DE4022570A1 - Gepfropfte, vernetzte und vernetzbare propylencopolymerisate - Google Patents
Gepfropfte, vernetzte und vernetzbare propylencopolymerisateInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft mit α, β-ethylenisch ungesättigten
Carbonsäuren bzw. Carbonsäurederivaten gepfropfte Propylencopolymerisate
mit bis zu 35 Gew.-% anderer C2- bis C10-Alk-1-ene, erhältlich durch
Umsetzung des zu pfropfenden Monomeren mit einem Propylencopolymerisat bei
Drücken von 1 bis 500 bar, wobei man in Abwesenheit eines radikalisch
zerfallenden Initiators 0,01 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Propylen
copolymerisat, des zu pfropfenden Monomeren, dem aufgeschmolzenen
Propylencopolymerisat hinzumischt und die Pfropfreaktion bei Temperaturen
von 210 bis 350°C durchführt.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser ge
pfropften Propylencopolymerisate und die durch Zumischen von organischen
Vernetzungsmitteln zu diesen Propylencopolymerisaten erhältlichen
vernetzten oder vernetzbaren Propylencopolymerisate, sowie Verfahren zu
deren Herstellung.
Pfropfcopolymere können dadurch hergestellt werden, daß man das zu
pfropfende Polymerisat zunächst mit Peroxiden umsetzt und anschließend mit
geeigneten Monomeren in Kontakt bringt (US-A 38 62 265, US-A 39 53 655,
US 40 01 172). Durch die Behandlung mit den als Initiatoren wirkenden
Peroxiden bilden sich zunächst Radikale an der Polymerkette, an die sich
in der darauf folgenden Pfropfreaktion Monomere anlagern können.
Weiterhin sind Verfahren bekannt, in welchen Homo- oder Copolymerisate des
Ethylens zunächst durch eine von organischen Peroxiden initiierte Reaktion
mit ungesättigten Carbonsäuren und/oder deren Estern bzw. Anhydriden
gepfropft und anschließend mit multifunktionellen Aminen oder Alkoholen
umgesetzt werden (DE-A 26 27 785, EP-A 50 994, US-A 40 89 794,
US-A 41 37 185, US-A 41 61 452, US-A 43 82 128). Dabei entstehen in der
Regel vernetzte Produkte, die zwar sehr stabil sind, sich aber aufgrund
ihres geringen Schmelzflusses thermisch nicht mehr mit den in der Kunst
stofftechnik üblichen Methoden verarbeiten lassen.
Des weiteren sind Verfahren zur Herstellung von gepfropften oder
vernetzten Polypropylenen beschrieben, die aber teilweise erhebliche
Mängel aufweisen. So führt beispielsweise der Einsatz von Peroxiden bei
Pfropfungs- und Vernetzungsreaktionen zu einem Molmassenabbau, der die
mechanischen Eigenschaften des dabei erhältlichen Produktes deutlich
verschlechtert (J. Appl. Poly. Sci., Vol 32, 5431-5437 (1986)). Eine
andere Möglichkeit der Vernetzung von Polypropylenen besteht darin, diese
mit Vinylsilanen zunächst zu pfropfen und anschließend unter Verwendung
eines organischen Zinnkatalysators durch Kondensation mit Wasserdampf zu
vernetzen (DE-A 35 20 106, US-A 33 28 339). Dieses Verfahren ist aber sehr
aufwendig, da die meist toxischen Zinnkatalysatoren nur schwierig aus dem
Produkt entfernt werden können. Außerdem werden dabei sämtliche, für die
Haftung der Polymerschmelze auf polaren Substraten erforderlichen Silan
gruppen beim Abkühlen durch Wasser hydrolysiert, was zur Folge hat, daß
Mehrschichtenverbunde praktisch nicht mehr hergestellt werden können. Aus
der FR 25 72 417 ist ferner ein Verfahren bekannt, bei welchem Poly
propylen durch Reaktion mit organischen Peroxiden und ungesättigten
Carbonsäureanhydriden gepfropft werden kann. Das auf diese Weise erhält
lich gepfropfte Polypropylen kann anschließend mit multifunktionellen
Aminen zu vernetzten Materialien umgesetzt werden.
Nach dem Stand der Technik führen Pfropfreaktionen bei Polypropylenen nur
dann zu Produkten mit guten mechanischen Eigenschaften, wenn die Reaktion
mit Hilfe von Peroxiden initiiert wird. Die Verwendung von Peroxiden bei
Pfropfreaktionen ist jedoch mit einer Reihe von Nachteilen verbunden.
Verwendet man beispielsweise das zu pfropfende Monomer in relativ kleinen
Konzentrationen, so sind zur Erreichung eines praktisch vollständigen
Umsatzes relativ hohe Peroxidkonzentrationen nötig. Der Einsatz von hohen
Peroxidkonzentrationen bei der Pfropfung von Polypropylenen führt aber in
der Regel zu einem starken Molmassenabbau und zu einer Verringerung der
Haftfähigkeit gegenüber polaren Substanzen, z. B. Metallen oder Polyamiden,
so daß das entstehende Polymerisat keine befriedigenden anwendungs
technischen Eigenschaften aufweist. Weiterhin werden Polyolefine durch den
Peroxideinsatz bei Pfropfreaktionen häufig in ihrer Farbe und ihrem Geruch
beeinträchtigt. Außerdem stehen dem Einsatz von Peroxiden in der Technik
erhebliche sicherheitstechnische Bedenken entgegen.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, den geschilder
ten Nachteilen abzuhelfen und gepfropfte Polymerisate des Propylens mit
verbesserten anwendungstechnischen Eigenschaften und ohne Mitverwendung
von Peroxiden zu entwickeln, welche gegebenenfalls mit organischen Ver
netzungsmitteln zu vernetzten oder vernetzbaren Polymerisaten weiter umge
setzt werden können.
Demgemäß wurden die eingangs definierten, mit ethylenisch ungesättigten
Carbonsäuren bzw. Carbonsäurederivaten gepfropften Propylencopolymerisate
gefunden.
Bei dem, zu den erfindungsgemäßen Polymerisaten führenden Verfahren werden
als Pfropfmonomere α, β-ungesättigte Carbonsäuren bzw. Carbonsäurederivate
verwendet. Unter α, β-ungesättigten Carbonsäuren bzw. Carbonsäurederivaten
sollen dabei die üblichen mit Propylen copolymerisierbaren Carbonsäuren,
sowie deren Ester-, Anhydrid- oder Amidderivate verstanden werden. Bevor
zugt werden u. a. Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Acrylsäure, Croton
säure oder deren Anhydride eingesetzt, wobei Maleinsäureanhydrid besonders
geeignet ist.
Das zu pfropfende Monomer wird bei dem zu den erfindungsgemäßen Poly
merisaten führenden Verfahren mit Propylencopolymerisaten mit bis zu
35 Gew.-% anderer C2- bis C₁₀-Alk-1-ene umgesetzt. Unter Propylenco
polymerisaten versteht man dabei Copolymerisate mit 40 bis 95 Gew.-% aus
einem Propylenhomopolymerisat und 5 bis 60 Gew.-% aus einem statistischen
Propylencopolymerisat mit einpolymerisierten C2- bis C10-Alk-1-enen, z. B.
von Ethylen, But-1-en, Pent-1-en, Hex-1-en, Hept-1-en oder Oct-1-en, wobei
bevorzugt Ethylen oder But-1-en verwendet werden. Besonders geeignet sind
dabei solche Propylencopolymerisate, die neben 40 bis 90 Gew.-% Propylen
homopolymerisat noch 10 bis 60 Gew.-% statistisches Propylencopolymerisat
mit einpolymerisierten C2- bis C10-Alk-1-enen enthalten, wobei der Comono
meranteil nicht mehr als 35 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 30 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtpolymerisat, beträgt. Die Herstellung dieser Propylen
copolymerisate erfolgt durch Polymerisation mit Hilfe von Ziegler-Natta-
Katalysatoren. Diese enthalten u.a. neben einer titanhaltigen Feststoff
komponente noch einen Cokatalysator. Als Cokatalysator kommt dabei eine
Aluminiumverbindung in Frage. Vorzugsweise wird neben dieser Aluminiumver
bindung als weiterer Bestandteil des Cokatalysators noch eine Elektronen
donorverbindung eingesetzt. Die Polymerisation erfolgt dabei in den, in
der Technik üblicherweise für Polymerisationsreaktionen verwendeten
Reaktoren, vorzugsweise in der Gasphase.
Zur Herstellung der titanhaltigen Feststoffkomponente werden als Titanver
bindungen im allgemeinen Halogenide oder Alkoholate des drei- oder vier
wertigen Titans verwendet, wobei die Chloride des Titans, insbesondere
Titantetrachlorid, bevorzugt sind. Vorteilhaft enthält die titanhaltige
Feststoffkomponente einen feinteiligen Träger, wofür sich Silicium- und
Aluminiumoxide, sowie Aluminiumsilicate der Bruttoformel SiO2×aAl2O3,
wobei a für einen Wert von 0,001 bis 2, insbesondere von 0,01 bis 0,5
steht, gut bewährt haben.
Die bevorzugt verwendeten Träger weisen ein Teilchendurchmesser von 0,1
bis 1000µm, insbesondere von 10 bis 300µm, ein Porenvolumen von 0,1 bis
10 cm3/g, insbesondere von 1,0 bis 5,0 cm3/g und eine spezifische
Oberfläche von 10 bis 1000 m2/g, insbesondere von 100 bis 500 m2/g auf.
Weiter werden bei der Herstellung der titanhaltigen Feststoffkomponente
u. a. Verbindungen des Magnesiums eingesetzt. Als solche kommen insbeson
dere Magnesiumhalogenide, Magnesiumalkyle und Magnesiumaryle, sowie
Magnesiumalkoxy- und Magnesiumaryloxyverbindungen in Betracht, wobei
bevorzugt Magnesiumdichlorid, Magnesiumdibromid und Magnesiumdi-(C1-C10
alkyl)-Verbindungen verwendet werden. Daneben kann die titanhaltige
Feststoffkomponente noch Halogen, bevorzugt Chlor oder Brom, enthalten.
Ferner enthält die titanhaltige Feststoffkomponente noch Elektronendonor
verbindungen, beispielsweise mono- oder polyfunktionelle Carbonsäuren,
Carbonsäureanhydride und Carbonsäureester, ferner Ketone, Ether, Alkohole,
Lactone, sowie phosphor- und siliciumorganische Verbindungen. Bevorzugt
werden als Elektronendonorverbindungen innerhalb der titanhaltigen Fest
stoffkomponente Phthalsäurederivate der allgemeinen Formel I
verwendet, wobei X und Y jeweils für ein Chloratom oder einen C₁- bis
C₁₀-Alkoxyrest oder gemeinsam für Sauerstoff stehen. Besonders bevorzugte
Elektronendonorverbindungen sind Phthalsäureester, wobei X und Y einen
C1-C8-Alkoxyrest, beispielsweise einen Methoxy-, Ethoxy-, Propyloxy- oder
einen Butyloxyrest bedeuten.
Weiter bevorzugte Elektronendonorverbindungen innerhalb der titanhaltigen
Feststoffkomponente sind u. a. Diester von 3- oder 4-gliedrigen, gegebenen
falls substituierten Cycloalkyl-1,2-dicarbonsäuren, sowie Monoester von,
gegebenenfalls substituierten Benzophenon-2-carbonsäuren. Als Hydroxyver
bindungen werden bei diesen Estern die bei Veresterungsreaktionen üblichen
Alkohole verwendet, u. a. C1- bis C15-Alkanole, C5- bis C7-Cycloalkanole,
die ihrerseits C1- bis C10-Alkylgruppen tragen können, ferner C6- bis
C10-Phenole.
Die titanhaltige Feststoffkomponente kann nach an sich bekannten Methoden
hergestellt werden. Beispiele dafür sind u. a. in der EP-A 45 975, der
EP-A 45 977, der EP-A 86 473, der EP-A 1 71 200, der GB-A 21 11 066 und der
US-A 48 57 613 beschrieben.
Bei der Herstellung der titanhaltigen Feststoffkomponente wird bevorzugt
folgendes dreistufige Verfahren angewandt:
In der ersten Stufe versetzt man zunächst einen feinteiligen Träger, be vorzugt Siliciumdioxid oder SiO2×aAl2O3 - wobei a für eine Zahl im Bereich von 0,001 bis 2, insbesondere im Bereich von 0,01 bis 0,5 steht - mit einer Lösung der magnesiumhaltigen Verbindung in einem flüssigen Alkan, wonach man dieses Gemisch 0,5 bis 5 Stunden lang bei einer Temperatur zwischen 10 und 120°C rührt. Vorzugsweise setzt man pro Mol des Trägers 0,1 bis 1 mol der Magnesiumverbindung ein. Anschließend fügt man unter ständigem Rühren ein Halogen oder einen Halogenwasserstoff, insbesondere Chlor oder Chlorwasserstoff im wenigstens zweifachen, bevorzugt im wenigstens fünffachen molaren Überschuß, bezogen auf die magnesiumhaltige Verbindung, hinzu. Nach etwa 30 bis 120 Minuten trennt man den Feststoff von der flüssigen Phase ab.
In der ersten Stufe versetzt man zunächst einen feinteiligen Träger, be vorzugt Siliciumdioxid oder SiO2×aAl2O3 - wobei a für eine Zahl im Bereich von 0,001 bis 2, insbesondere im Bereich von 0,01 bis 0,5 steht - mit einer Lösung der magnesiumhaltigen Verbindung in einem flüssigen Alkan, wonach man dieses Gemisch 0,5 bis 5 Stunden lang bei einer Temperatur zwischen 10 und 120°C rührt. Vorzugsweise setzt man pro Mol des Trägers 0,1 bis 1 mol der Magnesiumverbindung ein. Anschließend fügt man unter ständigem Rühren ein Halogen oder einen Halogenwasserstoff, insbesondere Chlor oder Chlorwasserstoff im wenigstens zweifachen, bevorzugt im wenigstens fünffachen molaren Überschuß, bezogen auf die magnesiumhaltige Verbindung, hinzu. Nach etwa 30 bis 120 Minuten trennt man den Feststoff von der flüssigen Phase ab.
In der zweiten Stufe bringt man das auf diese Weise erhaltene Produkt in
ein flüssiges Alkan ein und fügt danach ein C1- bis C8-Alkanol, insbeson
dere Ethanol, ein Halogenid oder ein Alkoholat des drei- oder vierwertigen
Titans, insbesondere Titantetrachlorid, sowie eine Elektronendonorver
bindung hinzu. Dabei setzt man pro Mol Magnesium des aus der ersten Stufe
erhaltenen Feststoffs 1 bis 5 mol, insbesondere 2 bis 4 mol, Alkanol, 2
bis 20 mol, insbesondere 4 bis 10 mol, des drei- oder vierwertigen Titans
und 0,01 bis 1 mol, insbesondere 0,1 bis 1,0 mol, der Elektronendonorver
bindung ein. Dieses Gemisch wird wenigstens eine Stunde lang bei einer
Temperatur zwischen 10 und 150°C gerührt, der so erhaltene feste Stoff
anschließend abfiltriert und mit einem flüssigen Alkan, bevorzugt mit
Hexan oder Heptan, gewaschen.
In der dritten Stufe extrahiert man den aus der zweiten Stufe erhaltenen
Feststoff einige Stunden lang bei Temperaturen zwischen 100 und 150°C mit
überschüssigem Titantetrachlorid oder einer im Überschuß vorliegenden
Lösung von Titantetrachlorid in einem inerten Lösungsmittel, vorzugsweise
einem Alkylbenzol, wobei das Lösungsmittel wenigstens 5 Gew.-% Titantetra
chlorid enthält. Danach wäscht man das Produkt solange mit einem flüssigen
Alkan, bis der Gehalt der Waschflüssigkeit an Titantetrachlorid weniger
als 2 Gew.-% beträgt.
Die auf diese Weise erhältliche titanhaltige Feststoffkomponente wird mit
Cokatalysatoren als Ziegler-Natta-Katalysatorsystem verwendet. Als
Cokatalysatoren kommen dabei Aluminiumverbindungen und weitere
Elektronendonorverbindungen in Frage.
Als Cokatalysator geeignete Aluminiumverbindungen sind neben Trialkyl
aluminium auch solche Verbindungen, bei denen eine Alkylgruppe durch eine
Alkoxygruppe oder durch ein Halogenatom, beispielsweise durch Chlor oder
Brom, ersetzt ist. Bevorzugt werden Trialkylaluminiumverbindungen verwen
det, deren Alkylgruppen jeweils 1 bis 8 C-Atome aufweisen, beispielsweise
Trimethyl-, Triethyl- oder Methyldiethylaluminium.
Bevorzugt verwendet man neben der Aluminiumverbindung noch als weiteren
Cokatalysator Elektronendonorverbindungen wie beispielsweise mono- oder
polyfunktionelle Carbonsäuren, Carbonsäureanhydride und Carbonsäureester,
ferner Ketone, Ether, Alkohole, Lactone, sowie phosphor- und siliciumor
ganische Verbindungen. Bevorzugte Elektronendonorverbindungen sind dabei
siliciumorganische Verbindungen der allgemeinen Formel II
R¹nSi (OR²)4-n (II)
wobei
R1 gleich oder verschieden ist und eine C1- bis C20-Alkylgruppe, eine
5- bis 7-gliedrige Cycloalkylgruppe, die ihrerseits eine C1- bis C10-
Alkylgruppe tragen kann, oder eine C6- bis C20-Aryl- oder Arylalkylgruppe
bedeutet, R² gleich oder verschieden ist und eine C1- bis C20-Alkylgruppe
bedeutet und n für die Zahlen 1, 2 oder 3 steht. Besonders bevorzugt
werden dabei solche Verbindungen, in denen R1 eine C1- bis C8-Alkylgruppe
oder eine 5- bis 7-gliedrige Cycloalkylgruppe, sowie R2 eine C₁- bis
C4-Alkylgruppe bedeutet und n für die Zahlen 1 oder 2 steht.
Unter diesen Verbindungen sind insbesondere Dimethoxydiisopropylsilan, Di
methoxyisobutylisopropylsilan, Dimethoxydiisobutylsilan, Dimethoxydicyclo
pentylsilan und Diethoxyisobutylisopropylsilan hervorzuheben.
Bevorzugt werden solche Katalysatorsysteme verwendet, bei denen das Atom
verhältnis zwischen Aluminium aus der Aluminiumverbindung und Titan aus
der titanhaltigen Feststoffkomponente 10 : 1 bis 800 : 1, insbesondere 20 : 1
bis 200 : 1, und das Molverhältnis zwischen der Aluminiumverbindung und der
als Cokatalysator eingesetzten Elektronendonorverbindung 1 : 1 bis 100 : 1,
insbesondere 2 : 1 bis 80 : 1 beträgt. Die einzelnen Katalysatorbestandteile
können in beliebiger Reihenfolge einzeln oder als Gemisch zweier Kompo
nenten in das Polymerisationssystem eingebracht werden.
Die zur Darstellung der erfindungsgemäßen, gepfropften Polymerisate be
nötigten Propylencopolymerisate lassen sich in einem zweistufigen Ver
fahren herstellen, wobei in einer ersten Polymerisationsstufe Propylen
polymerisiert wird und diesem Polymerisat anschließend in einer zweiten
Polymerisationsstufe ein Gemisch aus Propylen und einem oder mehreren
C2-C10-Alk-1-enen hinzupolymerisiert wird.
Die Polymerisation des Propylens wird in der ersten Polymerisationsstufe
bei einem Druck von 20 bis 40 bar, einer Temperatur von 60 bis 90°C und
einer mittleren Verweilzeit des Reaktionsgemisches von 1 bis 5 Stunden
durchgeführt. Bevorzugt sind dabei Drücke von 20 bis 35 bar, Temperaturen
von 65 bis 85°C und mittlere Verweilzeiten von 1,5 bis 4 Stunden. Man
wählt die Reaktionsbedingungen üblicherweise so, daß in der ersten
Polymerisationsstufe pro mmol der Aluminiumkomponente 0,05 bis 2 kg,
bevorzugt 0,1 bis 1,5 kg, Polypropylen gebildet werden.
Dieses Polypropylen wird nach Beendigung der Reaktion mit dem Katalysator
aus der ersten Polymerisationsstufe ausgetragen und in die zweiten Polyme
risationsstufe eingeführt, wo diesem ein Gemisch von Propylen und einem
oder mehreren C2-C10-Alk-1-enen, insbesondere Ethylen oder But-1-en hinzu
polymerisiert wird. Der in der zweiten Polymerisationsstufe vorherrschende
Druck liegt 7, bevorzugt 10 bar, unter dem der ersten Polymerisationsstufe
und beträgt 5 bis 30, vorzugsweise 10 bis 25 bar. Die Temperatur liegt bei
30 bis 100, bevorzugt bei 35 bis 80°C und die mittlere Verweilzeit des
Polymerisats beträgt 1 bis 5 Stunden, bevorzugt 1,5 bis 4 Stunden.
In der zweiten Polymerisationsstufe liegt das Verhältnis der Partialdrücke
zwischen Propylen und dem oder den C2-C10-Alk-1-enen üblicherweise im
Bereich von 0,5 : 1 bis 5 : 1, insbesondere im Bereich von 1 : 1 bis
4 : 1. Bevorzugt wird dabei das Gewichtsverhältnis zwischen den in der
ersten und den in der zweiten Polymerisationsstufe umgesetzten Monomeren
so bemessen, daß es in einem Bereich von 1 : 1 bis 20 : 1, insbesondere im
Bereich von 2 : 1 bis 15 : 1, liegt.
Weiterhin besteht noch die Möglichkeit, dem Reaktionsgemisch in der
zweiten Polymerisationsstufe ein C1- bis C8-Alkanol, insbesondere ein
C1- bis C4-Alkanol, hinzuzufügen, welches die Aktivität des Ziegler-
Natta-Katalysators beeinflußt. Dafür gut geeignete Alkanole sind u. a.
Methanol, Ethanol, n-Propanol, n-Butanol und ganz besonders Isopropanol.
Die Menge des hinzugefügten C1-C8-Alkanols wird dabei zweckmäßigerweise
so bemessen, daß das Molverhältnis zwischen der Aluminiumverbindung und
dem C1-C8-Alkanol 0,1 : 1 bis 10 : 1, insbesondere 0,2 : 1 bis 5 : 1 beträgt.
Durch geeignete Wahl der Reaktionsparameter sollte ferner darauf geachtet
werden, daß das Gewichtsverhältnis zwischen den in der ersten und den in
der zweiten Polymerisationsstufe umgesetzten Monomeren 1 : 1 bis 20 : 1,
insbesondere 1,5 : 1 bis 15 : 1, beträgt.
Die erfindungsgemäßen, gepfropften Propylencopolymerisate werden nach
einem Verfahren hergestellt, bei welchem man bei Drücken von 1 bis
500 bar, vorzugsweise bei Drücken von 1 bis 300 bar, in Abwesenheit eines
radikalisch zerfallenden Initiators 0,01 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das
Propylencopolymerisat, des zu pfropfenden Monomeren, dem aufgeschmolzenen
Propylencopolymerisat hinzumischt und die Pfropfreaktion bei Temperaturen
von 210 bis 350°C durchführt. Vorzugsweise wird das zu pfropfende Monomere
dabei in Konzentrationen von 0,01 bis 0,5, insbesondere von 0,01 bis
0,4 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Propylencopolymerisat, eingesetzt. Die
Pfropfreaktion läßt sich vorteilhaft bei Temperaturen von 210 bis 290°C,
insbesondere bei Temperaturen von 210 bis 260°C und Verweilzeiten von 0,5
bis 10, insbesondere von 0,5 bis 5 Minuten, durchführen.
Bei der peroxidfreien Pfropfung der Propylencopolymerisate können die in
der Kunststofftechnik üblichen Reaktoren, beispielsweise Extruder oder
Brabender-Mischer eingesetzt werden. Besonders gut eignen sich dabei
Zweischneckenextruder. In einer bevorzugten Ausführungsform dosiert man
das Propylencopolymerisat zusammen mit dem zu pfropfenden Monomeren in
Abwesenheit eines organischen Peroxids in den Einzug eines Zweischnecken
extruders, wo das Gemisch zunächst bei etwa 170 bis 180°C aufgeschmolzen
und anschließend bei 210 bis 350°C 0,5 bis 5 Minuten lang gepfropft wird.
Bevorzugt wird dabei das zu pfropfende Monomere im flüssigen Zustand hin
zugefügt, wobei dieses vorher erwärmt wird. Das zu pfropfende Monomere
kann auch nach dem Aufschmelzen des Propylencopolymerisats in den Extruder
gegeben werden. Zweckmäßig werden nach Beendigung der Pfropfreaktion in
zwei, dem Einzugsbereich des Extruders sich anschließenden Entgasungszonen
Spuren der nicht umgesetzten, zu pfropfenden Monomere entfernt.
Die auf diese Weise erhältlichen gepfropften Propylencopolymerisate ent
halten üblicherweise 0,01 bis 1,0 Gew.-% des zu pfropfenden Monomeren. Sie
weisen gute anwendungstechnische Eigenschaften, insbesondere eine hohe
Haftfestigkeit gegenüber polaren Substanzen, beispielsweise gegenüber
Metallen oder Polyamiden auf. Ihre Fließfähigkeit hat sich im Vergleich zu
dem nicht gepfropften Propylencopolymerisat kaum verändert, da bei der
Pfropfreaktion aufgrund des peroxidfreien Verfahrens praktisch kein
Molmassenabbau stattfindet. Sie sind farb- und geruchlos und weisen nur
geringe Restmonomergehalte auf. Ihre Schmelzflußindizes liegen im Bereich
von 1 bis 100 g/10 min, vorzugsweise im Bereich von 2 bis 50 g/10 min,
jeweils gemessen nach DIN 53 735 bei 230°C und 2,16 kg. Der
Schmelzflußindex entspricht dabei der Menge an Polymerisat, die innerhalb
von 10 Minuten aus der nach DIN 53 735 genormten Prüfvorrichtung bei einer
Temperatur von 230°C und unter einem Gewicht von 2,16 kg ausgepreßt wird.
Die erfindungsgemäßen Propylencopolymerisate eignen sich u. a. für die
Hohlkörperextrusion und den Spritzgußsektor. Aufgrund ihres Eigenschafts
profils ist insbesondere auch ein Einsatz als Haftvermittler, als Be
schichtungsfolie sowie als Grundbaustein bei der Herstellung von Ionomeren
möglich. Dabei werden die freien oder durch Hydrolyse zugänglichen
Carboxylgruppen des erfindungsgemäßen, gepfropften Propylencopolymerisats
mit anorganischen Basen oder Salzen zu den entsprechenden ionisierten
Polymerisaten, sogenannten Ionomeren, umgesetzt. Geeignet sind dabei vor
allem Alkaliverbindungen sowie Salze von Alkalimetallen, Erdalkalimetallen
oder Verbindungen des Zinks mit organischen Säuren. (US-A 32 64 272,
US-A 34 37 718).
Wegen ihrer guten anwendungstechnischen Eigenschaften können die erfin
dungsgemäßen, peroxidfreien Propylencopolymerisate insbesondere auch mit
organischen Vernetzungsmitteln zu neuen, vernetzten Polymerisaten ver
arbeitet werden. Dabei werden die gepfropften Propylencopolymerisate mit
organischen Vernetzungsmitteln bei Drücken von 1 bis 500 bar und
Temperaturen von 210 bis 350°C umgesetzt. Bevorzugt sind bei der Ver
netzungsreaktion Drücke von 1 bis 300 bar und Temperaturen von 210 bis
280°C, insbesondere von 210 bis 260°C. Als organische Vernetzungsmittel
kommen dabei die bei Vernetzungsreaktionen üblichen Substanzen in Frage,
insbesondere mehrwertige primäre oder sekundäre Amine, Aminoalkohole,
Alkohole oder Epoxidgruppen enthaltende Verbindungen. Bevorzugt werden
dabei Verbindungen, die mindestens 2 C-Atome enthalten, beispielsweise
Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Diethanolamin, Tri
ethanolamin, Dipropanolamin, Tripropanolamin, Ethylenaminoethylamin, Di
methylethylendiamin, Diethylaminopropylamin, Dimethylneopentandiamin,
1,8-Octandiamin, 4,7-Dioxadecan-1.10-diamin, Polytetrahydrofuran-α-ω-di
amin, Dimethyldipropylentriamin, Neopentandiamin, Dimethylaminobutanol,
Dodecylamin, Hexamethylendiamin, Diethanolamin, N,N-Diethylaminopropyl
amin, 1.4.-Bis-(2,3-epoxy-propyloxy)-benzol, Bis-(2,3-epoxy-propyl)-ether
oder 1,2 : 5,6-Bis-epoxy-hexan.
Das organische Vernetzungsmittel wird dabei üblicherweise in Mengen von
0,5 bis 500 mol-%, vorzugsweise in Mengen von 1 bis 300 mol-%, bezogen auf
den Gehalt des gepfropften Comonomeren dem Propylencopolymerisat hinzu
gefügt.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, Pfropfung und Vernetzung in einem
einzigen Verarbeitungsschritt und in einer Mischeinrichtung durchzuführen,
was verfahrenstechnisch erheblich weniger aufwendig ist.
Die Vernetzungsreaktion kann in den in der Kunststofftechnik üblichen
Reaktoren beispielsweise in Extrudern oder in Brabender-Mischern durchge
führt werden, wobei sich Zweischneckenextruder dafür besonders gut eignen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das organische Vernetzungsmittel
dem aufgeschmolzenen gepfropften Propylencopolymerisat in der dem Einzug
des Reaktors nachgelagerten Reaktionszone hinzugefügt. Dabei kann das
organische Vernetzungsmittel sowohl kalt, als auch im geschmolzenen Zu
stand oder als Lösung in einem inerten Lösungsmittel in den Reaktor gege
ben werden. Die Verweilzeiten der Reaktanden betragen bei der Vernetzungs
reaktion 0,2 bis 10 Minuten, vorzugsweise 0,3 bis 5 Minuten. Zweckmäßig
werden nach Beendigung der Pfropfreaktion in zwei, der Reaktionszone des
Reaktors sich anschließenden Entgasungszonen Spuren von nicht umgesetzten
organischen Vernetzungsmitteln und Lösungsmitteln entfernt.
Überraschenderweise wurde dabei gefunden, daß die auf diese Weise erhält
lichen vernetzten Propylencopolymerisate thermisch noch gut verarbeitbar
sind. Dies hängt u. a. damit zusammen, daß die Vernetzung bei den erfin
dungsgemäßen Propylencopolymerisaten praktisch ausschließlich im
statistischen Propylencopolymerisat stattfindet, während das Propylen
homopolymerisat nicht vernetzt wird. Auf diese Weise bleiben Teile des
erfindungsgemäßen Propylencopolymerisats unvernetzt, so daß dieses noch
ausreichend gute Verarbeitungseigenschaften aufweist. Die Schmelzfluß
indizes der vernetzten Propylencopolymerisate liegen unterhalb von
10 g/10 min, vorzugsweise unterhalb von 5 g/10 min, jeweils gemessen nach
DIN 53 735 bei 230°C und 2,16 kg. Die erfindungsgemäßen vernetzten
Propylencopolymerisate weisen eine hohe mechanische Stabilität auf.
Die erfindungsgemäßen, gepfropften Propylencopolymerisate können mit
organischen Vernetzungsmitteln auch in der Weise umgesetzt werden, daß
vernetzbare Propylencopolymerisate entstehen, welche im vorvernetzten
Zustand gut verarbeitbar und auf einfache Weise vernetzbar sind.
Die Herstellung dieser ebenfalls erfindungsgemäßen, vernetzbaren Propylen
copolymerisate erfolgt durch Zumischen der bereits bei der Vernetzungs
reaktion beschriebenen organischen Vernetzungsmittel zu den gepfropften
Propylencopolymerisaten bei Drücken von 1 bis 500 bar, Temperaturen von
weniger als 210°C, Verweilzeiten des Gemisches von weniger als
30 Sekunden und anschließendem raschen Abkühlen des Gemisches. Bevorzugt
wird das Zumischen des organischen Vernetzungsmittels bei Drücken von 1
bis 300 bar, Temperaturen von nicht mehr als 200°C und Verweilzeiten von
nicht mehr als 25 Sekunden durchgeführt. Auf diese Weise wird erreicht,
daß ein noch nicht vernetztes, aber vernetzungsfähiges Gemisch aus dem
gepfropften Propylencopolymerisat und dem organischen Vernetzungsmittel
entsteht.
Das zu den erfindungsgemäßen, vernetzbaren Propylencopolymerisaten
führende Verfahren kann in den gleichen Reaktoren und mit Ausnahme der
Temperaturen und der Verweilzeiten unter den gleichen Verfahrensbe
dingungen wie die zuvor beschriebene Vernetzungsreaktion durchgeführt
werden, so daß bezüglich der Einzelheiten auf die dortige Beschreibung
verwiesen wird. Ergänzend sei noch hinzugefügt, daß das Abkühlen des
vernetzbaren Gemisches üblicherweise in den Entgasungszonen der dabei
verwendeten Reaktoren erfolgt. Das vernetzungsfähige Gemisch wird dabei
zunächst auf Temperaturen von weniger als 100°C, bevorzugt auf unter 80°C,
abgekühlt und anschließend granuliert.
Das erfindungsgemäße, vernetzbare Propylencopolymerisat ist peroxidfrei
und, obwohl thermisch vernetzungsfähig, über Monate hinweg lagerfähig und
gut verarbeitbar. Sein Schmelzflußindex liegt im Bereich von 5 bis 50,
vorzugsweise im Bereich von 5 bis 40 g/10 min (bei 230°C und 2,16 kg, nach
DIN 53 735). Durch einfaches Erhitzen kann es anschließend unter
Amid- oder Esterbildung in ein vernetztes Produkt mit einem Schmelzfluß
index von weniger als 5 g/10 min (230°C und 2,16 kg, nach DIN 53 735) um
gewandelt werden, welches eine hohe mechanische Festigkeit und eine gute
Haftung an polare Substanzen aufweist.
Die Beispiele 1-4a sowie das Vergleichsbeispiel A wurden in einem Zwei
schneckenextruder der Firma Werner & Pfleiderer ("ZSK 40") durchgeführt.
Die dabei verwendeten Propylencopolymerisate wurden als Grieß oder Granu
lat dem Zweischneckenextruder zugeführt und dort bei 180°C aufgeschmolzen.
Der Polymerdurchsatz im Extruder betrug 20 kg/h, bei 150 Umdrehungen pro
Minute.
100 Gew.-Teile eines Propylen-Ethylencopolymerisats mit 77 Gew.-% Propy
lenhomopolymerisat, 23 Gew.-% Propylen-Ethylencopolymerisat (bestimmt
durch Extraktionsfraktionierung nach W. Holtrup, Makromol. Chem. 178, 2335
(1977)), einem Ethylengehalt von 18 Gew.-% (bestimmt durch Fouriertrans
formations-Infrarotspektroskopie) und einem Schmelzflußindex von
4,0 g/10 min (bei 230°C und 2,16 kg, nach DIN 53 735) wurden im Zwei
schneckenextruder ZSK 40 bei 180°C aufgeschmolzen, mit 0,16 Gew.-Teilen
flüssigem Maleinsäureanhydrid versetzt und bei 260°C zur Reaktion ge
bracht. Der Druck lag dabei bei 5 bar, die durchschnittliche Verweilzeit
der Komponenten betrug 2 Minuten. Nach Beendigung der Pfropfreaktion wurde
nicht umgesetztes Maleinsäureanhydrid über nachgeschaltete Entgasungszonen
aus der Polymerschmelze entfernt, das Produkt anschließend in einem
Wasserbad gekühlt, danach granuliert und getrocknet.
Das dabei erhaltene gepfropfte Propylencopolymerisat ist farb- und geruch
los. Der Gehalt an gepfropftem Maleinsäureanhydrid, die Pfropfausbeute
(Gehalt an gepfropftem Maleinsäureanhydrid bezogen auf die Gesamtmenge des
eingesetzten Maleinsäureanhydrids), der Schmelzflußindex, die Schlagzähig
keit und die Haftfestigkeit auf Polyamid können der nachstehenden
Tabelle l entnommen werden.
Unter den Bedingungen von Beispiel 1 wurden 100 Gew.-Teile des dabei
verwendeten Propylencopolymerisats mit 0,16 Gew.-Teilen Maleinsäure
anhydrid gepfropft, wobei im Unterschied dazu zusätzlich 0,01 Gew.-Teile
Dicumylperoxid in den Extruder eindosiert wurden.
Das dabei erhaltene Produkt ist gelb gefärbt und riecht stark nach den
Zersetzungsprodukten des Peroxids. Infolge eines Molmassenabbaus weist es
einen höheren Schmelzflußindex wie das ursprüngliche Propylencopolymerisat
auf, die Haftfähigkeit auf Polyamid ist verringert.
Die genauen Ergebnisse können zusammen mit dem Gehalt an Maleinsäure
anhydrid und der Pfropfausbeute der nachstehenden Tabelle 1 entnommen
werden.
Unter den Bedingungen von Beispiel 1 wurden 100 Gew.-Teile eines Propylen-
Ethylencopolymerisats mit 80 Gew.-% Propylenhomopolymerisat, 20 Gew.-%
Propylen-Ethylencopolymerisat (bestimmt durch Extraktionsfraktionierung
nach W. Holtrup, Makromol. Chem. 178, 2335 (1977)), einem Ethylengehalt
von 5 Gew.-% (bestimmt durch Fouriertransformations-Infrarotspektros
kopie) und einem Schmelzflußindex von 3,6 g/10 min (bei 230°C und 2,16 kg,
nach DIN 53 735) mit 0,08 Gew.-Teilen flüssigem Maleinsäureanhydrid ver
setzt und bei 260°C zur Reaktion gebracht.
Das dabei erhaltene gepfropfte Propylencopolymerisat ist farb- und geruch
los. Der Gehalt an gepfropftem Maleinsäureanhydrid, die Pfropfausbeute,
der Schmelzflußindex, die Schlagzähigkeit und die Haftfestigkeit auf Poly
amid können der nachstehenden Tabelle 1 entnommen werden.
Unter den Bedingungen von Beispiel 1 wurden 100 Gew.-Teile eines Propylen-
Ethylencopolymerisats, bestehend aus 47 Gew.-% Propylenhomopolymerisat,
53 Gew.-% Propylen-Ethylencopolymerisat, einem Ethylengehalt von 30 Gew.-%
und einem Schmelzflußindex von 2,0 g/10 min (bei 230°C und 2,16 kg, nach
DIN 53 735) mit 0,15 Gew.-Teilen flüssigem Maleinsäureanhydrid versetzt
und bei 260°C zur Reaktion gebracht.
Das dabei erhaltene gepfropfte Propylencopolymerisat ist farb- und
geruchlos. Der Gehalt an gepfropftem Maleinsäureanhydrid, die Pfropfaus
beute, der Schmelzflußindex, die Schlagzähigkeit und die Haftfestigkeit
auf Polyamid können der nachstehenden Tabelle 1 entnommen werden.
Unter den Bedingungen von Beispiel 1 wurden 100 Gew.-Teile eines Propylen-
Ethylencopolymerisats, bestehend aus 80 Gew.-% Propylenhomopolymerisat,
20 Gew.-% Propylen-Ethylencopolymerisat, einem Ethylengehalt von 12 Gew.-%
und einem Schmelzflußindex von 2,8 g/10 min (bei 230°C und 2,16 kg, nach
DIN 53 735) mit 0,065 Gew.-Teilen flüssigem Maleinsäureanhydrid versetzt
und bei 260°C zur Reaktion gebracht.
Das dabei erhaltene gepfropfte Propylencopolymerisat ist farb- und
geruchlos. Der Gehalt an gepfropftem Maleinsäureanhydrid, die Pfropfaus
beute, der Schmelzflußindex, die Schlagzähigkeit und die Haftfestigkeit
auf Polyamid können der nachstehenden Tabelle 1 entnommen werden.
100 Gew.-Teile des im Beispiel 4a gepfropften Propylencopolymerisats
wurden anschließend in einen Zweischneckenextruder der Firma Werner &
Pfleiderer ("ZSK 57") zugeführt und dort in einer Aufschmelzzone bei 180°C
aufgeschmolzen. In einer nachgeschalteten Zone wurden der Polymerschmelze
bei einem Druck von 2 bar 200 mol-%, bezogen auf den Gehalt des ge
pfropften Comonomeren, an 1,6-Hexandiamin, in Form einer 50 gew.-%igen
Lösung in Wasser, hinzugefügt. Das als Vernetzungsmittel dienende
1,6-Hexandiamin wurde homogen eingemischt und in einer daran anschließen
den Reaktionszone bei einem Druck von 3 bar, einer Temperatur von 220°C
und einer Verweilzeit des Gemisches von 1 Minute mit dem Propylen
copolymerisat zur Reaktion gebracht. Mach Beendigung der Vernetzung wurde
das nicht umgesetzte Vernetzungsmittel zusammen mit dem Wasser über
nachgeschaltete Entgasungszonen aus der Polymerschmelze entfernt, das
Produkt anschließend in einem Wasserbad gekühlt, danach granuliert und
getrocknet.
Das dabei erhaltene vernetzte Propylencopolymerisat ist farb- und
geruchlos und weist gegenüber dem gepfropften, unvernetzten Produkten
einen verringerten Schmelzflußindex und eine erhöhte Schlagzähigkeit auf.
Die genauen Ergebnisse können der nachstehenden Tabelle 2 entnommen
werden.
Unter den Bedingungen von Beispiel 4a wurden 100 Gew.-Teile des dabei ver
wendeten Propylen-Ethylencopolymerisats mit 0,08 Gew.-% Maleinsäure
anhydrid gepfropft, wobei im Unterschied dazu zusätzlich 0,01 Gew.-Teile
Dicumylperoxid in den Extruder eindosiert wurden.
Das dabei erhaltene Produkt ist gelb gefärbt und riecht stark nach den
Zersetzungsprodukten des Peroxids. Sein Schmelzflußindex beträgt
8,1 g/10 min (bei 230°C und 2,16 kg, nach DIN 53 735), sein Gehalt an ge
pfropftem Maleinsäureanhydrid 0,06 Gew.-%.
Unter den Bedingungen von Beispiel 4b wurden 100 Gew.-Teile dieses ge
pfropften Propylencopolymerisats anschließend mit 200 mol-%, bezogen auf
den Gehalt des gepfropften Comonomeren, an 1,6-Hexandiamin in Form einer
50 gew.-%igen Lösung in Wasser, zur Reaktion gebracht.
Dabei stellten sich erhebliche Verarbeitungsschwierigkeiten ein, da in
diesem Fall die Vernetzungsreaktion nicht mehr kontrolliert werden konnte.
Das auf diese Weise vernetzte Produkt wies einen so kleinen Schmelzfluß
index auf (0,2 g, bei 190°C und 21,6 kg nach DIN 53 735), daß es nicht
mehr weiter extrudiert werden konnte. Der Versuch mußte deshalb abge
brochen werden.
Unter den Bedingungen von Beispiel 4b wurden 100 Gew.-Teile des im
Beispiel 4a gepfropften Propylencopolymerisats mit 200 mol-%, bezogen auf
den Gehalt des gepfropften Comonomeren, an Diethanolamin vernetzt. Das
Diethanolamin wurde dabei in Form einer 50-gew.-%igen Lösung in Wasser
verwendet.
Das dabei erhaltene vernetzte Propylencopolymerisat ist farb- und
geruchlos und weist gegenüber dem gepfropften, unvernetzten Produkten
einen verringerten Schmelzflußindex und eine erhöhte Schlagzähigkeit auf.
Die genauen Ergebnisse können der nachstehenden Tabelle 2 entnommen
werden.
Unter den Bedingungen von Beispiel 4b wurden 100 Gew.-Teile des im
Beispiel 4a gepfropften Propylencopolymerisats mit 100 mol-%, bezogen auf
den Gehalt des gepfropften Comonomeren, an 1,6-Hexandiamin vernetzt. Das
Vernetzungsmittel wurde dabei in Form einer 50 gew.-%igen Lösung in Wasser
verwendet.
Das dabei erhaltene vernetzte Propylencopolymerisat ist farb- und
geruchlos und weist gegenüber den gepfropften, unvernetzten Produkten
einen verringerten Schmelzflußindex und eine erhöhte Schlagzähigkeit auf.
Die genauen Ergebnisse können der nachstehenden Tabelle 2 entnommen
werden.
Unter den Bedingungen von Beispiel 4b wurden 100 Gew.-Teile des im
Beispiel 4a gepfropften Propylencopolymerisats mit 50 mol-%, bezogen auf
den Gehalt des gepfropften Comonomeren, an 1,6-Hexandiamin vernetzt. Das
Vernetzungsmittel wurde dabei in Form einer 50 gew.-%igen Lösung in Wasser
verwendet.
Das dabei erhaltene vernetzte Propylencopolymerisat ist farb- und
geruchlos und weist gegenüber den gepfropften, unvernetzten Produkten
einen verringerten Schmelzflußindex und eine erhöhte Schlagzähigkeit auf.
Die genauen Ergebnisse können der nachstehenden Tabelle 2 entnommen
werden.
In diesem Versuch wurden Pfropfung und Vernetzung des Propylencopoly
merisats in einem Extruder und in einem Verarbeitungsschritt durchgeführt.
Dabei wurden 100 Gew.-Teile eines Propylen-Ethylencopolymerisats mit
80 Gew.-% Propylenhomopolymerisat, 20 Gew.-% Propylen-Ethylencopoly
merisat, einem Ethylengehalt von 12 Gew.-% und einem Schmelzflußindex von
2,8 g/10 min (bei 230°C und 2,16 kg, nach DIN 53 735) in den Einzug eines
Zweischneckenextruders der Firma Werner & Pfleiderer ("ZSK 57") einge
führt, bei 180°C aufgeschmolzen und anschließend mit 0,16 Gew.-Teilen
flüssigem Maleinsäureanhydrid versetzt. Die eigentliche Pfropfreaktion
wurde in der sich daran anschließenden Reaktionszone bei einer Temperatur
von 260°C, einem Druck von 2 bar und einer Verweilzeit von 0,8 Minuten
durchgeführt. In einer nachfolgenden Entgasungszone wurde die Produkt
schmelze von flüchtigen Anteilen, insbesondere von nicht umgesetztem
Comonomer befreit. Danach wurde das gepfropfte Propylencopolymerisat in
eine weitere Reaktionszone gebracht und dort bei einer Temperatur von
220°C, einem Druck von 4 bar und einer Verweilzeit von 0,3 Minuten mit
200 mol-%, bezogen auf den Gehalt des gepfropften Comonomeren, 1,6-Hexa
methylendiamin vernetzt. Das Vernetzungsmittel wurde dabei in Form einer
50-gew.-%igen Lösung in Wasser verwendet. Anschließend wurde das nicht
umgesetzte Vernetzungsmittel zusammen mit anderen flüchtigen Bestandteilen
in einer weiteren Entgasungszone entfernt, das Produkt anschließend in
einem Wasserbad gekühlt, danach granuliert und getrocknet.
Das dabei erhaltene vernetzte Propylencopolymerisat ist farb- und
geruchlos und weist gegenüber dem zu Beginn des Versuches verwendeten
Propylencopolymerisat einen verringerten Schmelzflußindex auf. Die genauen
Ergebnisse können der nachstehenden Tabelle 2 entnommen werden.
In diesem Versuch wurde ein vernetzbares Propylencopolymerisat
hergestellt.
Dabei wurde unter den Bedingungen von Beispiel 8 zunächst ein gepfropftes
Propylencopolymerisat hergestellt und dieses anschließend mit 1,6-Hexa
methylendiamin vermischt, wobei im Unterschied dazu die Vermischung bei
200°C und mit einer Verweilzeit von 25 Sekunden erfolgte. Anschließend
wurde das Produkt umgehend ausgetragen, in einem Wasserbad abgekühlt und
danach granuliert und getrocknet.
Das dabei erhaltene Polymerisat ist vernetzungsfähig, aber noch gut ver
arbeitbar und weist einen Schmelzflußindex von 6,9 g/10 min (bei 230°C und
2,16 kg, nach DIN 53 735) auf. In Polyethylensäcken kann es monatelang als
Granulat aufbewahrt werden.
Nach 10 Monaten wurde aus diesem vernetzungsfähigen Polymerisat in einem
Verarbeitungsextruder der Firma Werner & Pfleiderer bei 260°C, einem Druck
von 5 bar und einer Verweilzeit von 2 Minuten ein vernetztes Produkt
hergestellt.
Das auf diese Weise erhaltene vernetzte Propylencopolymerisat ist
farb- und geruchlos und weist gegenüber dem vernetzbaren Ausgangsprodukt
einen verringerten Schmelzflußindex auf. Die genauen Ergebnisse können der
nachstehenden Tabelle 2 entnommen werden.
Claims (16)
1. Mit α, β-ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren bzw. Carbonsäure
derivaten gepfropfte Propylencopolymerisate mit bis zu 35 Gew.-%
anderer C2- bis C10-Alk-1-ene, erhältlich durch Umsetzung des zu
pfropfenden Monomeren mit einem Propylencopolymerisat bei Drücken von
1 bis 500 bar, wobei man in Abwesenheit eines radikalisch zerfallenden
Initiators 0,01 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Propylencopolymerisat,
des zu pfropfenden Monomeren, dem aufgeschmolzenen Propylencopoly
merisat hinzumischt und die Pfropfreaktion bei Temperaturen von 210
bis 350°C durchführt.
2. Gepfropfte Propylencopolymerisate nach Anspruch 1, erhältlich durch
ein Verfahren, wobei man das zu pfropfende Monomer in Konzentrationen
von 0,01 bis 0,5 Gew.%, bezogen auf das Propylencopolymerisat, ein
setzt.
3. Gepfropfte Propylencopolymerisate nach den Ansprüchen 1 oder 2,
erhältlich durch ein Verfahren, wobei man die Pfropfreaktion bei
Temperaturen von 210 bis 290°C durchführt.
4. Gepfropfte Propylencopolymerisate nach den Ansprüchen 1 bis 3,
erhältlich durch Pfropfung des Propylencopolymerisats mit Maleinsäure
anhydrid.
5. Verfahren zur Herstellung von gepfropften Propylencopolymerisaten
gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, durch Umsetzung des zu pfropfenden
Monomeren mit einem Propylencopolymerisat bei Drücken von 1 bis
500 bar, dadurch gekennzeichnet, daß man in Abwesenheit eines
radikalisch zerfallenden Initiators 0,01 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf
das Propylencopolymerisat, des zu pfropfenden Monomeren, dem
aufgeschmolzenen Propylencopolymerisat hinzumischt und die
Pfropfreaktion bei Temperaturen von 210 bis 350°C durchführt.
6. Vernetzte Propylencopolymerisate mit bis zu 35 Gew.-% anderer C2- bis
C10-Alk-1-ene und gepfropften, α, β-ethylenisch ungesättigten
Carbonsäuren bzw. Carbonsäurederivaten, erhältlich durch Umsetzung der
nach den Ansprüchen 1 bis 4 bekannten gepfropften Propylencopoly
merisate mit organischen Vernetzungsmitteln bei Drücken von 1 bis
500 bar und Temperaturen von 210 bis 350°C.
7. Vernetzte Propylencopolymerisate nach Anspruch 6, erhältlich durch
Verwendung von Amino- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden organischen
Vernetzungsmitteln.
8. Vernetzte Propylencopolymerisate nach Anspruch 6, erhältlich durch
Verwendung von Epoxidgruppen enthaltenden organischen Vernetzungs
mitteln.
9. Vernetzte Propylencopolymerisate nach den Ansprüchen 6 bis 8,
erhältlich durch ein Verfahren, wobei man die Vernetzungsreaktion bei
Temperaturen von 210 bis 280°C durchführt.
10. Verfahren zur Herstellung von vernetzten Propylencopolymerisaten gemäß
den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die gemäß den
Ansprüchen 1 bis 4 bekannten gepfropften Propylencopolymerisate mit
organischen Vernetzungsmitteln bei Drücken von 1 bis 500 bar und
Temperaturen von 210 bis 350°C umsetzt.
11. Vernetzbare Propylencopolymerisate mit bis zu 35 Gew.-% anderer
C2- bis C10-Alk-1-ene und gepfropften, α, β-ethylenisch ungesättigten
Carbonsäuren bzw. Carbonsäurederivaten, erhältlich durch Zumischen von
organischen Vernetzungsmitteln zu den nach den Ansprüchen 1 bis 4
bekannten gepfropften Propylencopolymerisaten bei Drücken von 1 bis
500 bar, Temperaturen von weniger als 210°C und Verweilzeiten von
weniger als 30 Sekunden und anschließendem raschen Abkühlen des
Gemisches.
12. Vernetzbare Propylencopolymerisate nach Anspruch 11, erhältlich durch
Verwendung von Amino- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden organischen
Vernetzungsmitteln.
13. Vernetzbare Propylencopolymerisate nach Anspruch 11, erhältlich durch
Verwendung von Epoxidgruppen enthaltenden organischen Vernetzungs
mitteln.
14. Vernetzbare Propylencopolymerisate nach den Ansprüchen 11 bis 13, er
hältlich durch ein Verfahren, wobei man das Zumischen von organischen
Vernetzungsmitteln bei Temperaturen von nicht mehr als 200°C vornimmt.
15. Vernetzbare Propylencopolymerisate nach den Ansprüchen 11 bis 14, er
hältlich durch ein Verfahren, wobei man das Zumischen von organischen
Vernetzungsmitteln bei Verweilzeiten von nicht mehr als 25 Sekunden
vornimmt.
16. Verfahren zur Herstellung von vernetzbaren Propylencopolymerisaten
gemäß den Ansprüchen 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß man die
gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 bekannten gepfropften Propylencopoly
merisate mit organischen Vernetzungsmitteln bei Drücken von 1 bis
500 bar, Temperaturen von weniger als 210°C und Verweilzeiten von
weniger als 30 Sekunden mischt und das Gemisch anschließend rasch
abkühlt.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19904022570 DE4022570A1 (de) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | Gepfropfte, vernetzte und vernetzbare propylencopolymerisate |
| DE59108252T DE59108252D1 (de) | 1990-07-16 | 1991-07-06 | Gepfropfte und vernetzte Propylencopolymerisate |
| ES91111280T ES2091837T3 (es) | 1990-07-16 | 1991-07-06 | Copolimeros de propileno injertados, reticulados y reticulables. |
| EP91111280A EP0467178B1 (de) | 1990-07-16 | 1991-07-06 | Gepfropfte und vernetzte Propylencopolymerisate |
| AT91111280T ATE143984T1 (de) | 1990-07-16 | 1991-07-06 | Gepfropfte und vernetzte propylencopolymerisate |
| US07/725,870 US5476905A (en) | 1990-07-16 | 1991-07-10 | Grafted, crosslinked and crosslinkable |
| JP3173821A JPH04261417A (ja) | 1990-07-16 | 1991-07-15 | プロピレングラフト共重合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19904022570 DE4022570A1 (de) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | Gepfropfte, vernetzte und vernetzbare propylencopolymerisate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4022570A1 true DE4022570A1 (de) | 1992-01-23 |
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ID=6410369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19904022570 Withdrawn DE4022570A1 (de) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | Gepfropfte, vernetzte und vernetzbare propylencopolymerisate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4022570A1 (de) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0580037A1 (de) * | 1992-07-20 | 1994-01-26 | BASF Aktiengesellschaft | Verwendung einer haftenden Oberflächenschutzfolie zum Transport von Automobilen |
| EP0617064A1 (de) * | 1993-03-18 | 1994-09-28 | BASF Aktiengesellschaft | Gepfropfte Propylencopolymerisate |
| EP0617063A1 (de) * | 1993-03-18 | 1994-09-28 | BASF Aktiengesellschaft | Mit radikalisch zerfallenden Initiatoren gepfropfte Propylencopolymerisate |
| EP0649859A1 (de) * | 1993-09-25 | 1995-04-26 | BASF Aktiengesellschaft | Mit Monomaleimiden gepfropfte Propylencopolymerisate |
| WO2008044121A1 (en) * | 2006-10-11 | 2008-04-17 | Universidad De Chile | Compatibilizers for producing nanocomposites, microcomposites and polymer blends and process for obtaining them. |
| US8034867B2 (en) | 2006-10-11 | 2011-10-11 | Universidad De Chile | Hybrid clays for obtaining nanocomposites and a preparation process therefore |
| EP3786202A4 (de) * | 2018-04-27 | 2022-03-30 | China Petroleum & Chemical Corporation | Mit polaren monomeren gepfropftes polypropylenharz, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung |
| RU2801281C2 (ru) * | 2018-04-27 | 2023-08-07 | Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн | Полипропиленовая смола с привитым полярным мономером, способ ее получения и ее применение |
-
1990
- 1990-07-16 DE DE19904022570 patent/DE4022570A1/de not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0580037A1 (de) * | 1992-07-20 | 1994-01-26 | BASF Aktiengesellschaft | Verwendung einer haftenden Oberflächenschutzfolie zum Transport von Automobilen |
| EP0617064A1 (de) * | 1993-03-18 | 1994-09-28 | BASF Aktiengesellschaft | Gepfropfte Propylencopolymerisate |
| EP0617063A1 (de) * | 1993-03-18 | 1994-09-28 | BASF Aktiengesellschaft | Mit radikalisch zerfallenden Initiatoren gepfropfte Propylencopolymerisate |
| US5461113A (en) * | 1993-03-18 | 1995-10-24 | Basf Aktiengesellschaft | Propylene graft copolymers |
| EP0649859A1 (de) * | 1993-09-25 | 1995-04-26 | BASF Aktiengesellschaft | Mit Monomaleimiden gepfropfte Propylencopolymerisate |
| WO2008044121A1 (en) * | 2006-10-11 | 2008-04-17 | Universidad De Chile | Compatibilizers for producing nanocomposites, microcomposites and polymer blends and process for obtaining them. |
| US8034867B2 (en) | 2006-10-11 | 2011-10-11 | Universidad De Chile | Hybrid clays for obtaining nanocomposites and a preparation process therefore |
| US8664308B2 (en) | 2006-10-11 | 2014-03-04 | Universidad De Chile | Compatibilizers for producing nanocomposites, microcomposites and polymer blends and process for obtaining them |
| EP3786202A4 (de) * | 2018-04-27 | 2022-03-30 | China Petroleum & Chemical Corporation | Mit polaren monomeren gepfropftes polypropylenharz, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung |
| RU2801281C2 (ru) * | 2018-04-27 | 2023-08-07 | Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн | Полипропиленовая смола с привитым полярным мономером, способ ее получения и ее применение |
| US11926687B2 (en) | 2018-04-27 | 2024-03-12 | China Petroleum & Chemical Corporation | Polar monomer grafted polypropylene resin, preparation method therefor and application thereof |
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