способ получения сложных полиэфиров повышенной молекулярной массы
Классы МПК: | C08G63/80 поликонденсация в твердой фазе C08G63/91 полимеры, модифицированные путем последующей химической обработки C08K5/5333 сложные эфиры фосфоновых кислот C08J11/04 полимеров |
Автор(ы): | ПФАЕНДНЕР Рудольф (DE), ХОФФМАНН Курт (DE), ХЕРБСТ Хейнц (DE) |
Патентообладатель(и): | Циба Спешиалти Кемикалс Холдинг, Инк. (CH) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-10-05 публикация патента:
27.10.2000 |
Описывается способ получения сложных полиэфиров повышенной молекулярной массы, заключающийся в том, что осуществляют нагревание сложного полиэфира при температуре от 100 до 5°С ниже температуры плавления и выше температуры стеклования в твердой фазе указанного полиэфира в присутствии по меньшей мере одного пространственно затрудненного гидроксифенилалкилового сложного эфира или моноэфира фосфоновой кислоты. Технический результат - разработка способа последующей твердофазной конденсации, который позволяет повысить молекулярную массу поликонденсатов, таких как сложных полиэфиров, полиамидов и поликарбонатов, а также соответствующих сополимеров. 10 з.п. ф-лы, 3 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Способ получения сложных полиэфиров повышенной молекулярной массы, заключающийся в том, что осуществляют нагревание сложного полиэфира при температуре от 100 до 5oC ниже температуры плавления и выше температуры стеклования в твердой фазе указанного полиэфира в присутствии по меньшей мере одного пространственно затрудненного гидроксифенилалкилового сложного эфира или моноэфира фосфоновой кислоты. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют дополнительно по меньшей мере одно полифункциональное соединение, выбранное из класса, состоящего из эпоксидов, оксазолинов, оксазолонов, оксазинов, изоцианатов, ангидридов, ациллактамов, малеимидов, спиртов, карбодиимидов и сложных эфиров. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сложного полиэфира используют возвращенный на повторную переработку сложный полиэфир. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве пространственно затрудненного гидроксифенилалкилового сложного эфира или моноэфира фосфоновой кислоты используют соединение формулы I
где R1 означает изопропил, трет-бутил, циклогексил или циклогексил, замещенный 1-3 C1-C4 алкильными группами;
R2 означает водород, C1-C4 алкил, циклогексил или циклогексил, замещенный 1-3 C1-C4 алкильными группами;
R3 означает C1-C20 алкил, или незамещенный или C1-C4 алкилзамещенный фенил или нафтил;
R4 означает водород, C1-C20 алкил, незамещенный или C1-C4 алкилзамещенный фенил или нафтил, или означает

n = 1-6. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве пространственно затрудненного гидроксифенилалкилового сложного эфира или моноэфира фосфоновой кислоты используют любое соединение формулы II или III


6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сложного полиэфира используют ПЭТФ. 7. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве полифункционального соединения из класса эпоксисоединений используют соединение, содержащее эпоксидные радикалы формулы IV

где в случае, когда R5 и R7 означают водород, R6 означает водород или метил, а р= 0; или когда R5 и R7 вместе означают группу -CH2-CH2- или -CH2-CH2-CH2-, то R6 означает водород, а р=0 или 1, причем указанные радикалы связаны непосредственно с атомами углерода, кислорода, азота или серы. 8. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве полифункционального соединения из класса спиртов используют пентаэритрит или дипентаэритрит. 9. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве полифункционального соединения из класса сложных эфиров используют пентаэритритил-тетракис [3-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенил) пропионат]. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют от 0,01 до 5 частей пространственно затрудненного гидроксифенилалкилового сложного эфира или моноэфира фосфоновой кислоты на 100 ч. сложного полиэфира. 11. Способ по п. 2, отличающийся тем, что используют от 0,01 до 5 ч. полифункционального соединения на 100 ч. сложного полиэфира.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к способу получения сложных полиэфиров повышенной молекулярной массы. Полимеры, полученные реакцией поликонденсации, например, полиамиды, сложные полиэфиры и поликарбонаты используют для получения важных технических пластмасс с широким диапазоном их возможного применения, например в виде пленок, бутылок, волокон, а также формованных изделий. Общеизвестно, что такие полимерные материалы получают реакцией поликонденсации. Однако, при синтезе этих полимеров нередко по технологическим и кинетическим причинам нельзя обеспечить выход высокомолекулярных продуктов. Таким образом, полимеры, имеющие высокие молекулярные массы, можно получить методом поликонденсации в твердой фазе. Деструкция таких поликонденсатов в процессе их переработки и использования, обусловленная разрывом полимерной цепи, приводит в преобладающем числе случаев к образованию полимерных фрагментов, содержащих функциональные концевые группы. Поскольку физико-механические свойства в значительной степени зависят от молекулярной массы полимера, качественная повторная переработка использованных материалов на основе полиамидов, сложных полиэфиров и поликарбонатов или отходов их производства, например, волокон и изделий, получаемых инжекционным формованием, возможна только в ограниченной степени без последующей обработки получаемых материалов из-за снижения их молекулярной массы. В принципе можно улучшить свойства использованных материалов на основе поликонденсатов, претерпевших предварительную термическую или гидролитическую деструкцию. Например, их можно подвергнуть последующей конденсации в твердом состоянии [см. S. Fakirov, Kunststoffe, вып. 74,218 (1984) и R.E. Griitzner и другие, Kunststoffe, вып. 82, 284 (1992)]. Однако, этот известный способ трудоемок и, кроме того, чувствителен к примесям, которые могут присутствовать в исходном материале. В Европейском патенте N 0410230 также предлагается способ твердофазной конденсации полиамидов при использовании фосфорной, фосфористой или фосфонистой кислот в качестве катализатора. F. Mitterhofer сообщает об использовании дифосфита в качестве технологического стабилизатора возвращенных в повторный цикл полимеров (С.А. вып.91, реф. 124534). В EP-A-0090915 раскрывается способ твердофазной конденсации полиалкилентерефталата в присутствии сложных эфиров фосфористой кислоты, например, трифенилфосфита, при температуре от 25 до 65oC ниже точки плавления полиалкилентерефталата при пропускании потока инертного газа через реакционную смесь. Цель настоящего изобретения, таким образом, была направлена на разработку способа последующей твердофазной конденсации, который позволяет повысить молекулярную массу поликонденсатов, таких как сложных полиэфиров, за относительно короткий промежуток времени и/или улучшить технологические свойства такого поликонденсата. Изобретение таким образом относится к способу получения сложных полиэфиров повышенной молекулярной массы, который заключается в том, что осуществляют нагревание сложного полиэфира при температуре от 100 до 5oC ниже температуры плавления и выше температуры стеклования в твердой фазе указанного полиэфира в присутствии по меньшей мере одного пространственно затрудненного гидроксифенилалкилового сложного эфира или моноэфира фосфоновой кислоты. Повышение молекулярной массы приводит к улучшению свойств сложных полиэфиров, что становится очевидным специалистам, например, в производстве изделий методом инжекционного формования, экструзией и, в частности, в производстве рецикловых изделий. Новый способ позволяет обеспечить увеличение молекулярной массы, в частности, возвращенных на повторную переработку поликонденсатов, поступающих из пунктов сбора промышленного вторичного сырья, например автомобильной и электротехнической промышленности. Это позволяет получить высококачественные рецикловые изделия для повторного их использования, такие как волокна с высокими эксплуатационными характеристиками, изделия, полученные методами инжекционного формования, экструзией или пенопласты. Такие рецикловые изделия могут быть изготовлены, например, из различных материалов, поступающих из сборников промышленного и бытового утильсырья, промотходов, например, производства волокон и обрезки, или подлежащих возврату на переработку материалов, например из сборников бутылок для напитков на основе ПЭТФ. Данное изобретение также относится к способу получения сложных полиэфиров повышенной молекулярной массы, который заключается в том, что осуществляют нагревание сложного полиэфира при температуре от 100 до 5oC ниже температуры плавления и выше температуры стеклования в твердой фазе указанного полиэфира в присутствии по меньшей мере одного пространственно затрудненного гидроксифенилалкилового сложного эфира или моноэфира фосфоновой кислоты и в присутствии по меньшей мере одного полифункционального соединения, выбранного из класса, состоящего из эпоксидов, оксазолинов, оксазолонов, оксазинов, изоцианатов, ангидридов, ациллактамов, малеимидов, спиртов, карбодиимидов и сложных эфиров. Данное изобретение также относится к способу получения разветвленных, сшитых и частично сшитых поликонденсатов, в частности, путем добавления вышеупомянутых полифункциональных соединений, что приводит к получению нерастворимого поликонденсата, который можно использовать, например, для производства пенопластов. Предпочтительным является использование в качестве пространственно затрудненного гидроксифенилалкилового сложного эфира или моноэфира фосфоновой кислоты соединения формулы I
где R1 означает изопропил, трет-бутил, циклогексил или циклогексил, замещенный 1-3 C1-C4 алкильными группами,
R2 означает водород, C1-C4 алкил, циклогексил или циклогексил, замещенный 1-3 C1-C4 алкильными группами,
R3 означает C1-C4 алкил, или незамещенный или C1-C4-алкилзамещенный фенил или нафтил,
R4 означает водород, C1-C20 алкил, незамещенный или C1-C4-алкилзамещенный фенил или нафтил:
или означает

Mr+ означает катион r-валентного металла;
n означает 1, 2, 3, 4, 5 или 6, и
r имеет значение 1, 2 или 3. Наиболее предпочтительным является использование в качестве пространственно затрудненного гидроксифенилалкилового сложного эфира или моноэфира фосфоновой кислоты соединения формулы II или III


Целесообразно в качестве сложного полиэфира использовать возвращенный на повторную переработку сложный полиэфир. Предпочтительным вариантом заявляемого способа является использование ПЭТФ в качестве сложного полиэфира. В качестве полифункционального соединения из класса эпоксисоединений предпочтительно используют соединение, содержащее эпоксидные радикалы формулы IV

где в случае, когда R5 и R7 означают водород, R6 означает водород или метил, а p = 0; или, когда R5 и R7 вместе означают группу -CH2-CH2- или -CH2-CH2-CH2-, то R6 означает водород, а p=0 или 1, причем указанные радикалы связаны непосредственно с атомами углерода, кислорода, азота или серы. В качестве полифункционального соединения из класса спиртов предпочтительно используют пентаэритрит или дипентаэритрит, а в качестве полифункционального соединения из класса сложных эфиров предпочтительно используют пентаэритритилтетракис[3-(3,5-ди- трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат]. Целесообразно использовать от 0,01 до 5 частей пространственно затрудненного гидроксифенилалкилового сложного эфира или моноэфира фосфоновой кислоты на 100 частей сложного полиэфира. Желательно использовать от 0,01 до 5 частей полифункционального соединения на 100 частей сложного полиэфира. В качестве сложных полиэфиров, как свежеполученных, так и рецикловых, могут служить гомополиэфиры или сложные сополиэфиры, образованные из алифатических, циклоалифатических или ароматических дикарбоновых кислот и диолов или оксикарбоновых кислот. Алифатические дикарбоновые кислоты могут содержать от 2 до 40 атомов углерода, циклоалифатические дикарбоновые кислоты могут содержать от 6 до 10 атомов углерода, ароматические дикарбоновые кислоты могут содержать от 8 до 14 атомов углерода, алифатические оксикарбоновые кислоты могут содержать от 2 до 12 атомов углерода, и ароматические и циклоалифатические оксикарбоновые кислоты могут содержать от 7 до 14 атомов углерода. Алифатические диолы могут содержать от 2 до 12 атомов углерода, циклоалифатические диолы могут содержать от 5 до 8 атомов углерода, и ароматические диолы могут содержать от 6 до 16 атомов углерода. Под используемым в данном описании термином "ароматические диолы" следует понимать диолы, в которых две гидроксильные группы связаны с одним и тем же или разными ароматическими углеводородными радикалами. Настоящее изобретение обеспечивает возможность получения разветвленных сложных полиэфиров путем добавления к исходному материалу небольшого количества, например от 0,1 до 3 моль%, в расчете на дикарбоновые кислоты, мономеров, имеющих функциональность больше, чем два (например, как пентаэритрит, тримеллитовая кислота, 1,3,5-три-(гидроксифенил)бензол, 2,4-дигидроксибензойная кислота или 2-(4- гидроксифенил)-2-(2,4-дигидроксифенил)пропан). В сложных полиэфирах, содержащих по меньшей мере два мономера, последние могут иметь случайное распределение или расположены в виде блоков. В качестве пригодных для использования дикарбоновых кислот могут служить насыщенные, алифатические дикарбоновые кислоты с прямой или разветвленной цепью углеродных атомов, ароматические дикарбоновые кислоты и циклоалифатические дикарбоновые кислоты. В качестве алифатических дикарбоновых кислот можно использовать кислоты, имеющие от 2 до 40 атомов углерода, например как щавелевая кислота, малоновая кислота, диметилмалоновая кислота, янтарная кислота, пимелиновая кислота, адипиновая кислота, триметиладипиновая кислота, себациновая кислота, азелаиновые и димерные кислоты (продукты димеризации ненасыщенных, алифатических карбоновых кислот, например олеиновой кислоты), а также алкилированные малоновые и янтарные кислоты, например октадецилянтарная кислота. В качестве примера пригодных для использования циклоалифатических дикарбоновых кислот могут служить 1,3-циклобутандикарбоновая кислота, 1,3-циклопентандикарбоновая кислота, 1,3- и 1,4-циклогександикарбоновая кислота, 1,3- и 1,4- (дикарбоксиметил)циклогексан и 4,4"-дициклогексилдикарбоновая кислота. В качестве примера пригодных для использования ароматических дикарбоновых кислот могут служить, в частности, терефталевая кислота, изофталевая кислота, о-фталевая кислота, 1,3-, 1,4-, 2,6- и 2,7-нафталиндикарбоновая кислота, 4,4"-дифенилдикарбоновая кислота, ди-(4-дикарбоксифенил)сульфон, 4,4"-бензофенонедикарбоновая кислота, 1,1,3-триметил-5-карбокси-3-(п-карбоксифенил)индан, 4-дикарбоксидифениловый эфир, бис(п-карбоксифенил)метан и бис(п-карбоксифенил)этан. Предпочтение отдают ароматическим дикарбоновым кислотам, в частности, терефталевой кислоте, изофталевой кислоте и 2,6- нафталиндикарбоновой кислоте. В качестве дикарбоновых кислот можно использовать также кислоты, содержащие группы -CO-NH-; такие дикарбоновые кислоты описаны в патенте DE-A-2 414 349. Кроме того, пригодны для использования дикарбоновые кислоты, содержащие N-гетероциклы, например образованные из карбоксиалкилированных, карбоксифенилированных или карбоксибензилированных моноамино-S- триазиндикарбоновых кислот (см., например DE-A 2121184 и 2533675), моно- или бисгидантоинов, галогенированных или негалогенированных бензимидазолов или парабановой кислоты. Карбоксиалкильные группы в этих соединениях могут содержать от 3 до 20 атомов углерода. В качестве алифатических диолов могут служить алифатические гликоли с прямой или разветвленной цепью атомов углерода, в частности, содержащие в молекуле от 2 до 12, особенно от 2 до 6 атомов углерода, например этиленгликоль, 1,2- и 1,3-пропиленгликоль, 1,2-, 1,3-, 2,3- и 1,4-бутандиол, пентилгликоль, неопентилгликоль, 1,6- гександиол и 1,12-додекандиол. В качестве пригодного для использования циклоалифатического диола может служить 1,4- дигидроксициклогексан. Кроме того, в качестве пригодных для использования алифатических диолов могут служить, например, 1,4-бис(гидроксиметил)пиклогексан. В качестве ароматически- алифатических диолов можно использовать, например, п-ксилилолгликоль, 2,5-дихлор-п-ксилилолгликоль, 2,2-(р- гидроксиэтоксифенил)пропан и полиоксиалкиленгликоли, например, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль. Алкилендиолы в предпочтительном варианте имеют структуру с прямой цепью и содержат, в частности, от 2 до 4 атомов углерода. В качестве дикарбоновых кислот можно использовать также кислоты, содержащие группы -CO-NH-; такие дикарбоновые кислоты описаны в патенте DE-A-2 414 349. Кроме того, пригодны для использования дикарбоновые кислоты, содержащие N-гетероциклы, например образованные из карбоксиалкилированных, карбоксифенилированных или карбоксибензилированных моноамино-S-триазиндикарбоновых кислот (см. , например DE-A2121184 и 2533675), моно- или бисгидантоинов, галогенированных или негалогенированных бензимидазолов или парабановой кислоты. Карбоксиалкильные группы в этих соединениях могут содержать от 3 до 20 атомов углерода. В качестве алифатических диолов могут служить алифатические гликоли с прямой или разветвленной цепью атомов углерода, в частности, содержащие в молекуле от 2 до 12, особенно от 2 до 6 атомов углерода, например этиленгликоль, 1,2- и 1,3-пропиленгликоль, 1,2-, 1,3-, 2,3- и 1,4-бутандиол, пентилгликоль, неопентилгликоль, 1,6-гександиол и 1,12-додекандиол. В качестве пригодного для использования циклоалифатического диола может служить 1,4-дигидроксициклогексан. Кроме того, в качестве пригодных для использования алифатических диолов могут служить, например, 1,4-бис(гидроксиметил)-циклогексан. В качестве ароматически-алифатических диолов можно использовать, например, п-ксилилолгликоль, 2,5-дихлор-п-ксилилолгликоль, 2,2-((

















В указанных соединениях гидроксильные группы могут находиться в мета-положении, а особенно в пара-положении, и радикалы R" и R"" в этих формулах могут означать C1-C6-алкил, галоген, например хлор или бром, или, в частности, водород, а A означает простую связь или -О-, -S-, -(O)S(O)-, -C(O)-, -P(O) (C1-C20алкил), замещенный или незамещенный алкилиден, циклоалкилиден или алкилен. В качестве примера замещенного или незамещенного алкилидена могут служить этилиден, 1,1- и 2,2-пропилиден, 2,2-бутилиден, 1,1-изобутилиден, пентилиден, гексилиден, гептилиден, октилиден, дихлорэтилиден и трихлорэтилиден. В качестве примера замещенного или незамещенного алкилена могут служить метилен, этилен, фенилметилен, дифенилметилен и метилфенилметилен. В качестве примера циклоалкилидена можно привести циклопентилиден, циклогексилиден, циклогептилиден и циклооктилиден. В качестве примера бисфенолов могут служить бис-п- гидроксифениловый простой эфир и тиоэфир, бис(п-гидроксифенил) сульфон, бис(п-гидроксифенил) метан, бис(4- гидроксифенил)-2,2"-дифенил, фенилгидрохинон, 1,2-бис(п- гидроксифенил)этан, 1-фенилбис(п-гидроксифенил)метан, дифенилбис(п-гидроксифенил)метан, дифенилбис(п- гидроксифенил)этан, бис(3,5-диметил-4-гидроксифенил)сульфон, бис(3,5-диметил-4-гидроксифенил)-п-диизопропилбензол, бис(3,5- диметил-4-гидроксифенил)-м-диизопропилбензол, 2,2-бис(3", 5"- диметил-4"-гидроксифенил)пропан, 1,1- и 2,2-бис(п- гидроксифенил)бутан, 2,2-бис(п-гидроксифенил)гексафторпропан, 1,1- дихлор- и 1,1,1-трихлор-2,2-бис(п-гидроксифенил)этан, 1,1-бис(п- гидроксифенил)циклопентан и, особенно, 2,2-бис(п- гидроксифенил)пропан (бисфенол A) и 1,1-бис(п-гидроксифенил)циклогексан (бисфенол C). В качестве примера пригодных для использования сложных полиэфиров оксикарбоновых кислот могут служить поликапролактон, полипивалолактон и сложные полиэфиры 4-оксициклогексанкарбоновой кислоты и 4-оксибензойной кислоты. Также подходят для использования полимеры, предпочтительно содержащие сложноэфирные связи, но они также могут иметь другие связи, например такие, как полиэфироамиды и полиэфироимиды. Наибольшее значение приобретают полимерные смеси на основе сложных полиэфиров с ароматическими дикарбоновыми кислотами, в частности, полиалкилентерефталаты. Предпочтение поэтому отдают новым формовочным составам, в которых сложный полиэфир составляет по меньшей мере 30 моль%, предпочтительно по меньшей мере 40 моль% от общего веса ароматических дикарбоновых кислот и по меньшей мере 30 моль%, предпочтительно по меньшей мере 40 моль% C1-C12 алкилендиолов в расчете на полиэфир. При этом, алкилендиол имеет линейное строение и содержит от 2 до 6 атомов углерода, например, этиленгликоль, триметиленгликоль, тетраметиленгликоль и гексаметиленгликоль, а в качестве ароматической дикарбоновой кислоты предпочтительно использование терефталевой кислоты и/или изофталевой кислоты. В качестве сложных полиэфиров особенно пригодны для использования ПЭТФ(PET), ПБТ(PBT) и их соответствующие сополимеры, причем особое предпочтение отдают ПЭТФ и его сополимерам. Способ предлагаемого изобретения также имеет особое значение в случае использования возвращенных на повторную переработку изделий из ПЭТФ, например, из сборников бутылок, например из сборников утильсырья производства напитков. Эти материалы предпочтительно включают в свой состав терефталевую кислоту, 2,6-нафталиндикарбоновую кислоту и/или изофталевую кислоту в комбинации с этиленгликолем и/или 1,4-бис(гидроксиметил)циклогексаном. Настоящее изобретение имеет особое значение в случае использования рецикловых поликонденсатов, полученных из промотходов, ценного вторсырья или подлежащих возврату на переработку материалов, например, в автомобильной промышленности или в электротехническом секторе. В данном описании к возвращенным на повторную переработку поликонденсатам относятся продукты, претерпевшие различными путями термическую и/или гидролитическую деструкцию. Кроме того, эти возвращенные на повторную переработку материалы могут также содержать незначительные количества смесей полимеров, имеющих различные структуры, например, таких как полиолефины, полиуретаны, ABS или PVC. Указанные рецикловые материалы могут также содержать традиционные примеси, например остатки красителей, адгезивов, контактной среды или красок, следовые количества металлов, воды, масел, а также жиров или неорганических солей. Пространственно затрудненные гидроксифенилалкилфосфоновые сложные эфиры и моноэфиры описаны, например, в патенте US-A- 4778840 и представляют собой, например, соединения формулы I

где R1 означает изопропил, трет-бутил, циклогексил или циклогексил, замещенный 1-3 C1-C4 алкильными группами,
R2 означает водород, C1-C4 алкил, циклогексил или циклогексил, замещенный 1-3 C1-C4 алкильными группами,
R3 означает C1-C20 алкил, или незамещенный или C1-C4-алкилзамещенный фенил или нафтил;
R4 означает водород, C1-C20 алкил, незамещенный или C1-C4-алкилзамещенный фенил или нафтил;
или означает

Mr+ означает катион r-валентного металла
n означает 1, 2, 3, 4, 5 или 6,
a r имеет значение 1, 2 или 3. C1-C2 алкильные заместители означают радикалы, например, как метил, этил, пропил, бутил, пентил, гексил, октил, стеарил, или соответствующие изомеры с разветвленной цепью; предпочтение отдают C2-C4 ацильным группам. В качестве C1-C4 алкилзамещенного фенила или нафтила, который предпочтительно содержит от 1 до 3, в частности 1 или 2, алкильных группы, может служить, например, о-, м- или п-метилфенил, 2,3-диметилфенил, 2,4-диметилфенил, 2,5-диметилфенил, 2,6-диметилфенил, 3,4-диметилфенил, 3,5-диметилфенил, 2-метил-6- этилфенил, 4-трет-бутилфенил, 2-этилфенил или 2,6-диэтилфенил, 1- метилнафтил, 2-метилнафтил, 4-метилнафтил, 1,6-диметилнафтил или 4-трет-бутилнафтил. В качестве C1-C4 алкилзамещенного циклогексила, который предпочтительно содержит от 1 до 3, в частности 1 или 2, алкильных группы с разветвленной или прямой цепью углеродных атомов, может служить, например, циклопентил, метилциклопентил, диметилциклопентил, циклогексил, метилциклогексил, диметилциклогексил, триметилциклогексил или трет-бутилциклогексил. В качестве катиона одновалентного, двухвалентного или трехвалентного металла может быть предпочтительно катион щелочного металла, катион щелочноземельного металла, катион тяжелого металла или катион алюминия, например Na+, K+, Mg+, Ca+, Ba+, Zn++ или Al+++. Особое предпочтение отдают Ca+. К предпочтительным соединениям формулы I относятся соединения, содержащие по меньшей мере одну трет-бутильную группу в качестве радикала R1 или R2. Наиболее предпочтительны соединения, в которых R1 или R2 каждый независимо означает трет-бутил. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения n означает 1 или 2 и наиболее предпочтительно 1. К наиболее предпочтительным для использования пространственно затрудненным гидроксифенилалкиловым сложным эфирам или моноэфирам фосфоновой кислоты относятся соединения формулы II и III


Соединения формулы II являются коммерчески доступным продуктом, известным под торговым именем Irganox



где в случае, когда R5 и R7 означают водород, то R6 означает водород или метил, а p = 0; или, если R3 и R7, взятые вместе, означают -CH2-CH2- или -CH2-CH2-CH2-, то R6 означает водород, а p = 0 или 1, при этом эти радикалы связаны непосредственно с атомами углерода, кислорода, азота или серы. В качестве примера эпоксидов можно привести следующие соединения:
1. Диглицидиловые и ди-













































где R8, R9, R10 и R11, независимо друг от друга, означают водород, галоген, C1-C20 алкил, C4-C15 циклоалкил, незамещенный или C1-C4 алкилзамещенный фенил, C1-C20алкокси или C2-C20карбоксиалкил, при условии,
если t=3, то
R12 означает трехвалентный линейный, разветвленный или циклоалифатический радикал, содержащий от 1 до 18 атомов углерода, который может быть прерван кислородом, серой или группой

если t = 2,
R12 означает двухвалентный линейный, разветвленный или циклоалифатический радикал, содержащий от 1 до 18 атомов углерода, который может быть прерван кислородом, серой или группой

R13 означает C1-C8 алкил, а
t имеет значение 2 или 3. В качестве галогена может служить, например, фтор, хлор, бром или иод и особенно предпочтительно хлор. В качестве C1-C20 алкила может быть радикал с разветвленной или прямой цепью углеродных атомов, например, метил, этил, пропил, изопропил, н- бутил, втор-бутил, изобутил, трет-бутил, 2-этилбутил, н-пентил, изопентил, 1-метилпентил, 1,3-диметилбутил, н-гексил, 1- метилгексил, н-гептил, изогептил, 1,1,3,3-тетраметилбутил, 1-метилгептил, 3-метилгептил, н-октил, 2- этилгексил, 1,1,3-триметилгексил, 1,1,3,3-тетраметилпентил, нонил, децил, ундецил, 1-метилундецил, додецил, 1,1,3,3,5,5-гексаметилгексил, тридецил, тетрадецил, пентадецил, гексадецил, гептадецил, октадецил, эйкозил или докозил. В предпочтительном варианте радикалы R8, R9, R10 и R11 означают C1-C12 алкил, в частности, C1-C8 алкил, например C1-C4 алкил. В качестве C4-C15 циклоалкила, в частности C5-C12 циклоалкила, может быть, например, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил, циклооктил или циклододецил. Предпочтение отдают C5-C8 циклоалкилу, в частности, циклогексилу. В качестве C1-C4 алкилзамещенного фенила, который предпочтительно содержит от 1 до 3, в частности 1 или 2, алкильных группы, может служить, например, о-, м- или п-метилфенил, 2,3-диметилфенил, 2,4-диметилфенил, 2,5-диметилфенил, 2,6-диметилфенил, 3,4-диметилфенил, 3,5-диметилфенил, 2-метил-6-этилфенил, 4- трет-бутилфенил, 2- этилфенил или 2,6-диэтилфенил. В качестве C1-C20 алкокси может быть радикал с разветвленной или прямой цепью углеродных атомов, например, метокси, этокси, пропокси, изопропокси, н-бутокси, изобутокси, пентокси, изопентокси, гексилокси, гептилокси, октилокси, децилокси, тетрадецилокси, гексадецилокси или октадецилокси. В предпочтительном варианте радикалы R8, R9, R10 и R11 означают C1-C12 алкокси-, в частности, C1-C8 алкокси-, например C1-C4 алкокси-. В качестве C2-C20 карбоксиалкила может быть радикал с разветвленной или прямой цепью углеродных атомов, например, карбоксиметил, карбоксиэтил, карбоксипропил, карбоксибутил, карбоксипентил, карбоксигексил, карбоксигептил, карбоксиоктил, карбоксинонил, карбоксидецил, карбоксиундецил, карбоксидодецил, 2-карбокси-1-пропил, 2-карбокси-1-бутил или 2-карбокси-1-пентил. В предпочтительном варианте радикалы R8, R9, R10 и R11 означают C2-C12 карбоксиалкил, в частности, C2-C8 карбоксиалкил, например C2-C4 карбоксиалкил. Используемый в данном описании термин трехвалентный линейный, разветвленный или циклоалифатический радикал, содержащий от 1 до IX атомов углерода, который может быть прерван кислородом, серой или группой





В расчете на 100 частей поликонденсата, можно использовать предпочтительно от 0,01 до 5 частей, особенно предпочтительно от 0,02 до 2 частей, в частности, от 0,05 до 1 части оксазолина. К другим предпочтительным бисоксазолинам относятся соединения, описанные F. Bohme и другими в журнале Die Angewandte Makromolekulare Chemie вып.224, стр. 167-178 (1995) и в патенте DE-A-4140333. Полифункциональные, в частности, дифункциональные соединения из класса оксазинов или оксазолонов, которым отдают предпочтение в предлагаемом изобретении, описаны (см. , например, Н. Inata и другими в журнале Journal of Applied Polymer Science, вып. 32, стр.4581-4594 (1986)) и представляют собой, например, соединения формулы VIa или VIb


где R14 означает простую связь или незамещенный или C1-C4-алкилзамещенный фенилен, а
R15 и R16 каждый независимо друг от друга означает водород или C1-C4 алкил. Особое предпочтение отдают соединениям формулы VIa и Vlb, где R14 означает простую связь, в частности, 2,2"-бис(4H-3,1-бензоксазин-4-он). В расчете на 100 частей поликонденсата, можно использовать предпочтительно от 0,01 до 5 частей, особенно предпочтительно от 0,02 до 2 частей, в частности, от 0,05 до 1 части оксазина или оксазолона. Полифункциональные, в частности, дифункциональные, соединения из класса изоцианатов, используемые в предлагаемом изобретении, известны и могут быть представлены, например, формулой VII
O=C=N-R23-N=C=O, (VII)
где R23 означает C1-C20 алкилен или полиметилен, арилен, аралкилен, циклоалкилен. В качестве диизоцианатов предпочтительно могут быть тетраметилендиизоцианат, гексаметилендиизоцианат, додекаметилен диизоцианат, эйкозан-1,2-диизоцианат, 4-бутилгексаметилендиизоцианат, 2,2,4- и 2,4,4- триметилгексаметилендиизоцианат, OCN(CH2)20(CH2)2NCO, толуол-2,4-диизоцианат, п-фенилендиизоцианат, ксилилендиизоцианаты, 3- изоцианатометил-3,5,5-триметилциклогексилизоцианат, нафталиндиизоцианаты, сульфонилдиизоцианаты, 3,3"-, 4,4"- и 3,4"-диизоцианаты дифенилметана, 2,2-дифенилпропана и простого дифенилового эфира, 3,3"-диметил-4,4"-диизоцианатдифенил, 3,3"-диметокси- 4,4"-диизоцианатдифенил и 4,4"-диизоцианатдифенилметан. Указанные диизоцианаты являются коммерчески доступным продуктом или их можно получить из имеющихся в продаже аминов. Однако, можно также использовать полимерные материалы на основе диизоцианатов, например полимерные уретаны, уретандионовые димеры и высшие олигомеры, полицианураты, уретаны и полимерные уретаны, полученные из циануратных полимеров и претерпевших термическую деструкцию аддуктов оснований Шиффа. В расчете на 100 частей поликонденсата, можно использовать предпочтительно от 0,01 до 5 частей, особенно предпочтительно от 0,02 до 2 частей, в частности от 0,05 до 1 части изоцианата. Используемые в объеме предлагаемого изобретения полифункциональные, в частности, дифункциональные соединения из класса ангидридов известны и могут быть представлены, например, формулой VIII

где R24 означает радикал формул (VIIIa) - (VIIIj)










R25 означает группу -CH2-, -CH(CH3)-, -C(CH3)2-, - C(CF3)2-, -S-, -О-, -(O)S(O)-, NHCO-, -CO- или -P(O)(C1-C20алкил)- и где ароматические ядра в формулах VIIIa-VIIIe могут быть незамещены или замещены одной или несколькими C1-C6, алкильными группами, C1-C6 алкоксигруппами или атомами галогена. В качестве примера трифункционального ангидрида можно привести меллитовый ангидрид. Предпочтение отдают диангидридам тетракарбоновых кислот, содержащим ароматические ядра. Эти тетракарбоновые ангидриды коммерчески доступны. Кроме того, можно использовать смесь тетракарбоновых диангидридов, имеющих различные строения. В расчете на 100 частей поликонденсата, можно использовать предпочтительно от 0,01 до 5 частей, особенно предпочтительно от 0,02 до 2 частей, в частности, от 0,05 до 1 части, ангидрида. Полифункциональные, в частности, дифункциональные, соединения из класса ациллактамов, используемые в предлагаемом изобретении, известны и могут быть представлены, например, формулой IX

где s означает целое число от 1 до 16, в частности от 5 до 10, a R26 означает ароматический радикал, например группу формулы





или

где R27 имеет одно из значений, выбранных из группы -CH2-, -C(O)-, -P(O)(C1-C18алкил)-, -(O)S-(O)-, -О- или - S-. Трифункциональные соединения из класса ациллактамов, используемые в предлагаемом изобретении, известны и могут быть представлены, например, формулой IXa

где z означает целое число от 1 до 16, в частности от 3 до 9. Предпочтение отдают трифункциональным ациллактамам формулы IXa, где лактамные кольца означают капролактам или лауролактам. В расчете на 100 частей поликонденсата, можно использовать предпочтительно от 0,01 до 5 частей, особенно предпочтительно от 0,02 до 2 частей, в частности, от 0,05 до 1 части, ациллактама. Полифункциональные, в частности, дифункциональные соединения из класса малеимидов, используемые в предлагаемом изобретении, известны и могут быть представлены, например, формулой X

где R28 означает алифатический, ароматический, циклоалифатический или гетероциклический радикал, а
R29 и R30 каждый независимо друг от друга означает водород, C1-C4 алкил, C1-C6 алкокси, фенил или фенокси. Алифатические, ароматические, циклоалифатические или гетероциклические радикалы содержат максимально до 40 атомов углерода, могут быть незамещены или замещены, а также прерываться -О-, -S-, -(CH2)1-6-, -C(O)-, -P(O)(C1-C18алкил)- или -(O)S(O)-, (который означает радикал

В качестве возможных заместителей могут быть, например, C1-C18 алкил, C1-C18 алкокси, гидроксил, фенил и фенокси. В качестве алифатического радикала R28, может быть, например, C1-C18 полиметиленовый радикал, образованный из алкильных групп, например, метила, этила, н-пропила, н-бутила, втор-бутила, трет-бутила, н-гексила, н-октила, 2-этилгексила, н-нонила, н-децила, н-ундецила, н-додецила, н-тридецила, н-тетрадецила, н-гексадецила или н-октадецила, или разветвленных изомеров. В качестве ароматического радикала R28 может быть например, радикал, содержащий от 6 до 40 атомов углерода, например, фенилен, дифенилен или нафтилен или радикалы фенилен или дифенилен, связанные с одной из групп, например, -О-, -S-, -(CH2)1-6-. -C(O)-, -P(O)(C1-C18алкил)- или -(O)S(O)-. В качестве циклоалифатического радикала R28 может быть, например, радикал, содержащий от 5 до 10 атомов углерода, например, циклопентилен, циклогексилен или циклооктилен. В качестве гетероциклического радикала R28 может быть, например, N-содержащая 5- или 6-членная гетероциклическая группа, например пиридилен, пиридазилен или пиразолилен. R28 означает предпочтительно ароматический радикал, который может быть представлен одной из нижеследующих формул






где R31 имеет одно из значений, выбранных из группы -CH2-, -C(O), -P(O)(C1-C18алкил)-, -(O)S-(O)-, -О- или -S-. R29 и R30 каждый независимо друг от друга предпочтительно означает водород или C1-C4 алкил; особенно предпочтительно если R29 означает водород,
a R30 означает водород или метил; и наиболее предпочтительно, когда R29 и R30 означают водород. Наибольшее предпочтение отдают соединениям формулы




Бисмалеимиды получают взаимодействием диаминов с малеиновым ангидридом, и некоторые из этих соединений имеются в продаже. Кроме того, пригодные для использования бисмалеимиды описаны в WO- A-93/24488 (T.C. Morton и другие). В расчете на 100 частей поликонденсата, можно использовать предпочтительно от 0,01 до 5 частей, особенно предпочтительно от 0,02 до 2 частей, в частности, от 0,05 до 1 части, малеимида. Полифункциональные соединения из класса спиртов, используемые в предлагаемом изобретении, известны и в качестве примера могут служить пентаэритрит, дипентаэритрит, трипентаэритрит, бистриметилолпропан, бистриметилолэтан, трисметилолпропан, сорбит, мальтит, изомальтит, лактит, ликазин, маннит, лактоза, лейкроза, трис(гидроксиэтил)изоцианурат, палатинит, тетраметилолциклогексанол, тетраметилолциклопентанол, тетраметилолциклопиранол, глицерин, диглицерин, полиглицерин или 1-O-


где R40, R41 и R42 каждый независимо друг от друга означает C1-C12 алкилен, C6-C13 циклоалкилен или незамещенный или C1-C4 алкилзамещенный фенилен или нафтилен,
X1 и X2 каждый независимо друг от друга означает водород, группу

или -NH-CO-OR45,
в которой R43, R44 и R45, каждый независимо друг от друга означает C1-C12 алкил, C6-C13 циклоалкил, или незамещенный или C1- C4 алкилзамещенный фенил или нафтил, а v означает целое число от 0 до 100. C1-C12 алкилен означает радикал с разветвленной или прямой углеродной цепью, например метилен, этилен, пропилен, тетраметилен, пентаметилен, гексаметилен, гептаметилен, октаметилен, декаметилен или додекаметилен. Радикалы R40, R41 и R42 предпочтительно означают, например, C2-C10алкилен, и особенно C2-C8алкилен. C6-C13 циклоалкилен означает насыщенную углеводородную группу, имеющую две свободных валентности и содержащую по меньшей мере одно циклическое звено. В качестве примера могут служить циклогексилен, циклогептилен или циклооктилен. Предпочтение отдают циклогексилену. В качестве незамещенного или C1-C4 алкилзамещенного фенилена или нафтилена, может быть, например, 1,2-, 1,3- или 1,4-фенилен или 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,6-, 1,7-, 2,6- или 2,7-нафтилен. Предпочтению отдают 1,4-фенилену. C1-C12алкил означает радикал с разветвленной или прямой углеродной цепью, например, метил, этил, пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил, изобутил, трет-бутил, 2-этилбутил, н-пентил, изопентил, 1-метилпентил, 1,3-диметилбутил, н-гексил, 1- метилгексил, н-гептил, изогептил, 1,1,3,3-тетраметилбутил, 1- метилгептил, 3-метилгептил, н-октил, 2-этилгексил, 1,1,3- триметилгексил или 1,1,3,3-тетраметилпентил. C6-C13 циклоалкил означает, например, циклогексил, циклогептил, циклооктил или циклододецил. Предпочтение отдают C6-C8 циклоалкилу, в частности, циклогексилу. В качестве C1-C4 алкилзамещенного фенила или нафтила, которые предпочтительно содержат от 1 до 3, особенно 1 или 2 алкильных группы может быть, например, о-, м- или п-метилфенил, 2,3-диметилфенил, 2,4-диметилфенил, 2,5 -диметилфенил, 2,6-диметилфенил, 3,4-диметилфенил, 3,5-диметилфенил, 2-метил-6- этилфенил, 4-трет-бутилфенил, 2-этилфенил, 2,4,6-триизопропилфенил, 2,6-диэтилфенил, 2-метилнафтил или 1-метилнафтил. Особенно предпочтительным карбодиимидом является поли(2,4,6-триизо-пропил-1,3-фениленкарбодиимид) формулы XIa

Еще один особенно предпочтительный карбодиимид, имеющийся в продаже как стабилизатор 7000


Кроме того, пригодные для использования карбодиимиды описаны в EP-A-0623589 и EP-A-0628 541. В расчете на 100 частей поликонденсата можно использовать предпочтительно от 0,01 до 5 частей, особенно предпочтительно от 0,02 до 2 частей, в частности, от 0,05 до 1 части полифункционального карбодиимида. Полифункциональные соединения из класса сложных эфиров, используемые в предлагаемом изобретении, известны и описаны, например, в EP-A-0565487. К предпочтительным полифункциональным сложным эфирам относятся, например, соединения формулы XII

где R50 означает C1-C18 алкил, C5-C12 циклоалкил, фенил или C7-C9 фенилалкил, R51 означает водород, C1-C18 алкил, C5-C12 циклоалкил, фенил или C7-C9 фенилалкил,
q означает 0, 1 или 2,
Q означает -CmH2m-,

или

где R51 имеет вышеуказанные значения, m означает целое число от 0 до 3,
R53 означает C1-C8 алкил, а
w означает целое число от 2 до 6, при этом
если w = 2,
R52 означает двухвалентный радикал гексозы, двухвалентный радикал гексита,

или

или
если w = 3,
R52 означает трехвалентный радикал гексозы, трехвалентный радикал гексита,

или

или
если w = 4,
R52 означает четырехвалентный радикал гексозы, четырехвалентный радикал гексита, C4-C10 алкантетраил,

или


или
если w =5,
R52 означает пятивалентный радикал гексозы или пятивалентный радикал гексита, или если w=6, R52 означает шестивалентный радикал гексита или

C1-C18 алкил означает радикал с разветвленной или прямой углеродной цепью, например, метил, этил, пропил, изопропил, н- бутил, втор-бутил, изобутил, трет-бутил, 2-этилбутил, н-пентил, изопентил, 1-метилпентил, 1,3-диметилбутил, н-гексил, 1-метилгексил, н-гептил, изогептил, 1,1,3,3-тетраметилбутил, 1-метилгептил, 3-метилгептил, н-октил, 2-этилгексил, 1,1,3-триметилгексил, 1,1,3,3-тетраметилпентил, нонил, децил, ундецил, 1-метилундецил, додецил, 1,1,3,3,5,5-гексаметилгексил, тридецил, тетрадецил, пентадецил, гексадецил, гептадецил или октадецил. Одно из предпочтительных значений радикалов R50 и R51 - C1-C8 алкил, особенно, C1-C4 алкил, например трет-бутил. C5-C12 циклоалкил означает, например циклопентил, циклогексил, циклогептил, циклооктил, циклодецил или циклододецил. Одно из предпочтительных значений радикалов R50 и R51 - C5-C7 циклоалкил. Особое предпочтение отдают циклогексилу. C7-C9 фенилалкил означает, например, бензил,



в которой R50, R51, q и Q имеют вышеуказанные значения. Например, R52, в случае, когда w =5, может означать группу

Если R52 означает w-валентный радикал гексита, соответствующие соединения формулы XII получают путем замены w-ОН- групп вышеупомянутой сложноэфирной группой E-1. R52, в качестве шестивалентного радикала гексита, может быть, например, группой

Эту группу образуют из D-сорбита. К предпочтительным соединениям формулы XII относятся также соединения, например,




или

К особенно предпочтительным соединениям формулы XII относится пентаэритритил-тетракис[3-(3,5-ди-трет-бутил-4- гидроксифенил)пропионат] [Irganox

1. Антиоксиданты
1.1. Алкилированные монофенолы, например, 2,6-ди-трет-бутил-4-метил-фенол, 2-трет-бутил-4,6-диметилфенол, 2,6-ди-трет-бутил-4-этилфенол, 2,6-ди-трет-бутил-4-н-бутил- фенол, 2,6-ди-трет-бутил-4-изобутилфенол, 2,6-дициклопентил-4-метилфенол, 2-(


где R означает -(CH2)3-CH(CH3)- (CH2)3-CH(CH3)-(CH2)3-CH- (CH3)2 или -CH3-CH2-O-C(O)- Z, a Z означает C1-C18 алкил, -CH2-CH2-S-C1-C18 алкил или

R" и R"" означают водород, метил или трет-бутил, например












2.1. 2-(2"-Гидроксифенил)бензотриазолы, например, 2-(2"-гидрокси-5"- метилфенил)-бензотриазол, 2-(3",5"-ди-трет-бутил-2"- гидроксифенил)бензотриазол, 2-(5"-трет-бутил-2"- гидроксифенил)бензотриазол, 2-(2"-гидрокси-5"-(1,1,3,3- тетраметилбутил)фенил)-бензотриазол, 2-(3",5"-ди-трет-бутил-2"- гидроксифенил)-5-хлорбензотриазол, 2-(3"-трет-бутил-2"-гидрокси- 5"-метилфенил)-5-хлорбензотриазол, 2-(3"-втор-бутил-5"-трет- бутил-2"-гидроксифенил)бензотриазол, 2-(2"-гидрокси-4"- октилоксифенил)бензотриазол, 2-(3", 5"-ди-трет-амил-2"- гидроксифенил)бензотриазол, 2-(3",5"-бис-















трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфиту;








Наибольшее предпочтение отдают трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфиту. 5. Гидроксиламины, например, N,N-дибензилгидроксиламин, N,N-диэтилгидроксиламин, N,N-диоктилгидpоксиламин, N,N-дилауpилгидpоксиламин, N,N-дитетpадецилгидpоксиламин, N, N-дигексадецилгидроксиамин, N,N-диоктадецилгидpоксиламин, N-гексадецил-N-октадецилгидроксиламин, N-гептадецил-N-октадецилгидроксиламин, N, N-диалкилгидроксиламин, образованный из амина гидрированного жира. 6. Нитроны, например, N-бензил-













Бывший в употреблении материал на основе ПЭТФ из собранных бутылок (происхождение: Швейцария) экструдируют в двухшнековом экструдере (Wemer + Pfleiderer ZSK 25) при температуре 260oC с введением добавок, указанных в Таблице 1. Полученный экструдат гранулируют и гранулят затем подвергают твердофазной конденсации в барабанной сушилке при температуре 230oC в течение 23 часов в вакууме приблизительно 1 мбар. Характеристическую вязкость [



Irganox


Irganox


Бывший в употреблении материал на основе ПЭТФ из собранных бутылок (происхождение: Швейцария) экструдируют в двухшнековом экструдере (Wemer + Pfleiderer ZSK 25) при температуре 260oC с введением добавок, указанных в Таблице 2. Полученный экструдат гранулируют и гранулят затем подвергают твердофазной конденсации в барабанной сушилке при температуре 230oC в течение 23 часов в вакууме приблизительно 1 мбар. Характеристическую вязкость [

Испытуемые соединения
A) Трифенилфосфит, раскрытый в заявке EP-A-0 090 915 (Примеры от 1 до 3).

B) Трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит, в общих чертах раскрытый в заявке EP-A-0 090 915 (стр. 3, последний абзац).

C) Irganox


Методика испытаний: Повышение молекулярной массы ПЭТФ методом твердофазной поликонденсации. ПЭТФ (polyclear


Класс C08G63/80 поликонденсация в твердой фазе
Класс C08G63/91 полимеры, модифицированные путем последующей химической обработки
Класс C08K5/5333 сложные эфиры фосфоновых кислот
композиция полимера молочной кислоты и формованное изделие из данной композиции - патент 2485144 (20.06.2013) | |
способ получения огнестойких поливинилхлоридных материалов - патент 2411265 (10.02.2011) |