DE2017508C3 - Stabilisieren von Polyäthylen - Google Patents
Stabilisieren von PolyäthylenInfo
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-
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Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung spezieller Phosphorsäureester als Stabilisierungsmittel für buntpigmentiertes Niederdruckpolyäthylen.
Es ist bekannt, daß Niederdruckpolyäthylene unter
atmosphärischen Einflüssen bezüglich der mechanischen Eigenschaften ungünstig beeinflußt werden. So
sinkt beispielsweise die Reißdehnung nach 200 Stunden Belichtung mit einem Xenotestgerät auf etwa die Hälfte
des ursprünglichen Wertes. Diese Effekte waren insbesondere der DT-PS 10 21 571, in der ein Verfahien
zur Verbesserung der Transparenz von Niederdruckpolyolyfinen beschrieben wird, nicht zu entnehmen.
Überraschend wurde nun gefunden, daß man durch geringe Zusätze spezieller Phosphorsäureester die
Witterungs- und Lichtbeständigkeit buntpigmentierler Niederdruckpolyäthylene und gleichzeitig die Wetterechtheit der Buntpigmente deutlich verbessern kann.
Gegenstand der Erfindung ist somit die Verwendung
von 0,01—4 Gew.-%, vorzugsweise 0,1—1 Gew.-%, bezogen auf Niederdruckpolyäthylen, an Trialkylphosphaten der Formel
O —R1
O P-O R,
R,
worin £t|. R2 und Rj Alkylreste mit 4-10 C-Atomen
bedeuten, als Stabilisatoren für buntpigmentiertes Niederdruckpolyäthylen.
Vorzugsweise bedeuten in der vorstehenden Formel Ri, Rjund Rj den 2-Äthylhexylrest.
Unter Niederdruckpolyäthylene sind im wesentlichen unverzweigte Polyäthylene der Dichte 0,94 bis ca. 0,97
zu verstehen. Sie werden beispielsweise durch Polymerisation von Äthylen in Gegenwart von teilweise
reduziertem Chromoxid auf einem Siliziumdioxid- und Aluminiumoxidträger bei Temperaturen von
150-180°C und Drücken von 50- J5 atm in Lösung oder Suspension hergestellt. Ein anderes Verfahren
besteht in der Polymerisation von Äthylen in Gegenwart von partiell reduziertem Molybdän-VI-oxid auf
Aluminiumoxid bei Temperaturen von etwa 230 - 270° C und Drücken von 40 - 80 atm.
Gemäß weiteren Verfahren kann man Niederdruckpolyäthylen durch Polymerisation von Äthylen mit Hilfe
von Mischkatalysatoren aus aluminiumorganischen Verbindungen (Aluminiumalkyl) mit Titanverbindungen
(TiCU) in einem organischen Lösungsmittel bei Temperaturen unter 100° C und Drücken bis zu 10 atm
erhalten.
Verfahren zur Herstellung von Niederdruckpolyäthylen sind beispielsweise in »Methoden der organischen
Chemie«, Houben-Weyl,4. Auflage, (1961), Band 14/1, Seiten 553 - 590, beschrieben.
Das Einarbeiten der erfindungsgemäß zu verwendenden Stabilisatoren in buntpigmentiertes Niedcrdruckpolyäthylen kann durch eng eingestellte Mischwalzen,
homogenisierende Schneckenpressen oder nach anderen bekannten Homogenisierungsverfahren erfolgen. Es
ist ohne weiteres möglich, gleichzeitig mit den erfindungsgemäßen Stabilisatoren UV-Stabilisisatoren
und Antioxidationsmittel, wie 2,6-Di-tert.-butyl-4-meihylphenol und Di-/>-naphthy!-p-phenyien-diamin,
zuzumischen.
Durch den Zusatz der erfindungsgemäß zu verwendenden Stabilisatoren wird eine wesentliche Verbesserung der Witterungs- und Lichtbeständigkeit des
buntpigmentiertes Niederdruckpolyäthylens erreicht. Auch nach der Bewitterung bzw. Belichtung weist das
Niederdruckpolyäthylen höhere Werte der Reißdehnung auf, verglichen mit nicht stabilisiertem und
belichtetem oder bewittertem Niederdruckpolyäthylen. Überraschend ist es, daß ein Zusatz der erfindungsgemäß zu verwendenden Phosphorsäureester zu Hochdruckpolyäthylen (Dichte etwa 0,91-0,94) keine Verbesserung der Witterungs- und Lichtbeständigkeit
erbringt.
Gleichzeitig mit dem Einmischen der Phosphorsäureester aber auch zu einem anderen Zeitpunkt erfolgt
das Zumischen der Buntpigmente etwa in Mengen von 0,01 — 4 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 — I Gew.-%, bezogen
auf Niederdruckpolyäthylen.
Eisenoxidpigmente in den Farbtönen rot, schwarz und braun; Chromoxidpigmente; Mischpigmente aus Nikkeioxid, Antimonoxid und Titandioxid; geglühte Mischpigmente aus Kobaltoxid, Aluminium- und Chromoxid;
Cadmiumsulfide, Cadmiumselenide bzw. Cadmiummischpigmente aus Cadmiumsulfid und Cadmiumselenid
oder Chinacridonpigmente (Pigmentviolett 19 gemäß Colorindex).
Bei derartigen erfindungsgemäß stabilisierten und pigmentierten Niederdruckpolyäthylenen konnte außer
der Verbesserung der Reißdehnung eine deutliche Verbesserung der Wetterechtheit der Pigmente beobachtet werden.
Die erfindungsgemäß stabilisierten und gegebenenfalls pigmentierten Polyäthylene werden nach bekannten Verfahren z. B. zu Formkörpern, Folien, Behältern
mit Rohren, verarbeitet.
Die in den Beispielen angegebenen Teile bezichen sich auf das Gewicht, sofern nicht anders vermerkt.
100 Teile Niederdruckpolyiithylen der Dichte 0.96 g/cm1 werden mit 0,3 Teilen Tri(2-äthylhexyl)-phos-
phat und 0,3 Teilen der aus Tabelle III ersichtlichen
Cadmiumsulfid bzw. Cadmiumsulfid/selenidpigmente bei t=240°C homogenisiert und in der üblichen Weise
bei 200-3000C zu Platten verarbeitet. Hieraus hergestellte
Prüfkörper von den Abmessungen 35 χ 55 χ 2 mm werden ca. 100 Tage während der
Sommermonate nach DIN 54 070 bewittert. Danach erfolgt die Bewertung der Farbtondifferenz mit Hilfe
des Graumaßstabes (DIN 54 001). Außerdem wurde gemäß der in Beispiel 1 angegebenen DIN-Norm die
Reißdehnung gemessen und verglichen.
Reiß- Farbänderung nach
dehnung Bewitterung, bewertet
.y. mit dem Graumaßstab
dehnung Bewitterung, bewertet
.y. mit dem Graumaßstab
NPE + CdS
nicht stabilisiert 610
nicht bewittert
NPE + CdS
nicht stabilisiert 350
bewittert
NPE + CdS
stabilisiert 570
bewittert
NPE + CdS 20%
CdSe 80%
nicht stabilisiert 620
nicht bewittert
NPE + CdS 20%
NPE + CdS 20%
CdSe 80%
| Rcill- | Farbänderung nach | |
| dehnung | Bewitterung, bewertet | |
| 1%) | mit dem Ci rau maßstab | |
| nicht stabilisiert | 390 | 3 |
| bewittert | ||
| NPE + CdS 20% | ||
| CdSe 80% | ||
| IO bewittert | 630 | 5 |
NPt = Niederdruckpolyäthylen; CdS = Cadmiumsulfid;
CdSe iT Cadmiumselenid.
Graumaßstab: 5 = keine Farbänderung,
4 = geringe Farbänderung,
3 = wesentliche Farbänderung.
CdSe iT Cadmiumselenid.
Graumaßstab: 5 = keine Farbänderung,
4 = geringe Farbänderung,
3 = wesentliche Farbänderung.
Das stabilisierte, pigmentierte und bewitterte NPE besitzt gegenüber dem nicht stabilisierten, pigmentierten
und bewitterten eine deutlich bessere Reißdehnung. Außerdem wird die Wetterechtheit der Pigmente in
NPE deutlich verbessert
Die Ergebnisse zeigen, daß auch die pigmentierten
Die Ergebnisse zeigen, daß auch die pigmentierten
•25 Niederdruckpolyäthylen-Formkörper nach der Bewitterung
gegenüber den nichtstabilisierten Prüfkörpern eine deutlich verbesserte Reißdehnung aufweisen. Weiter ist
aus der Tabelle ersichtlich, daß die Wetterechtheit der pigmentierten Niederdruckpolyäthylen-Formkörper
y> deutlich verbessert wurde.
Setzt man anstelle der Cadmiumpigmente die gleiche Menge eines handelsüblichen Chinacridonpigmentes
(Pigment violett 19 gemäß Colorindex) ein und prüft gemäß den Bedingungen des Beispiels 3, so erhält man
die gleichen Verbesserungen bei der Reißdehnung, während bei der Wetterechtheit eine Verbesserung von
3 nach 4 — 5 erfolgt.
Claims (1)
- Patentanspruch: Verwendung von Trialkylphosphaten der FormelO—R1O -P-O-R1O —R,worin Ri, R2 und R3 Alkylreste mit 4-10 C-Atomen bedeuten, als Stabilisatoren für buntpigmentiertes Niederdruckpolyäthylen.
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