Система стабілізатора для синтетичних полімерів на основі полімерного внутрішнього координаційного комплексу триетаноламінперхлорато(трифлато)металу та композиція, що її містить

Номер патенту: 88098

Опубліковано: 10.09.2009

Автори: Дейв Трапті, Ваннемахер Томас, Венер Вольфганг

Є ще 39 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Система стабілізатора для синтетичних полімерів, що містить полімерний внутрішній координаційний комплекс триетаноламінперхлорат(трифлат)металу з мономерною одиницею формули (А):

,

де

Mt означає Li, Na, К, Mg, Ca, Sr, Ba та Zn;

An означає ОСlО3 або OS(O2)CF3;

q означає 1 або 2.

2. Система стабілізатора за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково містить лінійний та циклічний уреїд (заміщений ціаноацетилкарбамід, заміщена імінобарбітурова кислота, заміщений аміноурацил, гідантоїн) та/або естер 3-амінокротонової кислоти, та/або естер дигідропіридиндикарбонової кислоти формули (В-1), (В-2), (С-1) та (С-2)

 та ,

а також

та

,

де

X означає О або S; Y означає CH2CN, Z означає Н або Y та Z утворюють член містка CH2-C=NH, CR5=C-NHR6 або R1R2C,

R1, R2 незалежно один від одного означають Н, С1-С22-алкіл, циклогексил, (мет)аліл, олеїл, феніл, бензил, фенетил, (тетрагідро)нафтил, мет(або ет)оксипропіл (або етил), CH2-CHOH-R1a, CH2-CHOH-CH2X'R1a;

X' означає О або S;

R1a означає Н, С1-22-алкіл, циклогексил, (мет)аліл, олеїл, феніл, бензил, фенетил, (тетрагідро)нафтил або мет(або ет)оксипропіл(або етил);

R3 означає нерозгалужений або розгалужений С2-С20-алкілен, який може бути перерваний 1-4 атомами О або S та/або заміщений 1-4 ОН-групами, або диметилолциклогексан-1,4-діїл, поліетилен(або пропілен)гліколь-a,w-діїл (переважно полі означає від тетра до дека), полігліцерил-a,w-діїл (переважно полі означає від тетра до дека) або гліцеринтриїл, триметилолетан(або пропан)триїл, пентаеритриттри(або тетра)їл, біс(триметилолетан(або пропан)три(або тетра)їл), дигліцеринтри(або тетра)їл, тетриттетраїл, тригліцеринтри(або тетра, -пента)їл, пентитпентаїл, дипентаеритритпента(або гекса)їл та гекситгексаїл;

n означає 2, 3, 4, 5 або 6,

R5 означає Н або (С3-С10-алкіліден)1/2; причому цей алкіліден може бути перерваний до 2 атомами О або до 2 замісниками, незалежно один від одного вибраними із групи, що включає ОН, феніл та гідроксифеніл;

R6 означає Н, гідроксі-С2-С4-алкіл, 3-С1-С10-алкокси-2-гідроксипропіл або моно- до тригідрокси-, моно- до три-С1-С4-алкіл- та/або моно- до три-С1-С4-алкоксифеніл, аліл, моно- до тризаміщений феніл;

R7, R7' незалежно один від одного означають розгалужений та нерозгалужений С1-С4-алкіл, феніл, циклогексил;

W означає СО2СН3, СО2С2Н5, СО2nС12Н25 або CO2C2H4-S-nC12H25;

L, Т означають незаміщений С1-12-алкіл;

та

m та n' означають цілі числа від 0 до 20,

k означає 0 або 1 та

R та R' незалежно один від одного означають етилен, пропілен, бутилен або алкілен- або циклоалкіленбісметиленову групу типу -(СрН2р-Х"-)tСрН2р-, причому р означає ціле число від 2 до 8, t означає ціле число від 0 до 10 та X" означає кисень або сірку.

3. Система стабілізатора за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що додатково містить оксид або гідроксид магнію або кальцію та/або магнієве мило або кальцієве мило, та/або Ca/Zn-стабілізатор, та/або, в разі потреби літій- або титанвмісний гідротальцит, та/або даусоніт, та/або цеоліт А натрію, та/або Са-Аl-гідроксогідрофосфіт, та/або гліцидилову сполуку, та/або епоксидований естер жирної кислоти, та/або меламін, та/або естер фосфористої кислоти, та/або 2-нафтол, та/або ціанамід формули (Е)

,

де R4 незалежно один від одного означають Н, нітрил, карбамоїл, R1, R2, R1CO, R2CO, Na, К, Mg1/2 та Са1/2 або R24 означає тетра-, пента- або гексаметилен та о означає 1, 2 або 3.

4. Система стабілізатора за одним із пп. 1-3, яка відрізняється тим, що додатково містить просторово утруднений амін (HALS) та/або антиоксидант, та/або УФ-абсорбер, такий як похідна бензотриазолу, та/або діоксид титану, та/або крейду.

5. Система стабілізатора за п. 4, яка відрізняється тим, що просторово утрудненим аміном  (HALS) є NOR-HALS-сполука.

6. Система стабілізатора за п. 5, яка відрізняється тим, що NOR-HALS-сполука являє собою NOR-HALS-сполуку на основі триазину.

7. Система стабілізатора за одним із пп. 1-6, яка відрізняється тим, що додатково містить гліцериновий етер та/або естер, R8OCH2CH(OH)CH2OH або R8CO2CH2CH(OH)CH2OH та/або похідну діетаноламіну R9-[C(O)]d-N(C2H4OH)2 або R8OCH2CH(OH)CH2-[C(O)]d-N(C2H4OH)2, або R9-N(OH)(CH2)2(CH2)3-[C(O)]d-N(C2H4OH)2 та/або парафінсульфат(або сульфонат)-сіль С12-С18-алкіл-(О)d'-SО3 Na, Li, К та/або поліоксіалкілен формули (F)

,

де

кожен R8 незалежно один від одного означає Н, С1-С24-алкіл, С2-С24-алкеніл, СН2=СН-С(О) або СН2=ССН3-С(О);

кожен R9 незалежно один від одного означає С1-С24-алкіл, С2-С24-алкеніл, (СН2)2ОН, СН2-СООН або N(C1-С8-алкіл)3Наl,

R10 означає Н або СН3,

Hal означає Сl, Вr або І;

а означає ціле число, яке більше або дорівнює 2,

b означає ціле число від 1 до 6 та

с, d, d', d", незалежно один від одного означають 0 або 1.

8. Композиція, що містить синтетичний полімер та систему стабілізатора за одним із пп. 2-7.

9. Композиція за п. 8, яка відрізняється тим, що синтетичним полімером є хлорвмісний полімер, переважно ПВХ.

10. Композиція за п. 9, яка відрізняється тим, що хлорвмісним полімером є непластифікований, пластичний, суспензійний або емульсійний ПВХ.

11. Композиція за одним із пп. 8-10, яка відрізняється тим, що у перерахунку на 100 мас. ч. синтетичного полімеру вона містить від 0,001 до 1,0 мас.ч. внутрішнього комплексу (А).

12. Композиція за одним із пп. 8-11, яка відрізняється тим, що вона містить від 0,01 до 10 мас. ч. просторово утрудненого аміну та/або NOR-HALS-сполуки, та/або УФ-абсорбера, та/або діоксиду титану.

13. Композиція за одним із пп. 8-12, яка відрізняється тим, що вона містить синтетичний полімер у вигляді пластичного ПВХ та систему стабілізатора у вигляді 1,4-циклогександиметанолдигліцидилового етеру.

Текст

1. Система стабілізатора для синтетичних полімерів, що містить полімерний внутрішній координаційний комплекс триетаноламінперхлорато(трифлато)металу з мономерною одиницею формули (А): Z N X NH2 Y O O O (B-1) (B-2) та n R3 , а також W W Anq N R7 R7 (13) Mt C2 H H q O H H (C-1) Та O O O R7' O N H R O R7' R7' m O N H (C-2) де X означає О або S; Y означає CH2CN, Z означає Н або Y та Z утворюють член містка CH2-C=NH, 5 6 1 2 CR =C-NHR або R R C, 1 2 R , R незалежно один від одного означають Н, С1С22-алкіл, циклогексил, (мет)аліл, олеїл, феніл, бензил, фенетил, (тетрагідро)нафтил, мет(або 1a ет)оксипропіл (або етил), CH2-CHOH-R , CH21a CHOH-CH2X'R ; O O R' O O R7' R7' n' L (11) O T 88098 , де Mt означає Li, Na, К, Mg, Ca, Sr, Ba та Zn; O N H R7' k , X' означає О або S; 1a R означає Н, С1-22-алкіл, циклогексил, (мет)аліл, олеїл, феніл, бензил, фенетил, (тетрагідро)нафтил або мет(або ет)оксипропіл(або етил); 3 R означає нерозгалужений або розгалужений С2С20-алкілен, який може бути перерваний 1-4 атомами О або S та/або заміщений 1-4 ОН-групами, або диметилолциклогексан-1,4-діїл, поліетилен(або пропілен)гліколь-,-діїл (переважно полі UA (A) (19) O N R1 O N R2 3 означає від тетра до дека), полігліцерил-,-діїл (переважно полі означає від тетра до дека) або гліцеринтриїл, триметилолетан(або пропан)триїл, пентаеритриттри(або тетра)їл, біс(триметилолетан(або пропан)три(або тетра)їл), дигліцеринтри(або тетра)їл, тетриттетраїл, тригліцеринтри(або тетра, -пента)їл, пентитпентаїл, дипентаеритритпента(або гекса)їл та гекситгексаїл; n означає 2, 3, 4, 5 або 6, 5 R означає Н або (С3-С10-алкіліден)1/2; причому цей алкіліден може бути перерваний до 2 атомами О або до 2 замісниками, незалежно один від одного вибраними із групи, що включає ОН, феніл та гідроксифеніл; 6 R означає Н, гідроксі-С2-С4-алкіл, 3-С1-С10алкокси-2-гідроксипропіл або моно- до тригідрокси-, моно- до три-С1-С4-алкіл- та/або моно- до триС1-С4-алкоксифеніл, аліл, моно- до тризаміщений феніл; 7 7' R , R незалежно один від одного означають розгалужений та нерозгалужений С1-С4-алкіл, феніл, циклогексил; n W означає СО2СН3, СО2С2Н5, СО2 С12Н25 або n CO2C2H4-S- C12H25; L, Т означають незаміщений С1-12-алкіл; та ' m та n означають цілі числа від 0 до 20, k означає 0 або 1 та ' R та R незалежно один від одного означають етилен, пропілен, бутилен або алкілен- або циклоалкіленбісметиленову групу типу -(СрН2р-Х"-)tСрН2р-, причому р означає ціле число від 2 до 8, t означає ціле число від 0 до 10 та X" означає кисень або сірку. 3. Система стабілізатора за п.1 або 2, яка відрізняється тим, що додатково містить оксид або гідроксид магнію або кальцію та/або магнієве мило або кальцієве мило, та/або Ca/Zn-стабілізатор, та/або, в разі потреби літій- або титанвмісний гідротальцит, та/або даусоніт, та/або цеоліт А натрію, та/або Са-Аl-гідроксогідрофосфіт, та/або гліцидилову сполуку, та/або епоксидований естер жирної кислоти, та/або меламін, та/або естер фосфористої кислоти, та/або 2-нафтол, та/або ціанамід формули (Е) R4 N C N o R4 (E) , де R незалежно один від одного означають Н, 1 2 1 2 нітрил, карбамоїл, R , R , R CO, R CO, Na, К, Mg1/2 4 та Са1/2 або R2 означає тетра-, пента- або гексаметилен та о означає 1, 2 або 3. 4. Система стабілізатора за одним із пп.1-3, яка відрізняється тим, що додатково містить просторово утруднений амін (HALS) та/або антиоксидант, 4 Даний винахід стосується композиції синтетичних полімерів та полімерних внутрішніх координаційних комплексів триетаноламінперхлорато(трифлато)металу, а також систем 88098 4 та/або УФ-абсорбер, такий як похідна бензотриазолу, та/або діоксид титану, та/або крейду. 5. Система стабілізатора за п.4, яка відрізняється тим, що просторово утрудненим аміном (HALS) є NOR-HALS-сполука. 6. Система стабілізатора за п.5, яка відрізняється тим, що NOR-HALS-сполука являє собою NORHALS-сполуку на основі триазину. 7. Система стабілізатора за одним із пп.1-6, яка відрізняється тим, що додатково містить гліцери8 новий етер та/або естер, R OCH2CH(OH)CH2OH 8 або R CO2CH2CH(OH)CH2OH та/або похідну діета9 ноламіну R -[C(O)]d-N(C2H4OH)2 або 8 9 R OCH2CH(OH)CH2-[C(O)]d-N(C2H4OH)2, або R N(OH)(CH2)2(CH2)3-[C(O)]d-N(C2H4OH)2 та/або парафінсульфат(або сульфонат)-сіль С12-С18-алкіл(О)d'-SО3 Na, Li, К та/або поліоксіалкілен формули (F) R8-O-[CH(R10)-CH2-O-]a-[CH2 -[CH(OH)] b-CH2-O]c-[C(O)] -R 9 d'' (F) , де 8 кожен R незалежно один від одного означає Н, С1-С24-алкіл, С2-С24-алкеніл, СН2=СН-С(О) або СН2=ССН3-С(О); 9 кожен R незалежно один від одного означає С1С24-алкіл, С2-С24-алкеніл, (СН2)2ОН, СН2-СООН або N(C1-С8-алкіл)3Наl, 10 R означає Н або СН3, Hal означає Сl, Вr або І; а означає ціле число, яке більше або дорівнює 2, b означає ціле число від 1 до 6 та с, d, d', d", незалежно один від одного означають 0 або 1. 8. Композиція, що містить синтетичний полімер та систему стабілізатора за одним із пп.2-7. 9. Композиція за п.8, яка відрізняється тим, що синтетичним полімером є хлорвмісний полімер, переважно ПВХ. 10. Композиція за п.9, яка відрізняється тим, що хлорвмісним полімером є непластифікований, пластичний, суспензійний або емульсійний ПВХ. 11. Композиція за одним із пп.8-10, яка відрізняється тим, що у перерахунку на 100 мас. ч. синтетичного полімеру вона містить від 0,001 до 1,0 мас.ч. внутрішнього комплексу (А). 12. Композиція за одним із пп.8-11, яка відрізняється тим, що вона містить від 0,01 до 10 мас. ч. просторово утрудненого аміну та/або NOR-HALSсполуки, та/або УФ-абсорбера, та/або діоксиду титану. 13. Композиція за одним із пп.8-12, яка відрізняється тим, що вона містить синтетичний полімер у вигляді пластичного ПВХ та систему стабілізатора у вигляді 1,4-циклогександиметанолдигліцидилового етеру. стабілізаторів, що містять внутрішні комплекси. Крім того винахід стосується вибраних внутрішніх комплексів, а також їх одержання. 5 Як відомо, галогенвмісні синтетичні матеріали або одержані з них формовані маси схильні до розщеплення або розкладання при термічній обробці або опроміненні активними променями, наприклад, ультрафіолетом. З метою стабілізації, наприклад, ПВХ перед їх переробкою до цього часу на практиці використовували стабілізатори, що містять важкі метали, на основі Cd, Pb, Sn та Zn або токсикологічно менш шкідливі метали, такі як барій. У цих випадках і без того шкідливий вплив - з огляду на покращену здатність до всмоктування та сумісність з організмом теплокровних тварин - через переведення в органічні сполуки металів на основі жирних кислот, наприклад, лаурати, стеарати та олеати, або через трансформацію в органопохідні (металорганічні сполуки), зокрема у випадку олова, додатково збільшується. Зокрема в останньому випадку шляхом алкілювання металу при одержанні стійкого до гідролізу навіть у метаболічних умовах металвуглецевого зв'язку утворюється стійка до впливу шлункового соку система, що здатна подолати бар'єр кров-мозок, щоб розгорнути свій можливий нейротоксичний потенціал. Ця проблематика стосується не лише застосування готових виробів із ПВХ, а і їх виробників, які використовують такі стабілізатори, що містять важкі метали, в ПВХ-субстратах. Крім того це стосується також виробників цих стабілізаторів, які вводять такі сполуки, що містять важкі метали, в ці стабілізатори. Поряд із токсичним впливом на організм теплокровних тварин ці метали та їх (органічні) сполуки або органосполуки проявляють "екотоксикологічний вплив", тобто шкідливий вплив на риб, раків та інших морських і річкових організмів; див. перелік "List of Priority Hazardous Substances", затверджений на третій Північній конференції (NordseeKonferenz, Den Haag, 3/1990). У цьому переліку поряд із свинцем, кадмієм, миш'яком та ртуттю зазначений також цинк, див. також директиву 2000/60/EG (перелік пріоритетних речовин у області водної політики - останнє перевидання 11/2001) та "Progress Report" п'ятої Північної конференції (Nordseekonferenz, Bergen, 3/2002), в якому зазначено, що зокрема у випадку цинку поставлена ціль не була досягнута. Крім того у постанові про осад при стічних вод Федерального відомства з охорони навколишнього середовищу (BGBI. I S. 1492, останнє перевидання від 25.04.2002) для важких металів, а саме Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Hg та Zn, були визначені максимальні кількості. Неорганічні солі важких металів існуючими у природі механізмами біометилювання також можуть бути перетворені на отруйні нейротоксичні сполуки. При цьому особливу увагу слід звертати на сполуки триметилсвинця та триметилолова. Органічні стабілізатори на основі елементів С, Η, Ν, Ο при спалюванню сміття перетворюються на СО2, Н2О та сполуки амонію, які всі разом є біосумісними. На противагу цьому сполуки важких металів не розкладаються, тому вони є стійкими. Тому заміна стабілізаторів, що містять важкі метали, на органічні сполуки є важливим внеском у досягнення поставлених цілей. У Великобританії 88098 6 та Данії наприкінці 2002 та відповідно 2003 року заборонили використання Pb-стабілізаторів у ПВХтрубах. У Данії ця заборона додатково пов'язана з обов'язковою вимогою замість Рb-стабілізаторів не використовувати Sn-стабілізатори. Інші країни, такі як Швеція, Норвегія або Фінляндія, також хочуть ввести цю заборону. Введення заборони на використання РЬ на території всього ЄС на даний момент обговорюється відповідними установами. Тому існує потреба у органічних ("зелених") стабілізаторах, які не містять сполуки(сполук) важких металів або інших токсикологічно небезпечних сполук металів, зокрема повністю не містять свинцю, олова та барію. Солі лужних або лужноземельних металів та перхлорної кислоти в присутності металевих мил представляють собою давно відомі співстабілізатори для пластичних ПВХ, зокрема у сфері транспортних засобів, причому їх додавання має уповільнювати зафарбовування ВПХ у поліуретанових формованих виробах (JP 59184240, JP 6219732, JP 03097748, US 4957954, ЕР 273766 A, JP 03126745). Пізніше з'ясували, що додавання неорганічних перхлоратів сприяє покращенню ефективності органічно стабілізованого (що не містить важких металів =Zn та Рb) непластифікованого ПВХ (ЕР 768336 А2). Інший неорганічний стабілізатор, що містить сіль перхлорної кислоти, відомий також із Японії. При цьому йдеться про аніонмодифікований гідротальцит. Залежно від значущості його також використовують у пластичних ПВХ (ЕР 522810 А2). Нещодавно з'явилися дві заявки, що описують можливість заміни неорганічних солей перхлорної кислоти онієвими або зокрема амонієвими солями перхлорної кислоти (DE 10160662 А1, DE 10214152 А1). Дві інші японські заявки також стосуються застосування в області ПВХ; вони описують зокрема також перхлорат триетаноламонію (TEA) (JP 61009451) або поверхнево-активні перхлорати триалкілетаноламонію (JP 1090242), які можуть бути використані як антистатики. Поряд з цим існує ще одна велика група японських патентів, які заявляють застосування поверхневоактивних перхлоратів тетраалкіламонію як компонентів антистатику в ПВХ. У цьому зв'язку слід згадати також DE 2540655 А та публікацію під редакцією S. RIETHMAYER в Gummi, Asbest, Kunststoffe (GAK), [4], 298-308 (1973). Інші модифікація (на неорганічній основі) лужних солей перхлорної кислоти можлива шляхом додавання гідроксиду кальцію (DE 10124734 А1). Цю суху суміш одержують способом „in situ" з водного розчину солі перхлорної кислоти та спаленого вапна. Крім того відомим є спосіб змішування меламіну та гідантоїну із солями перхлорної кислоти та використання цих сумішей як ПВХтермостабілізаторів (JP 53016750). Однак у наведених там прикладах здебільшого використовують великі кількості пластифікатора або також великі кількості стеарату кальцію чи неорганічних наповнювачів. Крім того ці системи є непридатними для стабілізації непластифікованих ПВХ. 7 Крім того відомими є утворення комплексів первинних алканоламінів та глютамату або сульфату цинку. В ЕР 394547 А2 описані системи стабілізаторів для ПВХ, що містять рідкі комплекси солей лужних або лужноземельних металів і перхлорної кислоти, що як компоненти містять поліоли. N-вмісні поліоли як комплексні ліганди та комплекси у твердій формі не заявлені. Крім того відомим є застосування алканоламінів разом із солями перхлорної кислоти як ПВХ-термостабілізаторів (WO 02/48249). Однак тверді розчини або комплекси чи навіть внутрішні комплекси там не описані. Крім того заявленим є застосування розчинів солей металів та перхлорної кислоти в гліколях або гліколевих етерах як компонентів стабілізаторвів (WO 94/24200). Крім того у патентах неодноразово описані абсорбати солей лужних або лужноземельних металів та перхлорної кислоти, нанесені цеоліти або силікат кальцію, наприклад, в ЕР 768336 А2 та US 5034443, а також в US 5225108. Однак всі вони перераховані в ЕР 1404756 А1 як компоненти стабілізаторів. Всі ці публікації мають численні недоліки: 1. Майже всі неорганічні солі перхлорної кислоти плавляться при температурі понад 250°С, здебільшого понад 300°С, а потім плавляться з розкладанням. Тому у полімерному субстраті вони диспергуються неоднорідно та важко розчиняються. Крім того у готових формованих виробах дуже часто через свій відповідний гранулометричний склад вони утворюють краплинки та включення. Тонке подрібнення солей перхлорної кислоти, яке може допомогти в даному випадку, технологічно є дуже складним процесом. 2. Неорганічні солі перхлорної кислоти у більшості випадків є гігроскопічними та спікаються або склеюються при зберіганні Це проявляється в тому, що перхлорат магнію використовують навіть як сушильний агент. 3. Неорганічні солі перхлорної кислоти на носіях, таких як силікат кальцію або цеоліти, не можуть бути застосовані універсально. За допомогою таких добавок неможливо одержати продукти із прозорого непластифікованого ПВХ. 4. Водні розчини або розчини цих солей у органічному розчиннику загалом можуть бути одержані, однак, з одного боку, вода у системі стабілізаторів спричиняє несумісність та внутрішню реакцію в полімері, а також утворення бульбашок. З іншого боку, додавання органічних розчинників в непластифікований ПВХ знижує температуру за Віка (80°С), а також при здійсненні екструзії та каландрування спричиняє утворення леткого органічного пару (VOC-проблематика). 5 Певні органічні солі прехлорної кислоти, а саме первинні,вторинні та третинні хлорати аміну через свою схильність до спонтанного розкладення як NH-перхлорати є небезпечними у обробці, причому перхлорат амонію як останній член цього ряду може бути застосований навіть як компонент ракетного палива. Крім того перхлорати аміну з огляду на їх температуру плавлення є неоптимальними. Четвертинні перхлорати амонію не були попередньо описані як термостабілізатори для 88098 8 ПВХ, однак як такі вони мають дуже невиразні властивості. 6. Аміни, які лежать в основі перхлоратів аміну, загалом в ПВХ проявляють деградувальну активність (наприклад, естери нікотинової кислоти, формамід та триоктиламін). Четвертинні перхлорати амонію, які пропонують використовувати як ПВХ-антистатики та у відношенні яких згадується їх термостабілізуючий вплив на ПВХ, розглядаються скептично, оскільки було виявлено, що саме цей клас сполук проявляє термодеградувальну активність в ПВХ. Таким чином задача даного винаходу полягала у одержанні композицій та систем стабілізаторів, які б принаймні частково усували недоліки рівня техніки. Задача вирішується за допомогою композиції, що містить щонайменше один синтетичний полімер та щонайменше один полімерний внутрішній координаційний комплекс триетаноламінперхлорато(трифлато)металу з мономерною одиницею формули (А): (A) причому Mt означає Li, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ва та Zn; An означає ОСIO3 або OS(O2)CF3 та q означає 1 або 2. Крім того задача вирішується за допомогою системи стабілізаторів для синтетичних полімерів, що містить один полімерний внутрішній координаційний комплекс триетаноламінперхлорато(трифлато)металу з мономерною одиницею формули (А): (A) причому Mt означає Li, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ва та Zn; An означає ОСIO3 або OS(O2)CF3 та q означає 1 або 2. З'ясували, що внутрішні комплекси (А) згідно з винаходом принаймні частково не проявляють описані в пунктах 1-6 недоліки. Нові сполук часто мають високу температуру спалаху, а плавляться при більш низьких температурах без розкладання Температура плавлення становить понад 80°С, однак здебільшого менше 200°С, тобто вона не впливає негативно на температуру за Віка (80°С) готового формованого виробу, причому сполуки розплавляються при зазначених температурах однорідно, завдяки чому вдається уникнути утворення краплин та включень твердих частинок. Таким чином можуть бути одержані вироби із прозорого ПВХ. При цьому забезпечується гомогенний розподіл продукту при гарячому змішуванні Порошкові суміші через недостатню гігроскопічність є 9 неклейкими, не спікаються, не злипаються та є рухомими. Продукти можна зберігати на відкритому повітрі без зниження їх якості. Тверді речовини не містять кристалів з гострими краями, тому при переробці вони не є абразивними. Шляхом включення у стабільну структуру (металеву структуру або аза-клітку) групу перхлорату флегматизують. Термостабілізуюча дія цих внутрішніх комплексів, особливо у формі дво- та трикомпонентних комбінацій із агентом, що покращує початкове забарвлення (AFV), та акцепторами хлороводню (SCV) значно підвищений особливо по відношенню до сполук рівня техніки (SdT). Ці властивості продукту є несподіваними. Внутрішні комплекси перхлорато-ТЕА (TEA= триетаноламін) літію, натрію, стронцію та барію описані в J.G. VERKADE et.al., Inorg. Chem. 33, 2137 (1994). Для частини цих внутрішніх комплексів навіть був здійснений рентгеноструктурний аналіз (РСА). У випадку внутрішніх комплексів натрію та барію одержують таку стехіометрію: [(TEA)NaOCIO3]n та [(ТЕА)2Ва(ОСІО3)2]2, причому із РСА одержують ступінь олігомеризації та полімеризації. Внутрішні комплекси не містять води. У випадку внутрішнього комплексу натрію (в даному тексті скорочено позначений ТЕАР) при температурі спалаху 129130°С в результаті РСА одержують таку картину: катіон Na у координаційній сфері має 4 ліганди, ТЕА-група проявляє активність 4-зубчастного, не3 перкритого κ-Ν О -ліганду, дві перекриті, ТЕАгрупи, що не утворюють комплекс, (μ-ліганди) та один монодентатний аніон перхлорату. При цьому для натрію одержують загальне координаційне число 7. Оскільки аніон перхлорату виступає у ролі перхлорату-ліганду, ці речовини належать до класу внутрішньокомплексних сполук. Несподівано з'ясували, що такі внутрішні комплекси у системах стабілізаторів придатні для синтетичних полімерів та можуть бути використані у композиції з ними. Переважно під синтетичним полімером розуміють полімер, зокрема ПВХ. Завдяки своїй особливій придатності до використання надалі при описі галогенвмісних полімерів мова йтиме про ці сполуки. Однак слід наголосити, що в рамках даного винаходу можуть бути стабілізовані також негалогенвмісні синтетичні полімери. Тому придатність такої комплексної структури є несподіваною, оскільки згідно з рівнем техніки (D.S.VAN ES in Catalytic Heat Stabilisers: Fact or Fiction? - 9th. Intern. PVC Conf., Brighton, Apr. 2005) стверджують, що солі перхлорної кислоти лише в тому випадку ефективно стабілізують ПВХ, якщо вони містять "голий" аніон перхлорату, а також „голий" катіон металу. Це можна прирівняти до некоординованих аніонів перхлорату та некоординованого катіону металу, що також не узгоджується із зображеною структурною ознакою (А). Всі сполуки згідно з винаходом є твердими речовинами та як комплексні ліганди містять TEA як третинний алканоламін . Крім того з'ясували, що ці спеціальні властивості ТЕА-лігандів при введенні додаткових метильних груп (перехід від третинного алканоламіну TEA до третинного алканоламіну ТІРА) настільки змінюють цю властивість комплексоутворення, що 88098 10 спроба одержати та ізолювати тверді гомологічні ТІРА-комплекси зазнає невдачі. Крім того неможливим є також введення єдиної метильної групи або довго ланцюгового (поверхнево-активного) залишку в ТЕА-ліганди, оскільки і тут на заваді стає стабільна (кліткова) структура внутрішнього комплексу. Іншим предметом даного винаходу є внутрішні комплекси формули (А), як зазначено вище, причому Mt означає Li, Na або Са; q означає 1 або 2 та An означає ОСІО3 або OS(O2)CF3; переважно Mt означає Li, Na; q означає 1 та An означає ОСIO3. Ще одним предметом даного винаходу є внутрішні комплекси, в яких Mt означає Са та q означає 2. Нижче наведені такі внутрішні комплекси (причому використовують такі скорочення: перхлорато =Рс та трифлато =Tf), [(TEA)NaPc][A-1], [(TEA) NaTf][A-2], [(TEA) LiPc][A-3], [(TEA)LiTf][A-4], [(TEA) KPc][A-5], [(TEA)KTf][A-6], [(TEA)2Mg(Pc)2][A-7], [(TEA)2Mg(Tf)2][A-8], [(TEA)2Ca(Pc)2][A-9], [(TEA)2Ca(Tf)2][A-10], [(TEA)2Sr(Pc)2][A-11], [(TEA)2Sr(Tf)2][A-12], [(TEA)2Zn(Pc)2][A-13], [(ΤΕΑ)2(Ζn/Tf)2][A-14], [(TEA)2Ba(Pc)2][A-15], [(TEA)2 Ba(Tf)2][A-16]. Внутрішньокомплексні сполуки (А) згідно з винаходом використовують у галогенвмісному полімері переважно у кількості від 0,001 до 5 частин на сотню (ч.с.), особливо переважно від 0,01 до 3ч.с. та найбільш переважно від 0,01 до 2ч с. Внутрішньокомплексні сполуки (А) можуть бути комбіновані, як описано нижче, з такими групами сполук: лінійний або циклічний уреїд та/або естер поліамінокротонової кислоти та/або ціанаміди формул (В-1) і (В-2) та/або дигідропіридини формул (С-1) і (С-2): та а також та в яких X означає О або S; Y означає CH2CN, Ζ означає Η або Υ та Ζ утворюють член містку CH25 6 1 2 C=NH, CR =C-NHR або R R C. 1 2 R , R незалежно один від одного означають Н, С1-С22-алкіл, циклогексил, (мет)аліл, олеїл, фе 11 ніл, бензил, фенетил, (тетрагідро)нафтил, мет(або 1a ет)оксипропіл(або етил), CH2-CHOH-R , CH21a CHOH-CH2X'R ; X' означає О або S; 1a R означає Н, С1-22-алкіл, циклогексил, (мет)аліл, олеїл, феніл, бензил, фенетил, (тетрагідро)нафтил або мет(або ет)оксипропіл(або етил); 3 R означає нерозгалужений або розгалужений С2-С20-алкілен, який може бути перерваний 1-4 атомами кисню або сірки та/або заміщений 1-4 ОН-групами, або диметилол-циклогексан-1,4-діїл, поліетилен( або -пропілен)гліколь-α,ω-діїл (переважно полі означає від тетра до дека), полігліцерил -α,ω-діїл (переважно полі означає від тетра до дека) або гліцерин-триїл, триметилолетан(або пропан)-триїл, пентаеритрит-три(або -тетра)їл, бістриметилолетан(або -пропан)-три(або -тетра)їл, дигліцерин-три(або тетра)їл, тетрит-тетраїл, тригліцерин-три(або -тетра, -пента)їл, пентит-пентаїл, дипентаеритрит-пента(або -гекса)їл та гекситгексаїл; n означає 2, 3, 4, 5 або 6; 5 R означає Η або (С3-С10-алкіліден)1/2; причому цей алкіліден може бути перерваний до 2 атомів кисню або може містити до 2 замісників, незалежно вибраних із групи, що включає ОН, феніл та гідроксифеніл; 6 R означає Н, гідрокси-С2-С4-алкіл, 3-С1-С10алкокси-2-гідроксипропіл або від моно-до тригідрокси-, від моно- до три-С1-С4-алкіл- та/або від монодо три-С1-С4-алкоксифеніл, аліл, від моно- до тризаміщений феніл; 7 7' R , R незалежно один від одного означають розгалужений та нерозгалужений С1-С4-алкіл, феніл, циклогексил; n W означає СО2СН3, СО2С2Н5, СО2 С12Н25 або n CO2C2H4-S- C12H25; L, Τ означає незаміщений C1-12-алкіл; а також m та n' означають цілі числа від 0 до 20; k означає 0 або 1; та R та R` незалежно один від одного означають етилен, пропілен, бутилен або алкілен- або цикло" алкіленбісметиленову групу типу-(СрН2р-Х -)tCpH2p-, причому ρ означає ціле число від 2 до 8, t означає " ціле число від 0 до 10 та Х означає кисень або сірку. Зазначені у дужках залишки є альтернативними залишками, так, наприклад, поліетилен(або пропілен)гліколь означає поліетиленгліколь або поліпропіленгліколь. Це стосується також інших залишків. Крім того несподіваним виявився той факт, що комбінація внутрішніх комплексів (А) та амінокротонатів або дигідропіридинів (В-2, С-1, С-2) покращує показник прозорості. Так, наприклад, при використанні компонентів рецептур, які надають прозорості, вдається досягти показника прозорості понад 90%. Нижче наведені переважні визначення замісників, коротких формул та індексів: У випадку (В-1) в усіх варіантах X означає О або S. У випадку лінійних уреідів Υ означає CH2CN, а Ζ означає Н. Під циклічними уреїдами у випадку 6(4)-імінобарбітурових кислот член містку Υ-Ζ означає CH2-C=NH, у випадку аміноурацилів 88098 12 5 6 член містку Y-Z означає CR =C-NHR та у випадку 1 2 гідантоїнів член містку Y-Z означає R R C. У випадку (В-2) n означає 2, 3, 4, 5 або 6. 1 2 Замісники R та R можуть означати С1-С22алкіл, а саме метил, етил, пропіл, бутил, пентил, гексил, гептил, октил, ноніл, децил, ундецил, додецил, тридецил, тетрадецил, пентадецил, гексадецил, гептадецил, октадецил, нонадецил, ейкозил, генейкозил та докозил, причому ці залишки можуть бути розгалуженими або нерозгалуженими. Перевагу надають С1-С8-алкілу, причому особливу перевагу надають метилу, етилу, пропілу та 1 2 бутилу. Крім того R та R можуть означати циклогексил, (мет)аліл, олеїл, феніл, бензил, фенетил, метоксиетил, етоксиетил, метоксипропіл та етоксипропіл. Перевагу надають алілу та фенетилу, циклогексилу, бензилу, метоксипропілу та етоксипропілу, особливу перевагу - циклогексилу, бензилу, метоксипропілу та етоксипропілу. Переважно X означає О та особливо переваж1 2 1a но R означає СН3 та R означає СН2-CHOH-R , 1a причому R переважно означає Н, СН3, С2Н5 або 2 1a 1a R означає СН2-СНОН-CH2OR , причому R переважно означає Η або С1-С10-алкіл та аліл. С1-С10-алкіл містить, наприклад, метил, етил, н-пропіл, ізопропіл, н-бутил, ізобутил, втор-бутил, трет-бутил, гексил, гептил, октил, 2-етилгексил, ноніл, децил, неодецил. 5 R означає водень або (С3-С10-алкіліден)1/2 індекс ½ означає, що при цьому йдеться про біспродукти, тобто про алкіліден-біс-6-аміноурацили. Як алкіліденові групи слід назвати етиліден, пропіліден, бутиліден, пентиліден, гексиліден, гептиліден, октиліден, ноніліден та дециліден, а також саліциліден та цинаміліден. Це стосується лінійних та розгалужених представників. Перевагу надають пропілідену, гексилідену, гептилідену та октилідену Особливу перевагу надають гексилідену та гептилідену. 6 Замісник R означає водень та гідрокси-С2-С4алкіл. Остання група містить 2-гідроксиетил, 2- та 3-гідроксипропіл, а також 2-, 3- та 4-гідроксибутил. Перевагу надають 2-гідроксиетилу, а також 2- та 3гідроксипропілу. Особливу перевагу надають водню. 6 Крім того R означає аліл або 3-С1-С10алкокси-2-гідроксипропіл. Сюди належать 3метокси-, 3-етокси-, 3-пропокси-, 3-бутокси-, 3пентокси-, 3-гексокси-, 3-гептокси-, 3-октокси-, 3нонокси- та 3-декокси-2-гідроксипропіл. Перевагу надають алілокси-, 3-бутокси-, 3-октокси- та 3декокси-2-гідроксипропілу. 6 У випадку замісників R означає також моно- тризаміщений феніл, причому замісниками можуть бути гідрокси, та/або С1-С4-алкіл та/або С1-С4алкокси, а також комбінація гідрокси та метилу, етилу, пропілу і бутилу, а також гідрокси та метокси, етокси, пропокси і бутокси. Переважними замісниками є залишки гідрокси, метилу, бутилу, метокси та етокси. Особливу перевагу надають гідрокси- та метоксигрупам. Перевагу надають моно- та дизаміщенню. Особливу перевагу надають моно заміщенню. При багаторазовому заміщенні особливу перевагу надають також комбінації гідрокси та мет(ет)окси або гідрокси та мономети 13 лу або диметилу, а також комбінаціям метилу, етилу, пропілу і бутилу та метокси, етокси, пропокси і бутокси. Зокрема слід назвати: 2-, 3- та 4гідроксифеніл; 2-гідрокси-4-метилфеніл; 2гідрокси-5-метилфеніл; 2-гідрокси-5-третбутилфеніл; а також 2-, 3- та 4-мет(ет)оксифеніл. Сполуки (В-1) можуть існувати як гідрати. Переважним є варіант, згідно з яким Υ та Ζ означа5 6 1 ють CR =C-NR ; особливо переважно R та/або 2 R метил. Гідрати можуть, наприклад, існувати у вигляді напівгідратів, півторагідратів або дигідратів. Циклоуреїди з високою температурою плавлення (Т.сп.: >180°С) переважно використовують у подрібненій формі (розмір частинок

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Stabilizer system for synthetic polymers based on triethanolamine perchlorato(triflato) metal inner coordination complex and composition containing thereof

Автори англійською

Wehner Wolfgang, Dave Trupti, Wannemacher Thomas

Назва патенту російською

Система стабилизатора для синтетических полимеров на основе полимерного внутреннего координационного комплекса триэтаноламинперхлорато(трифлато)металла и композиция, которая ее содержит

Автори російською

Венер Вольфганг, Дейв Трапти, Ваннемахер Томас

МПК / Мітки

МПК: C08K 5/00

Мітки: комплексу, містить, координаційного, основі, система, композиція, синтетичних, триетаноламінперхлорато(трифлато)металу, полімерів, стабілізатора, внутрішнього, полімерного

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/47-88098-sistema-stabilizatora-dlya-sintetichnikh-polimeriv-na-osnovi-polimernogo-vnutrishnogo-koordinacijjnogo-kompleksu-trietanolaminperkhloratotriflatometalu-ta-kompoziciya-shho-mistit.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Система стабілізатора для синтетичних полімерів на основі полімерного внутрішнього координаційного комплексу триетаноламінперхлорато(трифлато)металу та композиція, що її містить</a>

Подібні патенти