DE1694906B2 - Gegen die zersetzung durch licht stabilisierte polyolefinformmassen - Google Patents

Description

CH₃ CH,

CH₃ CH₃

enthalten, wobei X eine lminogruppe. Sauerstoffatom oder Schwefelatom, R eine Alkylgruppe, Benzylgruppe oder Phenylgruppe bedeutet und η eine ganze Zahl von 0 bis 2 einschließlich ist.

Die Erfindung bezieht sich auf stabilisierte Polyolefinformmassen. Sie bezieht sich insbesondere auf das Stabilisieren von Polyolefin gegen Zersetzung, welche aus der Einwirkung von Licht herrührt, mit einer neuen Klasse von Piperidinverbindungen.

Die Polyolefine, wie Polyäthylen und Polypropylen, sind häufig der photochemischen Zersetzung unterworfen, wenn sie der Einwirkung des Sonnenlichts oder ultravioletten Lichts ausgesetzt werden. Zum Zwecke der Stabilisierung von Polyolefinen gegen Zersetzung sind zahlreiche Lichtstabilisatoren vorgeschlagen worden, besonders Lichtstabilisatoren, wie 2-(2'-Hydroxy-5'-methyl)-phenyl-benzotriazoI und 2,4-Dihydroxybenzophenon. Diese bisher bekannten Stabilisatoren sind jedoch nicht befriedigend wirksam bei der Verhinderung der Zersetzung von Polyolefinen, besonders wenn sie im Freien dem Sonnenlicht ausgesetzt sind. Es ist daher ein höchst erstrebenswertes Ziel, wirksamere Stabilisatoren zu erlangen.

Die Erfindung bezieht sich daher im wesentlichen auf Polyolefine, die gegen Zersetzung durch Lichteinwirkung stabilisiert sind.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden spezielleren Beschreibung.

Die Erfindung betrifft somit gegen die Zersetzung durch Licht stabilisierte Polyolefinformmassen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß diese als Stabilisator 0,05 bis 2 Gewichtsprozent einer Verbindung der allgemeinen Formel

45

60

QH₃ CH₃

-O

CH₃ CH₃

enthalten, wobei X eine lminogruppe, Sauerstoffatom oder Schwefelatom, R eine Alkylgruppe, Benzylgruppe oder Phenylgruppe bedeutet und η eine ganze Zahl von 0 bis 2 einschließlich ist.

Der Ausdruck »Polyolefine« in der hier verwendeten Bedeutung schließt ein: Hoch- und Niederdruck-Poiyäthylene, -Polypropylen, andere-Polyolefine, beispielsweise Polybutadien oder Polyisopren, und verschiedene Olefin-Copolymere, beispielsweise Äthylen-Propylen-Copolymere, Styrol-Butadien-Copoiymere oder Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere.

Die vorerwähnten Piperidinverbindungen {I) gemäß der Erfindung sind neue und in der Technik bisher nicht angewendete Verbindungen, und sie können bequem und vorteilhaft durch ein Verfahren hergestellt werden, welches die Reaktion des entsprechenden 4-Piperidon oder 2,2,6,6-Tetramethyl-4-oxopipendin-I-oxyd mit einem geeigneten O-Phenylendiamin. O-Aminophenol oder O-Aminothiophenol in einem organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines geeigneten sauren Katalysators umfaßt.

Typische Beispiele für die erfindungsgemäßen Piperidinverbindungen (I) sind die folgenden:

Benzimidazolin-2-spiro-4'-(2',2 \6'.6'-tetra-

methylpiperidin-l'-oxyd),
5-Methylbenzoxazolin-2-spiro-4'-(2'.2'.6'.

o'-tetramethylpiperidin-l'-oxyd),
5-Octylbenzoxazolin-2-spiro-4'-(2'.2',6'.

o'-tetramethylpiperidin-1 '-oxyd),
5-Benzylbenzoxazolin-2-spiro-4'-(2',2'.6'.

o'-letramethylpiperidin-l'-oxyd),
5-Phenylbenzoxazolin-2-spiro-4'-(2'.2',6',

o'-tetramethylpiperidin-I'-oxyd),
Benzthiazolin-2-spiro-4'-(2'.2',6',6'-tetra-

methylpiperidin-l'-oxyd) und
5-Methvl-7-t.-butylbenzoxazolin-2-spiro-4'-

(2',2'.6',6'-tetramethyl-piperidin-r-oxyd).

Wenn die erfindungsgemaßen Piperidinverbindungen (1) in Polyolefinen zum Zwecke des Stabilisieren verwendet werden, können sie inkorporiert oder in die Polyolefine eingemischt werden durch irgendeine der üblichen Methoden, welche beim Inkorporieren oder beim Einbringen handelsüblicher Stabilisatoren, wie Antioxydantien, in Polyolefinen allgemein angewendet werden; beispielsweise kann das Inkorporieren der erfindungsgemäßen Piperidinverbindung in das Polyolefin in irgendeiner gewünschten Stufe vor der Herstellung des geformten und gestalteten Gegenstandes erfolgen.

Die Menge des erfindungsgemäß für Polyolefine angewendeten Piperidin-Stabilisatois kann in weiten Grenzen schwanken, was von den Eigenschaften und besonders von dem Verwendungszweck der stabilisierten Polyolefine sowie von weiteren Faktoren abhängt. Der Piperidin-Stabilisator wird in einem Konzentrationsbereich von 0,05 bis 2 Gewichtsprozent, insbesondere in Konzentrationen von etwa 0,1 bis I Gewichtsprozent, angewendet, wobei die Konzentration auf das Gewicht des Polyolefins bezogen ist.

Andere bekannte und üblicherweise verwendete Additive, einschließlich bekannter Antioxydantien und ultraviolettabsorbierender Mittel, können vorteilhaft zusammen mit den Piperidin-Stabilisatoren verwendet werden. Erforderlichenfalls kann auch eine optimale Kombination von zwei oder mehr der Piperidin-Stabilisatoren mit befriedigendem Ergebnis angewendet werden, um bessere Ergebnisse zu erzielen.

Die folgenden Beispiele demonstrieren die ausgezeichnete Lichtbeständigkeit der Piperidinverbin-

düngen (1) in den Polyolefinen. Alle »Teile« sind Gewichtsteile, soweit nichts anderes gesagt isu

Beispiel 1

Mit 100 Teilen Polypropylen wurden 0,25 Teile des unten angegebenen Stabilisators gleichmäßig vermischt.

Das Gemisch wurde durch Erhitzen geschmolzen und zu einem Film von 0,5 mm Stärke ausgegossen.

Der so hergestellte Polypropylenfilm und zur Vergleichskontrolle ein solcher, welcher keinen Stabilisator enthält, wurden durch Ultraviolettbestrahlung bei 45 C mit Hilfe eines Fadeometers, wie er in J1S-L-1044-3-8 beschrieben ist, getestet.

Die Zeit, bis der Film spröde wird, im folgenden die »Verr.prüdungszeit« genannt, wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt.

Tabelle I

Stabilisator

Versprödungszeit

(Stunden)

blick auf die verminderte Zersetzung der Polyolefine, besonders von Polypropylen, durch Licht im Vergleich zu den bekannten Lichtstabilisatoren.

Beispiel 2

Mi 1100 Teilen eines Niederdruck-Polyäthylens wurden 0,25 Teile des unten bezeichneten Stabilisators gründlich vermischt.

Das Gemisch wurde durch Erhitzen geschmolzen und in einen Film von 0,5 mm Stärke ausgegossen.

Der so hergestellte Polyäthylenfilm und zur Vergleichskontrolle ein solcher, welcher keinen Stabilisator enthält, wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 getestet.

Die »Versprödungszeit« wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 gemessen.

Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabellen zusammengestellt.

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Tabelle Il

Stabilisator

Versprödungszeit

(Slundenl

Die vorliegende Erfindung
Benzimidazolin-2-spiro-4'- 2fcO

(2,2',6',6'-tetramethylpiperidinl'-oxyd)

Benzthiazolin-2-apiro-4'- 240

i2',2',6',6'-tetramcthylpiperidinl'-oxyd)

Handelsübliche Stoffe

2-(2'-Hydroxy-5'-methyI)-phenyl- 80

benzotriazol
2,4-Dihydroxybenzophenon 100

Kontrolle

Keine 40

35

40

Aus vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Piperidinverbindungen einen überlegenen Stabilisierungseffekt ausweisen im Hin-Die vorliegende Erfindung
5-Methylbenzoxazolin-2-spiro-4'- 520
(2\2',6',6'-tetramethylpiperidinl'-oxyd)

Handelsüblich erhältliche Stoffe
2-<2'-Hydroxy-5'-methyl)-phenyl- 320
benzotriazol
2,6-Di-t.-butyl-4-methylphenol 280

Kontrolle

Keine 260

Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Piperidinverbindungen auch eine überlegene Stabilisierungswirkung im Hinblick auf die Verminderung der Zersetzung von Polyolefin, insbesondere Polyäthylen, durch Licht im Vergleich zu bekannten Lichtstabilisatoren ergeben.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gegen die Zersetzung durch Licht stabilisierte Polyolefinformmassen, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Stabilisator 0,05 bis 2 Gewichtsprozent einer Verbindung der allgemeinen Formel