CS89891A3 - Process for preparing polyolefins uv stabilizers - Google Patents

Process for preparing polyolefins uv stabilizers Download PDF

Info

Publication number
CS89891A3
CS89891A3 CS91898A CS89891A CS89891A3 CS 89891 A3 CS89891 A3 CS 89891A3 CS 91898 A CS91898 A CS 91898A CS 89891 A CS89891 A CS 89891A CS 89891 A3 CS89891 A3 CS 89891A3
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
mol
polyolefins
ester
acrylic acid
stabilizers
Prior art date
Application number
CS91898A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Manfred Dr Gaikowski
Margot Dr Bernhardt
Klaus Dr Seiffarth
Konrad Dr Buhler
Hans-Joachim Dr Baumann
Original Assignee
Leuna Werke Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leuna Werke Ag filed Critical Leuna Werke Ag
Publication of CS89891A3 publication Critical patent/CS89891A3/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F255/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00
    • C08F255/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00 on to polymers of olefins having two or three carbon atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Způsob výroby UV stabilizátora polyolefinflProcess for the production of UV stabilizer polyolefinfl

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu výroby UV stabilizátoru polyolefinů. Tytp stabilizované polyolefiny se přednostně používají na zemědělské folie a střešní povlaky.BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to a process for the production of a polyolefin UV stabilizer. Tytp stabilized polyolefins are preferably used for agricultural films and roof coatings.

Stav technikyState of the art

Použitelnost polymerů závisí mimo jiné na stabilitě proti UV - záření. Zvláště u polyolefinů hraje odolnost proti UV - záření velkou roli®The usefulness of polymers depends, among other things, on UV-radiation stability. Especially in the case of polyolefins, UV resistance plays a major role

Je známo, že zapracováním prostorových aminů typu 4 - hy-droxy - nebo 4 - amino - 2,2*- 6,6*- tetramethylpiperidin do polymeru se podstatně zvýší odolnost proti UV - záření® U tohoto nízkomolekulárního spojení jsou nevýhodné jeho vysoká prchavost a jeho dobrá rozpustnost vévodě. Přitom se předpokládá zvýšení molekulární hmotnosti prostorových piperidinů zesilováním. Při tomto postupu se dosahují produkty s nízkým tlakem páry a nepatrnou rozpustností ve vodě.It is known that by incorporating 4-hydroxy- or 4-amino-2,2'-6,6 * -tetramethylpiperidine spatial amines into the polymer, the UV-resistance is significantly increased. and its good solubility to the duke. In doing so, the molecular weight of the spatial piperidines is increased by crosslinking. In this process, products with low vapor pressure and low water solubility are achieved.

Také je známo, že 4 - amino - 2,2,* 6,6*- tetramethylpiperidin a 4-hydroxy-2,2^ 6,6*- tetraméihylpiperidin mohow reagovat s kyselinou akrylovou na uvedenou amino skupinvnebo ester piperidinů (F.E. Karrer Makrom. Chem® 181 (1980) 595“ 633). ·It is also known that 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine react with acrylic acid on said amino or piperidine ester (FE Karrer Makrom Chem® 181 (1980) 595 “633). ·

Je známý homopolymerizovaný a kopolymerizovaný 2,2, 6,6 - tetramethylpiperidylester kyseliny akrylové (USP 294 949), navržený jako komonomer styrenu, akrylnitrilu, esteru kyseliny ^krýróvéT'^ethylenu" a viiiylacetátUe--“—A homopolymerized and copolymerized 2,2,6,6-tetramethylpiperidyl ester of acrylic acid (USP 294,949) is known, designed as a comonomer of styrene, acrylonitrile, ethylcrystalline ester and ethyl acetate.

Nevýhodou mnohých těchto kopolymerů je, že na základě ; jejich polárního charakteru mají ohraničenou snášenlivost s polyolefíny, takže jejich účinnost bude rozhodně snížena· ? ] iThe disadvantage of many of these copolymers is that on the basis of; their polar character has limited polyolefin compatibility, so their effectiveness will definitely be reduced. ] i

Zvláště dobré stabilizace polyolefinů proti UV záření se » docílí polymerní hmotou nedegradovatelnou světlem, která vykazuje co možná nepolární nosný řetěz·Particularly good stabilization of polyolefins against UV radiation is achieved by a polymeric non-degradable light having a non-polar carrier chain as possible.

Tyto produkty se vytváří přeesterováním kopolymerního ethy-lenesteru kyseliny akrylové 4-hydroxy-2,2,* 6,6*- tetramethylpi-peridinem (EP 00 63 544).These products are formed by re-esterifying the copolymer ethylene ester of 4-hydroxy-2,2,6,6,6-tetramethylpiperidine (EP 00 63 544).

Podobně vytvořená polymerní hmota nedegradovatelná světlem se dosáhne kopolymerizací ethylenu s 2,2,* 6,6*- tetramethylpi-peridylesteru kyseliny akrylové (USP 4 294 94§). V JP 63-101 455 se navrhuje naroubovat na polyolefin an- r hydrid kyseliny maleinové a reagovat na obdržený roubovaný pro-dukt s 4-hydroxynebo 4-amino-2,2^ 6,6 *- tetramethylpiperidinem. Nevýhoda tohoto známého postupu výroby'UV stabilizátoru s podobným polyethylenovým nosným řetězcem spočívá v nižší hospodárnosti výroby. U varianty esteru je třeba velmi mnoha kroků, což stojí v cestě technické realizaci· Podobné platí také pro variantu s naroubováním anhydridu kyseliny maleinové na polymery. Při kopolymerizací 2,2, 6,6*- tetramethylpřperidylesteru kyseliny akrylové s ethylenem se'vynakládají vyšší investiční náklady na vysokotlaké zařízení, které je pro nízkou produkci drahé.Similarly, the non-light-degradable polymer mass is obtained by copolymerizing ethylene with acrylic acid 2,2,2,6,6-tetramethylpiperidyl ester (USP 4,294,940). In JP 63-101 455 it is proposed to graft to the polyolefin maleic anhydride and to react with the 4-hydroxy or 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine graft product obtained. A disadvantage of this known process for the production of a UV stabilizer with a similar polyethylene carrier chain is the lower production efficiency. Very many steps are required for the ester variant, which is in the way of technical realization. Similarly, the variant with maleic anhydride grafting on polymers is similar. In copolymerization of 2,2,6,6 * -tetramethylperidyl acrylic ester with ethylene, higher investment costs for high pressure equipment are required, which is expensive for low production.

Podstata vynálezu Cílem vynálezu je vyrobit polymerní stabilizátor, který zapracováním do polyolefinů vyvolává jejich vysokáou stabilitu proti UV záření, vykazuje vzhledem k dobré polymerní kompatibilitě nepatrný efekt vymývání a je průmyslově vyrobitelný. Výroba mu-» sí být realizována bez větších investičních nákladů» Vynález --- řeší tento problém odzákladu -s -možností—mála- kroků -a při obe- -X jití vynaložené vysokotlaké techniky fixováním prostorových ami nů na polymerní řetězce, čímž se dosáhne kvalitativně vysoce cenný UV - stabilizátor pro polyolefiny. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se 100 hmotnostních dílů voskových až vysokomolekulárni ch polyolefinů s 0,5 až 100 hmotnostními díly -2,2/ 6,6*- tetramethylpiperidtylesteru kyseliny akrylové nebo metakry-lově kyseliny homogenizuje v tavenině a v přítomnosti 0,05 až 0,5 hmotnostních procent radikálů tvořících iniciátory při teplotě 100°C až 200°C proběhne zesilovací reakce.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a polymeric stabilizer which, by incorporating it into polyolefins, imparts a high UV resistance to the polyolefins, has a low washout effect due to good polymer compatibility and is industrially obtainable. The invention solves this problem from the basis of the possibilities and steps of using high pressure techniques by fixing spatial amines to polymer chains, thereby achieving high quality UV stabilizer for polyolefins. SUMMARY OF THE INVENTION 100% by weight of the wax to high molecular weight polyolefins with 0.5 to 100 parts by weight of the acrylic or methacrylic acid -2,2 / 6,6 * - tetramethylpiperidyl ester are homogenized in the melt and in the presence of 0, A 05 to 0.5 weight percent of initiator-forming radicals at 100 ° C to 200 ° C are subjected to a crosslinking reaction.

Jako parafinované až vysokomolekulárni polyolefiny se s výhodou použije polyethylen nebo kopolymer ethylen-vinylace- « tat. S výhodou se také používá 10 až 30 hmotnostních dílů -2,2,* 6,6*- tetramethylpiperid^lester kyseliny akrylové nebo metakry-lo vé ·Polyethylene or ethylene-vinylate copolymer is preferably used as the paraffinized to high molecular weight polyolefins. Preferably, 10 to 30 parts by weight of -2,2,6,6 * - tetramethylpiperidine ester of acrylic acid or methacrylate is also used.

Je nejúčelnější docílit reakci voskových nízkomolekulár-ních polymerů, jejichž molekulová hmotnost leží v rozsahu 1500 až 10 000, s piperidylakrylátem v míchače^, zatímco reakci vyso-komolekulárních polymerů s molekulovou hmotností přes 20 000 v extruderu nebo hnětacím stroji.It is most advantageous to obtain a reaction of waxy low molecular weight polymers having a molecular weight in the range of 1500 to 10,000 with piperidyl acrylate in a mixer, while reacting high molecular weight polymers having a molecular weight of over 20,000 in an extruder or kneading machine.

Jako radikály tvořené iniciátory se používají obvyklé polymerní iniciátory. Volba iniciátoru se přitom řídí podle jeho poločasu rozpadu při uvedené teplotě reakce.Typical polymer initiators are used as initiator radicals. The choice of initiator depends on its half-life at the indicated reaction temperature.

Podle vynálezu vyrobené zesilované polymery se zapracují v množství 0,1 až 1 hmotnostních procent, výhodně 0,2 až 0,4 hmotnostní procenta ke stabilizovanému polyolefinů. Příklady ____________ . Vynález je dále ..blíže ob jasněn na příkladech. . - - Přiklad 1 iAccording to the invention, the crosslinked polymers produced are incorporated in an amount of 0.1 to 1 weight percent, preferably 0.2 to 0.4 weight percent, to the stabilized polyolefin. Examples ____________ . The invention is further illustrated by the following examples. . - - Example 1 i

Ve 2 1 nádobě míchadla s argonovým proplachem a vakuovým * > odplyňováním se roztaví 700 g polyethylenového vosku (Mn 1840, 'j < * w > ·700 g of polyethylene wax is melted in a 2 L argon flushing and vacuum degassing vessel (Mn 1840, &lt; = &gt;

Mw 7240) pod argonovým proplachem a přidá se 300 g -2,2, 6,6 - tetramethylpiperidylesteiukyseliny akrylové. Při míšení při 120°C se přidají 4 g tert. - butylperbenzoatu a za 30 minut se teplota zvýší na 165°C. Potom se vzorek půl hodiny při 130 až 670 Pa a 165°C odplyňuje.Mw 7240) under argon purge and 300 g of -2,2,6,6-tetramethylpiperidyl acrylic acid are added. Add 4 g of tert when mixed at 120 ° C. butyl perbenzoate and after 30 minutes the temperature was increased to 165 ° C. The sample is then degassed for half an hour at 130 to 670 Pa and 165 ° C.

Obsah ; skupin piperidinu 1,41 mol/kgContent ; piperidine groups of 1.41 mol / kg

Mn 1280 g/molMn 1280 g / mol

Mw 5020 g/mol Přiklad 2 'i Příklad 2 se provede analogicky podle příkladu 1. Přidává ; se 800 g polyethylenového vosku a 200 g 2,2^ 6,6*- tetramethyl-piperidylesteru kyseliny akrylové. ' y ŕMw 5020 g / mol Example 2 'and Example 2 are carried out analogously to Example 1. Addition; with 800 g of polyethylene wax and 200 g of 2,2,6,6,6-tetramethylpiperidyl acrylic acid. 'y

Obsah skupin' piperidinu 0,92 mol/kg Μη I5OO g/mol 5Piperidine content of 0.92 mol / kg Μ150 g / mol 5

Mw 7710 g/mol * ř, 'i Přiklad 3 í Příklad 3 se provede analogicky podle příkladu 1. Přidává ? se 900 g polyethylenového vosku a 100 g 2,2^ 6,6*- tetramethyl- 5 pipéridylesteru kyseliny akrylové. O ob·, 4 · v·» 4 .·* Λ "»**4 /3 4 A ΤΤΪ λΊ / s VUOCU1 Ρ,Ο.Ιψ±η I^xpcx XU4.1ÍU VjTV U1V4./ Xk.5 Μη I53O g/molExample 77 Example 3 is carried out analogously to Example 1. Addition? with 900 g of polyethylene wax and 100 g of acrylic acid 2,2,6,6,6-tetramethyl-5-piperidyl ester. O ob ·, 4 · v · »4. · * Λ" »** 4/3 4 A Ί λΊ / s VUOCU1 Ρ, Ο.Ιψ ± η I ^ xpcx XU4.1IU VjTV U1V4./ Xk.5 Iη I53O g / mol

Mw 10200 g/mol Přiklad 4 Příklad 4 se- provede analogicky podle příkladu 1· Místo í polyethylenového vosku se přidává kopolymer ethylen vinylacetat * s 25,5 hmotnostními % vinylacetátu (Mn 2750, Mw 7400)·Mw 10200 g / mol Example 4 Example 4 was carried out analogously to Example 1 · Ethylene vinyl acetate copolymer with 25.5% w / w vinyl acetate (Mn 2750, Mw 7400) was added instead of polyethylene wax.

Obsah .. skupin .: . piperidinu 1,41 mol/kgContent .. groups.:. piperidine 1.41 mol / kg

Mn 2430 g/molMn 2430 g / mol

Mw 6850 g/mol Přiklad 5 32 g polyethylenu (Mn 21500, Mw 27700) se roztaví pod argonovým proplachem v hnětači komoře při 180°C a přidá se 8 g 1 2,2,* 6,6;*— tetramethylpiperidylesteru kyseliny akrylové a 150 mg tert. - feutylperhenzoatu a 5 minut se při teplotě 180°C hněte·Mw 6850 g / mol Example 5 32 g of polyethylene (Mn 21500, Mw 27700) are melted under argon flushing in a kneading chamber at 180 ° C and 8 g of 1, 2, 6, 6; * - tetramethylpiperidyl acrylic acid is added and 150 mg tert. - feutylperhenzoate and knead for 5 minutes at 180 ° C

Obsah > skupin... piperidinu 0,92 mol/kgThe content of> groups of piperidine 0.92 mol / kg

Mn- 17900 g/molMn-17900 g / mol

Mw 79600 g/mol Příklad 6 Příklad 6 se provede analogicky k příkladu 5 o Přidává se 28 g polyethylenu a 12 g 2,2,* 6,6*- tetramethylpiperidylesteru kyseliny akrylové.Mw 79600 g / mol Example 6 Example 6 is carried out analogously to Example 5 o 28 g of polyethylene and 12 g of 2,2,6,6,6-tetramethylpiperidyl acrylic acid are added.

Obsah \ ·. skupin . . piperidinu 1,41 mol/kgContent \ ·. groups. . piperidine 1.41 mol / kg

Mn 17900 g/molMn 17900 g / mol

Mw 65200 g/molMw 65200 g / mol

Príklad 7 Příklad 7 se provede analogicky k příkladu 5· Místo poly-ethylenu se přidává kopolymer ethylen vinylacetat s 24,5 hmot- ' nostními % vinylacetétu (Mn 15200, Mw 51700). íEXAMPLE 7 Example 7 was carried out analogously to Example 5. Instead of ethylene ethylene vinyl acetate copolymer with 24.5% vinylacetate (Mn 15200, Mw 51700) was added. and

Obsah skupin « piperidinu 0,92 mol/kgPiperidine content of 0.92 mol / kg

Mn 23800 g/mol Příklad 8Mn 23800 g / mol Example 8

Vyzkoušení vzorku podle příkladů 1 až 7. 1. Zpracování v polyethylenu 4© g polyethylenu se vytaví pod argonovým propiachem , při 180°C-v hnětači komoře a přidá se 0,15 případně 0,3 hmot- *· nostních procent produktu zesilováni vyrobeného podle příkladů"! až’ 7 a hněte se. Při ste jném postupu se provede pokus naslepo.Testing the Sample of Examples 1 to 7. 1. Treatment in Polyethylene 4 g of polyethylene are melted under argon propellant at 180 ° C in a kneading chamber and 0.15% or 0.3% by weight of the crosslinking product produced is added. "! to '7 and knead. In the same procedure, a blind test is performed.

Ke srovnání se zpracuje obyyklý stabilizátor typu poly Í2,2^ 6,6*- tetramethylpiperidin - 1,4 - d$yloxysuccinyl oxy-ethylen) v koncentraci 0,15 až 0,3 hmotnostních procent. 2. Výroba zkušební folieFor comparison, a poly (2,2,2,6,6 * -tetramethylpiperidine-1,4-dihydroxysuccinyl oxy-ethylene) type stabilizer is treated at a concentration of 0.15 to 0.3 weight percent. 2. Production of a test film

Vzorek s přidaným stabilizátorem se vylisuje do folie v tloušce 0,05 mm. 3. ZkoušeníThe sample with added stabilizer is pressed into a foil of 0.05 mm thickness. 3. Testing

Zkoušení folie se provádí se zřetelem na UV stabilitu zařízením se zkrápěním. Zkouška se považuje jako ukončená, když pásmo CO dosahuje 0,1 při extin^i 1815 cm.\The film is tested for UV stability with a sprinkler. The test is considered complete when the CO band reaches 0,1 at 1815 cm.

4· Výsledky zkoušek » Stabilizátor Přidané množství Obsah účinných faktor ^-P«aie-pSíkladu~ ......^OSU- ? ... - _ zkouška naslepo 0 0 1 1 0,15 2,13 4,2 0,30 <>27 6,5 . 2 0,15 1,42 4,0 0,30 '2,84 5,3 ’ 3 0,15 0,71 3,0 0,30 1,42 4,2 i · / 4 0,15 2,13 4,3 0,30 4,27 6,6 5 0,15 1,42 3,8 0,30 2,84 5,1 6 0,15 2,13 4,7 0,30 4,27 6,4 7 0,15 1,42 4,3 0,30 2,84 5,4 . porovnávací 0,15 5,8 3,4 zkouška 0,30 11,6 5,14 · Test Results »Stabilizer Added Amount of Effective Factors ^ -P? ... - _ blind test 0 0 1 1 0.15 2.13 4.2 0.30 <> 27 6.5. 2 0,15 1,42 4,0 0,30 '2,84 5,3' 3 0,15 0,71 3,0 0,30 1,42 4,2 i · / 4 0,15 2,13 4.3 0.30 4.27 6.6 5 0.15 1.42 3.8 0.30 2.84 5.1 6 0.15 2.13 4.7 0.30 4.27 6.4 7 0.15 1.42 4.3 0.30 2.84 5.4. Comparative 0.15 5.8 3.4 Test 0.30 11.6 5.1

Claims (1)

Original document published without claims.Original document published without claims.
CS91898A 1990-04-02 1991-04-02 Process for preparing polyolefins uv stabilizers CS89891A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD33928290A DD293356A5 (en) 1990-04-02 1990-04-02 PROCESS FOR PREPARING A UV STABILIZER FOR POLYOLEFINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS89891A3 true CS89891A3 (en) 1992-02-19

Family

ID=5617478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS91898A CS89891A3 (en) 1990-04-02 1991-04-02 Process for preparing polyolefins uv stabilizers

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0451557A1 (en)
CS (1) CS89891A3 (en)
DD (1) DD293356A5 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114456529A (en) * 2022-03-28 2022-05-10 上海乐纯乐新材料有限公司 Modified polyethylene film for cell therapy liquid storage bag and preparation method thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0063544A1 (en) * 1981-04-13 1982-10-27 Ciba-Geigy Ag Copolymers of alpha-olefines containing sterically hindered amino groups
GB2202226A (en) * 1987-03-19 1988-09-21 Gerald Scott Bound antioxidant masterbatches

Also Published As

Publication number Publication date
EP0451557A1 (en) 1991-10-16
DD293356A5 (en) 1991-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Study on styrene-assisted melt free-radical grafting of maleic anhydride onto polypropylene
US5098957A (en) Grafting of hindered c-nitro compounds onto polymers
AU2005279159A1 (en) Methods for producing crosslinkable oligomers
CA2150795C (en) Polymer blends containing propylene-ethylene copolymer and ethylene-alkyl acrylate copolymer
KR100489222B1 (en) A composition comprising a graft copolymer and a hydroxylamine compound, and a process for retarding depolymerization of poly(methyl methacrylate)
US11046801B2 (en) Grafted polymers
US5059658A (en) Method of producing modified polypropylene
CN1300302A (en) UV-stabilized and otherwise modified polycarbonates and methods for their preparation
AU740435B2 (en) Thermoformable cast poly(methyl methacrylate)
EP1263807A1 (en) Heat-reversible polymers with nitroxide functions
US7834093B2 (en) Polyolefin-based thermoplastic polymer composition
CS89891A3 (en) Process for preparing polyolefins uv stabilizers
Bae et al. Synthesis and properties of acrylonitrile-EPDM-methyl methacrylate graft copolymer
US5010134A (en) Acrylate/maleic anhydride copolymer grafted polyvinyl alcohol graft terpolymers
KR20230104210A (en) Method for Grafting Diels Alder Adducts onto Polypropylene
US5194516A (en) Process for modifying visosity of ethylene copolymers
Yang et al. N-vinyl pyrrolidone-assisted free radical functionalization of glycidyl methacrylate onto styrene-b-(ethylene-co-butylene)-b-styrene
JP4456231B2 (en) Modified polyvinyl lactam
JP2004210851A (en) GRAFT MODIFIED ETHYLENE-alpha-OLEFIN COPOLYMER COMPOSITION
JP2000513043A (en) Copolymer of propylene and polymerizable hindered amine light stabilizer
JPH09278835A (en) Olefinic graft polymer
CZ291351B6 (en) Molding materials that can be thermoplastically processed
KR20010028664A (en) A method of preparing a modified polyethylene with good adhesive property
WO2000009602A1 (en) Uv stabilized ethylene copolymers
US6111018A (en) Resin composition