Застосування сполуки, що містить кремній, як осушувача поліолефінових композицій

Номер патенту: 96294

Опубліковано: 25.10.2011

Автори: Султан Бернт-Аке, Фагрелл Ола, Карлссон Роджер

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Застосування сполуки, що містить кремній, як осушувача поліолефінової композиції, яка містить здатний до структурування поліолефін зі здатними до гідролізу групами силану, та додатково містить каталізатор ущільнення силанолу, де сполука, що містить кремній, має структуру відповідно до формули

(R1)x[Si(R2)y(R3)z]m,    (I)

де

R1, що може бути таким же або відмінним, якщо присутня більше ніж одна така група, є монофункціональним або, якщо m=2, є біфункціональним залишком гідрокарбілу, що містить від 1 до 100 вуглецевих атомів, необов'язково включаючи гетероатомні замісники;

R2, що може бути таким же або відмінним, якщо присутня більше ніж одна така група, є залишком гідрокарбілоксу, що містить від 1 до 100 вуглецевих атомів;

R3 є -R4SiR1pR2q, де

р є від 0 до 3,

q є від 0 до 3,

при умові, що р + q є 3, та

R4 є -(CH2)rYs(CH2)t-, де r та t незалежно є від 1 до 3, s є 0 або 1, та Y є дифункціональною гетероатомною групою, вибраною з -О-, -S-, -SO-, -SO2-, -NH-, -NR1- або -PR1-, де R1 та R2 є такими, як попередньо визначено; та

х є від 0 до 3, у є від 1 до 4, z є 0 або 1, при умові, що х + у + z = 4;

та m = 1 або 2.

2. Застосування згідно з п. 1, яке відрізняється тим, що у формулі для сполуки, що містить кремній:

R1, що може бути таким же або відмінним, якщо присутня більше ніж одна така група, є алкіловою, арилалкіловою, алкілариловою або ариловою групою, що містить від 1 до 30 вуглецевих атомів, при умові, що, якщо присутня більше ніж одна група R1, загальна кількість вуглецевих атомів груп R1 є якнайбільше 60; та R2, що може бути таким же або відмінним, якщо присутня більше ніж одна така група, є алкокси, арилокси, алкіларилокси або арилалкілоксигрупа, що містить від 1 до 15 вуглецевих атомів, при умові, що якщо присутня більше ніж одна група R2, загальна кількість вуглецевих атомів в алкіловій частці груп R2 є якнайбільше 40.

3. Застосування згідно з п. 1 або 2, яке відрізняється тим, що у формулі для сполуки, що містить кремній:

R1 є лінійною або розгалуженою від С6- до С22-алкіловою групою.

4. Застосування згідно з будь-яким з попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що у формулі для сполуки, що містить кремній:

R2 є лінійною або розгалуженою від С1- до С10- алкоксигрупою.

5. Застосування згідно з будь-яким з попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що у формулі для сполуки, що містить кремній:

x = l, y = 3, z = 0 та m = 1.

6. Застосування згідно з будь-яким з попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що сполука, що містить кремній, включає гексадецилтриметоксисилан.

7. Застосування згідно з будь-яким з попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що кількість сполуки, що містить кремній, є від 0,001 до 5 % мас. загальної композиції.

8. Застосування згідно з будь-яким з попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що здатний до структурування поліолефін зі здатними до гідролізу групами силану включає поліетилен зі здатними до  гідролізу групами силану.

9. Застосування згідно з п. 8, яке відрізняється тим, що в здатному до структурування поліолефіні зі здатними до гідролізу групами силану групи силану присутні в кількості від 0,001 до 15 % мас.

10. Застосування згідно з будь-яким з попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що каталізатор ущільнення силанолу включає органічну сульфокислоту.

11. Застосування згідно з п. 10, яке відрізняється тим, що каталізатор ущільнення силанолу включає органічну сульфокислоту, що містить 10 С-атомів або більше, сульфокислота також містить принаймні одну ароматичну групу.

12. Застосування згідно з п. 10 або 11, яке відрізняється тим, що каталізатор ущільнення силанолу включає органічну сульфокислоту, що містить структурний елемент:

Аr (SO3H)x    (II)

з Аr, що є ариловою групою, що може бути заміщена або незаміщена, та х є принаймні 1.

13. Застосування згідно з п. 12, яке відрізняється тим, що у формулі (II) Аr заміщений принаймні однією від С4- до С30- гідрокарбіловою групою, і в цілому каталізатор ущільнення силанолу містить від 10 до 200 С-атомів.

14. Застосування згідно з будь-яким з пп. 10-13, яке відрізняється тим, що композиція має швидкість потоку розплаву MFR21, визначену при 190 °С при навантаженні 21,6 кг, 50 г/10 хв або більше після екструдації при будь-якій температурі в діапазоні від 20 до 240 °С.

15. Застосування згідно з будь-яким з пп. 10-14, яке відрізняється тим, що швидкість потоку розплаву MFR21 композиції, визначена при 190 °С при навантаженні 21,6 кг, після екструдації при будь-якій температурі в діапазоні від 140 до 240 °С є 90 % або більше швидкості потоку розплаву MFR21, визначеної при 190 °С при навантаженні 21,6 кг тієї ж самої композиції без каталізатора ущільнення силанолу.

Текст

1. Застосування сполуки, що містить кремній, як осушувача поліолефінової композиції, яка містить здатний до структурування поліолефін зі здатними до гідролізу групами силану, та додатково містить каталізатор ущільнення силанолу, де сполука, що містить кремній, має структуру відповідно до формули 1 2 3 (R )x[Si(R )y(R )z]m, (I) де 1 R , що може бути таким же або відмінним, якщо присутня більше ніж одна така група, є монофункціональним або, якщо m=2, є біфункціональним залишком гідрокарбілу, що містить від 1 до 100 вуглецевих атомів, необов'язково включаючи гетероатомні замісники; 2 R , що може бути таким же або відмінним, якщо присутня більше ніж одна така група, є залишком гідрокарбілоксу, що містить від 1 до 100 вуглецевих атомів; 3 4 1 2 R є -R SiR pR q, де р є від 0 до 3, q є від 0 до 3, при умові, що р + q є 3, та 4 R є -(CH2)rYs(CH2)t-, де r та t незалежно є від 1 до 3, s є 0 або 1, та Y є дифункціональною гетероатомною групою, вибраною з -О-, -S-, -SO-, -SO2-, 1 1 1 2 NH-, -NR - або -PR -, де R та R є такими, як попередньо визначено; та х є від 0 до 3, у є від 1 до 4, z є 0 або 1, при умові, що х + у + z = 4; та m = 1 або 2. 2. Застосування згідно з п. 1, яке відрізняється тим, що у формулі для сполуки, що містить кремній: 2 3 96294 4 ущільнення силанолу включає органічну сульфокислоту. 11. Застосування згідно з п. 10, яке відрізняється тим, що каталізатор ущільнення силанолу включає органічну сульфокислоту, що містить 10 С-атомів або більше, сульфокислота також містить принаймні одну ароматичну групу. 12. Застосування згідно з п. 10 або 11, яке відрізняється тим, що каталізатор ущільнення силанолу включає органічну сульфокислоту, що містить структурний елемент: Аr (SO3H)x (II) з Аr, що є ариловою групою, що може бути заміщена або незаміщена, та х є принаймні 1. 13. Застосування згідно з п. 12, яке відрізняється тим, що у формулі (II) Аr заміщений принаймні однією від С4- до С30- гідрокарбіловою групою, і в цілому каталізатор ущільнення силанолу містить від 10 до 200 С-атомів. 14. Застосування згідно з будь-яким з пп. 10-13, яке відрізняється тим, що композиція має швидкість потоку розплаву MFR21, визначену при 190 °С при навантаженні 21,6 кг, 50 г/10 хв або більше після екструдації при будь-якій температурі в діапазоні від 20 до 240 °С. 15. Застосування згідно з будь-яким з пп. 10-14, яке відрізняється тим, що швидкість потоку розплаву MFR21 композиції, визначена при 190 °С при навантаженні 21,6 кг, після екструдації при будьякій температурі в діапазоні від 140 до 240 °С є 90 % або більше швидкості потоку розплаву MFR21, визначеної при 190 °С при навантаженні 21,6 кг тієї ж самої композиції без каталізатора ущільнення силанолу. Даний винахід відноситься до використання сполуки, що містить кремній в якості осушувача поліолефінових композицій. Поліолефінові композиції часто включають кілька полімерних компонентів, як, наприклад, смоли поліолефіну з різними властивостями, такими як різними молекулярними масами або різним вмістом сомономеру. Крім того, органічні та/або неорганічні домішки, такі як стабілізатори, звичайно присутні в складі поліолефінової композиції. Сутність та кількість цих поліолефінових смол та цих домішок залежать від того, для якого саме використання розроблена поліолефінова композиція. Кожен з різних компонентів поліолефінової композиції, може містити незначну кількість води. На стадії змішування різні компоненти поєднуються й формується остаточна суміш. Вода, що присутня в декількох компонентах, також додається па стадії змішування. Відомо, що здатні до структурування поліолефіни за допомогою таких домішок поліпшують властивості поліолефіну, такі як механічна міцність та хімічна теплостійкість. Структурування може бути виконане ущільненням груп сіланолу, що містяться у поліолефіні, що може бути досягнуто гідролізацією груп сілану. Сполука сілану може бути представлена в якості здатної до структурування групи, наприклад, трансплантуванням сполуки сілану до поліолефіну, або сополімеризацією мономерів олефіну та групи сілану, шо містять мономери. Такі методи відомі, наприклад, з US 4,413,066, US 4,297,310, US 4,351,876, US 4,397,981, US 4,446,283 та US 4,456,704. Для структурування таких поліолефінів повинен використовуватись каталізатор ущільнення сіланолу. Звичайними каталізаторами є, наприклад, олово-органічні сполуки, типу дібутилолова ділаурату (DBTDL). Крім того, відомо, що процес структурування переважно здійснюється у присутності кислотних каталізаторів ущільнення сіланолу. На відміну від звичайних олово-органічних каталізаторів, кислотні каталізатори дозволяють структуруванню відбуватися швидко при кімнатній температурі. Такі кислотні каталізатори ущільнен ня сіланолу розкриті, наприклад, у WO 95/17463. На зміст цього документу здійснюються посилання. Якщо вода присутня на стадії змішування, гідролізація груп сілану присутня в смолі поліолефіну, і, вслід цього, починається структурування смоли. Однак, структурування протягом змішування, наприклад, в екструдері звичайно небажане, тому що це може призвести до труднощів на стадії змішування, наприклад, викликаних точним неконтрольованим збільшенням MFR сполуки, та може також негативно впливати на властивості складеної композиції. Тому бажано, щоб до стадії змішування та протягом неї компоненти та домішки поліолефінової композиції, що містять структуровані групи, містили настільки мало води, наскільки це можливо. Отже, мета даного винаходу - забезпечити осушувач для використання в поліолефінових композиціях, який дезактивує воду, присутню у композиції. В даний час було несподівано винайдено, що вищезгадана мета може бути досягнута при використанні сполуки, що містить кремній в якості осушувача для поліолефінової композиції. Тому даний винахід забезпечує використання сполуки, що містить кремній в якості осушувача для поліолефінової композиції, яка містить структуровані групи сілану, де сполука, що містить кремній, має структуру відповідно до формули 1 2 3 (R )x[Si(R )y(R )z]m (1) де 1 R , що може бути таким же або відмінним, якщо присутня більше, ніж одна така група, є монофункціональним, або, якщо m = 2 є біфункціональним, залишком гідрокарбілу, що включає від 1 до 100 вуглецевих атомів; 2 R , що може бути таким же або відмінним, якщо присутня більше, ніж одна така група, є залишком гідрокарбілоксу, що включає від 1 до 100 вуглецевих атомів; 3 4 1 2 R є -R SiR pR Q, де р є від 0 до 3, переважно від 0 до 2, 5 q є від 0 до 3, переважно від 1 до 3, з умовою, що р + q є 3, та 4 R є -(CH2)rYs(CH2)t- де r та t незалежно є від 1 до 3, s є 0 або 1, та Y є дифункціональною гетероатомною групою, вибраною з -О-, -S-, -SO-, -SO2-, 1 1 1 2 NH-, -NR - або -PR -, де R та R є в якості попередньо визначених; та х є від 0 до 3, у є від 1 до 4, z є 0 або 1, з умовою, що х + у + z = 4; та m = 1 або 2. Використання відповідно до винаходу приводить до поліпшеного поводження композицій поліолефіну на стадії змішування, тому що це робить можливим так зване "самовисихання" композиції. Осушувач використовується переважно для висушування, тобто видалення, води. Осушувач реагує з наявною в композиції водою. Після додавання осушувана до поліолефінової композиції ніякого вмісту вільної води, який можна вимірити, в композиції не існує. Змішування поліолефінової композиції краще зроблено екструзією. Знайдено, що в екструдері такі композиції поводяться дуже подібно до термопластичного матеріалу при екструзії, тобто фактично немає зниження рівня розплаву потоку при екструзії, і час утримання в екструдері значно зменшується, коли сполука, що містить кремній, використовується як осушувач, як описано вище. Переважно, якщо сполука, що містить кремній, має високу сумісність із полімерною композицією, що означає, що навіть після обробки композиції в підвищеній температурі протягом декількох годин основна частина сполуки, що містить кремній, не випаровується з композиції. Сумісність сполуки, що містить кремній, може бути пристосована від1 повідним вибором, особливо, групи R , яка повинна бути обрана досить великою та неполярною. Більш детально, переважно, якщо сполука, що містить кремній, є настільки сумісною з композицією, коли міститься в складі в початковій кількості, що відповідає 0.060 молям гідролізуючих груп на 1000 г композиції, після зберігання протягом 74 годин у повітрі при 60 C, усе ще є присутнім у композиції принаймні в кількості, що відповідає 0.035 молям гідролізуючих груп на 1000 г композиції. Крім того, переважно, якщо у формулі (І) для сполуки, що містить кремній: 1 R , що може бути таким же або відмінним, якщо присутня більше, ніж одна така група, є алкіловою, арилалкіловою, алкілариловою або ариловою групою, що містить 1 - 40 вуглецевих атомів, з умовою, що, якщо присутня більше, ніж одна група 1 1 R , загальна кількість вуглецевих атомів груп R є якнайбільше 60, і більш переважно: 1 R , що може бути таким же або відмінним, якщо присутня більше, ніж одна така група, є лінійною або розгалуженою С6- до С22-алкіловою, ще більш переважно є C8- to С20-алкіловою групою. Крім того, переважно, якщо у формулі (І) для сполуки, що містить кремній: 2 R , що може бути таким же або відмінним, якщо присутня більше, ніж одна така група, є алкоксова, арилоксова, алкіларилоксова або арилалкі 96294 6 локсова група, що містить 1-15 вуглецевих атомів, з умовою, що, якщо присутня більше, ніж одна 2група R , загальна кількість вуглецевих атомів в 2 алкілових частках груп R є якнайбільше 40, більш переважно, якщо: 2 R , що може бути таким же або відмінним, якщо присутня більше, ніж одна така група, є лінійною або розгалуженою від C1- до С10- алкоксовою, ще більш переважно - від C1- до C8- алкоксовою, ще більш переважно від -С1 до С4- алкоксовою, і найбільш переважно - метоксивою, етоксивою, пропоксивою або 1-бутоксивою групою. 1 2 Алкілові частки R та R можуть бути лінійними або розгалуженими. 1 2 R та R можуть включати гетероатомні заміс1 2 ники, однак, переважно, якщо R та R є вільними від будь-яких гетероатомних замісників. Переважно, якщо у формулі (І) для сполуки (C) х = 1. Крім того, переважно, якщо у формулі (І) у = 3. Далі, переважно, якщо у формулі (I) z = 0. Нарешті, переважно, якщо у формулі (I) m = 1. Переважними сполуками, що містять кремній, також є всі ті сполуки, які є комбінаціями будь-яких із вищезгаданих кращих втілень для будь-якого з параметрів формули (І). В особливо кращому втіленні, сполука, що містить кремній, включає, а більш переважно, складається з гексадецил триметокси сілану. Переважно, якщо кількість сполуки, що містить кремній, у поліолефіновій композиції є від 0.001 до 5 % ваги загальної композиції, більш переважно, від 0.01 до 2.5 % ваги загальної композиції й найбільш переважніше від 0.5 до 1.5 % ваги загальної композиції. Поліолефінова композиція, для якої вищеописана сполука, що містить кремній, використовується як осушувач, включає структурований поліолефін з гідролізованими групами сілану, і переважно, якщо включає каталізатор ущільнення сіланолу. Переважно, якщо каталізатором ущільнення сіланолу поліолефінової композиції є кислота Бронстеда, тобто є речовиною, яка діє як донор протонів. Такі кислоти Бронстеда можуть включати неорганічні кислоти, такі як сірчана кислота та соляна кислота, та органічні кислоти, такі як лимонна кислота, стеаринова кислота, оцтова кислота, сульфокислота, а також алканові кислоти як додеканова кислота, або прекурсор будь-якої із згаданих сполук. Переважно, якщо кислота Бронстеда - сульфокислота, більш переважно органічна сульфокислота. Все ще більш переважно, якщо кислота Бронстеда - органічна сульфокислота, що включає 10 С-атомів або більше, більш переважно 12 C-атомів або більше, й найкраще 14 С-атомів або більше, крім того, сульфокислота включає принаймні одну ароматичну групу, яка, наприклад, може бути бензоловою, нафталіновою, фенантріновою або антраценовою групою. В органічній сульфокислоті можуть бути присутні одна, дві або більше сульфокислотних груп, та сульфокислотна група (групи) може бути прив'язана або до неароматичної, 7 або, переважно, до ароматичної групи органічної сульфокислоти. Крім того, переважно, якщо ароматична органічна сульфокислота включає структурний елемент: Ar(SO3H)x (II) з Ar, що є ариловою групою, яка може бути заміщена або незаміщена, та х є принаймні 1. Каталізатор ущільнення сіланолу органічної ароматичної сульфокислоти може включати структурну одиницю відповідно до формули (II) один або кілька разів, наприклад два або три рази. Наприклад, дві структурних одиниці відповідно до формули (II) можуть бути зв'язані одна з іншою через мостову групу, таку як алкіленову групу. Переважно, якщо Ar є ариловою групою, яка заміщена принаймні одною від С4- до С30- гідрокарбіловою групою, більш переважно від С4- до С30алкіловою групою. Переважно, якщо арилова група Ar є феніловою групою, нафталінова група або ароматична група включає три з'єднаних кільця, таких як фенантрину та антрацену. Переважно, якщо у формулі (II) х є 1, 2 або 3, і більш переважно, якщо х є 1 або 2. Крім того, переважно, якщо сполука, що використовується в якості каталізатора ущільнення сіланолу органічної ароматичної сульфокислоти, має від 10 до 200 С-атомів, більш переважно від 14 до 100 С-атомів. В одному переважному втіленні, Ar - гідрокарбіло-заміщена арилова група та загальна композиція містить 14-28 вуглецевих атомів, крім того, переважно, якщо, Ar група є гідрокарбіло-заміщене бензольне або нафталінове кільце, гідрокарбіловий радикал або радикали містять 8-20 вуглецевих атомів у випадку бензолу та 4 - 18 атомів у випадку нафталіну. Далі, переважно, якщо гідрокарбіловий радикал є алкіловий замісник, який має 10 - 18 вуглецевих атомів та ще переважно, якщо алкіловий замісник містить 12 вуглецевих атомів і вибраний з додецилу та тетрапропілу. Через комерційну придатність найкраще, якщо арилова група є бензолзаміщена група з алкіловим замісником, що містить 12 вуглецевих атомів. В теперішній час найкращими сполуками є додецил бензолова сульфокислота та тетрапропіл бензолова сульфокислота. Каталізатор ущільнення сіланолу може також бути прекурсором сполуки сульфокислоти, включаючи всі його кращі згадані втілення, тобто сполукою, що перетворена гідролізом до такої сполуки. Таким прекурсором є, наприклад, кислотний ангідрид сполуки сульфокислоти, або сульфокислоти, якій надали гідролізовану захисну групу, як, наприклад, ацетілова група, яка може бути вилучена гідролізом. У другому переважному втіленні, каталізатор сульфокислоти вибраний з тих, які описані в EP 1 309 631 та EP 1 309 632, а саме, а) сполука, вибрана із групи (і) алкілована нафталінова моносульфокислота, заміщена 1-4 алкіловими групами, де кожна алкілова група - лінійній або розгалужений алкіл з 96294 8 5-40 вуглецями у кожній алкіловій групі, що є таким же або відмінним та де загальна кількість вуглецю в алкіловій групі перебуває у діапазоні від 20 до 80 вуглецю; (ii) арилалкілова сульфокислота, де арил є фенілом або нафтилом, заміщена 1-4 алкіловими групами, де кожна алкілова група - лінійний або розгалужений алкіл з 5-40 вуглецями у кожній алкіловій групі, що є таким же або відмінним та де загальна кількість вуглецю в алкіловій групі перебуває у діапазоні 12-80; (iii) похідна з (і) або (іі), вибрана із групи, що складається з ангідриду, складного ефіру, продукту ацетилування, епоксидної групи блокованої складним ефіром та солі аміну, яка є гідролізованою до відповідної алкіл нафталіно моносульфокислоти або арилалкіл сульфокислоти; (iv) сіль металу з (і) або (іі), де іон металу вибраний із групи, що складається з міді, алюмінію, олова та цинку; та b) сполука, вибрана із групи (і) алкілована арил дисульфокислота, вибрана із групи, що складається зі структури (III): і структури (IV): де кожний з R1 та R2 є такий же або відмінний та є лінійною або розгалуженою алкіловою групою з 6-16 вуглецями, у є від 0 до 3, z є від 0 до 3 з умовою, що у + z є від 1 до 4, n є від 0 до 3, X двовалентна частка, вибрана із групи, що складається з -C(R3)(R4)-, де кожний з R3 та R4 є H або незалежно лінійна або розгалужена алкілова група від 1 до 4 вуглеців та n є 1; -С (=0)-, де n є 1; -S-, де n є від 1 до 3, та -S(O)2-, де n є 1; та (іі) похідна з (і), вибрана із групи, що складається з ангідридів, складних ефірів, епоксидної групи блокованої складним ефіром сульфокислоти, продуктів ацетилування, і солі аміну, яка є гідролізованою до алкілованої арил дисульфо кислоти, разом з усіма переважними втіленнями тих сульфокислот, як описано в згаданих Європейських Патентах. Переважно, якщо каталізатор ущільнення сіланолу, присутній у складі поліолефінової композиції, є у кількості від 0.0001 до 6 % ваги, більш переважно від 0.001 до 2 % ваги, та найкраще від 0.02 до 0.5 % ваги. 9 Переважно, якщо структурований поліолефін включає покращений склад з поліетилену, що містить гідролізовані групи сілану. Гідролізовані групи сілану можуть бути введені у поліолефін шляхом сополімеризації, наприклад, мономерів етилену із групою сілану, що містить сомономери, або шляхом щепленої сополімеризації, тобто хімічною модифікацією полімеру доповненням груп сілану переважно у радикальній реакції. Обидва метода гарно відомі в галузі техніки. Переважно, якщо група сілану, що містить поліолефін, була отримана сополімеризацією. У випадку поліолефінів, краще поліетилену, переважно, якщо сополімеризація виконана з ненасиченою сполукою сілану, представленою формулою 1 2 2 R SiR C qY3-q (V) де 1 R - етилено ненасичена гідрокарбілова, гідрокарбілокси або (метанол) акрілокси гідрокарбілова група, 2 R - аліфатична насичена гідрокарбілова група, Y, що може бути таким же самим або відмінним, є гідролізованою органічною групою та q є 0, 1 або 2. Спеціальні приклади ненасиченої сполуки сі1 лану є ті, де R є вініл, еліл, ізопропеніл, бутеніл, циклогексаніл або гама - (мет)акрілокси пропіл; Y є метокси, етокси, формілокси, ацетокси, пропіоні2 локси або алкіл - або ариламіно групою; та R , якщо вона присутня, є метило, етило, пропіло, децило або феніловою групою. Переважна ненасичена сполука сілану представлена формулою CH2=CHSi(OA)3 (VI) де А - гідрокарбілова група, що має 1-8 вуглецевих атомів, переважно 1-4 вуглецевих атома. Найкращими сполуками є вініл триметоксисілан, вініл біметоксисілан, вініл триетоксисілан, гама - (мет) акрілоксипропілтриметоксисілан, гама (мет) акрілоксипропілтриетоксисілан, та вініл триацетоксисілан. Сополімеризація олефіну, наприклад, етилену, та ненасиченої сполуки сілану може бути виконана за будь-яких підходящих умов, що приводять до сополімеризації двох мономерів. Крім того, сополімеризація може бути здійснена в присутності одного або більше інших сомономерів, які можуть бути сополімеризовані із двома мономерами. Такі сомономери включають (а) вініл карбоксилат складні ефіри, такі як вінілацетат та вінілпівалат, (b) альфа-олефіни, такі як пропін, 1бутін, 1-гексаном, 1-октін та 4-метіл-1-пентін, (с) (мет) акрілати, такі як метил(мет)акрілат, етил(мет)акрілат та бутил(мет)акрілат, (d) олефіново ненасичені карбонові кислоти, такі як (мет) акрілова кислота, малеінова кислота та фумарова кислота, (е) похідні (мет)акрілової кислоти, такі як (мет) акрілонітріл та (мет)акріловий амід, (f) вінілові прості ефіри, такі як вініл метил ефір та вініл феніл ефір, та (g) ароматичні вінілові сполуки, такі як стірол та альфа-етил стірол. Серед цих сомономерів, мають перевагу складні ефіри вінілу монокарбонових кислот, які мають 1-4 вуглецевих атоми, такі як вініл ацетат, та 96294 10 (мет)акрілат спирти, які мають 1-4 вуглецевих атоми, такі як метил (мет)-акрілат. Особливо переважними сомономерами є бутилакрілат, етилакрілат та метилакрілат. Дві або більше таких олефіново ненасичених сполук можуть використатися в комбінації. Термін "(мет) акрілова кислота" призначений, щоб охопити як акрілову, так і метакрілову кислоти. Вміст сомономеру в сополімері може скласти 70 % ваги сополімеру, переважно приблизно від 0.5 до 35 % ваги, найкраще приблизно від 1 до 30 % ваги. Це можливо зробити, використовуючи графтполімер, наприклад, будь-яким з двох методів, описаних відповідно у US 3,646,155 та US 4,117,195. Переважно, якщо сілано-група, яка містить поліолефіни, містить від 0.001 до 15 % ваги сполуки сілану, більш переважно від 0.01 до 5 % ваги, найкраще від 0.1 до 2 % ваги. Коли таку поліолефінову композицію екструдовано разом з вищеописаною сполукою, що містить кремній в якості осушувача, спостерігається майже термопластичне поводження. Це означає, поміж іншого, що швидкість плину розплаву сполуки значно не знижується протягом екструзії навіть у порівняно високих температурах. Тому, переважно, якщо поліолефінова композиція має MFR21 (190 C, 21.6 кг) 50 г/10 хвилин або більше, більш переважно 60 г/10 хвилин або більше, та найкраще 70 г/10 хвилин або більше, коли екструдовано при будь-якій температурі в діапазоні від 20 до 240 C. Крім того, переважно, якщо MFR21 (190 C, 21.6 кг) композиції, коли екструдовано при будьякій температурі в діапазоні від 140 до 240 C, є 90 % або більше, більш переважно 95 % або більше, MFR21 (190 C, 21.6 кг) тієї ж самої композиції, екструдованої без каталізатора ущільнення сіланолу. Крім того, полімерна композиція може містити різні домішки, такі як термопласта, що змішуються, антиоксиданти, подальші стабілізатори, змащення, наповнювачі, барвники та піноутворювачі. Як антиоксидант переважно використовується сполука, або суміш таких сполук, які є нейтральними або кислими, повинні включати просторово ускладнену фенолову групу або аліфатичні сіркові групи. Такі сполуки розкриті в EP 1 254 923, щоб бути особливо підходящими антиоксидантами для стабілізації поліолефінів, які містять гідролізовані сіланові групи, які структуровані з каталізатором ущільнення сіланолу, особливо кислим каталізатором ущільнення сіланолу. Інші переважні антиоксиданти розкриті BWO2005003199A1. Переважно, якщо антиоксидант присутній у композиції в кількості від 0.01 до 5 % ваги, більш переважно від 0.05 до 2 % ваги, і найкраще від 0.5 до 1.5 % ваги. Каталізатор ущільнення сіланолу звичайно додається до групи сілану, яка містить поліолефін, змішуванням полімеру з так званою матковою сумішшю, у якій каталізатор і подальші (необов'язково) домішки поміщаються у полімер, наприклад поліолефін, зв'язані в сконцентрованій формі. Переважно, якщо каталізатор ущільнення сіланолу та сполука, що містить кремній, додаються 11 96294 до групи сілану, яка містить поліолефін, змішуванням маткової суміші, що містить каталізатор ущільнення сіланолу та сполуки, що містить кремній, в полімерну матрицю в концентрованій формі, із групою сілану, що містить поліолефін. Переважно, якщо матричний полімер - поліолефін, більш переважно - поліетилен, який може бути гомо- або сополімером етилену, наприклад, поліетилен низької щільності, або поліетиленметил-етил-бутил-акрілат сополімер, який містить від 1 - 50 % ваги акрілату, і сумішей цього. Як заявлено, у матковій суміші сполуки, які будуть додані до групи сілану, яка містить поліолефіни, утримуються в концентрованій формі, тобто в набагато більшій кількості, ніж у загальній композиції. Переважно, якщо маткова суміш включає каталізатор ущільнення сіланолу в кількості від 0.3 до 6 % ваги, більш переважно від 0.7 до 3.5 % ваги. Переважно, якщо сполука, що містить кремній, присутня у матковій суміші в кількості від 1 до 20 % ваги, більш переважно від 2 до 10 % ваги. Переважно, якщо маткова суміш оброблена із групою сілану, яка містить полімер у кількості від 1 до 10 % ваги, більш переважно від 2 до 8 % ваги. Змішування може бути виконано будь-яким відомим процесом змішування, включаючи екструдування кінцевого продукту із шнековим екструдером або місилкою. Наступні приклади служать для ілюстрації даного винаходу. Приклади 1. Методи виміру a) Швидкість плину розплаву Швидкість плину розплаву (MFR) визначена 12 згідно ISO 1133 і позначена у г/10 хв. MFR є індикацією щодо плинності полімеру, і отже здатності до переробки. Чим вище швидкість плину розплаву, тим нижче в'язкість полімеру. MFR визначено в 190 C і може бути визначене при різних навантаженнях, таких як 2.16 кг (MFR2) або 21.6 кг (MFR21). b) Вміст води Вміст води в поліетилені вимірюється, за допомогою кулометричного титрування Карла Фішера (Karl Fischer) із інструментом Меттлера (Mettler) DL37 або Metrohm 684. Це калібровано зі стандартом гідраналу, натрій тартрат дигідрату, маючи вміст води 15.66 % ± 0.05 %. 2. Вироблені композиції а) Маткові суміші Маткові суміші були вироблені, включаючи: - матричну смолу: етилен бутилакрілат сополімер з 17 % ваги бутилакрілату, щільність 924 3 кг\м та MFR2 7.0 г/10 хвилин (ОЕ6417, доступний від Borealis); - каталізатор ущільнення сіланолу: використовувалась лінійна додецил бензолова сульфокислота (DDBSA); або дібутилолова ділаурат (DBTL) як звичайний каталізатор ущільнення сіланолу; - сполука, що містить кремній: гексадецил триметокси сілан (HDTMS), - антиоксидант: продукти реакції 4-метилфенолу з діциклопентадіеном та ізобутіленом (Ralox LC, CAS-no. 68610-51-5). Компоненти використовувалися в маткових сумішах у кількостях, позначених в Таблиці 1 (% ваги). Складання маткових сумішей було виконано за допомогою замішувальної машини Brabender 3 (мала камера, 47 см ), та 3 мм товсті тарілки, були сформовані тиском, при 180 C. Таблиця 1 Матриця Сульфокислота DBTL HDTMS Антиоксидант Приклад 1 Порівняльний Приклад 1 Порівняльний Приклад 2 Порівняльний Приклад 3 88.5 92.5 90 87 1.5 1.5 3 4 4 4 6 6 6 6 b) Композиції Маткові суміші Таблиці 1 були оброблені в кількості 5 % ваги з 95 % ваги групи сілану, що міс3 тить поліетилен, що має щільність 923 кг/м , MFR2 0.9 г/10 хвилин та вміст сополімеру сілану 1.3 % ваги в замішувальній машині Brabender, супроводжувались екструзією стрічки. с) Швидкість Плину Розплаву як Функція Температури MFR21 (190 C, 21.6 кг) композиції Прикладу 1 та Порівняльних Прикладів 2 й 3 був виміряний до екструзії. Тоді, на 60 мм кабельному екструдері Troester зі шнеком PE, який має ступінь тиску 1:3.6, матеріал був екструдований на підлогу в різних температурних режимах. Для кожного температурного режиму була виміряна температура розплаву та зібрані зразки. Безпосередньо після екструзії був виміряний MFR21. Результати надаються в Таблиці 2. Таблиця 2 Температура розплаву /C Приклад 1 Порівняльний Приклад 2 Порівняльний Приклад 3 До екструзії 74 74 74 150 74 74 50 170 74 74 48 Після екструзії 190 210 73 72 74 72 45 45 225 69 69 45 240 69 69 34 13 Приклад 1 - відповідно до винаходу. Зпівставлення з Порівняльним Прикладом 2 показує, що композиція відповідно до винаходу поводиться як термопластична смола. Таким чином, в екструдері не відбувається ніякого структурування, що може бути замічено за постійним рівнем MFR21. Порівняльний Приклад 3 показує композицію, що Комп’ютерна верстка А. Крулевський 96294 14 використовує DBTL в якості каталізатора ущільнення сіланолу, що містить HDTMS, демонструючи гірше поводження, що може бути замічено за зниженому MFR21. Таким чином, комбінація правильного структурованого каталізатору й осушувана відповідно до винаходу дає найбільшу ефективність. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Use of a silicon containing compound as drying agent of polyolefin compositions

Автори англійською

Carlsson Roger, Sultan Bernt-Ake, Fagrell Ola

Назва патенту російською

Применение соединения, которое содержит кремний, в качестве осушителя полиолефиновых композиций

Автори російською

Карлссон Роджер, Султан Бернт-Аке, Фагрелл Ола

МПК / Мітки

МПК: C08K 5/00

Мітки: поліолефінових, осушувача, кремній, композицій, містить, застосування, сполуки

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/7-96294-zastosuvannya-spoluki-shho-mistit-kremnijj-yak-osushuvacha-poliolefinovikh-kompozicijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Застосування сполуки, що містить кремній, як осушувача поліолефінових композицій</a>

Подібні патенти