键合的紫外光吸收剂制造技术

公开了低聚物材料，它包含紫外光吸收化合物通过酯键或酰胺键共价键合到低聚物主链上。这些紫外光吸收低聚物可以与聚合物（如聚烯烃）混合，以提供抗紫外光不良影响的保护。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利技术的领域本专利技术涉及含有与低聚物主链共价键合的紫外光吸收化合物(UVAs)的低聚物。本专利技术还涉及使用这些低聚物对聚合物或其它基材进行稳定化，以防光化降解。专利技术的背景许多塑料制品在暴露于阳光或其它紫外光源下时容易发生降解。暴露在紫外光源下会引起例如丧失拉伸强度、脆化和变色。为了帮助防止这种降解，通常向聚合物组合物中加入紫外光稳定剂，它用作下面材料的保护顶层。这些紫外光稳定剂的性能良好，但是通常会出现在聚合物中不稳定或者与聚合物不相容的问题，这会使得稳定剂通过浸出、迁移、汽化或其它方式从聚合物中分离出去。如此降低紫外光稳定剂的含量时，它的保护效果会变小，导致聚合物和下面材料的降解。用作紫外光吸收剂的分子是本领域通常已知的。例如，在Rody等人的美国专利No.4,853,471中说明了将2-(2-羟基苯基)-苯并三唑类化合物用作紫外光吸收剂。这些化合物被描述成能够用来对较宽范围内的聚合物材料进行稳定化以防紫外光，特别是那些用于制备照相材料的聚合物材料。其它种类的紫外光吸收剂包括2-羟基二苯甲酮和二苯基氰基丙烯酸酯类。虽然这些化合物已知能够吸收紫外光，但是它们与通常用作多层片材顶膜的聚烯烃不相容，这限制了它们在这类结构中的应用。典型的紫外光吸收剂在聚烯烃中溶解度低且流动性高，这使得这些化合物不能以高含量存在于聚烯烃膜中；这些化合物往往容易浮散(bloom)或迁移出聚烯烃膜，从而丧失了化合物的保护性能。人们作了大量努力来研制将紫外光稳定剂化合物保持在选定的聚合物基质中的方法。已研制出具有可聚合官能度的紫外光稳定剂，然后将可聚合的稳定剂作为共聚单体掺入聚合物中或者与另一种单体共聚，形成能够加入所需聚合物中的稳定聚合物。因为这样稳定化合物就成为聚合物主链的一部分，所以它能保持在聚合物组合物中，并且稳定作用能可长时间保持。将稳定单体掺入聚合物主链中的例子可见于例如Vogl等的聚合物(POLYMER)，卷26，页1288(1985)；美国专利Nos.3,313,866(Horton等)、4,128,536(Brodsky等)和4,528,311(Beard等)。人们还研制出通过选择具有能与聚合物中各种官能度反应的基团的紫外光吸收剂，将紫外光吸收化合物连接到聚合物主链上。Fu等人的美国专利No.4,413,096说明了α-烯烃共聚物，其中受阻胺光稳定剂悬挂在聚合物主链上。Fu的共聚物可以通过用受阻胺光稳定化合物对聚合物进行酯基转移反应而制得。在本领域中仍然需要用紫外光吸收化合物对聚合物(如聚烯烃)进行稳定的方法，向聚烯烃和包含聚烯烃的制品提供持久的保护。专利技术概述我们发现，羟基或胺官能的紫外光吸收化合物能够与羧基官能的低聚物形成共价键合。这一共价键合使得我们能将相容的非挥发性紫外光吸收剂加入聚烯烃型聚合物中。因此，本专利技术提供了一种紫外光吸收低聚物，它由包含羧基官能的低聚物与羟基或胺官能的紫外光吸收化合物的反应产物的紫外光吸收低聚物组成，其中紫外光吸收化合物是化学式(I)、(II)、(III)或(IV)的化合物 其中，每个R1各自是卤素、羟基、直链或支链C1-12烷基、直链或支链C2-12烯基、直链或支链C1-12烷氧基、直链或支链C2-12烯氧基、直链或支链C1-12烷醇、氨基、直链或支链C1-12烷基氨基或者直链或支链C1-12二烷基氨基；Y是C1-18亚烷基或C2-18亚烯基，可以是直链或支链的，中间可以插入一个或多个 其中，每个R2各自是H或者直链或支链的C1-6烷基；Z是-OH或-NH2。本专利技术还提供了含有所述紫外光吸收低聚物和聚烯烃的聚合物组合物，以及含有由所述聚合物组合物制成膜的制品，如逆向反射片、适顺性路面标志和标记。本专利技术在这一方面提供了一种适顺性标志片(conformable marking sheet)，它包含一层聚合物膜顶层、一层基层、一层压敏粘合剂层和一层剥离衬垫，所述膜顶层具有部分嵌入其中的玻璃微球和防滑颗粒，该膜包含聚烯烃和本专利技术的紫外光吸收低聚物；所述基层含有可变形的热塑性聚合物和非增强性无机颗粒(mineralparticulate)。本专利技术的另一方面提供了一种封闭式透镜(enclosed-lens)逆向反射片，它包含固定在粘结剂层上的一层透镜、位于透镜层下的一层镜面反射层和包含聚合物膜的一层顶层，所述聚合物膜包含聚烯烃和本专利技术的紫外光吸收低聚物。除非另外说明，所有的百分数是以组合物总重量计的重量百分数。专利技术的详细说明本专利技术的紫外光吸收低聚物通常是将含羧基的低聚物与羟基或胺官能的紫外光吸收化合物反应制得的。羧基官能的低聚物含有至少一个具有羧基(-COOH)侧基的单体。能用于形成本专利技术紫外光吸收低聚物的羧基官能低聚物通常的重均分子量约为100至10,000，较好约为1000至3500。低聚物的酸值(中和1克低聚物所需的KOH毫克数)通常约为40至180。用于形成羧基官能低聚物的单体包括烯类不饱和羧酸。羧基官能低聚物可以是这些含羧基单体的均聚物或共聚物。共聚物可以含有不同的含羧基单体，或者可以含有一种含羧基单体和一种不含羧基单体。可用的不含羧基单体类型的例子包括烯类不饱和羧酸酯、烯烃、乙烯基化合物等。合适的烯类不饱和羧酸包括最多含20个碳原子的烯和芳烯的一、二和三羧酸，以及具有更多数目羧基的酸。这些酸的例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸、巴豆酸、衣康酸和肉桂酸。其中较好的是丙烯酸和甲基丙烯酸。可用来制备羧基官能聚合物的共聚单体包括烯烃类，如乙烯、丙烯和丁烯；最多含20个碳原子的烯类不饱和芳族单体，如苯乙烯和乙烯基甲苯；总共含最多20个碳原子的羧酸烯类不饱和酯，如乙酸乙烯酯；等等。其中较好的一类共聚单体是烯烃，特别好的是乙烯。羧基官能低聚物可以是具有无规重复的化学式(V)结构单元的低聚物 其中，R3是H或者直链或支链的C1-18烷基；R4是 每个R5各自是H或者直链或支链的C1-6烷基；选择a、b和c使其得到约100至10,000的重均分子量，条件是c至少为1。特别好的羧基官能低聚物是重均分子量约为1000至3500的乙烯-丙烯酸共聚物。较佳的乙烯-丙烯酸共聚物的市售例子包括Allied Signal Inc.，Morristown，NJ的A-C共聚物。羧基官能低聚物可以用本领域已知的聚合方法制备。例如参见Knutson等的美国专利No.3,658,741，该专利的内容参考结合于本专利技术中。关于聚合物和低聚物制备的更详细的信息可见于例如聚合物科学和工程大全(Encyclopedia ofPolymer Science and Engineering)卷6，Wiley & Sons 1986，页383-429。羧基官能低聚物与一种或多种羟基或胺官能紫外光吸收化合物反应，制得本专利技术的紫外光吸收低聚物。本专利技术所用的这些紫外光吸收化合物除了吸收紫外光以外，较好的是对于可见光是透明的。可用类型的羟基和胺官能紫外光吸收化合物包括含有羟基和胺的2-羟基苯基苯并三唑、2-羟基二苯甲酮和二苯基氰基丙烯酸酯类(diphenylcyanoacrylates)。任何含有羟基端基或胺端基的2-羟基苯基苯并三唑紫外光吸收化合物都可以用作本专利技术的材料。合适的2-羟基苯基苯并三唑化合物包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外光吸收低聚物，它包含羧基官能低聚物与羟基或胺官能紫外光吸收化合物的反应产物，其中所述紫外光吸收化合物是化学式（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）或（Ⅳ）的化合物：＊＊＊其中，每个Ｒ１各自是卤素、羟基、直链或支链Ｃ↓［１－１２］烷基、直链或 支链Ｃ↓［２－１２］烯基、直链或支链Ｃ↓［１－１２］烷氧基、直链或支链Ｃ↓［２－１２］烯氧基、直链或支链Ｃ↓［１－１２］烷醇、氨基、直链或支链Ｃ↓［１－１２］烷基氨基或者直链或支链Ｃ↓［１－１２］二烷基氨基；Ｙ是Ｃ↓［１－１８］亚烷基或Ｃ↓［２－１８］亚烯基，可以是直链或支链的，中间可以插入一个或多个＊＊＊其中，每个Ｒ２各自是Ｈ或者直链或支链的Ｃ↓［１－６］烷基；Ｚ是－ＯＨ或－ＮＨ↓［２］。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DB奥尔森，DM伯恩斯，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]