DE2155940A1

DE2155940A1 - UV Stabilisierte Polyolefinmasse

Info

Publication number: DE2155940A1
Application number: DE19712155940
Authority: DE
Inventors: Clarence Frederick WiI mmgton Del Hammer (VStA) C09f 29 12
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1970-11-10
Filing date: 1971-11-10
Publication date: 1972-05-18
Also published as: FR2113711A5; BE775151A

Description

E. I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY
10th and Market Streets Wilmington, Del. 19898 V.St.A.

UV-Stabilislerte Polyolefinmasse

Die Erfindung betrifft Polyolefinmassen von verbesserter Beständigkeit gegen Abbau durch Einwirkung von UV-Strahlung.

Polyolefinharze wie Polyäthylen, Polypropylen, Polybuten und Polyisobutylen unterliegen bei Einwirkung von UV-Licht einer Verschlechterung. Sie werden jedoch gegen
eine solche Verschlechterung durch Handelsprodukte wie Hydroxybenzophenone und Benzotriazole stabilisiert, die auf Grund struktureller Merkmale UV-Licht absorbieren. Diese Stabiljsatoren sind in ihrer Verträglichkeit mit Polyolefinen begrenzt; sie schwitzen darüberhinaus aus und ergeben auf einer Folie eine schlechte Oberfläche. Die Verträglichkeits-Grenze ergibt somit eine wirksame Begrenzung der ausnutzbaren Lebenszeit einer Folie aus

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stabilisiertem Polyolefin.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Polyolefinmasse zur Verfügung, die beim Einsatz im Freien eine längere Lebenszeit hat und sich durch einen Gehalt

1. an Polyolefin,

2. von 0,1 bis 2 % vom Gewicht der Masse an durch Absorption von UV-Licht wirkendem UV-Stabilisator und

J5. von 1 bis 15 % vom Gewicht der Masse an Mischpolymerem aus etwa 50 bis 95 Gew.% Äthylen und etwa 50 bis 5. Gew.% Aminoalkylacrylat der Formel

R O R₁

= C-C-O -C_nH_2n -Ν_χ

R₂

worin R Wasserstoff oder Methyl ist, R₁ und R„ jeweils der Gruppe Wasserstoff und Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen angehören und η eine positive Zahl gleich 1 bis 4 ist,

kennzeichnet.

Die vorliegende Erfindung vereinigt einen herkömmlichen UV-Licht absorbierenden Stabilisator und ein Mischpolymeres von Äthylen und Aminoalkylacrylat, das keine Absorptionsbanden im UV-Licht-Bereich aufweist, in einem Polyolefinharz zur Ausbildung eines Stabilisierungsgrades, der mit jeder der Substanzen allein nicht erreichbar ist, oder zur Erzielung des üblichen Stabilisierungsgrades bei wesentlich geringeren Kosten.

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Als Polyolefine können all die im Handel verfügbaren Harze Verwendung finden, einschliesslich Polypropylen und Polyäthylen hoher wie auch niedriger Dichte. Diese Harze haben im allgemeinen einen Schmelzindex zwischen 0,1 und 500.

Die gemäss der Erfindung eingesetzten, herkömmlichen UV-Licht-Stabilisatoren sind Substanzen, die durch Absorption der Strahlung im UV-Bereich des Spektrums wirken. Auf Grund ihrer begrenzten Verträglichkeit mit Polyolefinen werden nur etwa 0,1 bis 2 $ vom Gesamtgewicht der Masse an dem absorbierenden Stabilisator eingesetztArbeitsfähige, absorbierende Stabilisatoren sind Hydroxybenzophenone, wie die 2-Hydroxybenzophenone, Benzotriazole, wie 2-(2'-Hydroxyphenyl)-benzotriazole, die substituierten Acrylnitrile, Salicylsäurederivate und die 2-Hydroxyphenyltriazine.

Mischpolymere von Äthylen und Aminoalkylacrylat weisen keine Absorptionsbanden im UV-Bereich auf, ergeben aber überraschenderweise eine gewisse Stabilisierung von Polyolefinen gegen Abbau aurch UV-Licht, und bei Vereinigung mit einem herkömmlichen UV-Licht absorbierenden Stabilisator wird die Wirksamkeit der Grenzmenge des absorbierenden Stabilisators gesteigert. Da die Mischpolymeren mit Polyolefinen verträglich sind, kann man in den Massen grössere Mengen einsetzen, wenngleich man im allgemeinen auch nicht mehr als 15 % vom Gewicht des Mischpolymeren einzusetzen braucht. Gewöhnlich reichen etwa 1 bis 5 % vom Gewicht des Mischpolymeren aus.

Die Mischpolymeren für die Zwecke der Erfindung sind in USA-Patentschrift 3 395 198, Spalte 2, Zeile 42,

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bis Spalte 3, Zeile 63, beschrieben, worauf hierzu verwiesen sei. Besonders bevorzugte Mischpolymere sind in der belgischen Patentschrift 736 432 und entsprechenden britischen Patentschrift 1 221 918 beschrieben, worauf hierzu verwiesen sei. Im allgemeinen enthalten solche Mischpolymeren etwa 50 bis 95* vorzugsweise 50 bis 80 Gew.% Äthylen und etwa 50 bis 5, vorzugsweise 50 bis 20 Gew.% eines Aminoalkylacrylats der Formel

RO R₃

CH₂ = C - C - O - C_nH_2n - Ν_χ

R,

worin R Wasserstoff oder Methyl ist, R- und R„ jeweils der Gruppe Wasserstoff und Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen angehören und η eine positive, ganze Zahl von 1 bis 4 ist.

Die Schmelzindices der Mischpolymeren liegen im Bereich von etwa 0,1 bis 5000, vorzugsweise 0,1 bis 400. Bevorzugte Aminoalkylacrylatverbindungen sind N,N-Dimethyl~ aminoäthyl-acrylat und -methacrylat, N-Methylaminoäthylacrylat und -methacrylat, N-tert.-Butylaminoäthyl-acrylat und -methacrylat und N,N-Dimethylaminobutyl-acrylat und -methacrylat.

Die Herstellung der Polyolefinmasse kann nach irgendeiner der üblichen Mischtechniken erfolgen.

Die folgenden Beispiele, in denen Teil- und Prozentangaben sich, wenn nicht anders gesagt, auf das Gewicht beziehen, dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

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Beispiel 1

Es wurden Polypropylenmassen unter Einsatz von 2-(J¹, 5*-Di-tert.-butyl-2¹-hydroxyphenyl)-5-chlorbenzotriazol ("Tinuvin" 327) und 2-Hydroxy-4-octyloxybenzophenon ("Cyasorb" UV 531) als UV-Licht absorbierendem Stabilisator und eines Mischpolymeren aus 70 % Äthylen und 30 % N,N-Dimethylaminoäthylmethacrylat mit einem Schmelzindex von 300 hergestellt. Jede Masse wurde durch Schmelzmischen unter Stickstoff auf einem Extruder zubereitet. Zur Bewertung der Beständigkeit gegen UV-Licht-Abbau wurden aus jeder Masse bei 190° C und l400 kg/cm Folien von 1/4 mm Dicke gepresst und dann in 'einem Prüfgerät der Bauart "Weatherometer" (ASTM-Prüfnorm D 1499-64) geprüft, worauf die Folie doppelt gebogen wurde. Die Folie wurde als bis zum Versagen versprödet beurteilt, wenn sie bei der Doppelbiegung einen Sprödbruch zeigte. Ergebnisse:

Tabelle I

Std. im Weatherometer Masse bis zum Versagen

Polypropylen 120, 125

Polypropylen 4- 4 # Mischpolymeres 400 Polypropylen + 0,5 % "Tinuvin" 327 885 Polypropylen + 0,5 % "Tinuvin" 327

4 4 % Mischpolymeres 2000

Polypropylen + 0,5 % "Cyasorb" UV 531 885 Polypropylen + 0,25 % "Cyasorb" UV 531

+ 2 % Mischpolymeres 885

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Beispiel 2

Unter Anwendung der Arbeitsweise von Beispiel 1, aber Einsatz von Polyäthylen anstelle von Polypropylen wurden folgende Ergebnisse erhalten;

Tabelle II

Std. im Weatherometer Masse bis zum Versagen

Polyäthylen 200-400

Polyäthylen + 4 % Mischpolymeres l46o Polyäthylen + 0,5 % "Cyasorb" UV 531 l46o Polyäthylen + 0,125 % "Cyasorb"

UV 531 + 1 % Mischpolymeres 1200

Polyäthylen + 0,5 % "Tinuvin" 327 l46o Polyäthylen + 0,25 % "Tinuvin" 327

+ 2 % Mischpolymeres 2400

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Claims

PC 3658 j,- 10. November I97I

Patentanspruch

Gegen UV-Licht stabilisierte Polyolefinmasse, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Stabilisierung durch einen Gehalt von O,1 bis 2 % vom Gewicht der Masse an durch Absorption von UV-Licht wirkendem UV-Stabilisator und 1 bis 15 % vom Gewicht der Masse an Mischpolymerem aus etwa 50 bis 95 Gew.% Äthylen und etwa 50 bis 5 Aniinoalkylacrylat der Formel

R 0

h■ - C - 0 - C_nH_2n - N

R₂

worin R Wasserstoff oder Methyl ist, R, und R_p jeweils der Gruppe Viasserstoff und Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoff atomen angehören und η eine positive Zahl gleich 1 bis 4 ist, verbessert ist.

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