DE1228802B

DE1228802B - Sunscreens for polyethylene

Info

Publication number: DE1228802B
Application number: DES93075A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Hans Mueller; Hans-Joachim Kroll
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1964-09-10
Filing date: 1964-09-10
Publication date: 1966-11-17
Also published as: SE309322B; GB1073937A; CH456947A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

C08fC08f

Deutsche JO.: 39 b-22/06 German JO .: 39 b -22/06

Nummer: 1228 802Number: 1228 802

Aktenzeichen: S 93075IV c/39 bFile number: S 93075IV c / 39 b

Anmeldetag: 10. September 1964Filing date: September 10, 1964

Auslegetag: 17. November 1966Opening day: November 17, 1966

Der ungewöhnlich angestiegenen Verwendung von Hochdruck- und Niederdruckpolyäthylen auf den verschiedensten Gebieten, z. B. in Haushaltsgeräten, als Folien aller Art, als Verpackungsmaterial oder als Leitungsisolierstoff sind dadurch Grenzen gesetzt, daß das nicht oder hell eingefärbte Material bei intensiver Einwirkung von Licht in verhältnismäßig kurzer Zeit durch Rißbildung zerstört wird. Mit den üblichen Antioxydantien läßt sich diese Zerstörung, die an die kurzwellige Strahlung des Sonnenlichtes gebunden ist, nicht verhindern; nicht verfärbende Antioxydantien auf Phenolbasis sind als Schutzmittel gegen das Auftreten von Lichtrissen wirkungslos. Aminantioxydantien entwickeln zwar auch gegen das Auftreten von Lichtrissen eine deutliche Schutzwirkung, können aber für ungefärbtes oder hell eingefärbtes Polyäthylen keine Verwendung finden, weil sie sich und damit auch die Mischungen, denen sie zugesetzt werden, im Licht stark verfärben.The unusually increased use of high pressure and low pressure polyethylene on a wide variety of Areas, e.g. B. in household appliances, as films of all kinds, as packaging material or as Line insulation material is limited by the fact that the non-colored or light-colored material is used more intensively Exposure to light is destroyed by cracking in a relatively short time. With the usual This destruction, which is linked to the short-wave radiation of sunlight, can be suppressed by antioxidants. not prevent; Non-discoloring phenol-based antioxidants are used as protective agents against the occurrence of light cracks ineffective. Amine antioxidants also develop against the occurrence of Light cracks have a clear protective effect, but can be used for undyed or light-colored polyethylene are not used because they and thus also the mixtures to which they are added, in the light strongly discolor.

An sich ist ein gutes Schutzmittel gegen die Zerstörung durch Licht der Zusatz von sehr feinen Rußsorten in ausreichender Menge zum Polyäthylen, d. h. in einer Höhe von etwa 2%. Man ist aber auf diesem Wege nur in der Lage, schwarz eingefärbtes Polyäthylen in guter Lichtbeständigkeit herzustellen. Für nicht oder hellfarben eingefärbtes Polyäthylen lassen sich diese Rußsorten nicht einsetzen.In itself, a good protective agent against destruction by light is the addition of very fine types of soot in sufficient quantity to the polyethylene, d. H. at a rate of about 2%. But you are on this Ways only able to produce black-colored polyethylene with good lightfastness. For These types of carbon black cannot be used with polyethylene that is not colored or colored in a light color.

Weiterhin sind als Lichtschutzmittel für Polyäthylen bereits hexasubstituierte Benzole, beispielsweise Hexaphenylbenzol und ähnliche Verbindungen bekanntgeworden, bei denen an sämtlichen Kohlenstoffatomen des Benzolringes Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkarylgruppen substituiert sind. Abgesehen davon, daß derzeit die Herstellung dieser Verbindungen schwierig und aufwendig ist, haben diese Verbindungen einen verhältnismäßig hohen Schmelzpunkt, der in der Größenordnung des Schmelzbereiches des Polyäthylens und darüber liegt. Es bereitet daher Schwierigkeiten, Verbindungen dieser Art homogen in Polyäthylen einzuarbeiten. Furthermore, hexasubstituted benzenes, for example hexaphenylbenzene, are already used as light stabilizers for polyethylene and similar compounds have become known in which on all carbon atoms of the benzene ring are substituted by alkyl, cycloalkyl, aryl, aralkyl or alkaryl groups. Apart from this, that the production of these compounds is currently difficult and expensive, these compounds have a relatively high melting point, which is of the order of magnitude of the melting range of polyethylene and lies above. It is therefore difficult to incorporate compounds of this type homogeneously into polyethylene.

Die Erfindung geht zum Schutz von Polyäthylen einen anderen Weg. Gemäß der Erfindung werden Bis-(benzyl)-toluol oder Bis-(phenyläthylen)-benzol in einer Menge von 0,3 bis 3 Gewichtsprozent als Lichtschutzmittel für Polyäthylen verwendet. Diese farblosen aromatischen Kohlenwasserstoffe, die sich insbesondere für ungefärbtes oder hellfarben eingefärbtes Polyäthylen einsetzen lassen, haben den Vorteil, daß sie bei Raumtemperatur flüssig sind, so daß sich diese Verbindungen homogen in das Polyäthylen einarbeiten lassen und Mikrorisse sowie kristalline Brüche ausfüllen. Durch den Zusatz dieser Verbindungen wird Lichtschutzmittel für PolyäthylenThe invention takes a different approach to protecting polyethylene. According to the invention Bis (benzyl) toluene or bis (phenylethylene) benzene in an amount of 0.3 to 3 percent by weight as a light stabilizer used for polyethylene. These colorless aromatic hydrocarbons in particular Can be used for undyed or light-colored polyethylene, have the advantage that they are liquid at room temperature, so that these compounds work homogeneously into the polyethylene and fill in micro-cracks and crystalline fractures. The addition of these compounds becomes Light stabilizers for polyethylene

Anmelder:Applicant:

Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:
Dr. phil. Hans Müller,
Hans-Joachim Kroll, BerlinNamed as inventor:
Dr. phil. Hans Müller,
Hans-Joachim Kroll, Berlin

mithin eine hohe Schutzwirkung für das Polyäthylen gegenüber dem Einfluß von Licht, und zwar sowohl für Hochdruckpolyäthylen als auch für Niederdruckpolyäthylen, geschaffen.therefore a high protective effect for the polyethylene against the influence of light, both for high pressure polyethylene as well as for low pressure polyethylene.

An sich ist es auch bekannt, zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit dem Polyäthylen Pyren, Terphenyl oder andere Kohlenwasserstoffe beizumischen. Hinsichtlich des Lichtschutzes hat sich jedoch gezeigt, daß die erfindungsgemäß verwendeten farblosen aromatischen Kohlenwasserstoffe, nämlich Bis-(benzyl)-toluol bzw. Bis-(phenyläthylen)-benzol, eine erheblich höhere Schutzwirkung zeigen. Dies dürfte unter anderem darauf zurückzuführen sein, daß bei diesen Verbindüngen die aliphatisch^ Kette, über die die Benzolkerne verbunden sind, nicht zu lang ist. Die drei Benzolkerne des Bis-(benzyl)-toluols sind nämlich über zwei Methylgruppen und die drei Benzolkerne des Bis-(phenyläthylen)-benzols über zwei Äthylengruppen miteinander verbunden. Versuche haben demgegenüber gezeigt, daß die Wirksamkeit des Lichtschutzes mit zunehmender Länge der die Benzolkerne verbindenden aliphatischen Kette zurückgeht.
Die die zerstörendsn Einflüsse des Lichtes hemmende Wirkung der im Rahmen der Erfindung als Lichtschutz für Polyäthylen verwendeten Kohlenwasserstoffe ist um so größer, je höher der gewählte Anteil dieser Stoffe ist. Die obere Grenze ist durch die Verträglichkeit der jeweiligen Verbindung mit dem zu schützenden Polyäthylen gegeben. So läßt sich Bis-(benzyl)-toluol in einer Menge von 3 % °hn^e weiteres dem Polyäthylen zumischen.It is also known per se to add pyrene, terphenyl or other hydrocarbons to the polyethylene to increase the dielectric strength. With regard to light protection, however, it has been shown that the colorless aromatic hydrocarbons used according to the invention, namely bis (benzyl) toluene or bis (phenylethylene) benzene, show a considerably higher protective effect. One of the reasons for this is that in these compounds the aliphatic chain connecting the benzene nuclei is not too long. The three benzene nuclei of bis (benzyl) toluene are linked to one another via two methyl groups and the three benzene nuclei of bis (phenylethylene) benzene via two ethylene groups. In contrast, tests have shown that the effectiveness of the light protection decreases with increasing length of the aliphatic chain connecting the benzene nuclei.
The effect of the hydrocarbons used in the context of the invention as light protection for polyethylene, which inhibits the destructive effects of light, is greater, the higher the selected proportion of these substances. The upper limit is given by the compatibility of the respective compound with the polyethylene to be protected. For example, bis (benzyl) toluene can be added to the polyethylene in an amount of 3% hn ^e .

Das Einbringen der als Lichtschutzmittel für Polyäthylen verwendeten farblosen aromatischen Kohlen-Wasserstoffe erfolgt nach den bekannten Methoden, nach denen auch bisher schon dem Polyäthylen Antioxydantien oder Farbstoffe zugemischt wurden. ImThe introduction of the colorless aromatic hydrocarbons used as light stabilizers for polyethylene takes place according to the known methods, according to which antioxidants have already been applied to polyethylene or dyes were mixed in. in the

609 727/448609 727/448

Gegensatz zu der schwierigen Verteilung des bisher als Lichtschutzmittel für Polyäthylen verwendeten Rußes in einer Menge von 2 % lassen sich die im Rahmen der Erfindung verwendeten Lichtschutzmittel ohne Schwierigkeiten dem Polyäthylen in homogener Verteilung zumischen. In contrast to the difficult distribution of the carbon black previously used as a light stabilizer for polyethylene the light stabilizers used in the context of the invention can be used in an amount of 2% without difficulty Mix with the polyethylene in a homogeneous distribution.

¹ Beispiel ¹ example

Ein Gemisch von Niederdruckpolyäthylen und 3 Gewichtsprozent Bis-(benzyl)-toluol wurde als Aderisolierung auf einen elektrischen Leiter gespritzt mit einer Gesamtstärke von 3 mm Durchmesser. Eine solche Leitung hat unter dem Einfluß von Tropensonne nach einem Zeitraum von fast 3 Jahren noch keine Schädigungen gezeigt. In gleicher Weise wie das Bis-(benzyl)-toluol wirkt auch das: Bis-(phenyläthylen)-benzol. ·.- . :A mixture of low-pressure polyethylene and 3 percent by weight bis (benzyl) toluene was used as core insulation Injected onto an electrical conductor with a total thickness of 3 mm in diameter. One under the influence of the tropical sun, after a period of almost 3 years there is still no such line Damage shown. Bis- (phenylethylene) -benzene has the same effect as bis (benzyl) toluene. · .-. :

Wird an Stelle von Bis-(benzyl)-toluol Pyren verwendet, so haben sich nach 2 Monaten unter Tiopensonne bereits die ersten Risse gezeigt.If pyrene is used instead of bis (benzyl) toluene, you will have yourself under the tiopan sun after 2 months the first cracks already shown.

Claims

Claim:

Use of bis (benzyl) toluene or bis-r (phenylethylene) benz; ol in an amount of 0.3 up to 3 percent by weight as a light stabilizer for polyethylene.

Considered publications:
U.S. Patent No. 3,102,870;
Japanese Patent Publication No. 5766/64.