[发明专利]防止环状烯烃共聚物光分解的组合物和方法

说明书

技术领域

本发明涉及在保护环状烯烃共聚材料免受紫外辐射或紫外光(“UV光”)中的组合物及其应用。具体地，本发明涉及包含至少一种邻羟基三芳基三嗪UV光吸收剂和至少一种低分子量位阻胺光稳定剂(“HALS”)的协同组合的组合物。该组合物还可以包含至少一种低聚HALS。

背景技术

近来，一些公司已经引进有乙烯的环状烯烃共聚物(COP)的生产线。这些材料具有优良的光性质、大于丙烯酸类或聚碳酸酯的UV透射率、良好的尺寸稳定性、良好的热挠曲以及良好的阻氧性和防水性。这些COP材料的可能的应用中，有用于数据存储/检索系统的透镜、用于LCD的光漫射器和光导以及用于HID灯的壳体。然而，COP因为光稳定性差而在这些应用中的许多应用受到限制。

众所周知，特别是来自阳光的紫外(UV)光或辐射能使聚合物如COP降解，经常导致脆化，泛黄或起雾。然而，这种降解现象可以通过在由聚合物制成的制品内或制品上加入紫外光稳定剂和紫外光吸收剂得到抑制。

例如，单独或组合使用HALS和UV光吸收剂(“UVA”)来稳定聚合物材料为本领域公知。具体地，最初使用UV光吸收剂如苯并三唑和二苯甲酮来稳定聚合物材料，并防止这类材料暴露于UV光时发生降解。后来发现，HALS能清除聚合物材料暴露于UV光时形成的自由基，比UV光吸收剂更有效，因此，目前，在大多数常规应用中UV光吸收剂与至少一种HALS组合使用。

美国专利第4,619,956号揭示一种使聚烯烃聚合物膜、涂层或模塑制品稳定，能抗光、湿气和氧的作用的方法。该方法包括在聚合物中加入HALS和三芳基-2-三嗪UV光吸收剂。

UV光吸收剂和HALS各自的用量约为0.01-5重量％，但是只列举了UV光吸收剂和HALS的量相等的配方。据说该组合物能有效稳定聚合物材料，聚合物材料在暴露于UV光约1,000至2,400小时后才开始失去光泽或变黄。

美国专利第4,331,586号(Hardy)揭示用作光稳定剂的低聚物。虽然提供了对聚合物材料如聚丙烯的保护，但是含揭示的低聚HALS的聚合物膜在暴露于UV光约1,700小时后仍会成为脆性。

因此，仍需要能稳定聚合物材料，尤其环状烯烃共聚物并能长时期提供暴露于UV光时的保护的组合物及其使用方法。本发明提供了这类方法和组合物。

发明内容

本发明涉及UV稳定的环状烯烃聚合物和由这种聚合物制成的制品，如数据存储/检索系统、用于LCD的光漫射器和光导以及用于HID灯的壳体。本发明的制品包含环状烯烃聚合物材料，约50-5,000ppm的至少一种邻羟基三芳基三嗪光吸收剂和约500ppm-1.25％的至少一种分子量小于约500的低分子量HALS，其中，HALS与三嗪的重量比值约为3∶1至20∶1，优选约5∶1至10∶1，最优选约6∶1至7.5∶1。该聚合物制品优选是厚度不小于约1mm的模塑制品或挤出制品。

用于本发明的低分子量HALS是数均分子量小于约500的单官能或双官能HALS，包括但不限于以下：

二(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，以及琥珀酸二甲酯与4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇(piperidineethanol)的聚合物。

用于本发明的第三任选组分的低聚HALS包括但不限于通式(I)的低聚物：

通式(I)

式中，R是吗啉代、C₁-C₈烷基胺、二(C₁-C₈)烷基胺、吡咯烷基或环己基胺，X和X¹可以相同或不同，是氢、C₁-C₂₀烷基，或通式(II)的基团：

通式(II)