AT234377B - Stabilisiertes Polypropylen - Google Patents

Description

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  Stabilisiertes Polypropylen 
Die Erfindung betrifft Polymere von Propylen, welche gegen Zersetzung, beispielsweise durch Oxydation, Hitze und/oder Licht, stabilisiert sind. 



   Es ist bekannt, dass übliche, feste Polymere von Propylen der Zersetzung unterliegen. Es wurde nun gefunden, dass man Polypropylen überraschend gut stabilisieren kann, wenn dem Polypropylen kleine Mengen eines Stabilisatorsystems beigemischt werden, bestehend aus a) einem Stabilisator der Formel I : 
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 worin R eine Hydroxyl-, eine Phenyl-, eine Phenoxy-, eine Alkylphenoxygruppe, mit vorzugsweise 7 - 24 Kohlenstoffatomen und eine Alkylthio- oder eine Alkoxygruppe, mit vorzugsweise 13-24 Kohlenstoffatomen bedeutet. Als Alkoxygruppen seien beispielsweise genannt die Methoxy-, die Äthoxy-, die Isopropoxy-, die Propoxy-, die Butoxy-, die sek. Butoxy-,   dietert.

   Butoxy-, diePentoxy-, dieHexoxy-,   die Heptoxy-, die Oktyloxy-, die Nonyloxy-, die Decyloxy-, die Undecyloxy-, die Dodecyloxy-, die Tridecyloxy-, die Tetradecyloxy-, die Pentadecyloxy-, die Hexadecyloxy-, die Heptadecyloxy-, die Oktadecyloxy-, die Nonadecyloxy-, die Eikosyloxy-, die Heneikosyloxy-, die Dokosyloxy-, die Tricosyloxy-, die Tetrakosyloxygruppe. 



   In den vorerwähnten Beispielen für R kann der Sauerstoff ebensogut durch Schwefel ersetzt sein, so dass die Methylthio-, die Äthylthio-, die Isopropylthio-, die Propylthio-, die sek.   Butylthio-,   die tert. Butyl- 
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 die Undecylthio-, die Dodecylthio-, die Tridecylthio-, die Tetradecylthio-, die Pentadecylthio-, die Hexadecylthio-, die Heptadecylthio-, die Oktadecylthiogruppe auch in Betracht kommen. Beispiele von Alkylphenoxygruppen sind die Methylphenoxy-, die Äthylphenoxy-, die Isopropylphenoxy-, die Propylphenoxy-, die Butylphenoxy-, die Dibutylphenoxy-, die Tributylphenoxy-, die Pentylphenoxy-, die He- 
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 decylphenoxy-, die Dodecylphenoxy-, die Tridecylphenoxy-, die Tetradecylphenoxy-, die Pentadecylphenoxy-, die Hexadecylphenoxy-, die Heptadecylphenoxy-, die Oktadecylphenoxy-, die Dinonylphenoxygruppe. 



   R bedeutet dasselbe wie das vorerwähnte R, mit Ausnahme der Phenyl- und der Hydroxygruppe. 



     R   und   Rg   bedeuten unabhängig voneinander Alkyl z. B. mit   1 - 18   Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 
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 Tridecyl-, die Tetradecyl-, die Pentadecyl-, die Hexadecyl-, die Heptadecyl-, die Oktadecylgruppe. 



   R4 bedeutet Wasserstoff oder niedere Alkylgruppen, wie z. B. die Methyl-, die Äthyl-, die Propyl-, 

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 die Methylgruppe, n bedeutet die Zahlen 0,   l,   2 oder 3, vorzugsweise aber 0 oder   l,   und b) einem weiteren Stabilisator der Formel II :

   
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 worin m und n unabhängig voneinander eine positive ganze Zahl von 1 bis 6, insbesondere 2, und
Rs und R, unabhängig voneinander eine Alkylgruppe mit 6-24 Kohlenstoffatomen - insbesondere mit 12 Kohlenstoffatomen-bedeuten, beispielsweise die Methyl-, die Äthyl-, die Propyl-, die Butyl-, die Pentyl-, die Hexyl-, die Heptyl-, die Oktyl-, die Nonyl-, die Decyl-, die Undecyl-, die Dodecyl-, die Tridecyl-, die Tetradecyl-, die Pentadecyl-, die Hexadecyl-, die Heptadecyl-, die Oktadecyl-, die Nonadecyl-, die Eikosyl-, die   Heneikosyl-,   die Dokosyl-, die Trikosyl-, die Tetrakosylgruppe, vorzugweise die Dodecylgruppe, welche im folgenden als Laurylgruppe bezeichnet wird. 



   Der bevorzugte Stabilisator der Formel I ist das   Di-n-oktadecyl-3, 5-di-tert. butyl-4-hydroxy-   benzylphosphonat. 



   Der bevorzugte Stabilisator der Formel   II istdas Dilauryl-ss-thio-dipropionat,   im folgenden als DLTDP bezeichnet. 



   Das bevorzugte Stabilisatorsystem für Polypropylen besteht in einer Kombination von ungefähr   0, 10/0   
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5-di-tert. butyl-4-hydroxybenzylphosphonat0, 01 bis 3   Gew. -0/0,   vorzugsweise von ungefähr 0,05 bis 1   Gew. -0/0. angewendet.   Es werden insgesamt zirka 0,   1-3 Gew.-'%   des Stabilisatorsystems dem Polypropylen einverleibt. (Alle Gewichtsprozente be- ziehen sich auf die gesamte, stabilisierte   Stoffzusammensetzung. )  
Feste Propylenpolymere dienen zur Herstellung der verschiedenartigsten Gegenstände. Sie werden bei- spielsweise als thermoplastische Giess- und Formmassen sowie als Überzugsmassen verwendet, weil sie bei höherer Temperatur verformbar sind und bei Normaltemperatur formfest sind.

   Leider sind sie aber oxyda-   tions-und/oder   lichtunbeständig. Ausserdem neigen diese thermoplastischen Stoffe bei hohen Bearbei- tungstemperaturen wegen ihrer Temperaturempfindlichkeit zu Depolymerisationsvorgängen. Eine Folge dieser Zersetzung sind z. B. Verschlechterung der dielektrischen Eigenschaften, Verfärbung und Spröde- werden. 



   Erfindungsgemäss wird nun die Aufgabe gelöst, wie man festem, thermoplastischem Polypropylen bessere Alterungseigenschaften bei Raumtemperatur oder höherer Temperatur, ferner verbesserte Bestän- digkeit unter den Bearbeitungsbedingungen und gegen UV-Licht erteilen kann,   d. h.   die Erfindung betrifft durch einen Gehalt an einer neuen Mischung von Stabilisatoren in der Beständigkeit verbesserte Polypropy- lene. Wenn auch das vorliegende Stabilisatorsystem ein Phosphorsäurederivat als eine Komponente ent- hält, so ist doch die stabilisierende Wirkung des Systems grösser als die von dieser Verbindung allein. Es können die besseren Resultate nicht als rein additiver Effekt der zwei Komponenten erklärt werden. 



   Die erfindungsgemässen Stabilisatoren sind nicht unbedingt gleichwertig, sondern ihre Auswahl ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Die Zugänglichkeit und die Kosten der Rohprodukte für die Herstellung der Stabilisatoren und die tatsächliche Höhe und Dauer der zersetzungshemmenden Wirksamkeit derselben sind die Faktoren, welche die Wahl der Stabilisatoren bestimmen. Ebenfalls wichtige Faktoren sind Toxizität, Farbe,   Licht-und/oder   Hitzebeständigkeit und Löslichkeit der Stabilisatoren. 



   Das erfindungsgemässe Stabilisatorsystem kann auch zum Stabilisieren von Polypropylen in Verbindung mit andern Zusatzstoffen verwendet werden, wie z. B. Antioxydantien, Komplexbildnern, Russ, Weichmachern, Gleitmitteln,   Färb-und Hitzestabilisatoren, UV-Absorptionsmitteln,   Farbstoffen, Pigmenten, Füllmassen. 



   Einige der erfindungsgemäss verwendeten Stabilisatorverbindungen sind bekannt oder können nach üblichen Verfahren hergestellt werden. DLTDP ist eine bekannte Verbindung. 



   Beliebige Propylenpolymere, welche normalerweise bei Raumtemperatur fest sind, können mit dem erfindungsgemässen Stoffsystem stabilisiert werden. Dieses kann dem Polypropylen durch Walzen, 

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   Extrudieren oder ein anderes geeignetes Verfahren einverleibt werden. Dies kann dadurch geschehen, dass vorzugsweise das vorgebildete Stabilisatorsystem oder seine einzelnen Komponenten, gegebenenfalls in Kombination mit einer oder mehreren andern Komponenten, dem Polypropylen einverleibt werden. 



  Weitere Ausführungsformen der Erfindung werden aus den folgenden Beispielen ersichtlich. Diese veranschaulichen die Erfindung, ohne sie jedoch zu beschränken. Darin bedeuten Teile, sofern nichts anderes ausdrücklich vermerkt ist, Gewichtsteile. Gewichtsteile stehen zu Volumteilen im gleichen Verhältnis wie Gramm zu cm3. Die Temperaturen werden in Celsiusgraden angegeben. 



  Beispiel 1 : 50 Teile unstabilisiertes Polypropylenpulver (Hercules Profax 6501) werden gründlich mit 0. 1 Gew. -0/0 Di-n-oktadecyl-3, 5-di-tert. butyl-4-hydroxybenzylphosphonat und 0, 5 Gew.-% Dilau- ryl-ss-thio-dipropionat (DLTDP) vermischt, während 5 min auf einem Zweiwalzenstuhl bei 1820 gewalzt und dann zu einer Folie ausgezogen und erkalten gelassen. 



  Die gewalzte Polypropylenfolie wird in schmale Stücke geschnitten und während 7 min in einer hydraulischen Presse bei 2180 gepresst. Die erhaltene Folie von 0, 6 mm Dicke wird dann in einem Luftumwälzungsofen bei 1490 auf ihre Beständigkeit gegen beschleunigte Alterung geprüft. Diese Stoffzusammensetzung, bestehend aus 0, 1% Di-n-oktadecyl-3,5-di-tert.butyl-4-hydroxy-benzylphosphonat, 0,5% DLTDP und Polypropylen, ist gegen oxydative Zersetzung stabil. 



  Auf ähnliche Art und Weise werden stabile Polypropylenzusammensetzungen hergestellt, welche ein Stabilisatorsystem aus 0. 50/0 DLTDP und aus 0, 10/0 von einer der folgenden Verbindungen enthalten :    
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 (3-tert. butyl-4-hydroxy-5-methylbenzyl)-phosphonat,.   : ; - Di-n-oktadecyl-3, 5-di-tert.   butyl-4-hydroxybenzyldithiophosphonat,
Di-phenyl-3, 5-di-tert. butyl-4-hydroxybenzylphosphonat,
O-n-Oktadecyl- (3,5-di-tet.butyl-4-hydroxybenzyl)-benzolphosphinat. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Stabilisierte Stoffzusammensetzung, bestehend aus Polypropylen sowie einem phosphorhältigen Stabilisator, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0, 1-3 Gew.-% eines Stabilisatorsystems, bestehend aus einer Verbindung der allgemeinen Formel I EMI3.2 worin R eine Hydroxyl-, eine Alkoxy-, eine Alkylthio-, eine Phenyl-, eine Phenoxy- oder eine Alkylphenoxygruppe, EMI3.3 eineR4 Wasserstoff oder eine niedere Alkylgruppe und n die Zahlen 0, 1, 2 und 3 bedeuten, und einer Thioätherverbindung der allgemeinen Formel II EMI3.4 <Desc/Clms Page number 4> worin m und n unabhängig voneinander ganze Zahlen von 1 bis 6, und ru und R6 unabhängig voneinander Alkylgruppen mit 6-24 Kohlenstoffatomen bedeuten, enthält.

   2. Stabilisierte Stoffzusammensetzung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,05 bis 0,25 Gew.-% Di - n - oktadecyl-3,5-di-tet. butyl-4-hydroxybenzylphosphonat und 0, 05-1 Gew.-% Di- lauryl-ss-thio-dipropionat enthält.