzugter Kautschuke 8) sind Copolymere des Ethylens mit Estern von (Meth)acrylsäure. Zusätzlich können die Kautschuke noch Epoxy-Gruppen enthaltende Monomere enthalten. Diese Epoxygruppen enthaltende Monomere werden vorzugsweise durch Zugabe Epoxygruppen enthaltenden Monomeren der allgemeinen Formeln I oder Il zum Monomerengemisch in den Kautschuk eingebautAnother group of preferred rubbers 8) are copolymers of ethylene with esters of (meth) acrylic acid. In addition, the rubbers may still contain epoxy group-containing monomers. These epoxy group-containing monomers are preferably incorporated into the rubber by adding epoxy group-containing monomers of the general formulas I or II to the monomer mixture
CHR8 = CH — (CHR7)α — CH — CHR6 C)CHR 8 = CH - (CHR 7 ) α - CH - CHR 6 C)
CH2 = CR10 — COO — (CH2)p — CH — CHR9 (II)CH 2 = CR 10 - COO - (CH 2 ) p --CH - CHR 9 (II)
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wobei R6 bis R10 Wasserstoff oder Alkylgruppen mit 1 bis 6 C-Atomen darstellen und m eine ganze Zahl von 0 bis 20, g eine ganze Zahl von 0 bis 10 und p eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist.wherein R 6 to R 10 are hydrogen or alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and m is an integer from 0 to 20, g is an integer from 0 to 10 and p is an integer from 0 to 5.
Vorzugsweise bedeuten die Reste R6 bis R8 Wasserstoff, wobei m für 0 oder 1 und g für 1 steht. Die entsprechenden Verbindungen sind Allylglycidylether und Vinylglycidyl- ether.The radicals R 6 to R 8 preferably denote hydrogen, where m is 0 or 1 and g is 1. The corresponding compounds are allyl glycidyl ether and vinyl glycidyl ether.
Bevorzugte Verbindungen der Formel Il sind Epoxygruppen-enthaltende Ester der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure, wie Glycidylacrylat und Glycidylmethacrylat.Preferred compounds of the formula II are epoxy group-containing esters of acrylic acid and / or methacrylic acid, such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate.
Vorteilhaft bestehen die Copolymeren aus 50 bis 98 Gew.-% Ethylen, 0 bis 20 Gew.-% Epoxygruppen enthaltenden Monomeren sowie der restlichen Menge an (Meth)acryl- säureestem.Advantageously, the copolymers consist of 50 to 98 wt .-% of ethylene, 0 to 20 wt .-% of epoxy-containing monomers and the remaining amount of (meth) acrylic acid esters.
Besonders bevorzugt sind Copolymerisate ausParticularly preferred are copolymers of
50 bis 98, insbesondere 55 bis 95 Gew.-% Ethylen,50 to 98, in particular 55 to 95 wt .-% ethylene,
0,1 bis 40, insbesondere 0,3 bis 20 Gew.-% Glycidylacrylat und/oder Glycidyl- methacrylat, (Meth)acrylsäure und/oder Maleinsäureanhydrid und0.1 to 40, in particular 0.3 to 20 wt .-% glycidyl acrylate and / or glycidyl methacrylate, (meth) acrylic acid and / or maleic anhydride and
1 bis 50, insbesondere 10 bis 40 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexyl- acrylat.
Weitere bevorzugte Ester der Acryl- und/oder Methacrylsäure sind die Methyl-, Ethyl-, Propyl- und i- bzw. t-Butylester. Daneben können auch Vinylester und Vinylether als Comonomere eingesetzt werden.1 to 50, in particular 10 to 40 wt .-% n-butyl acrylate and / or 2-ethylhexyl acrylate. Further preferred esters of acrylic and / or methacrylic acid are the methyl, ethyl, propyl and i- or t-butyl esters. In addition, vinyl esters and vinyl ethers can also be used as comonomers.
Die vorstehend beschriebenen Ethylencopolymeren 8) können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden, vorzugsweise durch statistische Copolymerisation unter hohem Druck und erhöhter Temperatur. Entsprechende Verfahren sind allgemein bekannt.The ethylene copolymers 8) described above can be prepared by methods known per se, preferably by random copolymerization under high pressure and elevated temperature. Corresponding methods are generally known.
Bevorzugte Elastomere 8) sind auch Emulsionspolymerisate, deren Herstellung z.B. bei Blackley in der Monographie "Emulsion Polymerization" beschrieben wird. Die verwendbaren Emulgatoren und Katalysatoren sind an sich bekannt.Preferred elastomers 8) are also emulsion polymers, their preparation e.g. at Blackley in the monograph "Emulsion Polymerization". The emulsifiers and catalysts which can be used are known per se.
Grundsätzlich können homogen aufgebaute Elastomere oder aber solche mit einem Schalenaufbau eingesetzt werden. Der schalenartige Aufbau wird u.a. durch die Zugabereihenfolge der einzelnen Monomeren bestimmt; auch die Morphologie der Polymeren wird von dieser Zugabereihenfolge beeinflusst.Basically, homogeneously constructed elastomers or those with a shell structure can be used. The shell-like structure is u.a. determined by the order of addition of the individual monomers; the morphology of the polymers is also influenced by this order of addition.
Nur stellvertretend seien hier als Monomere für die Herstellung des Kautschukteils der Elastomeren Acrylate wie z.B. n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, entsprechende Methacrylate, Butadien und Isopren sowie deren Mischungen genannt. Diese Monomeren können mit weiteren Monomeren wie z.B. Styrol, Acrylnitril, Vinylethem und weiteren Acrylaten oder Methacrylaten wie Methylmethacrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat und Propylacrylat copolymerisiert werden.By way of example, as monomers for the preparation of the rubber portion of the elastomers, acrylates such as e.g. N-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, corresponding methacrylates, butadiene and isoprene and their mixtures called. These monomers may be reacted with other monomers such as e.g. Styrene, acrylonitrile, vinyl ethers and other acrylates or methacrylates such as methyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate and propyl acrylate are copolymerized.
Die Weich- oder Kautschukphase (mit einer Glasübergangstemperatur von unter O0C) der Elastomeren kann den Kern, die äußere Hülle oder eine mittlere Schäle (bei Elastomeren mit mehr als zweischaligem Aufbau) darstellen; bei mehrschaligen Elastomeren können auch mehrere Schalen aus einer Kautschukphase bestehen.The soft or rubber phase (having a glass transition temperature lower than 0 ° C.) of the elastomers may be the core, the outer shell, or a middle peel (for elastomers having more than two shell construction); in the case of multi-shell elastomers, it is also possible for a plurality of shells to consist of a rubber phase.
Sind neben der Kautschukphase noch eine oder mehrere Hartkomponenten (mit Glasübergangstemperaturen von mehr als 2O0C) am Aufbau des Elastomeren beteiligt, so werden diese im allgemeinen durch Polymerisation von Styrol, Acrylnitril, Methacryl- nitril, α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, Acrylsäureestem und Methacrylsäureestem wie Methylacrylat, Ethylacrylat und Methylmethacrylat als Hauptmonomeren hergestellt. Daneben können auch hier geringere Anteile an weiteren Comonomeren eingesetzt werden.In addition to the rubber phase, one or more hard components (with glass transition temperatures of more than 2O 0 C) on the structure of the elastomer involved, these are generally prepared by polymerization of styrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, α-methylstyrene, p-methylstyrene, acrylic acid esters and methacrylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate and methyl methacrylate as main monomers. In addition, smaller proportions of other comonomers can also be used here.
In einigen Fällen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, Emulsionspolymerisate 8) einzusetzen, die an der Oberfläche reaktive Gruppen aufweisen. Derartige Gruppen
sind z.B. Epoxy-, Amino- oder Amidgruppen sowie funktionelle Gruppen, die durch Mitverwendung von Monomeren der allgemeinen FormelIn some cases, it has been found to be advantageous to use emulsion polymers 8) which have reactive groups on the surface. Such groups are, for example, epoxy, amino or amide groups, as well as functional groups, by the concomitant use of monomers of the general formula
eingeführt werden können,can be introduced
wobei die Substituenten folgende Bedeutung haben können:where the substituents may have the following meanings:
R15 Wasserstoff oder eine d- bis C4-Alkylgruppe,R 15 is hydrogen or a C 1 to C 4 alkyl group,
Riß Wasserstoff, eine d- bis Cβ-Alkylgruppe oder eine Arylgruppe, insbesondereR is hydrogen, a C 1 to C 6 alkyl group or an aryl group, in particular
Phenyl,phenyl,
R17 Wasserstoff, eine d- bis Cio-Alkyl-, eine C6- bis Ci2-Arylgruppe oder -OR18 R 17 is hydrogen, a C 1 to C 10 alkyl, a C 6 to C 12 aryl group or -OR 18
R18 eine Cr bis Cβ-Alkyl- oder Ce- bis Ci2-Arylgruppe, die gegebenenfalls mit O- oder N-haltigen Gruppen substituiert sein können,R 18 is a Cr to Cβ-alkyl or Ce to C 12 -aryl group, which may optionally be substituted by O- or N-containing groups,
X eine chemische Bindung, eine Cr bis Cio-Alkylen- oder C6-Ci2-Arylengruppe o- der OX is a chemical bond, a Cr to Cio-alkylene or C6-Ci2-arylene group or the O.
— C — Y- C - Y
Y OZ oder NH-Z undY OZ or NH-Z and
Z eine Ci bis Cio-Alkylen - oder Ce bis Ci2-Arylengruppe.Z is a Ci to Cio-alkylene or Ce to Ci2-arylene group.
Auch die in der EP-A 208 187 beschriebenen Pfropfmonomeren sind zur Einführung reaktiver Gruppen an der Oberfläche geeignet. Als weitere Beispiele seien noch Acryl- amid, Methacrylamid und substituierte Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure wie (N-t-Butylamino)ethylmethacrylat, (N,N-Dimethylamino)ethylacrylat, (N.N-Dimethyl- amino)methylacrylat und (N,N-Diethylamino)ethylacrylat genannt.The graft monomers described in EP-A 208 187 are also suitable for introducing reactive groups on the surface. Further examples which may be mentioned are acrylamide, methacrylamide and substituted esters of acrylic acid or methacrylic acid, such as (Nt-butylamino) ethyl methacrylate, (N, N-dimethylamino) ethyl acrylate, (N, N-dimethylamino) methyl acrylate and (N, N-diethylamino) called ethyl acrylate.
Weiterhin können die Teilchen der Kautschukphase auch vernetzt sein. Als Vernetzer wirkende Monomere sind beispielsweise Buta-1 ,3-dien, Divinylbenzol, Diallylphthalat, Butandioldiacrylat und Dihydrodicyclopentadienylacrylat sowie die in der EP-A 50 265 beschriebenen Verbindungen.Furthermore, the particles of the rubber phase can also be crosslinked. Examples of monomers acting as crosslinkers are buta-1,3-diene, divinylbenzene, diallyl phthalate, butanediol diacrylate and dihydrodicyclopentadienyl acrylate, and also the compounds described in EP-A 50 265.
Ferner können auch sogenannte pfropfvernetzende Monomere (graftlinking monomers) verwendet werden, d.h. Monomere mit zwei oder mehr polymerisierbaren Doppelbindungen, die bei der Polymerisation mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten reagieren. Vorzugsweise werden solche Verbindungen verwendet, in denen mindestens eine re-
aktive Gruppe mit etwa gleicher Geschwindigkeit wie die übrigen Monomeren polyme- risiert, während die andere reaktive Gruppe (oder reaktive Gruppen) z.B. deutlich langsamer polymerisiert (polymerisieren). Die unterschiedlichen Polymerisationsgeschwindigkeiten bringen einen bestimmten Anteil an ungesättigten Doppelbindungen im Kau- tschuk mit sich. Wird anschließend auf einen solchen Kautschuk eine weitere Phase aufgepfropft, so reagieren die im Kautschuk vorhandenen Doppelbindungen zumindest teilweise mit den Pfropfmonomeren unter Ausbildung von chemischen Bindungen, d.h. die aufgepfropfte Phase ist zumindest teilweise über chemische Bindungen mit der Pfropfgrundlage verknüpft.Furthermore, it is also possible to use so-called graftlinking monomers, ie monomers having two or more polymerizable double bonds which react at different rates during the polymerization. Preferably, compounds are used in which at least one active group polymerized at about the same rate as the other monomers, while the other reactive group (or reactive groups), for example polymerized much slower (polymerize). The different polymerization rates bring a certain proportion of unsaturated double bonds in rubber. If a further phase is subsequently grafted onto such a rubber, the double bonds present in the rubber react at least partially with the grafting monomers to form chemical bonds, ie the grafted-on phase is at least partially linked to the grafting base via chemical bonds.
Beispiele für solche pfropfvernetzende Monomere sind Allylgruppen enthaltende Monomere, insbesondere Allylester von ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren wie AIIyI- acrylat, Allylmethacrylat, Diallylmaleat, Diallylfumarat, Diallylitaconat oder die entsprechenden Monoallylverbindungen dieser Dicarbonsäuren. Daneben gibt es eine Vielzahl weiterer geeigneter pfropfvernetzender Monomeren; für nähere Einzelheiten sei hier beispielsweise auf die US-PS 4 148 846 verwiesen.Examples of such graft-crosslinking monomers are allyl-containing monomers, in particular allyl esters of ethylenically unsaturated carboxylic acids, such as allyl acrylate, allyl methacrylate, diallyl maleate, diallyl fumarate, diallyl itaconate or the corresponding monoallyl compounds of these dicarboxylic acids. In addition, there are a variety of other suitable graftlinking monomers; for further details, reference is made here, for example, to US Pat. No. 4,148,846.
Im allgemeinen beträgt der Anteil dieser vernetzenden Monomeren an der Komponente 8) bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 3 Gew.-%, bezogen auf die Elastomere 8).In general, the proportion of these crosslinking monomers in the component 8) is up to 5 wt .-%, preferably not more than 3 wt .-%, based on the elastomers 8).
Bevorzugte Emulsionspolymerisate 8) weisen einen Kern aus Buta-1,3-dien, Isopren, n-Butylacrylat, Ethylhexylacrylat oder deren Mischungen, ggf. zusammen mit vernetzenden Monomeren, und mindestens eine äußere Schale aus Styrol, Acrylnitril, (Meth)- acrylaten oder deren Mischungen, gegebenenfalls mit reaktiven Gruppen wie hierin beschrieben, auf.Preferred emulsion polymers 8) have a core of buta-1,3-diene, isoprene, n-butyl acrylate, ethylhexyl acrylate or mixtures thereof, optionally together with crosslinking monomers, and at least one outer shell of styrene, acrylonitrile, (meth) acrylates or their mixtures, optionally with reactive groups as described herein on.
Anstelle von Pfropfpolymerisaten mit einem mehrschaligen Aufbau können auch homogene, d.h. einschalige Elastomere aus Buta-1 ,3-dien, Isopren und n-Butylacrylat oder deren Copolymeren eingesetzt werden. Auch diese Produkte können durch Mitverwendung von vernetzenden Monomeren oder Monomeren mit reaktiven Gruppen hergestellt werden.Instead of graft polymers having a multi-shell structure, homogeneous, i. single-shell elastomers of buta-1, 3-diene, isoprene and n-butyl acrylate or copolymers thereof are used. These products can also be prepared by concomitant use of crosslinking monomers or monomers having reactive groups.
Die beschriebenen Elastomere 8) können auch nach anderen üblichen Verfahren, z.B. durch Suspensionspolymerisation, hergestellt werden.The described elastomers 8) can also be prepared by other conventional methods, e.g. by suspension polymerization.
Als weitere geeignete Elastomere 8) seien thermoplastische Polyurethane genannt, welche z. B. in der EP-A 115 846, EP-A 115 847 sowie EP-A 117 664 beschrieben sind.As further suitable elastomers 8) may be mentioned thermoplastic polyurethanes which z. For example, in EP-A 115 846, EP-A 115 847 and EP-A 117 664 are described.
Selbstverständlich können auch Mischungen der vorstehend aufgeführten Kautschuktypen eingesetzt werden.
9) weitere übliche Additive und Verarbeitungshilfsmittel, insbesondere Flammschutzmittel, Weichmacher, Haftvermittler, Farbstoffe und Pigmente. Der Anteil solcher Zusätze liegt- falls mitverwendet - im allgemeinen im Bereich von 0,001 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das fertige POM.Of course, it is also possible to use mixtures of the rubber types listed above. 9) other customary additives and processing aids, in particular flame retardants, plasticizers, adhesion promoters, dyes and pigments. The proportion of such additives, if used, is generally in the range from 0.001 to 5% by weight, based on the finished POM.
10)10)
Formaldehyd-Fänger. Geeignete Formaldehyd-Fänger 10) sind nachfolgend unter 10a), 10b), 10c) und 10d) aufgeführt. Die unter 10a), 10b) und 10c) genannten Verbindungen werden, falls mitverwendet, in Mengen von 0,001 bis 3, bevorzugt 0,01 bis 2 und insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das fertige POM, eingesetzt. Die Menge der Verbindungen 10d) wird weiter unten genannt.Formaldehyde scavengers. Suitable formaldehyde scavengers 10) are listed below under 10a), 10b), 10c) and 10d). The compounds mentioned under 10a), 10b) and 10c), if used, are used in amounts of 0.001 to 3, preferably 0.01 to 2 and in particular 0.1 to 1 wt .-%, based on the finished POM. The amount of compounds 10d) is mentioned below.
10a)10a)
Amingruppen enthaltende Verbindungen. Bevorzugt verwendet man aminsubstituierte Triazinverbindungen wie Melamin (I.S.δ-Triazin^^.θ-triamin). Die Amingruppen können unsubstituiert (-NH2) oder mit Substituenten R substituiert (-NHR oder-NR∑) sein.Amine group-containing compounds. Preferably used amine-substituted triazine compounds such as melamine (I.S.δ-triazine ^^. Θ-triamine). The amine groups may be unsubstituted (-NH2) or substituted with substituents R (-NHR or -NRΣ).
Ganz besonders bevorzugt sind aminsubstituierte Triazinverbindungen, die außerdem mindestens eine aromatische Gruppe aufweisen. Als bevorzugte Triazinverbindung seien Verbindungen der allgemeinen FormelVery particular preference is given to amine-substituted triazine compounds which additionally have at least one aromatic group. Preferred triazine compounds are compounds of the general formula
genannt, worin Ri, R2 und R3 gleich oder unterschiedlich sind und jeweils Wasserstoffatome, Halogenatome, eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Arylgruppe, eine Arylalkyloxygruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Amingruppe mit der Maßgabe bedeuten, dass mindestens einer der Reste Ri, R2 und R3 eine substituierte oder unsubstituierte Amingruppe ist und mindestens ein Rest Ri, R2 und R3 aus einer aromatischen Cs-C2o-Gruppe, welche gegebenenfalls substituiert sein kann, aufgebaut ist.wherein Ri, R 2 and R3 are the same or different and each represent hydrogen atoms, halogen atoms, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an arylalkyloxy group or a substituted or unsubstituted amine group with the proviso that at least one of Ri , R 2 and R 3 is a substituted or unsubstituted amine group, and at least one of R 1 , R 2 and R 3 is composed of a Cs-C 20 aromatic group which may be optionally substituted.
Das Halogenatom ist beispielsweise Chlor oder Brom, vorzugsweise Chlor. Beispiele für die Alkylgruppe sind solche mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Beispiele für Alkoxygruppen sind solche mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.
Als Arylgruppe bevorzugt sind die Phenylgruppe, Naphthylgruppe und Fluorenylgrup- pe. Als Arylalkyloxygruppen sind Phenylalkyloxygruppen, insbesondere Benzyloxy- oder Phenylethyloxygruppen, bevorzugt.The halogen atom is, for example, chlorine or bromine, preferably chlorine. Examples of the alkyl group are those having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms. Examples of alkoxy groups are those having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms. Preferred aryl groups are the phenyl group, naphthyl group and fluorenyl group. As arylalkyloxy groups, phenylalkyloxy groups, in particular benzyloxy or phenylethyloxy groups, are preferred.
Beispiele für Substituenten an der substutierten Aminogruppe umfassen niedere Al- kylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Methyl-, Ethyl-, Butyl- oder Hexylgrup- pen, Phenylgruppen, niedere Alkenylgruppen mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie AIIyI- oder Hexenylgruppen, Hydroxyalkylgruppen mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen, wie Hydroxymethyl- oder Hydroxyethylgruppen, und Cyanalkylgruppen mit 3 bis 6 Kohlen- stoffatomen, wie Cyanethyl- oder Cyanbutylgruppen.Examples of substituents on the substituted amino group include lower alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, such as methyl, ethyl, butyl or hexyl groups, phenyl groups, lower alkenyl groups having 3 to 6 carbon atoms, such as AIIyI or hexenyl groups, hydroxyalkyl groups 1 or 2 carbon atoms, such as hydroxymethyl or hydroxyethyl groups, and cyanoalkyl groups having 3 to 6 carbon atoms, such as cyanoethyl or cyanobutyl groups.
Beispiele für aminsubstituierte und aromatisch substituierte Triazinverbindungen umfassen 2,4-Diamino-6(o,p,m)chlorphenyltriazin, 2-Amino-4-Chlor-6-Phenyltriazin, 2- Amino-4,6-Diphenyltriazin, 2,4-Diamino-6-Naphthyltriazin, 2,4-Diamino-6-Fluorenyl- triazin, 2,4-Diamino-6(o,m,p)alkylphenyltriazine, wobei der Methylrest als Substituent bevorzugt ist, 2,4-Diamino-6(o,m,p)methoxyphenyltriazin und 2,4-Diamino-6(o,m,p)- carboxyl-phenyltriazine, N-Phenylmelamin, N,N'-Diphenylmelamin, wobei Benzoguan- amin, d.h. 2,4-Diamino-6-phenyl-sym.-triazin, 2,4-Diamino-6-benzyloxy-sym.-triazin besonders bevorzugt sind.Examples of amine-substituted and aromatic-substituted triazine compounds include 2,4-diamino-6 (o, p, m) -chlorophenyltriazine, 2-amino-4-chloro-6-phenyltriazine, 2-amino-4,6-diphenyltriazine, 2,4- Diamino-6-naphthyltriazine, 2,4-diamino-6-fluorenyl-triazine, 2,4-diamino-6 (o, m, p) alkylphenyltriazine, where the methyl radical is preferred as a substituent, 2,4-diamino-6 ( o, m, p) methoxyphenyltriazine and 2,4-diamino-6 (o, m, p) - carboxy-phenyltriazines, N-phenylmelamine, N, N'-diphenylmelamine, wherein benzoguanamine, ie 2,4-diamino-6-phenyl-sym.-triazine, 2,4-diamino-6-benzyloxy-sym.-triazine are particularly preferred.
Besonders bevorzugte Triazinverbindungen enthalten mindestens zwei Reste Ri, R2 oder R3, die aus (un)substituierten Aminogruppen aufgebaut sind und /oder in denen der aromatische Rest Ri, R2 oder R3 aus mindestens einem Phenylring besteht.Particularly preferred triazine compounds contain at least two radicals R 1, R 2 or R 3 , which are built up from (un) substituted amino groups and / or in which the aromatic radical R 1, R 2 or R 3 consists of at least one phenyl ring.
Ganz besonders bevorzugt als Triazinverbindung sind die Guanamine, insbesondere Benzoguanamin.Very particularly preferred as the triazine compound are the guanamines, in particular benzoguanamine.
10b) anorganische, Formaldehyd bindende Verbindungen. Dabei kann die Bindung des Formaldehyd chemisch oder bevorzugt physikalisch erfolgen, z.B. durch Adsorption.10b) inorganic, formaldehyde-binding compounds. In this case, the binding of the formaldehyde can be carried out chemically or preferably physically, e.g. by adsorption.
Bevorzugt verwendet man Zeoiithe, also kristalline Alumosilikate mit geordneten Kanal- und Käfigstrukturen. Das Netzwerk solcher Zeoiithe ist aufgebaut aus SiO4- und AIO4-- Tetraedem, die über die gemeinsamen Sauerstoffbrücken verbunden sind. Eine Über- sieht der bekannten Strukturen findet sich beispielsweise bei M. W. Meier, D. H. Olson, Ch. Baerlocher "Atlas of Zeolite Structure Types" 5. revidierte Auflage, Elsevier, London, 2001. Eine weitere Aufstellung befindet sich im Internet zugänglich unter der URL http://topaz.ethz.ch/IZA-SC/SearchRef.htm, wo unter anderem folgende Strukturen beschrieben sind: ABW, ACO, AEl, AEL, AEN, AET, AFG, AFI, AFN, AFO, AFR, AFS1 AFT, AFX, AFY, AHT, ANA, APC, APD, AST, ASV, ATN, ATO, ATS, ATT, ATV, AWO, AWW, BCT, BEA, BEC, BlK, BOG, BPH, BRE, CAN, CAS, CDO, CFI, CGF, CGS, CHA, CHI, CLO, CON, CZP, DAC, DDR, DFO, DFT, DOH, DON, EAB, EDI, EMT, EPI,
ERI, ESV1 ETR, EUO1 FAU, FER, FRA, GIS1 GIU, GME, GON, GOO1 HEU, IFR, ISV, ITE, ITH, ITW, IWR, IWW, JBW1 KFI, LAU, LEV1 LIO, LOS, LOV1 LTA, LTL, LTN1 MAR, MAZ, MEI, MEL, MEP, MER1 MMFI, MFS1 MON, MOR, MSO, MTF, MTN1 MTT, MTW, MWW, NAB, NAT, NEES, NON1 NPO1 OBW1 OFF, OSI1 OSO, PAR, PAU1 PHI1 PON1 RHO, RON, RRO, RSN, RTE1 RTH1 RUT, RWR1 RWY1 SAO, SAS1 SAT1 SAV1 SBE, SBS, SBT1 SFE1 SFF, SFG1 SFH1 SFN SFO1 SGT1 SOD1 SSY, STF1 STI1 STT, TER, THO1 TON, TSC, UEI1 UFI1 UOZ1 USI, UTL, VET1 VFI, VNI1 VSV1 WEI1 WEN, YUG oder ZON.Preference is given to using zeolites, ie crystalline aluminosilicates with ordered channel and cage structures. The network of such zeolites is composed of SiO 4 and AIO 4 tetrahedra, which are connected via the common oxygen bridges. An overview of the known structures can be found, for example, in MW Meier, DH Olson, Ch. Baerlocher, "Atlas of Zeolite Structure Types", 5th revised edition, Elsevier, London, 2001. Another listing is available on the Internet at URL http : //topaz.ethz.ch/IZA-SC/SearchRef.htm, where among other things the following structures are described: ABW, ACO, AEI, AEL, AEN, AET, AFG, AFI, AFN, AFO, AFR, AFS 1 AFT , AFX, AFY, AHT, ANA, APC, APD, AST, ASV, ATN, ATO, ATS, ATT, ATV, AWO, AWW, BCT, BEA, BEC, BlK, BOG, BPH, BRE, CAN, CAS, CDO , CFI, CGF, CGS, CHA, CHI, CLO, CON, CZP, DAC, DDR, DFO, DFT, DOH, DON, EAB, EDI, EMT, EPI, ERI, ESV 1 ETR, EUO 1 FAU, FER, FRA, GIS 1 GIU, GME, GON, GOO 1 HEU, IFR, ISV, ITE, ITH, ITW, IWR, IWW, JBW 1 KFI, LAU, LEV 1 LIO, LOT, LOV 1 LTA, LTL, LTN 1 MAR, MAZ, MEI, MEL, MEP, MER 1 MMFI, MFS 1 MON, MOR, MSO, MTF, MTN 1 MTT, MTW, MWW, NAB, NAT, NEES, NON 1 NPO 1 OBW 1 OFF, OSI 1 OSO, PAR, PAU 1 PHI 1 PON 1 RHO, RON, RRO, RSN, RTE 1 RTH 1 ROD, RWR 1 RWY 1 SAO, SAS 1 SAT 1 SAV 1 SBE, SBS, SBT 1 SFE 1 SFF, SFG 1 SFH 1 SFN SFO 1 SGT 1 SOD 1 SSY, STF 1 STI 1 STT, TER, THO 1 TONE, TSC, UEI 1 UFI 1 UOZ 1 USI, UTL, VET 1 VFI, VNI 1 VSV 1 WEI 1 WHO, YUG or ZON.
Bevorzugt sind die Strukturen BEA, FER, FAU, LTA1 MEL, MFI oder MOR, sowie Mischstrukturen aus zwei oder mehr dieser Typen zu nennen, wie beispielsweise ein zeolithisches Material mit MEL/MFI-Mischstruktur. Unter anderem besonders bevorzugt ist ein Zeolith vom LTA-Typ. Ganz besonders bevorzugt sind Zeolithe, die im Wesentlichen 8-Ring-Kanäle (und im Wesentlichen keine 10- und/oder keine 12-Ring-Kanäle) aufweisen.Preferably, the structures BEA, FER, FAU, LTA 1 MEL, MFI or MOR, as well as mixed structures of two or more of these types are mentioned, such as a zeolite material with MEL / MFI mixed structure. Among others, particularly preferred is an LTA-type zeolite. Very particular preference is given to zeolites which have essentially 8-ring channels (and essentially no 10- and / or 12-ring channels).
Zum Ausgleich der negativen Elektrovalenz, die durch den Einbau von AI(III) in das Si(IV)-Silicatgitter entsteht, findet man bei zeolithischen Materialien austauschfähige Kationen. Insbesondere kann es sich dabei - je nach Herstellverfahren des zeolithi- sehen Materials - beispielsweise um Kationen des Natriums, Kaliums, Lithiums, Rubidiums oder Cäsiums handeln. Auch Ammoniumionen können als Kationen im zeolithischen Material enthalten sein. Ersetzt man diese Kationen gegen Protonen, beispielsweise durch einen lonenaustausch, so erhält man die entsprechenden Materialien in der so genannten aeiden Form, der H-Form. Bevorzugt liegen mindestens 75 Gew.-% des Zeoliths nicht in der H-Form vor, besonders bevorzugt mindestens 97 Gew.-%.To compensate for the negative electrovalence that results from incorporation of Al (III) into the Si (IV) silicate lattice, exchangeable cations are found in zeolitic materials. In particular, depending on the method of preparation of the zeolitic material, these may be, for example, cations of sodium, potassium, lithium, rubidium or cesium. Ammonium ions may also be present as cations in the zeolitic material. Replacing these cations with protons, for example by ion exchange, gives the corresponding materials in the so-called aeid form, the H-form. Preferably, at least 75% by weight of the zeolite is not in the H form, more preferably at least 97% by weight.
Bevorzugt liegt der Porendurchmesser der Zeolithe im Bereich von 0,3 bis 0,5 nm, insbesondere 0,37 bis 0,43 nm, bestimmt gemäß DIN 66134 und DIN 66135.The pore diameter of the zeolites is preferably in the range from 0.3 to 0.5 nm, in particular from 0.37 to 0.43 nm, determined in accordance with DIN 66134 and DIN 66135.
Die Partikelgröße der Zeolithe liegt bevorzugt im Bereich von 3 bis 7 μm, insbesondere 4 bis 6 μm, bestimmt gemäß ISO 13320 in der Version vom 1999-11-01. Als Dispersionsmittel zur Bestimmung der Partikelgröße wurde vollentsalztes (VE) Wasser verwendet. Als Apparat wurde ein Malvern Mastersizer 2000 (Modul Hydro 2000G) verwendet. Die Präparation der Proben erfolgte bei einem Feststoffgehalt von 1 bis 2 Gew.-% in Wasser und anschließendem Rühren mit einem Magnetrührer, wobei für 1 min gerührt wurde. Als Partikelgröße wurde die Größe der Partikel bei einem Durchgang von 50 % festgelegt.The particle size of the zeolites is preferably in the range of 3 to 7 .mu.m, in particular 4 to 6 .mu.m, determined according to ISO 13320 in the version of 1999-11-01. As a dispersant for determining the particle size, demineralized (VE) water was used. The apparatus used was a Malvern Mastersizer 2000 (Module Hydro 2000G). The preparation of the samples was carried out at a solids content of 1 to 2 wt .-% in water and subsequent stirring with a magnetic stirrer, stirring for 1 min. As a particle size, the size of the particles was determined at a pass of 50%.
Ganz besonders bevorzugt weist der Zeolith einen Porendurchmesser im Bereich von 0,37 bis 0,43 nm und eine Partikelgröße im Bereich von 4,0 bis 6,0 μm auf.
Der Zeolith kann grundsätzliches jedes molare Verhältnis Si:AI, berechnet als molares Verhältnis SiO2)AbO3, aufweisen. Bevorzugt liegt das Si:AI-Verhältnis, berechnet als molares Verhältnis SiO∑iAbOa, im Bereich von bis zu 5:1 , insbesondere 0,9:1 bis 5:1, besonders bevorzugt etwa 1 :1.Most preferably, the zeolite has a pore diameter in the range of 0.37 to 0.43 nm and a particle size in the range of 4.0 to 6.0 microns. The zeolite may in principle have any molar ratio Si: Al, calculated as molar ratio SiO 2 ) AbO 3 . Preferably, the Si: Al ratio, calculated as the molar ratio of SiOΣiAbOa, is in the range of up to 5: 1, in particular 0.9: 1 to 5: 1, particularly preferably about 1: 1.
Darüber hinaus sind auch Zeolithe geeignet, deren Strukturen sich von den oben genannten unterscheiden, bzw. deren Porendurchmesser und/oder Partikelgrößen und/ oder Si:AI-Verhältnisse und/oder Anteile in H-Form, außerhalb der genannten Bereiche liegen.In addition, zeolites are also suitable whose structures differ from those mentioned above, or whose pore diameters and / or particle sizes and / or Si: Al ratios and / or proportions in H form are outside the ranges mentioned.
10c) folgende Verbindungen bzw. deren Derivate (d.h. solche Verbindungen, die folgende10c) the following compounds or their derivatives (i.e., such compounds, the following
Verbindungen als Grundkörper enthalten):Compounds as basic body):
Allantoin (5-Ureidohydantoin);Allantoin (5-ureido-hydantoin);
Aminopyridine, insbesondere 2-, 3- und 4-Aminopyridin;Aminopyridines, especially 2-, 3- and 4-aminopyridine;
Poly-beta-Alanin;Poly-beta-alanine;
Polyacrylamide;polyacrylamides;
Ethyl-para-aminobenzoat; Polyethylenvinylalkohole;Ethyl-para-aminobenzoate; Polyethylene vinyl alcohols;
Harnstoffderivate;Urea derivatives;
2-Amino-2-methyl-1 ,3-propandiol;2-amino-2-methyl-1,3-propanediol;
1 ,2,3-Benzotriazol;1, 2,3-benzotriazole;
Anthranilamid; sterisch gehinderte Amine (monomer oder oligomer), z.B. die Verbindung mit der CAS- Nr. 152261-33-1, im Handel erhältlich als Uvinul® 5050 H von BASF;anthranilamide; sterically hindered amines (monomeric or oligomeric), e.g. the compound having CAS No. 152261-33-1, commercially available as Uvinul® 5050 H from BASF;
Sojaproteinisolat;soy protein isolate;
Distearyl-pentaerythritol-diphosphit;Distearyl pentaerythritol diphosphite;
Casseine; und 4-Aminobenzoesäure.Casseine; and 4-aminobenzoic acid.
10d)10d)
Polyethylenimine. Darunter sollen sowohl Homo- als auch Copolymerisate verstanden werden, die die Gruppierung -CH2-CH2-NH- enthalten. Sie sind beispielsweise nach den Verfahren in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry als 6. Auflage, 1999 Electronic Release, Verlag VCH Weinheim, und als 6. Auflage, 2000 Electronic Release, Verlag Wiley-VCH, darin jeweils Stichwort "Aziridines", Kap. 6 "Ilses", erhältlich, oder gemäß WO-A 94/12560 erhältlich.Polyethyleneimines. These are understood as meaning both homopolymers and copolymers which contain the grouping -CH 2 -CH 2 -NH-. They are, for example, according to the methods in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry as the 6th edition, 1999 Electronic Release, Verlag VCH Weinheim, and as the 6th edition, 2000 Electronic Release, Verlag Wiley-VCH, each keyword "Aziridines", Chap. 6 "Ilses", available, or according to WO-A 94/12560 available.
Bevorzugt setzt man die Polyethylenimine 10d) - falls mitverwendet - in einer solchen Menge ein, dass das POM 0,01 bis 500 ppmw, insbesondere 0,1 bis 200 ppmw, besonders bevorzugt 0,1 bis 50 ppmw und ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 10 ppmw
des Polyethylenimins enthält. Man kann auch mehrere Polyethylenimine verwenden; in diesem Fall beziehen sich die genannten Mengen auf die Summe aller Polyethylenimine.It is preferable to use the polyethyleneimines 10d) - if used - in such an amount that the POM 0.01 to 500 ppmw, in particular 0.1 to 200 ppmw, more preferably 0.1 to 50 ppmw and most preferably 0.5 up to 10 ppmw of the polyethyleneimine. One can also use several polyethyleneimines; In this case, the amounts mentioned refer to the sum of all polyethyleneimines.
Die Ethylenimin-Homopolymerisate sind im allgemeinen durch Polymerisation von Ethylenimin (Aziridin) in wässriger oder organischer Lösung in Gegenwart von säureabspaltenden Verbindungen, Säuren oder Lewis-Säuren erhältlich. Derartige Homopo- lymerisate sind lineare oder vorzugsweise verzweigte Polymere. Letztere weisen in der Regel primäre, sekundäre und tertiäre Aminogruppen im Verhältnis von beispielsweise ca. 1 : 1 : 0,7 auf. Die Verteilung der Aminogruppen kann z.B. mittels 13C-NMR Spektroskopie bestimmt werden.The ethyleneimine homopolymers are generally obtainable by polymerization of ethyleneimine (aziridine) in aqueous or organic solution in the presence of acid-releasing compounds, acids or Lewis acids. Such homopolymers are linear or preferably branched polymers. The latter generally have primary, secondary and tertiary amino groups in the ratio of, for example, about 1: 1: 0.7. The distribution of the amino groups can be determined, for example, by means of 13 C-NMR spectroscopy.
Als Comonomere werden vorzugsweise Verbindungen eingesetzt, welche mindestens zwei Aminofunktionen aufweisen. Als geeignete Comonomere seien beispielsweise Alkylendiamine mit 2 bis 10 C-Atomen im Alkyenrest genannt, wobei Ethylendiamin und Propylendiamin bevorzugt sind. Weiterhin geeignete Comonomere sind Diethylen- triamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin, Dipropylentriamin, Tripropylentetra- min, Dihexamethylentriamin, Aminopropylethylendiamin und Bisaminopropylethylendi- amin.Comonomers used are preferably compounds which have at least two amino functions. Examples of suitable comonomers are alkylenediamines having 2 to 10 C atoms in the alkyl radical, with ethylenediamine and propylenediamine being preferred. Further suitable comonomers are diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, dipropylenetriamine, tripropylenetetamine, dihexamethylenetriamine, aminopropylethylenediamine and bisaminopropylethylenediamine.
Darüber hinaus eignen sich vernetzte Polyethylenimine, die durch Reaktion von PoIy- ethyleniminen mit bi- oder polyfunktionellen Vernetzern erhältlich sind, welche als funktionelle Gruppe mindestens eine Halogenhydrin-, Glycidyl-, Aziridin-, Isocyanateinheit oder ein Halogenatom aufweisen. Als Beispiele seinen Epichlorhydrin oder Bischlorhydrinether von Polyalkylenglykolen mit 2 bis 100 Ethylenoxid- und/oder Pro- pylenoxid-Einheiten sowie die in der DE-A 19 93 17 20 und US 4 144 123 aufgeführten Verbindungen genannt. Verfahren zur Herstellung von vernetzten Polyethylenimi- nen sind u.a. aus den o.g. Schriften sowie EP-A 895 521 und EP-A 25 515 bekannt.In addition, crosslinked polyethyleneimines which are obtainable by reaction of polyethyleneimines with bifunctional or polyfunctional crosslinkers which have as functional group at least one halohydrin, glycidyl, aziridine, isocyanate unit or a halogen atom are suitable. Examples thereof include epichlorohydrin or bischlorohydrin ethers of polyalkylene glycols having 2 to 100 ethylene oxide and / or propylene oxide units and the compounds listed in DE-A 19 93 17 20 and US Pat. No. 4,144,123. Methods for the preparation of crosslinked polyethyleneimines are i.a. from the o.g. Fonts and EP-A 895 521 and EP-A 25 515 known.
Weiterhin sind gepfropfte Polyethylenimine geeignet, wobei als Pfropfmittel sämtliche Verbindungen eingesetzt werden können, die mit den Amino- bzw. Iminogruppen der Polyethylenimine reagieren können. Geeignete Pfropfmittel und Verfahren zur Herstellung von gepfropften Polyethyleniminen sind beispielsweise der EP-A 675 914 zu entnehmen.Furthermore, grafted polyethyleneimines are suitable, it being possible for all compounds which can react with the amino or imino groups of the polyethyleneimines to be used as the grafting agent. Suitable grafting agents and processes for the preparation of grafted polyethyleneimines can be found, for example, in EP-A 675 914.
Ebenso geeignete Polyethylenimine sind amidierte Polymerisate, die üblicherweise durch Umsetzung von Polyethyleniminen mit Carbonsäuren, deren Estern oder Anhydriden, Carbonsäureamiden oder Carbonsäurehalogeniden erhältlich sind. Je nach Anteil der amidierten Stickstoffatome in der Polyethyleniminkette können die amidierten Polymerisate nachträglich mit den genannten Vernetzern vernetzt werden. Vorzugsweise werden hierbei bis zu 30 % der Aminofunktionen amidiert, damit für eine an-
schließende Vernetzungsreaktion noch genügend primäre und/oder sekundäre Stickstoffatome zur Verfügung stehen.Likewise suitable polyethyleneimines are amidated polymers which are usually obtainable by reaction of polyethyleneimines with carboxylic acids, their esters or anhydrides, carboxamides or carboxylic acid halides. Depending on the proportion of amidated nitrogen atoms in the Polyethyleniminkette the amidated polymers can be subsequently crosslinked with said crosslinkers. In this case, up to 30% of the amino functions are preferably amidated, so that for a closing cross-linking reaction still enough primary and / or secondary nitrogen atoms are available.
Außerdem eignen sich alkoxylierte Polyethylenimine, die beispielsweise durch Umset- zung von Polyethylenimin mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid erhältlich sind. Auch derartige aloxylierte Polymerisate sind anschließend vernetzbar.Also suitable are alkoxylated polyethyleneimines, which are obtainable, for example, by reacting polyethyleneimine with ethylene oxide and / or propylene oxide. Such aloxylated polymers are also crosslinkable.
Als weitere geeignete Polyethylenimine seien hydroxylgruppenhaltige Polyethylenimine und amphotere Polyethylenimine (Einbau von anionischen Gruppen) genannt sowie lipophile Polyethylenimine, die in der Regel durch Einbau langkettiger Kohlenwasserstoffreste in die Polymerkette erhalten werden. Verfahren zur Herstellung derartiger Polyethylenimine sind dem Fachmann bekannt, sodass sich weitere Einzelheiten hierzu erübrigen.Other suitable polyethyleneimines include hydroxyl-containing polyethyleneimines and amphoteric polyethyleneimines (incorporation of anionic groups) and lipophilic polyethyleneimines, which are generally obtained by incorporation of long-chain hydrocarbon radicals into the polymer chain. Methods for the preparation of such polyethyleneimines are known to the person skilled in the art, so that no further details are required.
Demnach sind die Polyethylenimine 10d) bevorzugt ausgewählt ausAccordingly, the polyethyleneimines 10d) are preferably selected from
Homopolymeren des Ethylenimins,Homopolymers of ethyleneimine,
Copolymeren aus Ethylenimin und Aminen mit mindestens zwei Aminogruppen, vernetzten Polyethyleniminen, - gepfropften Polyethyleniminen, amidierten Polymerisaten erhältlich durch Umsetzung von Polyethyleniminen mitCopolymers of ethyleneimine and amines having at least two amino groups, crosslinked polyethyleneimines, - grafted polyethyleneimines, amidated polymers obtainable by reaction of polyethyleneimines with
Carbonsäuren oder Carbonsäureestern, -anhydriden, -amiden oder -halogeni- den, alkoxylierten Polyethyleniminen, - hydroxylgruppenhaltigen Polyethyleniminen, amphoteren Polyethyleniminen, und lipophilen Polyethyleniminen.Carboxylic acids or carboxylic acid esters, anhydrides, amides or halides, alkoxylated polyethyleneimines, hydroxyl-containing polyethyleneimines, amphoteric polyethyleneimines, and lipophilic polyethyleneimines.
Geeignete Polyethylenimine weisen üblicherweise ein gewichtsmittleres Molekularge- wicht von 100 bis 3.000.000, vorzugsweise von 200 bis 1.000.000 und besonders bevorzugt 500 bis 500.000 g/mol auf, bestimmt mittels Lichtstreuung oder Gelpermeati- onschromatographie (GPC).Suitable polyethyleneimines usually have a weight-average molecular weight of from 100 to 3,000,000, preferably from 200 to 1,000,000 and more preferably from 500 to 500,000 g / mol, determined by means of light scattering or gel permeation chromatography (GPC).
Die Polyethylenimine 10d) können als solche („wasserfrei") oder als Lösung bzw. Sus- pension verwendet werden, wobei Wasser als Lösungsmittel bevorzugt ist. Die Viskosität der „wasserfreien" Polyethylenimine - ihr Wassergehalt gemäß DIN 53715 nach Karl Fischer beträgt maximal ca. 1 Gew.-% - liegt im allgemeinen im Bereich von 100 bis > 200.000 mPa-s, vorzugsweise im Bereich von 500 bis > 200.000 mPa«s, ermittelt gemäß DIN EN ISO 2555 (Brookfield RVT, 200C, Spindel 6, 20 Upm).The polyethylenimines 10d) can be used as such ("anhydrous") or as a solution or suspension, with water being the preferred solvent.The viscosity of the "anhydrous" polyethyleneimines - their water content in accordance with DIN 53715 according to Karl Fischer is a maximum of ca. 1 wt .-% - is generally in the range of 100 to> 200,000 mPa · s, preferably in the range of 500 to> 200,000 mPa « s, determined according to DIN EN ISO 2555 (Brookfield RVT, 20 0 C, spindle 6, 20 rpm).
Geeignete wässrige Lösungen der Polyethylenimine weisen in der Regel einen Wassergehalt (gemäß DIN 53715 nach Karl Fischer) von 20 bis 99, bevorzugt 40 bis 80
Gew.-% auf; die Viskosität dieser Lösungen gemäß DIN EN ISO 2555 (Brookfield RVT, 200C1 Spindel 5, 20 Upm) beträgt üblicherweise 50 bis 100.000, vorzugsweise 200 bis 50.000 mPa«s.Suitable aqueous solutions of polyethyleneimines generally have a water content (according to DIN 53715 according to Karl Fischer) of 20 to 99, preferably 40 to 80 Wt .-% on; the viscosity of these solutions according to DIN EN ISO 2555 (Brookfield RVT, 20 C 1 0 5 spindle, 20 rpm) is usually 50 to 100,000, preferably 200 to 50,000 mPa «s.
Bevorzugt verwendet man Polyethylenimine mit einem Wassergehalt von maximal 5 Gew.-%, z.B. ca. 0,5 bis 1 Gew.-%, gemäß DIN 53715 nach Karl Fischer.It is preferable to use polyethyleneimines having a water content of at most 5% by weight, e.g. about 0.5 to 1 wt .-%, according to DIN 53715 after Karl Fischer.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Polyethylenimine hoch- oder hyperverzweigt. Unter hoch- oder hyperverzweigten Polyethyleniminen werden im Rahmen die- ser Erfindung unvemetzte Makromoleküle mit -NH-Gruppen verstanden, die sowohl strukturell als auch molekular uneinheitlich sind. Sie können entweder ausgehend von einem Zentralmolekül analog zu Dendrimeren, jedoch mit uneinheitlicher Kettenlänge der Äste aufgebaut sein. Sie können aber auch linear, mit funktionellen Seitengruppen, aufgebaut sein oder aber, als Kombination der beiden Extreme, lineare und verzweigte Molekülteile aufweisen. Zur Definition von dendrimeren und hyperverzweigten Polymeren siehe auch PJ. Flory, J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2718 und H. Frey et al., Chem. Eur. J. 2000, 6, No. 14, 2499.In a preferred embodiment, the polyethyleneimines are hyperbranched or hyperbranched. Highly hyperbranched or hyperbranched polyethyleneimines in the context of this invention are understood as meaning unvarnished macromolecules having -NH groups which are structurally as well as molecularly nonuniform. They can be constructed either from a central molecule analogous to dendrimers, but with uneven chain length of the branches. However, they can also be constructed linearly with functional side groups or, as a combination of the two extremes, have linear and branched molecular moieties. For the definition of dendrimeric and hyperbranched polymers see also PJ. Flory, J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2718 and H. Frey et al., Chem. Eur. J. 2000, 6, no. 14, 2499.
Der Verzweigungsgrad (degree of branching, DB) ist definiert alsThe degree of branching (DB) is defined as
T + ZT + Z
L-ZLJL-ZLJ
T + Z + LT + Z + L
wobei T die Anzahl der terminalen Monomereinheiten, Z die Anzahl der verzweigten Monomereinheiten, und L die Anzahl der linearen Monomereinheiten, bedeutet. Diese Anzahlen können mittels 13C-Kemresonanzspektren als primäre (ergibt T), tertiäre (ergibt Z) sowie sekundäre (ergibt L) Aminogruppen bestimmt werden. Unter „dendrimer" wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verstanden, dass der Verzwei- gungsgrad 99,9 bis 100 % beträgt. Zur Definition des Degree of Branching siehe auch H. Frey et al., Acta Polym. 1997, 48, 30.where T is the number of terminal monomer units, Z is the number of branched monomer units, and L is the number of linear monomer units. These numbers can be determined by 13 C nuclear magnetic resonance spectra as primary (gives T), tertiary (gives Z) and secondary (gives L) amino groups. In the context of the present invention, "dendrimer" is understood to mean that the degree of branching is 99.9 to 100% For the definition of the degree of branching, see also H. Frey et al., Acta Polym., 1997, 48, 30.
Der Verzweigungsgrad der erfindungsgemäß bevorzugten hoch- oder hyperverzweigten Polyethylenimine beträgt in der Regel 40 bis 100, bevorzugt 50 bis 80 und insbe- sondere 55 bis 70 %.The degree of branching of the inventively preferred highly branched or hyperbranched polyethyleneimines is generally 40 to 100, preferably 50 to 80 and in particular 55 to 70%.
Geeignete Polyethylenimine sind auch im Handel erhältlich, etwa als Lupasol® von BASF. Insbesondere Lupasol® WF, ein wasserfreies (Wassergehalt max. 1 Gew.-%, gemäß DIN 53715 nach Karl Fischer), hochverzeigtes Polyethylenimin mit einem mit- tels GPC bestimmten gewichtsmittleren Molekulargewicht von ca. 25.000 g/mol, einer Viskosität von > 200.000 mPa«s (Brookfield RVT, 2O0C, Spindel 6, 20 Upm) und einer dynamischen Viskosität von ca. 15.000 mPa*s (ISO 2555, 500C), ist gut geeignet.
Verfahren zur Herstellung der genannten Formaldehydfänger 10a) bis 1Od) sind dem Fachmann bekannt bzw. die Verbindungen sind handelsüblich, weshalb sich weitere Einzelheiten hierzu erübrigen. Man kann einen oder mehrere verschiedene Formalde- hydfänger 10) verwenden.Suitable polyethyleneimines are also commercially available, for example as Lupasol® from BASF. In particular Lupasol® WF, anhydrous (water content of at most 1% by weight, according to DIN 53715 according to Karl Fischer), highly branched polyethyleneimine having a weight-average molecular weight of about 25,000 g / mol determined by means of GPC, a viscosity of> 200,000 mPa ' S (Brookfield RVT, 2O 0 C, spindle 6, 20 rpm) and a dynamic viscosity of about 15,000 mPa * s (ISO 2555, 50 0 C), is well suited. A process for the preparation of said formaldehyde scavengers 10a) to 10d) are known to the person skilled in the art or the compounds are commercially available, which is why further details are unnecessary. One or more different formaldehyde scavengers 10) can be used.
11)11)
Antioxidantien, falls mitverwendet in Mengen von 0,01 bis 3, bevorzugt 0,05 bis 2 und insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das fertige POM. Geeignete Antioxidan- tien 11 ) sind nachfolgend unter 11 a), 11 b) und 11 c) aufgeführt.Antioxidants, if used in amounts of from 0.01 to 3, preferably 0.05 to 2 and in particular 0.1 to 1 wt .-%, based on the finished POM. Suitable antioxidants 11) are listed below under 11 a), 11 b) and 11 c).
11a)11a)
Stabilisatoren gegen thermooxidativen Abbau des POM, insbesondere alle Verbindungen mit phenolischer Struktur, die am phenolischen Ring mindestens eine sterisch an- spruchsvolle Gruppe aufweisen. Vorzugsweise kommen z.B. Verbindungen der FormelStabilizers against thermo-oxidative degradation of POM, in particular all compounds with phenolic structure, which have at least one sterically demanding group on the phenolic ring. Preferably, e.g. Compounds of the formula
in Betracht, in der bedeuten:into consideration, in which mean:
R1 und R2 eine Alkylgruppe, eine substituierte Alkylgruppe oder eine substituierte TYi- azolgruppe, wobei die Reste R1 und R2 gleich oder verschieden sein können und R3 eine Alkylgruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine Alkoxigruppe oder eine substituierte Aminogruppe.R 1 and R 2 are an alkyl group, a substituted alkyl group or a substituted TYi azolgruppe, wherein the radicals R 1 and R 2 may be the same or different and R 3 is an alkyl group, a substituted alkyl group, an alkoxy group or a substituted amino group.
Antioxidantien der genannten Art werden beispielsweise in der DE-A 27 02 661 (US-A 4 360 617) beschrieben.Antioxidants of the type mentioned are described, for example, in DE-A 27 02 661 (US Pat. No. 4,360,617).
Eine weitere Gruppe bevorzugter sterisch gehinderter Phenole IV) leitet sich von sub- stituierten Benzolcarbonsäuren ab, insbesondere von substituierten Benzolpropionsäuren.Another group of preferred sterically hindered phenols IV) is derived from substituted benzenecarboxylic acids, in particular substituted benzenepropionic acids.
Besonders bevorzugte Verbindungen aus dieser Klasse sind Verbindungen der FormelParticularly preferred compounds of this class are compounds of the formula
wobei R4, R5, R7 und R8 unabhängig voneinander Ci-C8-Alkylgruppen, die ihrerseits substituiert sein können (mindestens eine davon ist eine sterisch anspruchsvolle Gruppe) und R6 einen zweiwertigen aliphatischen Rest mit 1 bis 10 C-Atomen, der in der Hauptkette auch C-O-Bindungen aufweisen kann. wherein R 4 , R 5 , R 7 and R 8 independently of one another Ci-C 8 alkyl groups, which in turn may be substituted (at least one of which is a sterically demanding group) and R 6 is a bivalent aliphatic radical having 1 to 10 carbon atoms which may also have CO bonds in the main chain.
Bevorzugte Verbindungen, die dieser Formel entsprechen, sindPreferred compounds corresponding to this formula are
im Handel erhältlich als Irganox® 245 der Firma Ciba-Geigy, undcommercially available as Irganox® 245 from Ciba-Geigy, and
ein Handelsprodukt Irganox® 259 der Firma Ciba-Geigy.a commercial product Irganox® 259 from Ciba-Geigy.
Weitere Beispiele für geeignete Antioxidantien 11a) sind:Further examples of suitable antioxidants 11a) are:
4,4'-Butyiiden-bis(6-tert-butyl-3-methyl-phenol),4,4'-Butyiiden-bis (6-tert-butyl-3-methyl-phenol),
2,2'-Methylen-bis(4-methyl-6-tert-butyl-phenol), N,N'- Hexamethylen-bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrozinnamid),2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butyl-phenol), N, N'-hexamethylene-bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrozinnamide),
1 ,6-Hexamethylen-bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrozinnamat),1,6-hexamethylene bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrozinnamate),
NlN'-Bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrozinnamoyl)hydrazin,N l N'-bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrozinnamoyl) hydrazine,
Tetrakis-methylen(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrozinnamat)methan, i .δ-CS.e-Oxa-OctamethylenJ-bis CS-methyl-S-tert-butyl^-hydroxyhydrozinnamat), 1 ,6-Hexandiol-bis[3-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyI)-propionat],Tetrakis-methylene (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrozinnamate) methane, i.δ-CS.e-oxa-octamethylene-1 to CS-methyl-S-tert-butyl-hydroxyhydrozinnamate), 1, 6 hexanediol-bis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate],
Pentaerythril-tetrakis-[3-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat],Pentaerythril-tetrakis- [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate],
DistiaryI-3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxybenzylphosphonat,DistiaryI-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate,
2,6,7-Trioxa-1-phosphabicyclo-[2.2.2]oct-4-yl-methyl-3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyhydro- cinnamat, S.S-Di-tert.-butyl^-hydroxyphenyl-S.δ-distearyl-thiotriazylamin,2,6,7-trioxa-1-phosphabicyclo [2.2.2] oct-4-ylmethyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamate, SS-di-tert-butyl ^ hydroxyphenyl-S.δ distearyl thiotriazylamin,
2-(2'-Hydroxy-31-hydroxy-3',5I-di-tert.-butylphenyl)-5-chlorbenzotriazol,
2,6-Di-tert.-butyl-4-hydroxymethylphenol,2- (2'-Hydroxy-3 1 -hydroxy-3 ', 5 I -di-tert-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2,6-di-tert-butyl-4-hydroxymethylphenol,
I .S.S-Trimethyl^^.θ-tris-CS.δ-di-tert.-butyl^-hydroxybenzyO-benzol, 4,4'-Methylen-bis-(2,6-di-tert.-butylphenol)I 3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxybenzyl-dimethylamin, und N.N'-Hexamethylen-bisCS.δ-di-tert.-butyM-hydroxyhydrocinnamid).I .SS-trimethyl ^^. Θ-tris-CS.δ-di-tert-butyl ^ -hydroxybenzyO-benzene, 4,4'-methylenebis (2,6-di-tert-butylphenol) I 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl-dimethylamine, and N.N'-hexamethylene-bisCS.δ-di-tert-butyl-hydroxyhydrocinnamide).
Als besonders wirksam erwiesen haben sich und daher vorzugsweise verwendet werdenHave proven to be particularly effective and therefore preferably be used
2,21-Methylen-bis-(4-methyl-6-tert.-butylphenyl)1 2,2 1 -methylene bis (4-methyl-6-tert-butylphenyl) 1
1 ,6-Hexandiol-bis-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl]-propionat (Irganox® 259), PentaerythrityI-tetrakis-[3-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat] und das vorstehend beschriebene Irganox® 245 der Firma Ciba Geigy, das besonders gut geeignet ist.1,6-hexanediol bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (Irganox® 259), pentaerythrityl tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl 4-hydroxyphenyl) -propionate] and the above-described Irganox® 245 from Ciba Geigy, which is particularly well suited.
In manchen Fällen haben sich sterisch gehinderte Phenole mit nicht mehr als einer sterisch gehinderten Gruppe in ortho-Stellung zur phenolischen Hydroxygruppe als besonders vorteilhaft erwiesen; insbesondere zur Verbesserung der Farbstabilität bei Lagerung in diffusem Licht über längere Zeiträume.In some cases, sterically hindered phenols having no more than one sterically hindered group ortho to the phenolic hydroxy group have been found to be particularly advantageous; in particular for improving the color stability when stored in diffuse light for extended periods of time.
Als Antioxidantien 11a) ebenfalls verwendbar sind schwefelhaltige Verbindungen.Also useful as antioxidants 11a) are sulfur-containing compounds.
11b)11b)
Stabilisatoren gegen photooxidativen Abbau des POM, die als UV-Absorber wirken, beispielsweiseStabilizers against photo-oxidative degradation of POM, which act as UV absorbers, for example
i) Benzophenonderivate wiei) Benzophenone derivatives such as
2,4-Dihydroxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon,2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone,
2-Hydroxy-4-alkoxybenzophenone mit n-Octyl, iso-Octyl und Dodecyl als Alkylgruppe,2-hydroxy-4-alkoxybenzophenones with n-octyl, iso-octyl and dodecyl as the alkyl group,
2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon,2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone,
2,2'-Dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenon,2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone,
2-Hydroxy-4-methoxy-5-sulphobenzophenone und 2-Hydroxy-4-oxybenzylbenzophenon,2-hydroxy-4-methoxy-5-sulphobenzophenone and 2-hydroxy-4-oxybenzylbenzophenone,
ii) Benzotriazolderivate, wie sie unter der Bezeichnung Tinuvin® von Ciba Geigy erhältlich sind, beispielsweiseii) Benzotriazole derivatives, such as those available under the name Tinuvin® from Ciba Geigy, for example
2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-5'-tert.octylphenyl)benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-3',5I-di-tert.-amyl-phenyl)-benzotriazol,
2-(2'-Hydroxy-3',5'-di-{2"-phenyl}iso-propyl-phenyl)benzotriazoll 2-(2I-Hydroxy-3'15'-di-tert-butyl-phenyl)-5-chlorobenzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-3'-methyl-5'-tert-butyl-phenyl)-5-chlorobenzotriazol, 2-(2-Hydroxy-5-methylphenyl)-benzotriazol, 2-(2-Hydroxy-3,5di-tert-butylphenyl)-benzotriazoI, 2-(3,5-Di-tert-amyl-hydroxyphenyl)-benzotriazol, 2-(2-Hydroxy-3',5'-diisoamyIphenyI)-benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-4-octoxyphenyl)benzotriazol, 2-(2H)-Benzotriazol-2-yl)-4,6-bis-(1,1-dimethylpropyl)-phenol und 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-(1 ,1-dimethylpropyl)-6-(1-methylpropyl)-phenol, wobei 2-(2Ηydroxy-3'5'- bis (1,1 Dimethylbenzyl)phenyl)-benzotriazol besonders bevorzugt ist.2- (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-5'-tert-octylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3 ', 5 I -di-tert. -amyl-phenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3 ', 5'-di- {2 "-phenyl} iso-propyl-phenyl) benzotriazole l 2- (2 L -hydroxy-3' 1 5'-di-tert-butyl phenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3'-methyl-5'-tert-butyl-phenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) -benzotriazole, 2- (2-Hydroxy-3,5-di-tert-butylphenyl) -benzotriazole, 2- (3,5-di-tert-amyl-hydroxyphenyl) -benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3 ', 5'-diisoamylphenyl) - benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-4-octoxyphenyl) benzotriazole, 2- (2H) -benzotriazol-2-yl) -4,6-bis- (1,1-dimethylpropyl) -phenol and 2- (2H- Benzotriazol-2-yl) -4- (1, 1-dimethylpropyl) -6- (1-methylpropyl) -phenol, with 2- (2Η-hydroxy-3'5'-bis (1,1-dimethylbenzyl) phenyl) benzotriazole particularly is preferred.
iii) 2-Ethylhexyl-2-cyano-3,3'-diphenylacrylat,iii) 2-ethylhexyl-2-cyano-3,3'-diphenylacrylate,
iv) Benzoate wieiv) benzoates such as
p-tert-Butylphenylsalicylat, p-Octylphenylsalicilat, n-Hexadecyl-3,5-di-tertiär butyl-4-hydroxybenzoat,p-tert-butylphenylsalicylate, p-octylphenylsalicilate, n-hexadecyl-3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxybenzoate,
v) Oxanilide wie N-(2-ethylphenyI)-N'-(2-ethoxy-5-tertiär butylphenyl)-oxalamid, oder 2-Ethyl-2'-ethoxyoxanilid,v) oxanilides, such as N- (2-ethylphenyI) -N '- (2-ethoxy-5-tertiary butylphenyl) oxalamide, or 2-ethyl-2'-ethoxyoxanilide,
vi) UV-absorbierende Pigmente, vor allem Ruß, aber auch Tiθ2 wirken ebenfalls gegen Lichteinwirkung stabilisierend, bei ausreichender Dosierung auch in Gegenwart von Buntpigmenten.vi) UV-absorbing pigments, especially carbon black, but also TiO 2 also act to stabilize the action of light, with sufficient dosage even in the presence of colored pigments.
11c) Stabilisatoren gegen photooxidativen Abbau des POM, die sterisch gehinderte Amine (HALS, hindered amine light stabilizers) sind. Geeignete HALS sind insbesondere Verbindungen der Formel11c) stabilizers against photo-oxidative degradation of POM, which are hindered amine light stabilizers (HALS). Suitable HALS are in particular compounds of the formula
in Betracht, wobeiinto consideration, where
R gleiche oder verschiedene Alkylreste R1 Wasserstoff oder einen Alkylrest und
A eine gegebenenfalls substituierte 2- oder 3-gliedrige Alkylenkette, bedeutet.R is identical or different alkyl radicals R 1 are hydrogen or an alkyl radical and A represents an optionally substituted 2- or 3-membered alkylene chain.
Bevorzugte HALS sind Derivate des 2,2,6,6-Tetramethylpiperidins wiePreferred HALS are derivatives of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine such as
4-Acetoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 4-Stearoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 4-AryIoyloxy-212I6,6-tetramethylpiperidin1 4-Methoxy-2,216,6-tetramethylpiperidin, 4-Benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin1 4-Cyclohexyloxy-2(2>6,6-tetramethylpiperidin, 4-Phenoxy-2,2,6,6-6-tetramethylpiperidin) ^Benzoxy-^^.θ.δ-tetramethylpiperidin, und 4-(Phenylcarbamoyloxy)-2,2,6,6-tetramethylpiperidin.4-acetoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-stearoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-aryloxy-2 1 2 I 6,6-tetramethylpiperidine 1 4-methoxy-2,2 1 6,6-tetramethylpiperidine, 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1 4-Cyclohexyloxy-2 ( 2 > 6,6-tetramethylpiperidine, 4-phenoxy-2,2,6,6,6-tetramethylpiperidine ) ^ Benzoxy - ^^. Θ.δ-tetramethylpiperidine, and 4- (phenylcarbamoyloxy) -2,2,6,6-tetramethylpiperidine.
Ferner sind geeignet:Further suitable are:
Bis(2)2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)oxalat,Bis (2 ) 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) oxalate,
Bis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)succinat1 Bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) succinate 1
Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)maIonat, Bis(2,2,6I6-tetramethyI-^-piperidyl)adipat,Bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) maIonat, bis (2,2,6-tetramethyl I 6 - ^ - piperidyl) adipate
Bis(1 ,2,2,6,6-pentamethyI-piperidyl)sebacat,Bis (1, 2,2,6,6-pentamethylpiperidyl) sebacate,
Bis(2,2I6,6-tetramethyl-4-piperidyl)terephthalat,Bis (2,2 l, 6,6-tetramethyl-4-piperidyl) terephthalate,
1 ,2-bis(2l2I6,6-tetramethyl-4-piperidyloxy)ethan,1, 2-bis (2 l 2 I 6,6-tetramethyl-4-piperidyloxy) ethane,
Bis(2I2>6,6-tetramethyl-4-piperidyl)hexamethyIen-1 ,6-dicarbamat, BisO-methyl^^.e.θ-tetramethyl-^-diperidyOadipat, undBis (2 I 2 > 6,6-tetramethyl-4-piperidyl) hexamethylene-1,6-dicarbamate, bis-O-methyl-1-yl-tetramethyl-1-diperidoxyadipate, and
Tris(2)2l6,6-tetramethyl-4-piperidyl)benzol-1 ,3,5-tricarboxylat.Tris (2 ) 2 l of 6,6-tetramethyl-4-piperidyl) benzene-1,3,5-tricarboxylate.
Darüber hinaus bevorzugt sind höhermolekulare Piperidinderivate, z.B. das Polymer aus Butandisäuredimethylester und 4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethyI-1-piperidinethanol oder Poly-6-(1 ,1 ,3,3-tetramethylbutyl)amino-1 ,3,5-triazin-2I4-diyl(2,2)6,6-tetramethyl-4- piperidinyl)imino-1 ,6-hexandiyl(2I2J6,6-tetramethyl-14-piperidinyl)imino, und Polykon- densate aus Dimethylsuccinat und 1-(2-hydroxyethyl)-4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl- piperidin geeignet, welche wie Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-sebazat besonders gut geeignet sind.Preference is furthermore given to relatively high molecular weight piperidine derivatives, for example the polymer of dimethyl butanedioate and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol or poly-6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1, 3,5-triazine-2 I 4-diyl (2,2 ) -6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) imino-1,6-hexanediyl (2 I 2 J 6,6-tetramethyl-14-piperidinyl) imino, and polycondensates of dimethyl succinate and 1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine which are like bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebazate are particularly well suited.
Derartige Verbindungen sind unter der Bezeichnung Tinuvin® oder Chimasorb® von Ciba-Geigy im Handel erhältlich.Such compounds are commercially available under the name Tinuvin® or Chimasorb® from Ciba-Geigy.
Als weiteres besonders bevorzugtes HALS-Antioxidans 11c) sei Uvinul® 4049 H von BASF genannt:
Another particularly preferred HALS antioxidant 11c) is called Uvinul® 4049 H from BASF:
Nähere Einzelheiten und sonstige, ebenfalls geeignete Antioxidantien sind Gächter/ Müller (Hg.), Plastics Additives, 4. Auflage 1993, Reprint Nov. 1996, Hanser-Verlag München, auf Seite 40 bis 48 und 205 bis 213 zu entnehmen, sowie Bottenbruch (Hg.), Kunststoff-Handbuch, Band 3/1 Polycarbonate Polyacetale Polyester Celluloseester, Hanser-Verlag München 1993, auf Seite 320 bis 323.Further details and other, also suitable antioxidants are Gächter / Müller (ed.), Plastics Additives, 4th Edition 1993, reprint Nov. 1996, Hanser Verlag Munich, on pages 40 to 48 and 205 to 213 refer, and Bottenbruch ( Ed.), Kunststoff-Handbuch, Volume 3/1 Polycarbonates Polyacetals Polyester Cellulose esters, Hanser-Verlag Munich 1993, on pages 320 to 323.
Verfahren zur Herstellung der genannten Antioxidantien sind dem Fachmann bekannt bzw. die Verbindungen sind handelsüblich, weshalb sich weitere Einzelheiten hierzu erübrigen. Man kann ein oder mehrere verschiedene Antioxidantien 11) verwenden.A process for the preparation of said antioxidants are known in the art or the compounds are commercially available, which is why further details are unnecessary. One or more different antioxidants 11) can be used.
Verfahrensprodukt und Verwendung des Verfahrens bei der POM-HerstellungProcess product and use of the process in POM production
Ais Produkt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Restmonomerentfemung (nachfolgend kurz „Entgasungsverfahren") wird ein entgastes, restmonomerenarmes POM erhalten. In der Regel beträgt der Restmonomergehalt des POM 0,0001 bis 0,02 Gew.-%, insbesondere 0,0001 bis 0,01 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,0001 bis 0,001 Gew.-%.A degassed, low-monomer POM is obtained as the product of the process according to the invention for residual monomer removal (in the following "degassing process") .The residual monomer content of the POM is generally from 0.0001 to 0.02% by weight, in particular from 0.0001 to 0.01 Wt .-% and particularly preferably 0.0001 to 0.001 wt .-%.
Das erfindungsgemäße Entgasungsverfahren ermöglicht es, Polyoxymethylene auf besonders schonende Weise zu entgasen und mit Zusatzstoffen zu versehen. Das erhaltene POM zeichnet sich nicht nur durch einen geringen Restmonomergehalt, sondern auch durch eine geringe Eigenfarbe und gute mechanische Eigenschaften aus.The degassing process according to the invention makes it possible to degas polyoxymethylenes in a particularly gentle manner and to provide them with additives. The obtained POM is characterized not only by a low residual monomer content, but also by a low intrinsic color and good mechanical properties.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung des vorstehend beschriebenen Entgasungsverfahrens während der oder im Anschluss an die Herstellung von Polyoxy- methylenhomo- oder-copolymeren.Another object of the invention is the use of the above-described degassing during or after the preparation of polyoxymethylene Homo- or copolymers.
Bei der Herstellung von POM werden üblicherweise zunächst in einer sog. Monomer- anlage geeignete Monomere hergestellt, z.B. Trioxan aus wässriger Formaldehydlö- sung, und/oder geeignete Monomere bevorratet. Danach werden die Monomere aus der Monomeranlage in einen Polymerisationsreaktor überführt und dort zum POM po- lymerisiert, wie es weiter oben bereits beschrieben wurde. Man erhält das beschriebe- ne Roh-POM, aus dem die nicht umgesetzten Restmonomeren mit dem erfindungsge-
mäßen Entgasungsverfahren abgetrennt werden. Ebenso kann man bereits während der Polymerisation zum POM, Restmonomere nach dem erfindungsgemäßen Entgasungsverfahren abtrennen, oder man führt diese erfindungsgemäße Restmonomerab- trennung sowohl während als auch nach der Polymerisation durch.In the production of POM, suitable monomers are usually first prepared in a so-called monomer system, for example trioxane from aqueous formaldehyde solution, and / or suitable monomers are stored. Thereafter, the monomers are transferred from the monomer plant in a polymerization reactor and polymerized there to POM, as already described above. The described crude POM from which the unreacted residual monomers are reacted with the erfindungsge- According degas degassing be separated. Likewise, it is possible to separate off residual monomers by the degassing process according to the invention already during the polymerization to give the POM, or else this residual monomer separation according to the invention is carried out both during and after the polymerization.
Weiterer Erfindungsgegenstand ist demnach auch ein Verfahren (nachfolgend „POM- Verfahren") zur Herstellung von Polyoxymethylenhomo- oder -copolymeren, dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst in einer Monomeranlage geeignete Monomere herstellt oder bevorratet, dann die Monomere in einem Polymerisationsreaktor zu den genannten Polymeren polymerisiert, und während oder nach dieser Polymerisation die in den Polymeren enthaltenen Restmonomeren nach dem obigen Entgasungsverfahren entfernt. Natürlich kann man die Restmonomeren auch während und nach der Polymerisation entfernen.Another subject of the invention is therefore also a method (hereinafter "POM method") for the preparation of Polyoxymethylenhomo- or copolymers, characterized in that first prepared or stored in a monomer monomer suitable monomers, then polymerizing the monomers in a polymerization reactor to said polymers , and during or after this polymerization, the residual monomers contained in the polymers are removed by the above degassing process. Of course, the residual monomers can also be removed during and after the polymerization.
Das erfindungsgemäße POM-Verfahren beinhaltet als einen Verfahrensschritt demnach das erfindungsgemäße Entgasungsverfahren.The POM process according to the invention accordingly comprises the degasification process according to the invention as a process step.
Es ist bevorzugt, auch die Verweilzeit zwischen den einzelnen Schritten des POM- Verfahrens zu minimieren. Beispielsweise kann man die Verweilzeit zwischen Polyme- risationsrektor bzw. Abbruchzone und der Entgasungsvorrichtung minimieren, und/oder die Verweilzeit zwischen der Mischvorrichtung und dem Granulator minimieren.It is also preferred to minimize the residence time between the individual steps of the POM process. For example, one can minimize the residence time between the polymerisation reactor or demolition zone and the degassing device, and / or minimize the residence time between the mixing device and the granulator.
Wie erwähnt, können die durch das Entgasungsverfahren entfernten Restmonomere erneut bei der POM-Herstellung als Einsatzstoffe verwendet werden, also im erfin- dungsgemäßen POM-Verfahren zurückgeführt (recycliert) werden. Dabei kann man den Zielpunkt dieser Rückführung der Produktionsanlage anpassen. Beispielsweise kann man die Restmonomere unmittelbar in den Polymerisationsreaktor oder in dessen Zulauf zurückführen, oder sie in die Monomeranlage zurückführen.As mentioned, the residual monomers removed by the degassing process can be used again as feedstocks in POM production, ie recycled (recycled) in the POM process according to the invention. You can adjust the destination of this return of the production plant. For example, one can return the residual monomers directly into the polymerization reactor or in its feed, or return them to the monomer plant.
Folglich ist das POM-Verfahren bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass die entfernten Restmonomeren in den Polymerisationsreaktor oder in die Monomeranlage zurückgeführt werden. Natürlich kann man diese beiden Varianten auch kombinieren.Consequently, the POM process is preferably characterized in that the removed residual monomers are recycled to the polymerization reactor or to the monomer unit. Of course you can also combine these two variants.
Erfindungsgegenstand sind schließlich auch die Polyoxymethylenhomo- oder -copoly- mere, erhältlich nach dem beschriebenen POM-Verfahren.
BeispielFinally, the subject of the invention is also the polyoxymethylene homo- or copolymers obtainable by the described POM process. example
Eine Monomermischung bestehend aus 95 Gew.-% Trioxan, 3 Gew.-% Dioxolan und 0,005 Gew.-% Methylal wurde mit einem Volumenstrom von 5 kg/h kontinuierlich in einen Polymerisationsreaktor dosiert. Der Reaktor war ein mit statischen Mischern versehener Rohrreaktor und wurde bei 1550C und 30 bar betrieben.A monomer mixture consisting of 95% by weight of trioxane, 3% by weight of dioxolane and 0.005% by weight of methylal was continuously metered into a polymerization reactor at a flow rate of 5 kg / h. The reactor was a tubular reactor equipped with static mixers and operated at 155 ° C. and 30 bar.
Als Initiator wurde 0,1 ppmw Perchlorsäure in den Monomerstrom eingemischt, wozu eine 0,01 gew.-%ige Lösung von 70 gew.-%iger wässriger Perchlorsäure in gamma- Butyrolacton verwendet wurde. Nach einer Polymerisationszeit (Verweilzeit) von 2 min wurde als Desaktivator Triacetondiamin (als 0,1 gew.-%ige Lösung in 1 ,3-Dioxolan) in die Polymerschmelze dosiert und eingemischt, sodass der Desaktivator in 10-fachem molaren Überschuss zum Initiator vorlag. Die Verweilzeit in der Desaktivierungszone betrug 3 min.As an initiator, 0.1 ppmw of perchloric acid was mixed into the monomer stream, using a 0.01% by weight solution of 70% by weight aqueous perchloric acid in gamma-butyrolactone. After a polymerization time (residence time) of 2 minutes, triacetonediamine (as a 0.1% by weight solution in 1,3-dioxolane) was metered into the polymer melt as deactivator and mixed in so that the deactivator was present in 10-fold molar excess to the initiator , The residence time in the deactivation zone was 3 min.
Die Polymerschmelze wurde durch eine Rohrleitung abgezogen und über ein Regelventil in einen ersten Entgasungstopf entspannt, der mit einer Abgasleitung versehen war. Die Temperatur des Entgasungstopfs betrug 1900C und der Druck war 3 bar.The polymer melt was withdrawn through a pipeline and expanded via a control valve in a first degassing, which was provided with an exhaust pipe. The temperature of the Entgasungstopfs was 190 0 C and the pressure was 3 bar.
Aus dem ersten Topf wurde die Schmelze durch eine Rohrleitung abgezogen und über ein Regelventil in einen zweiten Entgasungstopf entspannt, der mit einer Abgasleitung versehen war. Die Temperatur des Entgasungstopfs betrug 190°C und der Druck war Umgebungsdruck. Der Topf wies keinen Boden auf und war unmittelbar auf den Zufuhrdom eines Zweischneckenextruders ZSK 30 von Werner & Pfleiderer montiert, so- dass das entgaste Polymer aus dem Topf direkt auf die Extruderschnecken fiel.From the first pot, the melt was withdrawn through a pipe and expanded via a control valve in a second Entgasungstopf, which was provided with an exhaust pipe. The temperature of the degassing pot was 190 ° C and the pressure was ambient pressure. The pot had no bottom and was mounted directly on the feed dome of a twin-screw extruder ZSK 30 from Werner & Pfleiderer, so that the degassed polymer fell from the pot directly onto the extruder screws.
Der Extruder wurde bei 19O0C und mit einer Schneckendrehzahl von 150 Upm betrieben und war mit Entgasungsöffnungen versehen, die bei 500 mbar betrieben wurden. Außerdem wies er eine Zufuhröffnung für Zusatzstoffe auf, durch die 0,5 kg/h des Anti- oxidans Irganox® 245 (Formel siehe unter 11a) weiter oben) von Fa. Ciba zudosiert wurden. Das Produkt wurde in üblicher Weise ausgetragen, abgekühlt und granuliert.
The extruder was operated at 19O 0 C and with a screw speed of 150 rpm and was provided with vent openings, which were operated at 500 mbar. In addition, it had a feed opening for additives, by which 0.5 kg / h of the antioxidant Irganox® 245 (formula see under 11a) above) were added by Ciba. The product was discharged in a conventional manner, cooled and granulated.
Claims
1. Verfahren zur Entfernung von nicht umgesetzten Restmonomeren aus Polyoxy- methylenhomo- oder -copolymeren (POM) durch Entgasen in einer Entgasungs- Vorrichtung und anschließendes Mischen in einer Mischvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit des POM zwischen dem Austrag aus der Entgasungsvorrichtung und dem Eintrag in die Mischvorrichtung maximal 60 sec beträgt.1. A process for the removal of unreacted residual monomers from polyoxymethylene Homo- or copolymers (POM) by degassing in a degassing device and subsequent mixing in a mixing apparatus, characterized in that the residence time of the POM between the discharge from the degassing and Entry into the mixing device is a maximum of 60 sec.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit maximal 30 sec beträgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the residence time is a maximum of 30 sec.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasungsvorrichtung ein Entgasungstopf ist.3. Process according to claims 1 to 2, characterized in that the degassing device is a degassing pot.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung ein Extruder ist.4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that the mixing device is an extruder.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aus- trag der Entgasungsvorrichtung mit dem Eintrag der Mischvorrichtung zusammenfällt.5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the output of the degassing device coincides with the entry of the mixing device.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Entgasungstopf auf dem Extruder angeordnet ist und sich unmittelbar in den Extru- der entleert.6. Process according to claims 1 to 5, characterized in that the degassing pot is arranged on the extruder and empties directly into the extruder.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rest- monomere ausgewählt sind aus Trioxan, Formaldehyd, Tetroxan, 1 ,3-Dioxolan, 1 ,3-Dioxepan, Ethylenoxid und Oligomeren des Formaldehyds.7. Process according to claims 1 to 6, characterized in that the residual monomers are selected from trioxane, formaldehyde, tetroxane, 1, 3-dioxolane, 1, 3-dioxepane, ethylene oxide and oligomers of formaldehyde.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mischvorrichtung das POM mit üblichen Zusatzstoffen vermischt wird.8. Process according to claims 1 to 7, characterized in that in the mixing device the POM is mixed with customary additives.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mischvorrichtung eine weitere Entgasung stattfindet.9. Process according to claims 1 to 8, characterized in that a further degassing takes place in the mixing device.
10. Verwendung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 während der oder im Anschluss an die Herstellung von Polyoxymethylenhomo- oder -copolymeren.10. Use of the method according to claims 1 to 9 during or after the preparation of Polyoxymethylenhomo- or copolymers.
11. Verfahren zur Herstellung von Polyoxymethylenhomo- oder -copolymeren, dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst in einer Monomeranlage geeignete Monomere herstellt oder bevorratet, dann die Monomere in einem Polymerisati- onsreaktor zu den genannten Polymeren polymerisiert, und während oder nach dieser Polymerisation die in den Polymeren enthaltenen Restmonomeren nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 entfernt.11. A process for the preparation of polyoxymethylene homopolymers or copolymers, which comprises first preparing or storing suitable monomers in a monomer system, then dissolving the monomers in a polymerizate. polymerized onsreaktor to said polymers, and during or after this polymerization, the residual monomers contained in the polymers by the method according to claims 1 to 9 removed.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die entfernten12. The method according to claim 11, characterized in that the removed
Restmonomeren in den Polymerisationsreaktor oder in die Monom eran läge zurückgeführt werden.Residual monomers are recycled into the polymerization reactor or into the monomer.
13. Polyoxymethylenhomo- oder -copolymere, erhältlich nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen 11 bis 12. 13. polyoxymethylene homo- or copolymers, obtainable by the process according to claims 11 to 12.
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