DE69910218T2 - Film aus uv-stabiler polyetherester copolymer-zusammensetzung - Google Patents

Film aus uv-stabiler polyetherester copolymer-zusammensetzung Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft Elastomer-Copolyetheresterfolien, die eine verbesserte Beständigkeit gegen Altern unter dem Einfluß von UV-Licht aufweisen. Elastomer-Copolyetheresterfolien werden zunehmend als eine Feuchtigkeitsregulierungsoberschicht in Dachbedeckungen und anderen Gebäudeanwendungen verwendet. Während der Bauphase wird die Folie oft für einen längeren Zeitraum direktem Sonnenlicht ausgesetzt, bevor die Dachziegel aufgebracht werden. Besonders in bergigen Gegenden kann die Strahlung durch UV-Licht sehr intensiv sein. UV-Strahlung verursacht eine sehr schnelle Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften der ungeschützten Folie, und als ein Ergebnis kann die Folie sehr leicht beschädigt werden, zum Beispiel durch fallende Werkzeuge. In extremeren Fällen ist es nicht länger möglich, auf die Dachbedeckung zu treten, ohne sie zu beschädigen. Zusätzlich werden die Feuchtigkeitsregulierungseigenschaften nachteilig beeinflußt.
  • Aus der Encyclopaedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 12, S. 102 (1988), John Wiley and Sons, Inc., ist bekannt, daß Copolyetherester durch die Zugabe von 0,5 bis 3 Gew.-% Aktivkohle wirksam gegen UV-Licht in Außenanwendungen geschützt werden können. Vol. 15, S. 563 bis S 564 (1989), der gleichen Enzyklopädie offenbart weiter, daß gute Dispersion der Aktivkohle wesentlich ist und die Teilchengröße zwischen 15 und 25 nm sein sollte. Die Ansprüche der EP-0783016-A2 wiederholen diese Erkenntnisse, aufgrund derer Copolyetheresterfolien gute UV-Stabilität und verbesserte IR-Remission aufweisen würden. Die vorliegenden Erfinder waren jedoch nicht in der Lage, in EP-0783016-A2 irgendeine experimentelle Grundlage für die Vorteile oder für irgendeinen besonderen Effekt zu finden. Im Gegenteil, die UV-Beständigkeit von Ruß enthaltenden Copolyetheresterfolien, insbesondere der in Anspruch 14 des Patents offenbarten Membranen mit einer Dicke von 5 bis 30 μm, erweist sich zu der von nicht-stabilisierten Membranen als nur leicht unterschiedlich.
  • Die UV-stabilisierten Copolyetheresterfolien gemäß dem Stand der Technik erscheinen als gänzlich unfähig, die harten Bedingungen zu erfüllen, die den Folien insbesondere in der Bautechnik auferlegt werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Copolyetheresterzusammensetzung bereitzustellen, die, auch wenn sie in sehr dünnen Folien verwendet wird, eine beträchtlich verbesserte Beständigkeit gegenüber UV-Bestrahlung aufweist, um eine Anwendung, unter anderem als eine Feuchtigkeitsregulierungsoberschicht in Dachbedeckungen, zu ermöglichen.
  • Die Erfinder haben diese Aufgabe durch eine Copolyetheresterzusammensetzung gelöst, die eine Stabilisierungsmittelkombination aus 0,1 bis 10 Gew.-% Aktivkohle und 0,1 bis 3 Gew.-% eines gehinderten Amin-Lichtstabilisierungsmittels („hindered amine light stabilizer", HALS) enthält. Die Verwendung von HALS in einer Copolyetheresterzusammensetzung, um die Stabilität zu verbessern, ist seit langer Zeit bekannt, wobei dessen Verwendung unter anderem in JP-52-044869-A offenbart ist. Um seine Aktivität zu verbessern, ist es bekannt, eine Kombination von HALS mit anderen UV-Stabilisierungsmitteln anzuwenden. JP-60-015455-A, US-4,524,165-A und JP-02-283754 beschreiben die Kombination mit einem Triazol und JP-04-337.349-A die Kombination mit einem Thioether. Die Erfinder haben diese Kombinationen und einige andere UV-Stabilisierungsmittel-Kombinationen untersucht, aber keine erbrachte genug Stabilität für die Verwendung in Folie.
  • Es ist höchst überraschend, daß die Kombination mit Aktivkohle umgekehrt eine sehr wesentliche Verbesserung der Beständigkeit gegen UV-Strahlung ergibt, und zwar zu einem solchen Ausmaß, daß sogar eine sehr dünne Polyetheresterfolie für einen längeren Zeitraum direktem UV-Licht ausgesetzt werden kann.
  • Die Copolyetherester der Zusammensetzung umfassen Copolyetherester, abgeleitet von Polyetherglycolen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 600 bis 6000, Glycolen, bevorzugt Alkylenglycolen, zum Beispiel Ethylen- oder Butylenglycol, und Dicarbonsäuren, zum Beispiel aromatischen Dicarbonsäuren, bevorzugt Terephthalsäure und Naphthalindicarbonsäure, cycloaliphatischen Dicarbonsäuren, zum Beispiel Cyclohexandicarbonsäure, und aliphatischen Dicarbonsäuren, zum Beispiel Adipinsäure.
  • Beispiele und Herstellung solcher Copolyetherester sind unter anderem in Thermoplastic Elastomers, 2. Ausgabe, Kapitel 8, Carl Hanser Verlag (1996) ISBN 1-56990-205-4, Handbook of Thermoplastics, ed. O. Otabisi, Kapitel 17, Marcel Dekker Inc., New York 1997, ISBN 0-8247-9797-3, und in der Encyclopaedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 12, S. 75 bis S. 117, und den darin zitierten Literaturstellen beschrieben. Eine große Zahl Copolyetherester sind im Handel erhältlich.
  • Das Verhältnis zwischen den von dem Polyetherglycol abgeleiteten Polyestereinheiten und den von dem Alkylenglycol abgeleiteten, d. h. das Verhältnis zwischen den weichen und harten Segmenten des Copolyetheresters, kann innerhalb eines breiten Bereichs variieren und ist hauptsächlich durch die Anwendung des Polyetherestercopolymers bestimmt. Im allgemeinen wird dieses Verhältnis so ausgewählt, daß die Shore D Härte des Polymers zwischen 25 und 80 ist.
  • Die Feuchtigkeitsregulierungs-Leistungsfähigkeit der aus dem Polyetherestercopolymer erhaltenen Membranen wird durch die Variation der Membrandicke oder durch Variation des C : O Verhältnisses in den Polalkylenoxidglycolen in dem Polyetherestercopolymer dem Bedürfnis entsprechend variiert. Im allgemeinen ist das Verhältnis zwischen 2 und 4,3, wobei ein niedriges Verhältnis allgemein zu einer Vergrößerung der Wasserdampfdurchlässigkeit führt.
  • Aktivkohle wird in diesem Zusammenhang als eine spezielle Form von Kohlenstoff angesehen, der aus sehr feinen primären Teilchen, kombiniert in primären Aggregaten, die unter normalen Dispersionsbedingungen nicht gebrochen werden, besteht. Diese primären Aggregate kombinieren dann wieder im allgemeinen in der Form von Agglomeraten. Charakteristisch für diese Aktivkohle ist der große Oberflächenbereich, der optisch verfügbar ist. Dieser Oberflächenbereich ist hauptsächlich von der Größe der primären Teilchen und ihrem Anordnungsgrad in den primären Aggregaten bestimmt. Aktivkohle kann auf verschiedene Weisen erhalten werden und ist in verschiedenen Formen und unter verschiedenen Handelsnamen im Handel erhältlich. Bevorzugt wird Ruß verwendet. Es ist bevorzugt, daß unter den Herstellungsbedingungen der Zusammensetzung alle Agglomerate in primäre Aggregate gebrochen werden, die eine feine Dispersion in der Zusammensetzung bilden sollten. Der Durchmesser der primären Teilchen kann innerhalb eines breiten Bereichs variieren, zum Beispiel zwischen 10 und 100 nm. Bevorzugt wird die durchschnittliche Teilchengröße zwischen etwa 15 und 40 nm gewählt. Wenn die Teilchen kleiner sind, nimmt die Strahlungsabsorptions-Leitungsfähigkeit stark ab, da die Strahlung sich um das Teilchen krümmen kann. Wenn die Teilchen größer sind, nimmt der optisch verfügbare Oberflächenbereich zu stark ab, und der Durchmesser der primären Aggregate kann manchmal zu groß sein, aufgrund dessen das Verarbeiten in dünne Folien Probleme aufwirft.
  • Der Gehalt an Aktivkohle der Zusammensetzung kann grundsätzlich innerhalb eines breiten Bereiches variieren, zum Beispiel zwischen 0,1 und 10 Gew.-%. Bevorzugt ist der Gehalt auf zwischen 0,5 und 5 Gew.-% beschränkt, noch mehr bevorzugt zwischen 0,5 und 3 Gew.-%, da niedrigere Konzentrationen relativ wenig Wirkung aufweisen und bei Konzentrationen in Überschreitung von 3 Gew.-% nur wenig mehr UV-Strahlung absorbiert wird. Die verwendbare obere Grenze ist allgemein der Gehalt, bei dem die Oberflächenschicht der Zusammensetzung gerade nicht mehr transparent ist. Für eine sehr dünne Folie ist deshalb ein höherer Kohlenstoffgehalt als für eine dickere Folie erwünscht. Nebenbei weisen höhere Kohlenstoffgehalte im allgemeinen einen gegenläufigen Effekt auf die mechanischen Eigenschaften wie Bruchdehnung auf.
  • Das gehinderte Amin-Lichtstabilisierungsmittel (HALS) der Zusammensetzung gemäß der Erfindung ist ein UV-Licht-Stabilisierungsmittel für Copolyetheresterzusammensetzungen, welches als solches oft vom Fachmann verwendet wird. Sehr gut ist in dem Fachgebiet das im europäischen Patent EP-000389-B1 offenbarte HALS Bis-(1,2,2,6,6-penta-methyl-piperidyl)-(3',5'-di-tert-butyl-4'-hydroxy-benzyl)-butyl-malonat bekannt, erhältlich unter dem Handelsnamen Tinuvin® 144 von Ciba-Geigy.
  • Ein gehindertes Amin-Lichtstabilisierungsmittel gilt als Verbindungen der folgenden allgemeinen Formeln:
    Figure 00050001
    und Kombinationen davon.
  • In diesen Formeln sind R1 bis und einschließlich R5 unabhängige Substituenten. Beispiele für geeignete Substituenten sind Wasserstoff, Ethergruppen, Estergruppen, Amingruppen, Amidgruppen, Alkylgruppen, Alkenylgruppen, Alkinylgruppen, Aralkylgruppen, Cycloalkylgruppen und Arylgruppen, in denen die Substituenten dann wieder funktionelle Gruppen enthalten können; Beispiele für funktionelle Gruppen sind Alkohole, Ketone, Anhydride, Imine, Siloxane, Ether, Carboxylgruppen, Aldehyde, Ester, Amide, Imide, Amine, Nitrile, Ether, Urethane und jede Kombinationen davon. Ein gehindertes Amin-Lichtstabilisierungsmittel kann auch einen Teil eines Polymers bilden.
  • Bevorzugt wird als HALS-Verbindung eine Verbindung ausgewählt, die von einer substituierten Piperidinverbindungen abgeleitet ist, insbesondere jegliche von einer alkylsubstituierten Piperidyl-, Piperidinyl oder Piperazinonverbindung abgeleitete Verbindung, und substituierte Alkoxypiperidinylverbindungen. Beispiele solcher Verbindungen sind:
    – 2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidon;
    – 2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidinol;
    – Bis-(1,2,2,6,6-pentamethyl-piperidyl)-(3',5'-di-tert-butyl-4'-hydroxybenzyl)butylmalonat;
    – Di-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-sebacat(Tinuvin® 770);
    – Oligomer aus N-(2-Hydroxyethyl)-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinol und Bernsteinsäure (Tinuvin® 622);
    – Oligomer aus Cyanursäure und N,N-Di(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-hexamethylendiamin;
    – Bis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-succinat;
    – Bis-(1-octyloxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-sebacat (Tinuvin® 123);
    – Bis-(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl)-sebacat (Tinuvin® 765);
    – Tetrakis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-butan-tetracarboxylat;
    – N,N'-Bis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-hexan-1,6-diamin(Chimasorb® T5);
    – N-Butyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinamin;
    – 2,2'-[(2,2,6,6-tetramethyl-piperidinyl)imino]-bis[ethanol];
    – Poly((6-morpholin-S-triazin-2,4-diyl)(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-iminohexamethylen-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-imino)(Cyasorb® UV 3346);
    – 5-(2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidinyl)-2-cycloundecyl-oxazol)(Hostavin® N20);
    – 1,1'-(1,2-Ethan-di-yl)-bis-(3,3',5,5'-tetramethyl-piperazinon);
    – 8-Acetyl-3-dodecyl-7,7,9,9-tetramethyl-1,3,8-triazaspiro(4,5)decan-2,4-dion;
    – Polymethylpropyl-3-oxy-[4(2,2,6,6-tetramethyl)-piperidinyl)-siloxan (Uvasil® 299);
    – 1,2,3,4-Butan-tetracarbonsäure-1,2,3-tris(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl)-4-tridecylester;
    – Copolymer aus Alpha-methylstyrol-N-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)maleimid und N-Stearylmaleimid;
    – 1,2,3,4-Butantetracarbonsäure, Polymer mit beta,beta,beta',beta'-Tetramethyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecan-3,9-diethanol, 1,2,2,6,6-Pentamethyl-4-piperidinylester(Mark® LA63);
    – 2,4,8,10-Tetraoxaspiro[5.5]undecan-3,9-diethanol,beta,beta,beta',beta'-tetramethyl-polymer mit 1,2,3,4-Butantetracarbonsäure, 2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidinylester(Mark® LA68);
    – D-Glucitol, 1,3 : 2,4-bis-O-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyliden)-(HALS 7);
    – Oligomer aus 7-Oxa-3,20-diazadispiro[5.1.11.2]-heneicosan-21-on,2,2,4,4-tetramethyl-20-(oxiranylmethyl)-(Hostavin® N30);
    – Propandisäure, [(4-Methoxyphenyl)methylen]-,bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl)ester(Sanduvor® PR31);
    – Formamid, N,N'-1,6-Hexandiylbis[N-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl(Uvinul® 4050H).
    – 1,3,5-Triazin-2,4,6-triamin, N,N'''-[1,2-Ethandiylbis[[[4,6-bis[butyl(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl)amino]-1,3,5-triazin-2-yl]imino]-3,1-propandiyl]]-bis[N',N''-dibutyl-N',N''-bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl)(Chimassorb® 119);
    – 1,5-dioxaspiro (5,5) undecan 3,3-dicarbonsäure, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-peridinyl)ester(Cyasorb® UV-500);
    – 1,5-dioxaspiro (5,5) undecan 3,3-dicarbonsäure, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) ester (Cyasorb® UV-516);
    – N-2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidinyl-N-amino-oxamid;
    – 4-Acryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidin;
    – 1,5,8,12-Tetrakis[2',4'-bis(1'',2'',2'',6'',6''-pentamethyl-4''-piperidinyl(butyl)amino)-1',3',5'-triazin-6'-yl]-1,5,8,12-tetraazadodecan;
    HALS PB-41 (Clariant Huningue S. A.)
    Nylostab® S-EED (Clariant Huningue S. A.)
    3-Dodecyl-1-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-pyrrolidin-2,5-dion Uvasorb® HA88
    1,1'-(1,2-Ethan-di-yl)-bis-(3,3',5,5'-tetra-methyl-piperazinon) (Good-rite® 3034)
    1,1',1''-(1,3,5-Triazin-2,4,6-triyltris((cyclohexylimino)-2,1-ethandiyl)tris(3,3,5,5-tetramethylpiperazinon); (Good-rite® 3150)
    1,1',1''-(1,3,5-Triazin-2,4,6-triyltris((cyclohexylimino)-2,1-ethandiyl)tris(3,3,4,5,5-tetramethylpiperazinon); (Good-rite® 3159)
  • Bevorzugt wird von dem Oligomer aus N-(2-Hydroxyethyl)-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinol und Bernsteinsäure (Tinuvin® 622); Poly((6-morphohin-S-triazin-2,4-diyl) (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-iminohexamethylen-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-imino) (Cyasorb® UV 3346); Polymethylpropyl-3-oxy-[4(2,2,6,6-tetramethyl)-piperidinyl)-siloxan (Uvasil® 299); Oligomer aus 7-Oxa-3,20-diazadispiro[5.1.11.2Jheneicosan-21-on,2,2,4,4-tetramethyl-20-(oxiranylmethyl)- (Hostavin® N30); Propandisäure, [4-Methoxyphenyl)methylen]-,bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) ester (Sanduvor® PR 31 ); 1,3,5-Triazin-2,4,6-triamin, N,N'''-[1,2-Ethandiylbis[[[4,6-bis[butyl(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl)amino]-1,3,5-triazin-2-yl]imino]-3,1-propandiyl]]-bis[N',N''-dibutyl-N',N''-bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) (Chimassorb® 119); HALS PB-41 (Clariant Huningue S. A.); Uvasorb® HA88; 1,1',1 "-(1,3,5-Triazin-2,4,6-triyltris((cyclohexylimino)-2,1-ethandiyl)tris(3,3,5,5-tetramethylpiperazinon), (Good-rite® 3150); 1,1',1''-(1,3,5-Triazin-2,4,6-triyltris((cyclohexylimino)-2,1-ethandiyl)tris(3,3,4,5,5-tetramethylpiperazinon) (Good-rite® 3159) Gebrauch gemacht.
  • Grundsätzlich kann der HALS-Gehalt der Zusammensetzung innerhalb eines breiten Bereiches variieren, zum Beispiel zwischen 0,05 und 3 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,1 und 2 Gew.-%, noch mehr bevorzugt zwischen 0,2 und 1 Gew.-%. Wenn HALS ohne Aktivkohle verwendet wird, ist die obere Grenze der zu verwendenden Menge zu einem wichtigen Ausmaß durch den HALS-Ausblutungseffekt bestimmt, aber es wurde sehr überraschend festgestellt, daß dieser Effekt in der Anwesenheit von Aktivkohle weniger bedeutend ist. Bevorzugt wird hochmolekulares HALS in Polyetheresterfolien verwendet, zum Beispiel Tinuvin® 622, Uvasil® 299, Cyasorb® UV 3346 und Chimasorb® 944, die oligomere oder polymere HALS-Verbindungen sind und ein Molekulargewicht > 1500, bevorzugt > 2000, aufweisen.
  • Der HALS-Gehalt der Zusammensetzung gemäß der Erfindung ist deshalb in der Praxis vorherrschend von der zum Erreichen der gewünschten Lebensdauer notwendigen Konzentration bestimmt. Dieser Gehalt liegt allgemein zwischen 0,1 und 1,0 Gew.-%.
  • Die Zusammensetzung kann wahlweise andere Zusatzstoffe umfassen, zum Beispiel Füllmittel, thermooxidative Stabilisierungsmittel, weitere Zusatz-Lichtstabilisierungsmittel, zum Beispiel Triazole oder Thioester, Verarbeitungshilfsmittel, Färbemittel, etc..
  • Die Zusammensetzung kann auf eine Weise erhalten werden, die einem Durchschnittsfachmann, der insbesondere seine Aufmerksamkeit auf eine gute Dispersion der Aktivkohle und des HALS in der Zusammensetzung richten wird, wobei bevorzugt die „Masterbatch"-Methode verwendet wird, in der bevorzugt ein Konzentrat der Aktivkohle (zum Beispiel 10 bis 40 Gew.-%) in dem Polyetherester oder einem kompatiblen Polymer in einem Doppelschneckenextruder hergestellt wird, welches dann nach Bedarf in die Schmelze in das Polyetherestercopolymer eingebracht wird. Auch dafür wird bevorzugt ein Doppelschneckenextruder verwendet. Das HALS wird auch bevorzugt in der Form eines Masterbatch zugegeben.
  • Zu diesem Zweck ist es auch möglich, die Bestandteile auf jede andere Weise in die Schmelze einzubringen, dabei sollte man besondere Aufmerksamkeit darauf richten, eine gute Dispersion zu erhalten, unter anderem durch fast vollständigen Abbau der Kohlenstoffagglomerate in die primären Aggregate, unter anderem mittels hohen Scherkräften oder der Verwendung von Dispergiermitteln.
  • Die Erfindung wird nun auf der Grundlage der folgenden Beispiele und Vergleichsexperimente erklärt werden. Die Beispiele sind auf eine Art von Copolyetherester und eine spezielle Kombination von Ruß und HALS beschränkt. Es ist jedoch offensichtlich, daß, da der Zersetzungsmechanismus des Copolyetheresters die Ethergruppen des Copolyethers beeinflußt, jeder andere Copolyetherester als ein Modell hätte verwendet werden können, und daß, da die Aktivität der Aktivkohle auf seinem großen speziellen optischen Oberflächenbereich beruht und die Aktivität des HALS hauptsächlich durch die Gegenwart der in den Formeln dargestellten Gruppe bestimmt ist, alle anderen Aktivkohlearten und alle anderen HALS zu einem vergleichbaren Ergebnis führen werden.
  • Verwendete Materialien:
    Arnitel® EM 400: ein Copolyetherester mit Polybutylenterephthalat als hartem Segment und Tetramethylenoxid als weichem Segment, Shore D = 40, von DSM, Niederlande.
    Aktivkohle: (CB) Black Pearls 880 Masterbatch, in PE als Träger, von Cabot, durchschnittliche Teilchengröße 16 nm.
    HALS: Chimasorb® 944, ein Oligomer aus Cyanursäure und N,N-Di(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-hexamethylen-diamin von Ciba-Geigy, Schweiz.
  • Experimentelles:
  • Die in den Tabellen 1 und 2 angegebenen Zusammensetzungen wurden durch Mischen des Arnitel® EM400, der Aktivkohle und des HALS in einem Werner & Pfleider 30 mm Doppelschneckenextruder bei einer Temperatureinstellung von 245°C, einer Geschwindigkeit von 250 Upm und einem Durchsatz von 10 kg/Stunde erhalten. Alle Ausgangsmaterialien wurden in die Eintrittsöffnung eingespeist. Die Körnchen wurden mittels eines, mit einem 250 mm breiten Verbruggen-Folienkopf ausgerüsteten 45 mm Battenfeld-Einschneckenextruders in eine Folie verarbeitet. Die Temperatureinstellung war 220°C und die Lippe war auf 0,3 mm eingestellt. Variation in der Foliendicke wurden durch Variation der Abnahmerate erhalten.
  • Altern:
  • Altern wurden durch Aussetzen der Folienproben in einer mit einer Xenon-Lichtquelle ausgerüsteten Atlas WOM Ci 65A („weather-o-meter") Vorrichtung unter den folgenden Bedingungen bewirkt:
  • Figure 00110001
  • Bei gleichmäßigen Abschnitten wurden Proben entnommen und mechanischen Tests unterworfen.
  • Mechanisches Testen:
  • Die Bruchdehnung der Folien wurde auf einer Zwick 1445 Zugprüfmaschine gemäß ASTM G 26 bestimmt. Prüfstabdimensionen gemäß DIN 53504S3, prismatischer Teil, Länge: 12 mm, Breite: 2 mm.
  • Zusammensetzungen und Ergebnisse:
  • Die Lebensdauer der Folien wurde als der Zeitraum gekennzeichnet, nach dem die Bruchdehnung zu einem Wert unter 100% abgenommen hatte.
  • Tabelle 1
    Figure 00120001
  • Die obige Tabelle zeigt wie zu erwarten, daß die Lebensdauer von sehr dünnen Folien wesentlich kürzer als die von dickeren Folien ist. Die Aktivität von CB (Aktivkohle) und HALS, beide für sich genommen, scheint auch von der Dicke abzuhängen. Besonders in der 25 μm Folie ist die Aktivität von GB schlechter. Der synergistische Effekt der Kombination von CB + HALS ist überraschend groß.
  • Es wurde festgestellt, daß die Lebensdauer bei einer Foliendicke von 100 μm verglichen mit der Summe der getrennten Wirkungen von HALS und CB um fast das Zehnfache gesteigert ist.
  • Experiment 16:
  • In einem weiteren Experiment wurde eine 50 μm Folie aus Arnitel® PM 380 mit 1% HALS und 1% CB unter den gleichen Bedingungen wie in den vorhergehenden Experimenten auf ihre Alterungseigenschaften getestet. Nach 1000 Stunden wird immer noch eine Bruchdehnung von 300% gemessen. Dies belegt wiederum die Stabilität der Zusammensetzung gemäß der Erfindung.
  • Experimente 17 bis 24:
  • Einige Arnitel® EM 400 Folien (100 μm), die unterschiedliche Kombinationen von UV-Stabilisierungsmitteln enthielten, wurden Alterungstests unterworfen. Die Testbedingungen unterschieden sich von denen der vorhergehenden Experimente. Die Intensität war 0,28 W/m2/nm bei 340 nm und die Schwarztafeltemperatur 50°C. Als eine Messung der Lebensdauer wurde wiederum die Zeit verwendet, nach der die Bruchdehnung auf weniger als 100% abgenommen hatte.
  • Tabelle 2
    Figure 00130001
  • In der Zusammensetzung ohne CB war die Gegenwart eines Antioxidationsmittels notwendig; in diesem Fall war dies 0,25 Gew.-% Irganox® 1010, ein phenolisches Antioxidationsmittel von Ciba.
  • Dieses Experiment zeigt wiederum den hochverstärkenden Effekt der Aktivkohle und des HALS-Stabilisierungsmittels. Ein zusätzlicher Vorteil der Kombination der vorliegenden Erfindung, Experiment 24, ist, daß kein Antioxidationsmittel zugegeben werden muß.

Claims (12)

  1. Folie, erhalten aus einer Polyetherestercopolymer-Zusammensetzung, enthaltend 0,1 bis 10 Gew.-% Aktivkohle und 0,05 bis 3 Gew.-% eines gehinderten Amin-Lichtstabilisierungsmittels (HALS).
  2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung 0,5 bis 5 Gew.-% Aktivkohle und 0,1 bis 2 Gew.-% HALS enthält.
  3. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung 0,5 bis 3 Gew.-% Aktivkohle und 0,2 bis 1 Gew.-% HALS enthält.
  4. Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen harten und weichen Segmenten in dem Polyetherestercopolymer in einer Shore D Härte von 25 bis 80 resultiert.
  5. Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das C : O Verhältnis in dem Polyalkylenoxidglykol, von dem sich das Polyetherestercopolymer ableitet, zwischen 2 und 4,3 ist.
  6. Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Primärteilchengröße in der Kohlenstoffdispersion in der Zusammensetzung 15 bis 40 nm ist.
  7. Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das HALS ein Molekulargewicht von höher als 1500 g/mol aufweist.
  8. Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das HALS ein Molekulargewicht von höher als 2000 g/mol aufweist.
  9. Folie nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das HALS aus der Gruppe, gebildet durch ein Oligomer aus N-(2-Hydroxyethyl)-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinol und Bernsteinsäure, Polymethylpropyl-3-oxy-[4(2,2,6,6-tetramethyl)-piperidinyl)-siloxan, Poly((6-morpholin-S-triazin-2,4-diyl)(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-iminohexamethylen-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-imino) und ein Oligomer aus Cyanursäure und N,N-Di(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-hexamethylen-diamin, ausgewählt ist.
  10. Folie, erhalten aus einer Polyetherestercopolymer-Zusammensetzung, die 0,5 bis 3 Gew.-% Aktivkohle und 0,1 bis 2 Gew.-% HALS enthält, eine Shore Härte von 25 bis 80 aufweist und deren C : O Verhältnis in dem Polyalkylenoxidglycol, von dem sich der Polyetherester ableitet, zwischen 2 und 4,3 ist, die durchschnittliche Teilchengröße in der Kohlenstoffdispersion in der Zusammensetzung 15 bis 40 nm ist und das HALS ein Molekulargewicht von höher als 2000 g/mol aufweist.
  11. Verwendung der Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in Gebäudeanwendungen.
  12. Verwendung der Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in Dachstrukturen.
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