Фотостабилизированная полимерная композиция

 

Сущность изобретения: композиция состоит из 100 ч. термопласта, 0,01-0,20 ч. фенольного антиоксиданта и 0,1-4,0 ч. ди-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) ((() 1838344 А3

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ОО

Ы

ОО

6д

° Ь (21) 4202433/05 (22) 24,04.87 (31) 1690/86 (32) 25.04,86 (33) СН (46) 30,08,93. Бюл, М 32 (71) Циба-Гейги АГ (СН) и Санкио Компани

Лимитед (1Р) (72) Франсуа Гюгюмю (FR) и Жан Роди (СН) (56) Химические добавки к полимерам, М.:

Химия, 1981, с.127.

Патент Швейцарии М 623342, кл. С 08 F 23/02, опубл, 1981.

Изобретение относится к стабилизации термопластов против светового воздействия, Целью изобретения является повышение стабильности композиции.

Эта цель достигается тем, что фотостабилиэированная полимерная композиция, . включающая термопласт, фенольный антиоксидант и светостабилизатор, в качестве светостабилизатора содержит ди-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)-сукцинат при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Термопласт 100

Фенольный антиоксидант 0,01 — 0,20

Ди-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)-сукцинат 0,1 — 4,0

Композиция может дополнительно содержать 0,1 — 0,5 мас.ч. ультрафиолетового абсорбера на 1 мас.ч. термопласта.

Композиция может также содержать дополнительно 0,1 — 0,3 мас,ч. стеарата кальция или магния., (я)5 С 08 L 23/00; С 08 К 5/00 // (С 08 К 5/00; 5; 3435) (54) ФОТОСТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ (57) Сущность изобретения: композиция состоит из 100 ч. термопласта, 0,01 — 0,20 ч. фенольного антиоксиданта и 0,1 — 4,0 ч. ди(2,2,6,6-тетра метил-4-п и пер иди н ил)-сукцината. Дополнительно композиция может включать 0,1 — 0,5 ч. ультрафиолетового абсорбера и 0,1 — 0,3 ч. стеарата магния или кальция, В случае использования в качестве термопласта полипропилена композиция может дополнительно включать 0,05 — 0,20 ч. органического фосфита на 100 ч. полипропилена, 4 з.п.ф-лы, 8 табл.

В качестве термопласта композиция может содержать полипропилен и в этом случае дополнительно может включать

0,05 — 0,20 мас.ч, органического фосфита на

100 мас.ч, полипропилена, Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Приготовление ди-(2,2,6,6тетраметил-4-пипе ридинил)-сукци ната.

322,3 r (2,05 моль) 4-гидрокси-2,2,6,6тетраметилпиперидина и 146,1 г (1 моль) диметилового эфира янтарной кислоты нагревают в 300 мл ксилола до 80 С. При этой температуре добавляют 1,2 r амида лития в реакционную смесь и повышают температурудо 120 — 125 С.

Затем при слабом потоке азота из смеси медленно отгоняют метанол и ксилол.

Примерно через 10 ч метанол практически больше не отгоняется, что показывает конец переэтерификации, Содержимое колбы разбавляют с помощью 500 мл бензина(граница кипения 110—

140 С) и еще в теплом состоянии (60 — 70 С) 1838344

30

;",:::омывают три раза в делительной воронке с лрнменением по 100 мл воды каждый раэ.

l;: органической фазы кристаллизуется прод,.:.:. г р .-.,акции при охлаждении в виде бесцвет, лх к, исталлов, Полученный ди-(2,2,6,6-тетра„;;::- ил-4-п лперидинил)-сукцинат ра спл а вля:..-т-ся A pu l, 8 С, !

3 Koм го:,иции по изобретению используго1 следу ощие органические фосфаты и .Мнол,=.H ые гн-ггиаксиданты.

Р- 1- -рис 2,4-ди-тре1-бутил фен ил)-фос

P — 2-пентаэ и Гри1 ил" GI Ic=g,6=+M=TpBT""

:,".:: —; ил -".,ил :-сос с ри1-Иргайос l26

P 3-! рис(нонилфенил)-фосфит-ИрГафос

Й "» п-. д -- :---:.рилаурил .Ьосфиг-Ир афос TLP

Г-: >-. Гелн тБэритпити: i-бис-(октадецил) фосфит Ультранокс 618

Ф:С. --1-Г!ен; аэритритил-тетракисф -(3,5Ди. i ре i " by гил-4-o Kc iiige I 1 ил)-и ро и ион а1-!4 р

, з:-ioKc 1010 м Π— 2-окстадецил- Р -Г3,5-ди-трет-бутил4-оксифанил)-пропионаT-Ирганокс 1076

А0. -3-TOIIC(3, -дн-Трeт-бл тИЛ- 1-ОКСИЬЕН

А!Ал)-изоцианурат- Ip!.AHoKc 3114 л К

АО--4-;;-.льциевая соль этил-(3,5-дире г-бу гил-4-аксибензил)-фосфоната-Ирга ,,О- "::.,-Гекса. Iii:Iñÿ-1,6-ди(о -(3,5-ди-т1оет,бу-ил-4 — - кс;if e! I»n)-поопионат)-Ирганокс 259

АО-бл. 6-ци-трет-б лтил-и-крезол йО- /- l, )-ди-(2-окси-3,5-ди-трет-бутил

i.;iенил)э1длI- Yi3QHoKc 129

40 +И, (Г-биcII3 -(3.5-ди-трет-бутил-4ксифе. ил)- .ропионил)-гидраэин-Ирганокс

R !

АО 1024

М -9-ди- (д -(3,5-ди-трет.бутил-4-окси; енил)-пропионат)К,И -бис(оксиэтил) окса.: амида+1аугард Х(-1

АО-10-N М -бис- В-(3,5-ди-трет-бутил-4

-о сифен 1n)-п опионил) Гексаметилендиа,,iiIII-ИрГ: IOI(Ñ 1098

АΠ— 1 i -2,4,б-трис-(3,4-ди-трет-бутил-4оксибензил)-1,3,5- триметилбензол-ИргаiIOKC 1330

AU-12-триэтиленгликоль-бис-(Р -(3,5уи-трет-бутил-4-оксифенил)-и ропионат)-Ир . анокс VID 245

АО-14-1,1,3-трис(2-метил-4-окси-5рет-бутилфенил)-бутан-Тона нол СА

АО-15-этиле;-ггликол ь-бис(8-ди(3-трет:. утин-4-оксифенил)-бутират)- Хостанокс 03

АΠ— 16-Tplh c-2,6-димости л-3-окси-4-третбутилбензил)-изоцианурат- Цианокс 1790

АΠ— 17- бис(2-(2-окси-Э-трет. бутил-5-метил)б :;нз ил-4-,,;то 1л-фе н ил)- терефталат-HP М12

АО-18-бис(2-окси-3-(1-метил иклогек-:;:,-,A!-5-метилфенил)-метан- Нонокс WSp

Пример 2. 100 мас,ч, полипропиленового порошка (индекс расплава 2 г/10 мин (230 С, 2160 г)) гомогенизируют в пластификаторе Брабендера с укаэанными в табл.1 добавками в течение 10 мин при температуре 200 С, Полученную массу как можно скорее разгружают иэ пластификатора и на коленчатом прессе прессуют в плиту толщины 2 — 3 мм, Часть сырого пресс-изделия вырезают и прессуют в лабораторном прессе между двумя зеркальноблестящими твердыми алюминиевыми фольгами в течение 6 мин при температуре 260 С и давлении 12 т с получением пленки толщиной 0,1 мм, которая сразу охлаждается в холодной воде.

Из этой пленки высекают участки размером по 60 х 25 мм, которые просвечивают в веэерометре Ci65, Испытуемые образцы в регулярных интервалах снимают с просвечивающего аппарата и в ИК-спектрофотометре определяют в них содержание карбонильных групп, Повышение зкстинкции карбонильных групп при просвечивании является мерой фотоокислительного разложения полимера. Опыт показал, что оно связано с ухудшением механических свойств полимеðà.

Мерой защитного действия считается промежуток времени до достижения экстинкции карбонильных групп, составляющей

0,1. В нижеследующей таблице этот промежуток обозначен знаком To 1.

Все образцы содержат в качестве основного светостабилизатора 0,1 мас.ч. стеарата кальция, 0,05 мас,ч. пентаэритритил-тетракис

Р -(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)-пропионата) и 0,05 мас,ч, трис-(2,4-ди-трет-бутилфенил)-фосфита, Кроме того, образцы содержат разные количества ди-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)-сукцината, указанные в табл.1.

Пример 3. Изготовляют полипропиленовые пленки толщиной 0,1 мм, которые просвечивают в веэерометре С!65, как описано в примере 2, Все образцы содержат 0,1 мас.ч. стеарата кальция и 0,1 мас.ч, ди(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)-сукци ната. Кроме того, они содержат один из фенольных антиокислителей.

В нижеследующей табл,2 приведены промежутки времени до экстинкции карбонильных групп. составляющей 0,1 (То,1).

Пример 4. Изготовляют полипропиленовые пленки толщиной 0,1 мм, которые просвечивают в везерометре С!65, как описано в примере 2. Образцы содержат 0,1 мас.ч. стеарата кальция и 0,1 мас.ч. ди(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)-сукци1838344 ната. Кроме того, образцы .содержат 0,5 мас.ч. ДО-3 и 0,10 мас.ч. P-1, Пример 5. Изготовляют полипропиленовые пленки толщиной 0.1 мм, которые просвечиваются в везерометре Cl65, как описано в примере 2, Образцы содержат 0,1 мас.ч. ди-(2,2,б,б-тетраметил-4-пиперидинил)-сукцината, 0,05 мас.ч. пентаэритритилт е т р а к и с ф -(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)-пропионата| и 0,05 мас.ч, трис-(2,4ди-трет-бутилфенил)-фосфита. Кроме того, они содержат 0,30 мас,ч. стеарата магния в качестве акцепторов кислоты.

Пример 6, Изготовляют полипропиленовые пленки толщиной 0,1 мм, которые просвечивают в веэерометре CI65, как описано в примере 2. Все образцы содержат 0,1 мас.ч, стеарата кальция, 0,1 мас,ч. ди(2,2,б,б-тетраметил-4-пиперидинил)-сукци ната, 0,05 мас.ч, фенольного антиокислителя AO-1 и 0,05 мас.ч. органического фосфита

P-1, Кроме того„образцы содержат один из следующих ул ьтрафиолетовых абсорберов:

UV-1 = 2-(2-окси-3,5-ди-трет.бутилфенил)-5-хлор-бензтриазол = Tlnuvin 327

UV-2 = 2-(2-окси-3-трет,бутил-5-метилфенил)-5-хлор-бензтриазол = Tinuvln 326

UV-3 = N-(2-этилфенил)-N -(2-этокси-5трет.бутилфенил)-оксаламид = Tinuvln 315

UV-4 = 2-окси-4-октилокси-бензофенон=

= Cyasozb UV 531

UV-5 =- 2,4-ди-трет-бутилфенил-3,5-дитрет-бутил-4-оксибензоат = Tinuvin 120

UV-6 = гексадецил-3,5-ди-трет. бутил-4оксибензоат = Cyazorb UV 2908, R

В табл,2 приведены промежутки времени до экстинкции карбонильных групп. составляющей 0,1 (То,>).

Пример 7. Применение разных фенольных антиокислителей.

Изготавливают полипропиленовые пленки толщиной 0,1 мм, которые просвечивают в везерометре Ci65 аналогично примеру 2. Все образцы содержат 0,1 мас,ч. стеарата кальция и 0,2 мас.ч, ди-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)-сукцината. Кроме того, образцы содержат один из фенОльных антиокислителей, В нижеследующей таблице приведено время просвечивания до экстинкции карбонильных групп, составляющей 0,1 (То,t).

Пример 8, Изготавливают полипропиленовые пленки толщиной 0,1 мм, которые просвечивают в везерометре CI65 аналогично примеру 2. Все образцы содержат 0,1 мас,ч, стеарата кальция и 0,2 мас,ч, ди-(2,2,6, б-тетра метил-4-и и и е риди н ил)-сук цината. Кроме того, образцы содержат различные количества фенольных антиокислителей и органических фосфитов, Формула изобретения

1.©отостабилизированная полимерная композиция, включающая термопласт, фенольный антиоксидант и светостабилизатор на основе производных полиалкилпиперидина, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности, она содержит в

Данные приведены в табл.5.

Пример 9. Поступают аналогично примеру б, с тем отличием, что используют не 0,1 мас.ч., а 0,2 мас.ч. ди-(2,2.6,б-тетраме5 тил-4-пиперидинил)-сукцината, Используют приведенные в примере 6 УФ-абсорберы

UV-1, UV-2 и UV-3, а также УФ-абсорбер, UV — 7 = 2-(2-окси-3.5-ди-трет-амил-фенил)бензтриазол = Тинувин 328.

10 В табл,б приведены времена просвечивания до экстринкции карбонильных групп, составляющей 0,1 (То,|).

Пример 10. В барабанном смесителе смешивают 100 мас.ч. полиэтилена высоко15 го давления (плотность 0,960) с 0,03 мас,ч, октадецил- Р -(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)-пропионата в качестве антиоксиданта.

0,1 мас.ч. стеарата кальция и указанными в табл,7 количествами ди-(2,2,6,6-тетраметил4-пиперидинил)-сукцината, а затем в экструдере гранулируют при 220 С.

В автомате д я ли1ья нод давлением изготавливают при 260 С из полученного гранулята пластинки толщиной 2 мм.

Полученные таким образом полиэтиленовые пластинки подвергают атмосферному воздействию. Через регулярные промежутки времени определяют вязкость пластинок при ударном растяжении по DIN

53448. Мерой для защитного эфф кта служила облученная энергия в килолангли (клан) до 50 $ исходной вязкости при ударном растяжении. Результаты приведены в таблице 7.

35 Пример 11, 100 мас,ч. акрилнитрилбутадиен-стирального сополимера (00ЧЧ

2030) смешивают с 0,25 мас.ч. октадецилР-(3,5-ди-трет. бут ил-4-окс и ф е н ил)-и р оп и он ата в качестве антиокислителя и указанны40 ми 8 табл,8 светостабилизаторами и гранулируют при 230 С в экструдере, Из полученного гранулята изготовляют в машине для литья под давлением пластинки толщиной 2 мм. Эти пластинки просвечивают в везерометре Atlas VVRC 600, Через регулярные промежутки времени отбирают пробы и определяют измерением индекс пожелтения (по ASTM D 1925), Чем меньше индекс пожелтения, тем лучше действие светостабилизатора.

1838344

Таблица 1

Таблица 2

Г

Таблица 3

Таблица 4 качестве светостабилизатора ди-(2,2,6,6тетраметил-4-пиперидинил)-сукцинат при следующем соотношении. компонентов, мас.ч.: термопласт 100; фенольный антиоксидант 0,01-0,20; ди-(2,2,6,6-тетраметил-4пиперидинил}-сукцинат 0,1-4,0.

2.Композиция no n.1, о т л и ч а ю щв яс я тем, что она дополнительно содержит

О, I-0,5 мас,ч. ультрафиолетового абсорбера на 100 мас.ч. термопласта, 3.Композиция по п.1, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что она дополнительно содержит

0,1-0,3 мас,ч. стеарата кальция или магния, 4.Композиция по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что в качестве термопласта она содержит полипропилен.

5.Композиция по п.4, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что она дополнительно содержит

0,05-0,;ч, органического фосфита на

100 мас.ч. полипропилена.

1838344

Продолжение табл, 4

Фенольный антиокси ант, мас, ч.

0,01 А0-2

0,05

0,10

0,20

0,01 АО-3

0,05

0,10

0,20

0,01 АО-4

0,05

0,10

0,20

0,01 АО-5

0,05

0,10

0,20

0,01 АО-6

0,05

0,10

0,20

0,01 АО-7

0,05

0,10

0.20

0,01 АО-8

0,05

0,10

0,20

0,01 А0-9

0,05

0,10

0,20

0,01 АО-10

0,05

0,10

0,20

То> ч

322012

1838344

То> ч

0,05

0,10

0,20

0,01 АО-12

0,05

0,20

0,01 AO-14

0,05

0,10

0,20

0,01 АО-15

0,05

0,10

0,01 АО-16

0,05

0,10

0,20

0,01 АО-17

0,05

0,20

0,01 АО-18

0,20

Таблица 5

Фенольный антиоксидант, мас. ч.

0,01 АО-11

Продолжение табл. 4

3Т60

3320

1838344

Продолжение табл. 5

0,10 АО-1

0,05 А0-2

0,10 АО-2

0,05 P-2

0,10 P-2

0,20 Р-2

0,40 P-2

0,10 P-3

0,20 P-3

0,20 P-4

0,20 P-4

0,10 P-5

0,20 P-5

0,05 P-1

0,10 P-1

0,20 P-1

0,40 P-1

0,05 P-2

0,10 P-2

0,20 P-2

0,40 P-2

0,05 P-I, 0,10 P-1

0,20 P-1

0,40 P-1

0,05 P-2

0,10 P-2

0,20 P-2

0,40 P-2

0,10 P-4

0,20 P-4

0,05 Р-1

0,10 P-1

0,20 P-1

0,40 P-1

0,05 P-2

0,10 Р-2

0,20 P-2

0,40 P-2

3920

1838344

0,20 АО-2

0,05 АО-3

0,05 АО-4

0,05 АО-12 без У

0,10 Р-1

0,20 Р-1

0,40 Р-1

0,05 P-1

0,10 P-1

0,20 Р-1

0,40 Р-1

0,05 Р-2

0,10 P-2

0,20 Р-2

0,05 Р-4

0,10 P-4

0,20 P-4

0,05 Р-1

0,20 Р-1

0,20 P-1

0,05 P-2

0,10 Р-2

0,20 Р-2

0,05 Р-1

0,10 Р-1

0,20 Р-1

0,05 Р-2

0,10 P-2

0,20 Р-2

Продолжение табл. 5

3926

3650

Таблица 6

1838344

Таблица 7

Таблица 8

П р и м е ч а н и е.LS-1 = ди- 2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)-сукцинат.

LS-2 = 2-(2-окси-5-метилфенил)-бензтриазол.

Составитель Н. Котельникова

Техред М.Моргентал Корректор С. Пекарь

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2902 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб.. 4/5