DE2336172A1

DE2336172A1 - Verfahren zum stabilisieren einer polymeren organischen zusammensetzung gegen den abbau durch ultraviolettes licht und feuer

Info

Publication number: DE2336172A1
Application number: DE19732336172
Authority: DE
Inventors: Stanley Joseph Buckman; John Dominic Pera
Original assignee: Buckman Laboratories Inc
Current assignee: Buckman Laboratories Inc
Priority date: 1971-01-04
Filing date: 1973-07-16
Publication date: 1975-02-06
Also published as: US3719509A; BE802006Q

Description

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BUCKMAN LABORATORIES, INC. 1256 North McLean Boulevard Memphis, Tennessee 38108, USA

Verfahren zum Stabilisieren einer polymeren organischen Zusammensetzung gegen den Abbau durch ultraviolettes Licht

und Feuer

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stabilisieren einer polymeren organischen Zusammensetzung gegen den Abbau durch ultraviolettes Licht und Feuer; sie betrifft insbesondere die Verbesserung der Beständigkeit von polymeren organischen Materialien und polymeren organischen Beschichtungsinassen, nachfolgend als "polymere organische Zusammensetzungen" bezeichnet, gegen die nachteiligen Wirkungen von ultraviolettem Licht und Feuer.

Es ist bekannt, daß viele organische Zusammensetzungen, wie z.B. polymere organische Zusammensetzungen, unter der Einwirkung.von ultraviolettem Licht einem Abbau unterliegen· Licht im ultravioletten Bereich des Spektrums und insbesondere Licht mit einer Wellenlänge innerhalb des Bereiches von 290 bis 400 Millimikron führt zu photokatalysierten Veränderungen, beispielsweise einer Vergiibung und/oder

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Versprödung von nicht-stabilisierten polymeren Zusammensetzungen« Diese Veränderungen sind unerwünscht und dies gilt insbesondere dann, wenn die Zusammensetzung ursprünglich farblos, transparent oder durchscheinend ist und anschließend unter solchen Bedingungen verwendet werden soll, bei denen sie längere Zeit Sonnenlicht oder anderen UV-Strahlungsquellen ausgesetzt ist. Beispiele für diese Anwendungszwecke sind die Verwendung als durchscheinende Dachabdeckungsmaterialien, transparente, dekorative Konstruktionen, Schmuck- und Schutzüberzüge und schlagbeständige Fenster.

In den letzten Jahren sind viele organische Verbindungen bekannt gev/orden, die in der Lage sind, ultraviolettes Licht zu absorbieren und es in unschädlichere Energieformen, beispielsweise in Wärmeenergie, Schwingungsenergie ader weniger schädliche Strahlung, umzuwandeln. Diese organischen Stabilisatoren für damit behandelte polymere Zusammensetzungen müssen außer der Fähigkeit, ultraviolette Strahlung innerhalb eines bestimmten Wellenlängenbereiches zu absorbieren, auch damit kompatibel sein, eine geringe oder keine Anfangsfärbung besitzen, zweckmäßig, billig, chemisch beständig sein und eine geringe Toxizität aufweisen, insbesondere für die Stabilisierung von Zusammensetzungen, die anschließend in der Nahrungsmittelindustrie verwendet werden sollen.

Ein guter Ultraviolettabsorber für die Verwendung in polymeren organischen Zusammensetzungen sollte die ultraviolette Strahlung im Tageslicht absorbieren, die Zusammensetzung nicht oder nur sehr wenig verfärben, ausreichend stabil sein, um den Härtungsbedingungen zu widerstehen und er sollte ultraviolettes Licht in ausreichendem Maße absorbieren, um die Zusammensetzung gegen Vergilbung und gegen Abbau unter der Einwirkung von ultraviolettem Licht zu schützen. Die Verbindung muß in den verschiedensten Materialien eine ausreichende Löslichkeit besitzen, so daß sie eingearbeitet werden kann,

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und sie sollte imstande sein, der auslaugenden Wirkung von Lösungsmitteln oder dem Verlust durch Ausschwitzen zu widerstehen.

Im allgemeinen sollte ein wirksamer Ult.vavio let t absorber ein Abaorptionsmaximum oberhalb einer Wellenlänge von 5OO Millimikron haben oder das Absorptionsmaximum kann bei einer höheren Wellenlänge liegen, so lange die Absorption bei der Annäherung an den sichtbaren Bereich genügend stark abfällt, so daß keine Farbe sichtbar ist· Außer der Eigenschaft, wirksam zu sein, sollte er eine hohe Absorptionsfähigkeit in dem gewünschten Wellenlängenbereich, insbesondere bei solchen Wellenlängen ausreichend unterhalb des sichtbaren Bereiches,besitzen, so daß die Verbindung keine gelbe Farbe hat.

Obwohl, wie oben angegeben, bereits viele Verbindungen für die Stabilisierung von polymeren organischen Zusammensetzungen gegen den durch ultraviolettes Licht hervorgerufenen Abbau vorgeschlagen worden sind, hat sich keine dieser Verbindungen als völlig zufriedenstellend erv/iesen, da alle bezüglich einer oder mehrerer Eigenschaften, die der ideale Ultraviolettabsorber besitzen muß, versagen. Dazu gehören außer der Farblosigkeit die Fähigkeit, der zu stabilisierenden Zusammensetzung fest einverleibt zu werden,und die Fähigkeit, ultraviolettes Licht über einen breiten Bereich zu absorbieren. Die zuletzt genannte Fähigkeit ist wichtig, weil einzelne polymere organische. Zusammensetzungen im allgemeinen sehr stark einem Abbau durch Strahlung einer spezifischen Wellenlänge unterliegen. So werden beispielsweise Polyäthylen, Polypropylen und Polystyrol durch Strahlung einer Yfellenlänge von 300 bis 320 Millimikron abgebaut. Viele der bisher bekannten Absorber weisen aber nur eine ausgezeichnete UV-Absorption bei einer sehr begrenzten Wellenlänge auf. Ein anderes Kriterium für eine pol^rcnere organische Zusammensetzung

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außer ihrer Beständigkeit gegen Abbau bei Einwirkung von ultraviolettem Licht ist dasjenige, daß sie so beständig wie möglich gegen Feuer bzw. Entflammung sein muß. Bisher mußten polymere organische Zusammensetzungen durch Verwendung von zwei Zusätzen gegen Abbau durch ultraviolettes Licht geschützt und feuerbeständig bzw. flammverzögernd ^s gemacht werden; der eine Zusatz diente dem Schutz der Zusammensetzung gegen ultraviolettes Licht und der andere zur Erzielung der gewünschten Feuerbeständigkeitseigenschaften. Dies ist aber nachteilig, weil dann, wenn zwei Zusätze verwendet werden, ^eder Zusatz nicht nur seine spezielle Funktion wirksam ausüben muß, sondern außerdem die beiden Zusätze miteinander kompatibel sein müssen. Aus diesem Grunde ist es daher wünschenswert, eine einzige Verbindung zur Verfügung zu haben, die sowohl ein wirksamer UV-Absorber als auch ein wirksames feuerbeständig machendes Mittel ist, wodurch das Problem der Kompatibilität vollständig eliminiert werden kann.

Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Zusatz für polymere organische Zusammensetzungen anzugeben, der einen wirksamen Ultraviolettlichtabsorber darstellt und in der Lage ist, die Zusammensetzungen feuerbeständig bzw. entflammungsverzögernd zu machen· Ziel der Erfindung ist es ferner, eine Zusammensetzung anzugeben, die gegen den Abbau durch ultraviolette Strahlung beständig und feuerbeständig ist·

Diese und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung hervor.

Die vorstehenden Ziele und Vorteile werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man einer polymeren organischen Zusammensetzung, die unter der Einwirkung von ultravioletter

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Strahlung und von Feuer einem Abbau unterliegt, die Verbindung 3',5'-Dibrom-2'-hydroxyac etophenon, zweckmäßig in einer Menge innerhalb des Bereiches von etwa 0,5 bis etwa 15 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht der polymeren organischen Zusammensetzung, einverleibt. Es wurde gefunden, daß diese Verbindung wegen ihrer außergewöhnlich guten Ultraviolettlichtabsorptionseigenschaften über einen breiten Wellenlängenbereich in Verbindung mit ihrer Fähigkeit, das Fertigprodukt feuerbeständig zu machen, einen idealen Zusatz für polymere organische Zusammensetzungen darstellt.

Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein Verfahren zum Stabilisieren einer polymeren organischen Zusammensetzung gegen den Abbau durch ultraviolettes Licht und Feuer, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der polymeren organischen Zusammensetzung die Verbindung 3¹, 5'-Dibrom^¹-hydroxyac et ophenon in einer zum Stabilisieren der polymeren organischen Zusammensetzung gegen ultraviolettes Licht und Feuer ausreichenden Menge zugesetzt wird.

Zu polymeren organischen Zusammensetzungen, die gegen den Abbau durch ultraviolettes Licht und/oder Feuer durch Verwendung von 3*, 5'-^it>rom-2 · -hydroxyac et ophenon geschützt werden können, gehören Alkydharze, wie sie in den US-Patentschriften 1 84? 783, 1 860 164, 1 950 468 und 2 087 852 beschrieben sind, Epoxyharze, wie sie in der US-Patentschrift 2 886 473 beschrieben sind, Polyesterharze, Polyurethan, Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchloridharze, Cellulose- und Acrylpolymerisate, lineares Superpolyamid, das durch Kondensation eines aliphatischen Polyathylendiamins mit einer Dicarbonsäure erhalten wird, technische überzüge einschließlich der Schmuck- und Schutzüberzüge, in denen eine oder mehrere der sie aufbauenden Komponenten eine organische Zusammensetzung darstellen, die bei der Einwirkung von ultraviolettem Licht oder Wärme abgebaut werden kann,

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beschichtete Gewebe, z.B. mit Polyvinylchlorid.und Polyolefin beschichtete Gewebe, und Polyvinylidenchlorid-Monofilamets.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, Ohne sie jedoch auf die darin angegebenen spezifischen Bedingungen und Einzelheiten zu beschränken· Die darin angegebenen "Teile" beziehen sich auf das Gewicht.

Beispiel 1

Herst ellung von !.'a^l-^i

Eine Bromsubstitution kann bei 2'-Hydroxyacetophenon an dem Benzolring, an der aliphatischen Seitenkette oder an beiden erfolgen, ,je nach den angev/endeten spezifischen experimentellen Bedingungen. Wenn bisher die Substitution an dem Ring erwünscht war, wurde die Umsetzung durch Zugabe von Brom zu einer Lösung von 2'-Hydroxyacetophenon durchgeführt, wobei das gewünschte Produkt in einer Ausbeute von etwa 55 bis 70 % erhalten wurde. Die geeigneten Lösungen für die Verwendung bei dieser Umsetzung waren bisher auf Eisessig und ein Alkalimetallacetat, Essigsäure und Wasser, Äthanol und Wasser und Isopropanol und Wasser beschränkt.

Es wurde nun gefunden, daß 3¹,5*-Dibrom-2¹-hydroxyacetophenon in nahezu quantitativer Ausbeute erhalten werden kann durch Bromierung einer wäßrigen Suspension von 2'-Hydroxyacetophenon bei einer Temperatur, die innerhalb des Bereiches von etwa 25 bis etv/a 100⁰G, vorzugsweise jedoch von etwa 50 bis etwa 6O⁰C, variieren kann bei einer Reaktionszeit, die von etwa 1 bis etwa 30 Stunden variieren kann. In diesem Beispiel wurden zwei Versuche durchgeführt:

Versuch Nr₅. 1_:_ Ein mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Kühler und einem Tropftrichter ausgestatteter 5 l-4~Hals~Reak-

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tionsrundkolben wurde mit 544 ,6 g (4MoI) 2'-Hydroxyacetophenon und 2400 g Wasser beschickt und die Temperatur wurde auf 50 bis 60°C erhöht. Unter die Oberfläche der Flüssigkeit wurde über einen Zeitraum von 3 Stunden langsam Brom zugegeben, während die Temperatur bei 50 bis 60⁰C gehalten wurde. Es wurden insgesamt 671 g (8,4 Mol) Brom zugegeben· Bei dem während der Bromzugabe ausgefallenen Produkt handelte es sich um einen blaßgelben Feststoff. Nach Beendigung der Bromzugabe wurde die Reaktionsmischung 50 Minuten lang gerührt und dann 10 Minuten lang unter Rückfluß (105°C) erhitzt. Das rohe Reaktionsprodukt schmolz und setzte sich an dem Boden des Kolbens ab_t wenn der Rührer gestoppt wurde. Diese untere Schicht verfestigte sich schnell, wenn die Reaktionsmischung abgekühlt wurde und die den \7ährend der Umsetzung gebildeten Bromwasserstoff enthaltende Wasserschicht durch Dekantieren entfernt wurde.

Es wurden 2 1 Wasser dem Reaktionskolben zugesetzt und die Mischung wurde 10 Minuten lang unter Rückfluß erhitzt und gerührt. Das Rühren wurde gestoppt und die Mischung wurde gekühlt. Das Produkt, das sich erneut am Boden des Kolbens in Form einer flüssigen Schicht absetzte und kristallisierte, wurde durch Dekantieren der Wasserschicht erhalten. Die Produktschicht wurde geschmolzen und zum Abkühlen in eine Pyrex-Schale gegossen. Durch diese Behandlung wurde das Restwasser entfernt und das blaßgelbe Rohprodukt wurde in praktisch quantitativer Ausbeute erhalten und hatte einen Schmelzpunkt von 100 bis 1P5°C. Nach der Umkristallisation des Rohproduktes aus Isopropanol erhielt man das 5'>5'-Dibrom-2'-hydroxyacetophenon in Form von blaßgelben Nadeln mit einem Schmelzpunkt von 108 bis HO⁰C. Das Ultraviolettspektrum zeigte ein sehr starkes Absorptionsmaximum bei 347 Millimi]cron.

Er^ 2:_ Ein mit einem Heiziaantel und einem Rührer versehenes, mit Glas ausgekleidetes 379 1 (100 gallons)-

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Reaktionsgefäß wurde mit 49,9 kg (110 pounds) (0,367 kg-Mol (0,81 pound mole)) 2'-Hydroxyacetophenon und 220 kg (485 pounds) Wasser beschickt und die Temperatur wurde auf 55°C erhöht. Durch Kochen von flüssigem Brom in einem getrennten Glasbehälter erhaltene Bromdämpfe wurden oberhalb des Flüssigkeitsspiegels mit einer konstanten Geschwindigkeit 25 Stunden lang in das Reaktionsgefäß eingeleitet, während die Temperatur zwischen 50 und 60⁰C gehalten wurde· Es wurden insgesamt 120 kg (265 pounds) (0,752 kg-Mol (1,66 pound moles)) Brom zugegeben· Nach Beendigung der Bromzugabe wurde die Reaktionsmischung 30 Minuten lang gerührt und dann 30 Minuten lang auf 105°C erhitzt. Es wurden eine geringe Menge an überschüssigem Brom und etwa 6,8 kg (I5 pounds) Wasser aus der Reaktionsiaischung entfernt. Der Rührer wurde dann gestoppt und das verflüssigte Produkt wurde durch ein Ventil im Boden des Reaktionsgefäßes entnommen.

Die in dem Reaktionsgefäß zurückbleibende Wasser-Bromwasserstoff-Lösung wurde abgelassen und das Reaktionsgefäß wurde ausgespült und mit 218 kg (480 pounds) Wasser beschickt. Das Wasser wurde auf 100⁰C erhitzt und das Rohprodukt, das sich verfestigt hatte, wurde dem heißen Wasser zugegeben. Das Reaktionsgefäß wurde verschlossen und I5 Minuten lang auf 110°C erhitzt. Das Produkt wurde erneut aus dem Boden des Reaktionsgefäßes in Form einer Flüssigkeit entnommen, die sich schnell zu einem blaßgelben kristallinen Feststoff verfestigte, der einen Schmelzpunkt von I05 bis 107⁰C aufwies. Die Gesamtausbeute betrug 109 kg (240 pounds) 3',5'-Dibrom-2'-hydroxyacetophenon.

Beispiel 2

In diesem Beispiel wurde der Einfluß von variierenden Mengen an 3',5'-Dxbrom-2*-hydroxyacetophenon auf einen weich-geiaachten

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Polyvinylchloridfilm tmtersucht· Es wurden fünf derartige Filmproben hergestellt durch trockenes Mischen bei 88⁰G nach dem folgenden Verfahren:

Die Probe Nr. 1 enthielt 1,0 Teile Bariumstearat, 1,0 Teile Oadmiumstearat, 60 Teile Dioctylphthalat und 100 Teile Polyvinylchlorid. Das trocken gemischte Material wurde 5 Minuten lang bei 175°O geschmolzen. Die geschmolzene Masse wurde zerkleinert und die dabei erhaltenen Körnchen wurden bei 165°C mit einer Oarver-Presse zu einer Folie verpreßt. Die Proben Nr. 2, 3, 4 und 5 wurden nach dem gleichen Verfahren wie die Probe Nr. 1 hergestellt, wobei diesmal Jedoch 1,0, 2,0, 5,0 und 10,0 Teile 3^l,5^l-Dibrom-2'-hydroxyacetophenon jeweils zu Jeder Probe vor dem Mischen zugegeben wurden. Daraus wurden Folien mit einer Dicke von etwa 0,635 nun (25 mils) und etwa 1,520 mm (60 mils) hergestellt.

Die 0,635 nun (25 mils) dicken Filme wurden zur Bestimmung der Wirksamkeit des Acetophenonderivats in bezug auf die Ultraviolettlichtabsorption bei Belichtung in einer Kammer mit einer Kombination von ultraviolettem Licht und Tageslicht aus Leuchtstoffröhren verwendet. Jede Probe wurde so belichtet, daß der Film einen Teil einer hell gefärbten Ahorn-Zungenscheibe schützte, Nach 240-stündiger Belichtung wurde das Holz direkt dem Licht ausgesetzt und das durch den Film der Probe Nr. 1 belichtete Holz zeigte ein beträchtliches Nachdunkeln, Im Gegensatz dazu zeigte das durch Jene Filme, die 1,0, 2,0, 5,0 und 10,0 Teile 3',5'-Dibrom-2'-hydroxyacetophenon enthielten, geschützte Holz keine Nachdunkelung· Die 5,0 und 10,0 Teile 3 *,5*-Dibrom-2'-hydroxyacetophenon enthaltenden Filmproben Nr. 4 und 5 zeigten eine wesentlich geringere Einrollneigung und ein geringeres Ausschwitzen des Weichmachers als die Proben, die geringere Mengen an dem Acetophenon enthielten·

Die fünf Filmproben wurden zur Bewertung der durch das Acetophenonderivat verliehenen Feuerbeständigkeit verwendet. Wegen

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ihrer Biegsamkeit wurden die 1,27 cm χ 12,7 cm (0,5 χ 5 inches) großen Proben in einem Abzug vertikal aufgehängt und 15 Sekunden lang mit einem Bunsenbrenner angezündet. Obwohl alle Proben nach Entfernung des Bunsenbrenners selbstauslöschend waren, variierte die Brenndauer der Flamme umgekehrt mit dem Acetophenongehalt·

Beispiel 3

Glasfaserverstärkt jer__Poly^st_er

Es wurden Proben eines glasfaserverstärkten Polyesterkunststoffes hergestellt, die 0,0, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0 und 5,0 Teile 3*,5'-Eibrom~2'-hydroxyacetophenon pro 100 Teile eines Harzes aus 65 Teilen Tetrachlorphthalsäureanhydrid-Polyester und 35 Teilen Styrol enthielten. Als Katalysator wurden 1 Teil Benzoylperoxyd und 0,8 Teile Cumolhydrogenperoxyd verwendet. Es wurden auch verschiedene Kombinationen von 3', 5' -Dibrom-2'-hydroxyacetophenon und Tris(dibrompropyl)phosphat in 100 Teilen Harz wie nachfolgend angegeben getestet:

3',5'-Dibrom-2^l-

hydroxyacetophenon Tri3(dibrompropyl)phosphat

1,0 . 6,0

2,0 6,0

3,0 6,0

3,0 4,0

3,0 2,0

Das Gewichtsverhältnis von Glasfasern zu Polyesterharz betrug etwa 1:3· Die Proben wurden auf Glas zwischen zwei Cellophanfolien, die durch einen 3 mm-Glasstab voneinander getrennt waren, hergestellt und 20 Minuten lang bei 80°C wärmegehärtet. Die Proben wurden zu 1,27 cm χ 11,4 cm (0,5 χ 4,5 inches) großen Stücken zugeschnitten und nach einem Verfahren ähnlich dem Verfahren gemäß ASTM 635-63 auf ihre Feuerboständigkeit

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hin untersucht· Die Feuerbeständigkeit bzw. Entflammungsbeständigkeit des Produktes bei variierenden Konzentrationen wurde bestimmt durch Aufzeichnung der Zeit in Sekunden, die bis zum Auslöschen der Flamme erforderlich war oder welche die Flamme bis zum Abbrennen zu der 10,16 cm (4-inches)-Marke benötigte. Die Erhöhung der Konzentration des Produktes in dem Kunststoff führte zu einer kürzeren Brennzeit. Durch Verwendung von 2 Teilen oder mehr des Produktes wurde der Kunststoff von einem "brennenden" Material in ein "selbstauslöschendes" Material umgewandelt. Die für die Selbstauslöschung erforderliche Zeit oder die zum Abbrennen der Probe bis zu 10,16 cm (4 inches) erforderliche Zeit variierte zwischen durchschnittlich 210 Sekunden für den Yergleichskunstßtoff (O₅O Teile broraiertes Acetophenon) bis 32 Sekunden für den Kunststoff mit 5,0 Teilen des Acetophenons bis zu einer Sekunde für den Kunststoff mit 3 Teilen des Acetophenons und 6 Teilen Tris(dibrompropyl)phosphat. Eine 6 Teile Tris(dibrompropyl)phosphat enthaltende Speziaiprobe brannte durchschnittlich 3,6 Sekunden· _t

Der Einfluß von ultraviolettem Licht auf jede der Kunststoffproben wurde in der Weise bestimmt, daß man die Proben in eine Kammer brachte, die durch Leuchtstoffröhren mit ultraviolettem Licht und Tageslicht bestrahlt wurde. Nach 100-stündiger Belichtung v/aren alle Proben verfärbt, wobei diejenigen Proben, die das Acetophenon enthielten, eine geringere Verfärbung aufwiesen· Der Verfärbungsgrad variierte umgekehrt zur Erhöhung der Menge des Acetophenonderivats.

Beispiel 4
Klare

In diesen Beispiel wurde 3¹ »5'~Dibrom-2'-hydrox,yacetophenon zu jeder von drei verschiedenen klaren Beschichtxmgsmossen mit einen Feststoffgehalt von J?0 % und der folgenden "usanraen

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BAD 0FHÖ1NAL

Setzung zugegeben: mittleres Sojaalkydharz, lufttrocknendes Polyurethanharz und ein Tungölfirnis in Konzentrationen von 0,0, 0,5 und 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des klaren Überzugs. Diese Überzüge wurden auf Ahornholzoberflächen aufgetragen. Es wurden zwei Überzüge aufgebracht, wobei zwischen den Überzügen 24 Stunden lang trocknen gelassen wurde. Nachdem der zweite überzug getrocknet war, wurde von jeder der Ahornproben ein Stück abgeschnitten und im Dunkeln aufbewahrt. Der restliche Anteil jeder Probe wurde in einer Kammer mit ultraviolettem Licht und Tageslicht aus Leuchtstoffröhren belichtet.

Nach 48-stündiger Belichtung wurde die Farbe der belichteten Oberfläche mit der im Dunkeln aufbewahrten Oberfläche verglichen. Alle Proben von Lacküberzügen, die 1,0 % des Acetophenonderivats enthielten, waren weniger stark verfärbt als diejenigen, die geringere Mengen enthielten,

Beispiel 5

In diesem Beispiel wurde der Einfluß von variierenden Mengen an 3¹ ,5'-Dibrom-2^l-hydroxyacetophenon auf einen Polypropylenfilm untersucht. Es wurden fünf derartige Filme wie folgt hergestellt:

Die Probe Nr. 1, die 100 Teile nicht-stabilisiertes Polypropylen, 0,1 Teile Dilaurylthiodipropionat und 1,0 Teile eines sterisch gehinderten Phenols enthielt, wurde in einem Plasti-Corder-Mischer 5 Minuten lang bei 175°° geschmolzen. Bei dem verwendeten sterisch gehinderten Phenol handelte ea sich um ein unter der Handelsbezeichnung Irganox IO7& erhältliches Handelsprodukt, einen Alkylester einer eine Alkylhydroxyphenylgruppe enthaltenden Carbonsäure. Dieses Produkt ist in der US-Patentschrift 3 33O 859 näher beschrieben. Das Geschmolzene Material wurde zerkleinert und die dabei erhaltenen Körnchen

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wurden unter Verwendung einer Carver-Presse bei etwa 165⁰C zu etwa 0,635 mm (25 mils) und etwa 1,520 mm (60 mils) dicken Folien verpreßt. Die Proben Nr. 2, 3» 4· und 5 wurden nach dem gleichen Verfahren wie die Probe Nr. 1 hergestellt, wobei diesmal jedoch vor dem Schmelzen jeder Probe jeweils 1,0, 2,0, 5,0 und 10,0 Teile V ,5'-^Dibrom-2'-hydroxyaceto~ phenon zugegeben wurden.

Die 0,635 mm (25 mils) dicken Filme wurden zur Bestimmung der Wirksamkeit des Acetophenonderivats als Ultraviolettlichtabsorber durch 10-tägiges Belichten der fünf Filme in mit ultraviolettem Licht und Tageslicht aus Leuchtstoffröhren bestrahlten Kammern verwendet. Nach diesem Zeitraum trat bei den Proben mit zunehmenden Mengen an dem Acetophenonderivat eine geringere Bißbildung und Versprödung auf.

Die 1,520 mm (60 mils) dicken Filmproben wurden gemäß ASTM D 635 auf ihre Feuerbeständigkeit hin untersucht. Die zum Verbrennen von 10,16 cm (4 inches) der Probe erforderliche Zeit nahm direkt mit der Menge des in der Probe vorhandenen Acetophenonderivats zu.

Beispiel 6
Polyäthylenharz

In diesem Beispiel wurde der Einfluß von variierenden Mengen an 3',5'-Dibrom-2'-hydroxyacetophenon auf einen Polyäthylenfilm untersucht· Es wurden fünf derartige Filme wie folgt hergestellt:

Die Probe Nr. 1 wurde hergestellt durch 5-minütiges Schmelzen von 100 Teilen Polyäthylen in einem Plasti-Corder-Mischer bei 175°C. Das geschmolzene Material wurde zerkleinert und die dabei erhaltenen Körnchen wurden unter Verwendung einer Carver-Pres3e bei etwa 165⁰C zu etwa 0,635 wm (25 mils) und 1,520 mm (60 mils) dicken Folien verpreßt. Die Proben Nr.

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2, 3, 4 und 5 wurden nach dem gleichen Verfahren wie die Probe Mr, 1 hergestellt, wobei diesmal jedoch vor dem Schmelzen Jeweils 1,0, 2,0, 5,0 und 10,0 Teile 3' ,5'-Dibrom-2^l-hydroxyacetophenon zu jeder Probe zugegeben wurden.

Die 0,635 nua (25 mils) dicken Filme wurden durch Belichten in einer mit ultraviolettem Licht und Tageslicht aus Leuchtstoffröhren belichteten Kammer getestet. Nach 4-tägiger Belichtung wiesen diejenigen Filme, die das Acetophenonderivat enthielten, eine geringere Versprödung auf als der Vergleichsfilm, Die zunehmende Mengen an dem Zusatz enthaltenden Pilmproben wiesen eine zunehmend höhere Beständigkeit gegen Versprödung auf.

Die 1,520 mm (60 mils) dicken Filmproben wurden durch Messen der zum Verbrennen von 10,16 cm (4 inches) des 0,012? mm (0,5 inches) breiten Filmes erforderlichen Zeit auf ihre Feuerbeständigkeit hin untersucht. Die dabei erhaltenen Ergebnisse zeigten, daß die erforderliche Zeit um so größer war, je größer die Menge des in dem Film vorhandenen Acetophenonderivats war.

Beispiel 7

Ähnlich günstige Ergebnisse wurden erhalten, wenn 3^I»5'-Dibrom-2'-hydroxyacetophenon in Epoxyharze, Polyurethan, Polystyrol und Cellulose- und Acrylpolymerisate in den in Beispiel 2 angegebenen Mengen und nach dem in Beispiel 2 angegebenen Verfahren eingearbeitet wurde.

Die Erfindung vmrde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungßformen näher erläutert, es ist jedoch klar, daß sie keineswegs darauf beschränkt i3t und daß dieae in vielerlei Hinsicht abgeändert und Licdifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Patentansprüche: 409886/1146

BAD ORiQINAL

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Stabilisieren einer polymeren organischen Zusammensetzung gegen den Abbau durch ultraviolettes Licht und Feuer, dadurch gekennzeichnet, daß der polymeren organischen Zusammensetzung die .Verbindung 3', 5' -Dibrom-2 ·- hydroxyacetophenon in einer zum Stabilisieren der polymeren organischen Zusammensetzung gegen ultraviolettes Licht und Feuer ausreichenden Menge zugesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere organische Zusammensetzung Polyvinylchlorid verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere organische Zusammensetzung Polyäthylen verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere organische Zusammensetzung Polypropylen verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere organische Zusammensetzung Polystyrol verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere organische Zusammensetzung ein Epoxyharz verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere organische Zusammensetzung ein Cellulosepolymerisat verwendet wird.

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φ. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere organische Zusammensetzung ein Acrylpolymerisat verwendet wird,

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere organische Zusammensetzung ein Polyvinylidenchlorid verwendet wird»

10. Verfahren n?ch Anspruch· 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere organische Zusammencetaung Polyvinylacetat verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere organische Zusammensetzung ein Polyvinyläthylenacetat verwendet wird»

12. Verfahren r>aeh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere organische Zusammensetzung ein Polyvinylacrylat verwendet wird.

13. Verfaliren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere organische Zusammensetzung ein Styrol/Butadien-Misehpolyiaerisat verwendet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere organische Zusammensetzung ein styryliortes
Vinylacrylterpolyruerisat verwendet wird.

15· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere organische Zusammensetzung ein Acryl/Butadien/ Styrol-Terpolymerisat verwendet wird.

16. Verfallen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere ür_t ^r>'liische Zuna^irnensot^ung ein polynerisicrtes trool:jj.en<:lt;K Ül vorwendet wird.

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Verfahren nach Anspruch i_t dadurch gekennzeichnet, daß als polymere organische Zusammensetzung ein polymerisiert tes Leinöl verwendet wird.

18· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere organische Zusammensetzung ein polymerisier- tes Tungöl verwendet v/ird.

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