JPH04246445A - 少なくとも５００，０００ｇ／モルの平均分子量を有するポリエチレンを基体とする成形用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、天候の影響に対し、特
に熱−　及び日光作用による分解に対し安定化されてい
る、少なくとも５００，０００ｇ／モル、好ましくは少
なくとも１．１０６　ｇ／モルの平均分子量を有するポ
リエチレンからなる成形組成物に関する。安定剤として
新規な成形組成物は立体障害アミン及び銅フタロシアニ
ンを含有する。

【０００２】

【従来の技術】重合度が増大するにつれて、ポリエチレ
ンの工業的に重要な一連の性質が著しく改善される。例
えばノッチ付衝撃強さ、加熱撓み点及び高温における（
初期）引裂強さが増大し、応力腐食抵抗性が増大する。 さらに高い耐摩耗性、他の材料と比較した低い摩擦係数
、優れた靭性及び種々な化学薬剤に対する顕著な安定性
が強調されるべきである。超高分子量ポリエチレン、Ｐ
Ｅ−　ＵＨＭＷ──これは少なくとも２．５．１０６　
ｇ／モル乃至約１．１０７　ｇ／モルの平均分子量を有
する──における上記の工業的性質が殊にきわだってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】全ての重合体の様に、
高分子ポリエチレンは、熱及び光及びこれと関係のある
酸化影響により化学的に変えられ、その結果その機械的
性質が著しくそこなわれる。それゆえ高分子型をも含め
たポリエチレンは、熱及び酸素の作用に対し保護されね
ばならない。ポリオレフィンを箔に使用しようとするな
らば、日光──そのＵＶ−　部分は空気酸素の関与下合
成樹脂を害する──に対する保護が必要である。それゆ
えポリオレフィンを酸化防止剤及び場合により、光酸化
を抑制する別の添加剤の添加により安定化させる。

【０００４】時のたつうちに、重合体を貯蔵の際酸化に
対し、加工の際酸化及び熱に対し及び長時間にわたる使
用の際日光及び高温により誘発された表面酸化に対し保
護する多数の添加剤が開発された。屋外使用におけるポ
リオレフィンを日光に安定化させるためには、次の代表
的保護グループが特に有効である：一価、二価又は三価
の立体障害フエノール、立体障害ビスフエノール及びト
リスフエノール、立体障害、主として芳香族、第二アミ
ン、メルカプタン、チオエーテル及び二硫化物、亜ホス
ホン酸及びジチオリン酸の誘導体、カーボンブラック。 特にＵＶ−　線に対し保護するために次のものが使用さ
れる：ｏ−　ヒドロキシベンゾフエノン、２−（ｏ−　
ヒドロキシフエニル）−ベンゾトリアゾール、フエニル
サリチレート、ケイ皮酸誘導体。

【０００５】個別的物質のほかに、２種又は多種の化合
物からなる組合せも著しく光安定性影響を有する。例と
して光保護剤としての２，６−　ジ−（第三ブチル）−
４−　メチルフエノール及びグリセリンモノステアレー
トからなる混合物の使用が挙げられる。

【０００６】光保護剤の添加によりポリオレフィンの寿
命は無制限には延期されず、一般に寿命は非安定化材料
と比較して、経済性及び工業的要求をつねには満たさな
い時間が３倍に高められる。それゆえ、新規で有効な安
定剤を開発するか又は、それ自体光−　又はＵＶ−　安
定剤である必要かない他の物質との組合せにより公知の
安定剤の効果を増大さる試みがなされている。

【０００７】さらに、特に高分子ポリエチレンと組合せ
て、重合体の材料特性をそこなわない量ですでに有効な
添加剤を使用する試みがなされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】それゆえ、基礎剤の優
れた物理的及び化学的性質を有しそして同時に天候の影
響に対し十分に及び長時間にわたって強い高分子ポリエ
チレンからなる組成物を開発する課題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題は、粘度測定法
により測定した、少なくとも５００，０００ｇ／モル、
好ましくは少なくとも１．１０６　ｇ／モルの平均分子
量を有するポリエチレンからなる成形組成物において、
該組成物が、それぞれ成形組成物に対し０．０５乃至０
．５重量％の立体障害アミン及び０．１乃至０．５重量
％の銅フタロシアニン及び場合により別の通常な添加剤
を含有する組成物により解決される。

【００１０】驚くべきことに、立体障害アミンの光安定
化作用は銅フタロシアニンにより著しく改善される。銅
化合物は単独で可視光線又はＵＶ−　線に対しポリエチ
レンの挙動に影響を与えないことは殊に注目に値する。 さらに、ポリエチレンの物理的性質は添加剤により阻害
されないことが強調されるべきである。

【００１１】粘度測定法により測定した、少なくとも５
００，０００ｇ／モル、好ましくは少なくとも１．１０
７　Ｇ／モルの平均分子量を有するポリエチレンの製造
は、公知である。該製造は、種々な方法により行うこと
ができる。低圧下チタン（ＩＩＩ）−ハロゲン化物及び
有機アルミニウム化合物からなる混合触媒を用いて実施
する信頼できる方法は、ドイツ特許出願公告第２３６１
５０８号公報に記載されている。同様に低圧において実
施される他の方法では例えば酸化クロム−　触媒が使用
される。

【００１２】前記の分子量とは、粘度測定法により測定
した値の意味である。その測定法は、例えばＣＺ−Ｃｈ
ｅｍｉｅｔｅｃｈｎｉｋ　　４（１９７４）、第１２９
頁以下に記載されている。

【００１３】添加剤として本発明による成形組成物は、
立体障害アミン及び銅フタロシアニンを含有する。

【００１４】概念立体障害アミンとは、該化合物の３結
合の窒素原子に１又は多数の空間占有性有機残基が結合
している化合物の意味である。これらは、主として芳香
族及び第二アミンである。例として、Ｎ，Ｎ’−二置換
ｐ−　フエニレンジアミン、例えばＮ，Ｎ’−ジイソプ
ロピル　−ｐ−　フエニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−
　第二ブチル−ｐ−　フエニレンジアミン、ジフエニル
アミン−　誘導体、例えばＮ−　フエニル　−１−　ナ
フチルアミン及びアミノフエノール誘導体、例えば４−
　ドデカノイルアミノフエノールである。ビス（２，２
，６，６−　テトラメチル　−４−　ピペリジル）セバ
ツエートが殊に有効である。立体障害アミンは、成形組
成物の重量に対し０．０５乃至０．５重量％、特に０．
１乃至０．３重量％の濃度で使用される。

【００１５】有機顔料として使用される銅フタロシアニ
ンは、工業的にフタル酸ジニトリル及び銅（Ｉ）−塩化
物から得られる。これは、本発明による成形組成物に市
販形で添加される。目的とする材料特性、新規な成形組
成物の製造及び加工性を考慮に入れて、銅化合物の濃度
を、成形組成物の全重量に対し０．１乃至０．５重量％
、殊に０．２乃至０．３５重量％の値に調整することが
推奨される。

【００１６】アミン及び銅フタロシアニンのほかに、本
発明による成形組成物は、なお別の通常の添加剤、例え
ば滑剤及び加工安定剤を含有することができる。

【００１７】安定化した成形組成物の製造は、ミキサー
における出発材料の均質混合により及び、分子量次第で
、１２５乃至１４５℃の温度における溶融により又は１
８０乃至２５０℃、特に２００乃至２３０℃の温度にお
ける焼結により行われる。焼結中の圧力は、３乃至５Ｍ
Ｐａ、特に３乃至４ＭＰａである。焼結後の冷却も加圧
下実施され、５乃至１０ＭＰａ、好ましくは８乃至１０
ＭＰａが有効である。焼結−　及び冷却時間は材料の厚
さに著しく左右される。

【００１８】新規な成形組成物は、常法で機械的に加工
、例えばさっ孔、切削加工及び切断することができ、こ
れは圧縮成形により成形することができる。

【００１９】

【実施例】本発明を次の例において詳述するが、しかし
本発明はこの実施態様に限定されない。

【００２０】例 中部ヨーロッパにおける天候状態下の安定化及び非安定
化ポリエチレンの挙動を、自然条件下野外で、試験台上
で４５ｏ　の角度下南南西の方向に貯蔵した検体に関し
て試験した。試料採取は、５年の期間にわたって固定間
隔で行われた。

【００２１】検体として、側面１５０ｍｍ及び厚さ１．
５ｍｍを有する、熱削取によりプレスドシートから得ら
れた角シート（試験シート）を使用した。プレスドシー
トの製造は、粘度測定法により測定した５００，０００
ｇ／モルを有する粉末状ポリエチレン──これは単独で
（試料１）又はビス（２，２，６，６−テトラメチル−
４−　ピペリジル）セバツエート（試料２）０．１５重
量％（混合物に対し）又は該セバツエート０．１５重量
％及び銅フタロシアニン０．３重量％（それぞれ混合物
に対し──試料３）の混合後寸法８００ｍｍ×４００ｍ
ｍ×３０ｍｍを有するシートにプレスし、まず２時間１
８０℃において３ＭＰａの加圧下焼結し、次に１．５時
間８ＭＰａの圧力下冷却した。

【００２２】屋外で暴露した試料に関して、機械的性質
である密度、引裂強度及び２３及び１２０℃における応
力−　伸び率−　ダイアグラムからの破断点伸び並びに
耐摩耗性及びノッチ付衝撃強さを測定した。密度及び強
度の試験は、厚さ１．５ｍｍのシートの打ち抜いた検体
に関して行われ、一方ノッチ付衝撃強さ及び耐摩耗性試
料は屋外暴露した側からの２０ｍｍシートを１０又は６
．２５ｍｍの試料厚さに機械加工して採取した。

【００２３】自然気候条件下の性質のパターンにおける
変化を評価するために、２３℃における試験シートの応
力及び伸び率を選択し、何時で初源値が５０％に低下す
るかを測定した。

【００２４】試料１の場合破断点伸びは屋外暴露３ケ月
後すでに値０に達し、材料が脆化した。光保護剤（試料
２）の添加により中部ヨーロッパの気候条件下強度が改
善され、破断点伸びは９ケ月後初源値の半分に低下した
。銅フタロシアニンと組合せた光保護剤は、天候の影響
に対する高分子ポリエチレンの耐性を著しく増大させた
。破断点伸びは、３．５年後ではじめてその初源値の５
０％に低下した。

【００２５】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明による成形組
成物は、重合体の材料特性をそこなわない量で、基礎剤
の優れた物理的及び化学的性質を有しそして同時に天候
の影響に対し十分に及び長時間にわたって強い高分子ポ
リエチレンからなる組成物を与える長所を有する。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　粘度測定法により測定した、少なくと
   も５００，０００ｇ／モル、好ましくは少なくとも１．
   １０６　ｇ／モルの平均分子量を有するポリエチレンか
   らなる成形組成物において、該組成物が、それぞれ成形
   組成物に対し０．０５乃至０．５重量％の立体障害アミ
   ン及び０．１乃至０．５重量％の銅フタロシアニン及び
   場合により別の通常な添加剤を含有することを特徴とす
   る組成物。
2. 【請求項２】　　立体障害アミンの濃度が成形組成物に
   対し０．１乃至０．３重量％であることを特徴とする組
   成物。
3. 【請求項３】　　該組成物が立体障害アミンとしてＮ，
   Ｎ’−二置換ｐ−　フエニレンジアミン、ジフエニルア
   ミン−　誘導体、アミノフエノール誘導体よりなる群か
   ら選ばれた化合物、特にビス（２，２，６，６−　テト
   ラメチル　−４−　ピペリジル）−セバツエートを含有
   することを特徴とする請求項１又は２記載の組成物。
4. 【請求項４】　　該組成物が銅フタロシアニンを０．２
   乃至０．３５重量％の濃度で含有することを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれか一つに記載の組成物。
5. 【請求項５】　　請求項１乃至４のいずれか一つに記載
   の成形組成物を製造する方法において、粉末状ポリエチ
   レン及び添加剤を混合し、分子量次第で、１２５乃至１
   ４５℃の温度において溶融するか又は１８０乃至２５０
   ℃、特に２００乃至２３０℃の温度において３乃至５Ｍ
   Ｐａ、好ましくは３乃至４ＭＰａの圧力下焼結し、焼結
   後５乃至１０ＭＰａ、好ましくは８乃至１０ＭＰａの圧
   力下冷却することを特徴とする方法。