JPH08505887A - アミノプラストのアンカーを有する抗酸化剤 - Google Patents
アミノプラストのアンカーを有する抗酸化剤Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、被覆材およびポリマー類、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどの有効寿命を延ばすための安定剤として有用性を示す、アミノプラストのアンカーを有する新規なヒンダードフェノール系抗酸化剤を提供するものである。このアミノプラストアンカー抗酸化剤は、アンカーを有していないそれらの前駆体に比較して低い揮発性と向上した相溶性を示し、そして例えば、アルコキシメチル化されているアミノプラスト類とヒンダードフェノール類とを反応させることによってこれらの製造を行うことができる。
Description
【発明の詳細な説明】
アミノプラストのアンカーを有する抗酸化剤
発明の背景
本発明は、アミノプラストのアンカーを有する(anchored)新規なフ
ェノール系抗酸化剤の製造および使用に関する。
ポリマーのフィルム、被覆材、繊維および成形品の中に抗酸化性安定剤を組み
込むことにより光、水分および酸素の劣化作用に対してポリマーを保護すること
で安定化することは、近年活発に行われている研究分野である。しかしながら、
ポリマーマトリックス内に存在している安定剤が揮発性を示しそしてその保持が
一般に劣っていることなどの如きいくつかの欠点がほとんど未解決のままで残っ
ている。例えば、より高い分子量を有するオリゴマー類およびポリマー類を用い
ることによって揮発性を低くする試みでは、一般に、相溶性を示さなくなること
が原因でその安定剤の保持低下がもたらされていた。安定剤が抽出性を示すこと
でそれが次第に表面に移行し、最終的に失われることは、未だ、プラスチック産
業を悩ませている重大な問題である。
アンカー基を用いることで、相溶性をなくさせることなく抗酸化剤の分子量を
高める試みが過去においてある程度の成功で行われたが、その試みは限定されて
いた。安定剤を支持する目的で用いられたアンカー基の中で、トリアジン類があ
る程度注目された。米国特許第4,284,790号には、メタ−ハロメチル置
換されている抗酸化剤でN,N’,N”―トリメチルメラミンをアルキル化する
ことで得られる抗酸化剤系が記述されている。しかしながら、そこに記述されて
いるアンカーを有する抗酸化剤は、アルコキシメチル基を全く含んでおらず、含
まれてい
るのはN−メチル基である。加うるに、米国特許第4,721,792号には、
アンカー基としてアセチレンカルバミド(グリコルリル(glycoluril
))が利用されている安定剤種が記述されているが、その数は限定されている。
本発明の目的は、新規なアミノプラストアンカー抗酸化剤(aminopla
st anchored antioxidants)を提供することにある。
本発明の別の目的は、本発明の新規なアミノプラストアンカー抗酸化剤を含んで
いる新規な酸化安定性組成物を提供することにある。
発明の要約
本発明は、式:
[式中、
R1は、1から20個の炭素原子を有する第三アルキルおよび9から20個の炭
素原子を有する第三アラルキルから成る群から選択され、そして
R2、R3、R4およびR5は、各々独立して、水素、1から20個の炭素原子を有
するアルキル、7から20個の炭素原子を有するアラルキル、およびAに結合し
ているメチレンブリッジ、から成る群から選択される
が、但しR2、R3、R4またはR5の1つが、Aに結合しているメチレンブリッジ
であることを条件とし、そして
Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、n個
のメチレンブリッジを通してn個のフェノール環が結合しており、
mは、少なくとも1であり、
nは、少なくとも0.01であるが、但し
(1)ヒドロキシ基の結合点に対してオルソ地点に在るメチレンブリッジを通し
てAが結合している場合、該アミノプラストアンカー分子が、
(a)
(ここで、
R7およびR8は、独立して、水素、1から20個の炭素原子を有するアルキル、
6から20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有
するアラルキルから成る群から選択され、そして
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(b)
(ここで、
R10は、1から20個の炭素原子を有するアルキル、6から20個の炭素原子を
有するアリール、および7から20個の炭素原子を有するアラルキルから成る群
から選択され、そして
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(c)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基であるが
、この(c)がN−アルキル置換されていないことを条件とする)、
(d)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(e)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(f)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(g)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(h)(a)から(g)のいずれかおよびそれらの混合物を自己縮合もしくは交
差縮合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分
子、および
(i)(a)から(h)いずれかの混合物、
から成る群から選択され、
(2)ヒドロキシ基の結合点に対してメタ地点に在るメチレンブリッジを通して
Aが結合している場合、該アミノプラストアンカー分子が、(a)、(b)、(
c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)および(i)から成る群から選
択され、そして
(3)ヒドロキシ基の結合点に対してパラ地点に在るメチレンブリッジを通して
Aが結合している場合、該アミノプラストアンカー分子が、(b)、(c)、(
d)、(e)、(f)、(g)、(h)および(b)から(h)いずれかの混合
物から成る群から選択される、
ことを条件とする]
で表される、アミノプラストのアンカーを有する新規なヒンダードフェノール系
抗酸化剤を提供することにある。
これらのアンカー抗酸化剤は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの如きポリ
マー類の有効寿命を延ばすための安定剤として有用性を示す。このアンカー抗酸
化剤は、それらにアンカーを与える前の前駆体に比較して、低い揮発性を示すと
共に向上した相溶性を示す。
この発明はまた本発明の新規なアミノプラストアンカー抗酸化剤を含
んでいる酸化安定性組成物でもある。
好適な態様の詳細な説明 アミノプラストアンカー類
本発明のアミノプラストアンカー分子は、被覆材、成形物および接着剤で通常
に用いられているアミノプラスト架橋剤である。本明細書では、アミノ基含有化
合物とアルデヒドとを反応させることによって製造される種類の樹脂として言葉
「アミノプラスト」を定義する。
このアミノ基含有化合物とアルデヒド類との反応生成物を更にアルコールと反
応させると、しばしば、部分もしくは完全アルキル化されている誘導体が生じる
。これらの誘導体もこの上で与えた「アミノプラスト」定義の中に含める。本発
明に関連させて用いる時の言葉「アミノプラスト」は、単官能もしくは多官能ア
ミノ樹脂を包含しており、そしてこれらはモノマー状もしくはオリゴマー状であ
ってもよい。例えば、アミノ基含有化合物とアルデヒド類とからアミノプラスト
類を製造した後、アルキル化を行う場合、しばしば、自己縮合反応が起こる結果
として二量化した生成物およびオリゴマー状の生成物が生じる。このオリゴマー
状の自己縮合生成物もこの上で与えた「アミノプラスト」定義の中に含める。
本明細書において「m官能性を有する」としてアミノプラストアンカーを記述
する場合、これは、そのアミノプラストアンカー分子上に反応性基がm個存在し
ていることを意味しており、これらの各々は潜在的に抗酸化性安定剤基と反応し
て本発明のアミノプラストアンカー抗酸化剤を生じる能力を有している。
例として、本発明のアミノプラストアンカーには式(1)−(17)
で表される基が含まれる、即ち
(1)
[式中、
R7およびR8は、独立して、水素、1から20個の炭素原子を有するアルキルま
たはアリール基である]
(2)
[式中、
R10は、1から20個の炭素原子を有する脂肪族もしくは脂環式アルキル基、例
えばメチル、エチル、ブチル、シクロヘキシルなどであるか、R10は、1から2
0個の炭素原子を有する芳香族基、例えばフェニル、トリル、ナフチルなどであ
るか、或は
R10は、1から20個の炭素原子を有するアラルキル基、例えばベンジル、クミ
ルなどである]
(3)
(4)
(5)
(6)
[式中、
Rは、1から20個の炭素原子を有するアルキレンもしくはアリーレンである]
(7)
(8)
(9)
(10)多官能カルバメート類、
(11)多官能アミド類、
(12)ヒダントイン類、
(13)ジアルコキシエチレン尿素類、
(14)式:
で表されるジヒドロキシエチレン尿素、
(15)式:
[式中、
Rは、水素またはアルキルであり、そしてmは少なくとも1である]で表される
カルバメート単位を含んでいるホモポリマー類およびコポリマー類、
(16)これらのオリゴマー状誘導体、および
(17)(1)から(16)いずれかの混合物、
が含まれる。
このアミノプラスト類は、置換基として、水素、1から約20個の炭素原子を
有するアルキルまたはアリール基、または安定剤に反応性を示す基、例えば−C
H2OHおよび−CH2OR9[ここで、R9は1から約20個の炭素原子を有する
アルキル基である]など、またはアミノプラスト基を含んでいるオリゴマー状基
などを有していてもよいが、但しこの安定剤に反応性を示す基の全数が各アミノ
プラストアンカー当たり少なくとも1、好適には1以上であることを条件とする
と共に更にメラミン型アミノプラスト類がN−アルキル置換されていないことを
条件とする。
本発明の好適なアミノプラストアンカー類は、被覆材産業で通常に用いられて
いる、本質的に完全エーテル化されておりそして本質的に完全メチロール化され
ている本質的にモノマー状のアミノプラスト架橋剤である。これらは、安定剤に
反応性を示す基を1アンカー分子当たり少なくとも2個、好適には3個以上有す
ることによって特徴づけられる。
本発明の最も好適なアミノプラストアンカーは、本質的に完全エーテル化され
ておりそして本質的に完全メチロール化されている本質的にモノマー状のグリコ
ルリル、メラミン、ベンゾグアナミン、シクロヘキサ
ンカルボグアナミン、尿素およびそれらの混合物から成る群から選択される。
本発明の組成物ではまた、上に記述した、本質的に完全エーテル化されている
本質的にモノマー状のアミンーアルデヒドアミノプラストアンカー類に加えて、
エーテル化されていないか或は部分的にエーテル化されておりそして本質的に完
全メチロール化されているか或は部分的にメチロール化されているモノマー状お
よびオリゴマー状のアミノプラスト類も使用可能である。
含まれているアルコキシメチル基が非常に少ないアミノプラストアンカー類は
、N−Hレベルが高いことで一般に低い溶解度を有しており、従ってあまり好適
でない。
好適なアミノプラストアンカー類を以下に詳しく考察する。グリコルリルアンカー類
本発明の最も好適なグリコルリルアンカー類は、式:
で表されるN置換グリコルリル類であり、ここで、R基の少なくとも2個は、メ
トキシメチル、エトキシメチル、プロポキシメチル、ブトキシメチル、ペントキ
シメチル、ヘキソキシメチル、ヘプトキシメチル、オクトキシメチル、ノノキシ
メチル、デコキシメチルおよびそれらの混合物から成る群から選択され、そして
残りのR基は、水素、アルキル、ヒ
ドロキシメチル、およびグリコルリル基を含んでいるオリゴマー状原子団、から
選択される。
各グリコルリルアンカー分子当たりに多数のアルコキシメチル基を持たせるの
が好適であるが、通常の状況下では、例えば高純度の四置換されているモノマー
状アミノプラスト、例えば式:
[式中、
Rは、1から約20個の炭素原子を有するアルキル基である]
で表されるN,N’,N”,N”’−テトラアルコキシメチルグリコルリルなど
を入手する必要はない。このグリコルリルアンカーにはモノマー状成分と同様に
オリゴマー状成分が含まれていてもよい。
このモノマー状のテトラアルコキシグリコルリル類は個々の構成要素として非
ポリマー状の化合物であることから、これら自身は樹脂状材料でないと考える。
しかしながら、これらは、これらに熱をかけると、特に酸性条件下で熱をかける
と潜在的に樹脂を生じる化合物であると考える。この上に記述したように、樹脂
を生じる能力を有している結果として、本発明の本質的にモノマー状のグリコル
リルアミノプラスト類は、その反応過程でオリゴマー状成分、例えば二量体、三
量体および四量体などを種々の量で生じ得る。これらのオリゴマー形態が種々の
量で存在していることは許容され得るものであり、これの存在は実際、熱および
UV光が示す劣化作用に抵抗する安定剤としてその生成物を用いる大部分の用途
の場合のように、より高い分子量とより低い揮発性を示す生成物が望まれている
場合、特に有利である。
本発明のグリコルリルアンカーの例は、Cytec Industries
Inc.、West Paterson、N.J.の製品であるPOWDERL
INK(商標)1174粉末アミノプラスト樹脂であり、これは下記の特性を有
している:
非揮発物量、最小量 :98
(重量%)
外観 :白色から淡黄色の粒状フレーク
融点(℃) :90−110℃
平均分子量 :350
当量重量 :90−125。
本発明で使用可能なグリコルリルアンカーの別の例は、CytecIndus
tries Inc.、West Paterson、New Jerseyの
製品であるCYMEL(商標)1170完全ブチル化グリコルリル樹脂であり、
これは下記の特性を有している:
非揮発物量、最小量 :95
(重量%)
外観 :透明な液体
色、最大(ガードナー1963) :3
粘度(ガードナー−ホルト、25℃):X−Z2
平均分子量 :550
当量重量 :150−230
メチロール含有量 :非常に低い。尿素アンカー類
本発明で使用可能な尿素の例は、Cytec Industries Inc
.、West Paterson、New Jerseyの製品であるBEET
LE(商標)80ブチル化尿素−ホルムアルデヒド樹脂であり、これは下記の特
性を有している:
外観 :透明な液体
色、最大(ガードナー1963) :1
非揮発物量(重量%)* :96±2
粘度(ガードナー−ホルト、25℃) :X−Z3
溶媒許容量(ASTM D1198−55):>500
*フォイル方法(45℃/45分)。メラミンアンカー類
メラミンを基とするアミノプラストアンカー類は本技術分野でよく知られてお
り、被覆材で有効性を示す架橋剤として幅広く用いられている。
四官能グリコルリル類とは異なり、アルコキシメチルメラミン官能性は、安定
剤に反応性を示すアルコキシメチル基が各メラミン分子当たり最大で6個であっ
てもよく、安定剤的に有効な範囲は1から6個である。
メラミンを基とする本発明のアミノプラストアンカー類からN−アルキ
ル置換メラミン類を除外する。
グリコルリル類と同様、アルコキシメチルメラミン類には二量体、三量体、四
量体および高級オリゴマーが含まれている可能性があり、一定の用途でモノマー
類とオリゴマー類を各々一定の組み合わせで用いるのが好適である。例えば、溶
媒を基とする高固体量の被覆材では、モノマー量が豊富な、より低い粘度を示す
組成物が好適である。
本発明で使用可能な、本質的に完全エーテル化されておりそして本質的に完全
メチロール化されている本質的にモノマー状のメラミン類の例は、Cytec
Industries Inc.、West Paterson、New Je
rseyの製品であるCYMEL(商標)303メラミン架橋剤であり、これは
下記の特性を有している:
非揮発物量(重量%)* :98
色、最大(ガードナー1963) :1
粘度(ガードナー−ホルト、25℃) :X−Z2
遊離ホルムアルデヒド量、最大(重量%) :0.5
重合度(平均) :1.75
*フォイル方法(45℃/45分)
別の例は、またCytec Industries Inc.、West P
aterson、New Jerseyの製品であるCYME
L(商標)300架橋剤であり、これはCYMEL(商標)303の固体版であ
り、1.35の平均重合度を有する。
本質的に完全エーテル化されておりそして本質的に完全メチロール化されてい
る本質的にモノマー状のメラミン類の別の例は、CytecIndustrie
s Inc.、West Paterson、New Jerseyの製品であ
るCYMEL(商標)1168アミノプラスト樹脂である。このCYMEL(商
標)1168のアルキル基はメチル基とイソブチル基の混合物から本質的に成っ
ている。これは下記の特性を有している:
[ここで、Rはメチルまたはイソブチルである]
非揮発物量(重量%)* :98
色、最大(ガードナー1963) :1
遊離ホルムアルデヒド量、最大(重量%) :0.5
粘度(ガードナー−ホルト、25℃) :X−Z2
当量重量 :150−230
*フォイル方法(45℃/45分)
本質的にメチロール化されておりそして部分的にエーテル化されている本質的
にオリゴマー状のメラミンの例は、Cytec Industries Inc
.、West Paterson、New Jers
eyの製品であるCYMEL(商標)370架橋剤である。これは下記の特性を
有している:
非揮発物量(重量%)* :88±2
溶媒 :イソブタノール
粘度(ガードナー−ホルト、25℃) :Z2−Z4
色、最大(ガードナー1963) :1
当量重量 :225−325
*フォイル方法(45℃/45分)グアナミンアンカー類
メラミン類では、部分的もしくは完全にメチロール化されているか或はエーテ
ル化されているアルキルおよびアリールグアナミンアミノプラスト類が、モノマ
ー形態およびオリゴマー形態の両方で、本発明のアンカー類として使用可能であ
り、ここでは、その生成物で望まれている個々の用途および特性に応じてそれを
選択する。
ベンゾグアナミン、シクロヘキシルカルボグアナミンおよびアセトグアナミン
のアミノプラスト類が本発明の架橋剤として特に好適である。このベンゾグアナ
ミン架橋剤は、式:
[式中、
Rは、1から約20個の炭素原子を有するアルキル基またはそれの混合
物である]
で表される。ベンゾグアナミンを基とする架橋剤の例は、Rがメチルとエチル基
の混合物である、上に記述した如きCYMEL(商標)1123樹脂である。
このアセトグアナミンを基とする架橋剤は、式:
[式中、
Rは、1から約20個の炭素原子を有するアルキル基またはそれの混合物である
]
で表される。
このシクロヘキシルカルボグアナミンを基とする架橋剤は、式:
[式中、
Rは、1から約20個の炭素原子を有するアルキル基またはそれの混合物である
]
で表される。
この上に記述したことから、本分野の技術者は個々の用途に適切な架橋剤を選
択するにおいてその個々の用途で望まれている特性バランスを与えるそれらの混
合物を選択することができることは明らかである。ヒンダードフェノール類
本発明のアミノプラストアンカー抗酸化剤を製造する時の出発材料として用い
るに適切なヒンダードフェノール型抗酸化剤は、式:
[式中、
R1は、1から20個の炭素原子を有する第三アルキルおよび9から20個の炭
素原子を有する第三アラルキルから成る群から選択され、そしてR2、R3、R4
およびR5は、各々独立して、水素、1から20個の炭素原子を有するアルキル
、および7から20個の炭素原子を有するアラルキルから成る群から選択される
]
で表される。
好適なヒンダードフェノール類は、式:
[式中、
Rは、1から20個の炭素原子を有するアルキルである]
で表される。アミノプラストアンカー抗酸化剤
幅広く言って、アミノプラストアンカーを有するヒンダードフェノール型の抗
酸化剤は、式:
[式中、
Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、n個
のメチレンブリッジを通してn個のフェノール環が結合しており、ここで、上記
ブリッジが上記フェノール環上のR3、R4またはR5基に置き換わっており、そ
してこのアミノプラストアンカー分子は、
(a)
(ここで、
R7およびR8は、独立して、水素、1から20個の炭素原子を有するアルキル、
6から20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有
するアラルキルから成る群から選択され、そして
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(b)
(ここで、
R10は、1から20個の炭素原子を有するアルキル、6から20個の炭素原子を
有するアリール、および7から20個の炭素原子を有するアラルキルから成る群
から選択され、そして
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(c)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基であるが
、この(c)がN−アルキル置換されていないことを条件とする)、
(d)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(e)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(f)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(g)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(h)(a)から(g)のいずれかおよびそれらの混合物を自己縮合もしくは交
差縮合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分
子、および
(i)(a)から(h)いずれかの混合物、
から成る群から選択され、
ここで、
mは、少なくとも1であり、
nは、少なくとも0.01であり、
R1は、1から20個の炭素原子を有する第三アルキルおよび9から20個の炭
素原子を有する第三アラルキルから成る群から選択され、そして
R2、R3、R4およびR5は、各々独立して、水素、1から20個の炭素原子を有
するアルキル、および7から20個の炭素原子を有するアラルキルから成る群か
ら選択される]
で表される。
アルコキシメチル化されているか或はヒドロキシメチル化されているアミノ樹
脂、例えば本明細書でアミノプラスト類と呼ぶアミノ樹脂とヒンダードフェノー
ルとを接触させることによって、本発明のアミノプラストアンカー抗酸化剤の製
造を行う。このアンカー抗酸化剤の生成を促進する酸性触媒の存在下でこの接触
を実施する。この酸性触媒は典型的にスルホン酸であるが、しかしながら、アミ
ノプラスト類の反応を触媒することが知られている如何なる酸も使用可能である
。パラ位にブリッジを有する抗酸化剤
ヒドロキシ基の結合点に対してパラ地点にメチレンブリッジが結合している、
アミノプラストアンカーを有するヒンダードフェノール型抗酸化剤は、式:
[式中、
R27およびR28は、同一もしくは異なり独立して、メチル、エチル、1―プロピ
ル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチル、1−ペンチル、2−ペンチル、3
−ペンチルおよびネオペンチル基から成る群から選択され、そして
Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、n個
のメチレンブリッジを通してn個のフェノール環が結合しており、そしてこのア
ミノプラストアンカー分子が、
(a)
(ここで、
R7およびR8は、独立して、水素、1から20個の炭素原子を有するアルキル、
6から20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有
するアラルキルから成る群から選択され、そして
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(b)
(ここで、
R10は、1から20個の炭素原子を有するアルキル、6から20個の炭素原子を
有するアリール、および7から20個の炭素原子を有するアラルキルから成る群
から選択され、そして
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(c)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基であるが
、この(c)はN−アルキル置換されていないことを条件とする)、
(d)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(e)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(f)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(g)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(h)(a)から(g)のいずれかおよびそれらの混合物を自己縮合もしくは交
差縮合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分
子、および
(i)(a)から(h)いずれかの混合物、
から成る群から選択され、
ここで、
mは、少なくとも1であり、そして
nは、少なくとも0.01である]
で表され得る。
このパラ位にブリッジを有する好適なヒンダードフェノール型抗酸化剤は、式
:
[式中、
Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、ヒド
ロキシ基の結合点に対してパラ結合点に在るn個のメチレンブリッジを通してn
個のフェノール環が結合しており、そしてこのアミノプラストアンカー分子が、
(a)
(ここで、
R9は、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチ
ルおよびそれらの混合物から成る群から選択される)
(b)
(ここで、
R9は、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチ
ルおよびそれらの混合物から成る群から選択されるが、この(b)がN−アルキ
ル置換されていないことを条件とする)、
(c)
(ここで、
R9は、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、
2−ブチルおよびそれらの混合物から成る群から選択される)、
(d)(a)、(b)、(c)またはそれらの混合物を自己縮合もしくは交差縮
合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分子、
および
(e)(a)から(d)いずれかの混合物、
から成る群から選択され、
ここで、
mは、少なくとも1であり、そして
nは、少なくとも0.01である]
で表される抗酸化剤である。
好適なアミノプラストアンカー分子は、
(a)
(b)
(c)
(d)(a)、(b)、(c)またはそれらの混合物を自己縮合もしくは交差縮
合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分子、
および
(e)(a)から(d)いずれかの混合物、
から成る群から選択されるが、但し(b)がN−アルキル置換されていないこと
を条件とする。
ヒドロキシ基の結合点に対してパラ地点にメチレンブリッジが結合している、
アミノプラストアンカーを有するヒンダードフェノール型安定剤の好適な態様の
例は、式:
[式中、
Aは、グリコルリルアンカーであり、
mは、2から14であり、そして
nは、1から約14の範囲である]
で表され、ここで、
ヒンダードフェノールとグリコルリルの比率は約1:1から約4:1であり、そ
して
このグリコルリルは一量体、二量体、三量体、四量体および高級オリゴマー単位
の混合物である。メタ位にブリッジを有する抗酸化剤
ヒドロキシ基の結合点に対してメタ位に在りそしてR29に対してオルソ位に在
る地点にメチレンブリッジが結合している、アミノプラストアンカーを有するヒ
ンダードフェノール型抗酸化剤は、式:
[式中、
Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、ヒド
ロキシ基の結合点に対してメタ結合点に在るn個のメチレンブリッジを通してn
個のフェノール環が結合しており、そしてこのアミノプラストが、
(a)
(ここで、
R7およびR8は、独立して、水素、1から20個の炭素原子を有するアルキル、
6から20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有
するアラルキルから成る群から選択され、そして
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(b)
(ここで、
R10は、1から20個の炭素原子を有するアルキル、6から20個の炭素原子を
有するアリール、および7から20個の炭素原子を有するアラルキルから成る群
から選択され、そして
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(c)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基であるが
、この(c)がN−アルキル置換されていないことを条件とす
る)、
(d)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(e)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(f)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基
である)、
(g)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(h)(a)から(g)のいずれかおよびそれらの混合物を自己縮合もしくは交
差縮合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分
子、および
(i)(a)から(h)いずれかの混合物、
から成る群から選択され、
ここで、
mは、少なくとも1であり、
nは、少なくとも0.5であり、そして
R27は、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチ
ル、1−ペンチル、2−ペンチル、3−ペンチルおよびネオペンチル基から成る
群から選択され、そして
R29は、1から20個の炭素原子を有するアルキルである]
で表され得る。
このヒドロキシに対してメタ位にブリッジを有する好適なヒンダードフェノー
ル型抗酸化剤は、式:
[式中、
Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、ヒド
ロキシ基の結合点に対してメタ結合点に在るn個のメチレンブリッジを通してn
個のフェノール環が結合しており、そしてこのアミノプラストアンカー分子が、
(a)
(ここで、
R9は、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチ
ルおよびそれらの混合物から成る群から選択される)
(b)
(ここで、
R9は、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチ
ルおよびそれらの混合物から成る群から選択されるが、この(b)がN−アルキ
ル置換されていないことを条件とする)、
(c)
(ここで、
R9は、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチ
ルおよびそれらの混合物から成る群から選択される)、
(d)(a)、(b)、(c)またはそれらの混合物を自己縮合もしくは交差縮
合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分子、
および
(e)(a)から(d)いずれかの混合物、
から成る群から選択され、
ここで、
mは、少なくとも1であり、そして
nは、少なくとも0.01である]
で表される。
好適なアミノプラストアンカー分子は、
(a)
(b)
(c)
(d)(a)、(b)、(c)またはそれらの混合物を自己縮合もしくは交差縮
合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分子、
および
(e)(a)から(d)いずれかの混合物、
から成る群から選択されるが、但し(b)がN−アルキル置換されていないこと
を条件とする。
ヒドロキシ基の結合点に対してメタ地点にメチレンブリッジが結合している、
アミノプラストアンカーを有するヒンダードフェノール型抗酸化剤の好適な態様
の例は、式:
[式中、
Aは、グリコルリルアンカーであり、
mは、2から14であり、そして
nは、1から約14の範囲である]
で表され、ここで、
ヒンダードフェノールとグリコルリルの比率は約1:1から約4:1であり、そ
して
このグリコルリルは一量体、二量体、三量体、四量体および高級オリゴマー単位
の混合物である。オルソ位にブリッジを有するヒンダードフェノール安定剤
ヒドロキシ基の結合点に対してオルソ地点にメチレンブリッジが結合している
、アミノプラストアンカーを有するヒンダードフェノール型抗酸化剤は、式:
[式中、
Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、ヒド
ロキシ基の結合点に対してオルソ結合点に在るn個のメチレンブリッジを通して
n個のフェノール環が結合しており、そしてこのアミノプラストが、
(a)
(ここで、
R7およびR8は、独立して、水素、1から20個の炭素原子を有するアルキル、
6から20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有
するアラルキルから成る群から選択され、そして
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(b)
(ここで、
R10は、1から20個の炭素原子を有するアルキル、6から20個の炭素原子を
有するアリール、および7から20個の炭素原子を有するアラルキルから成る群
から選択され、そして
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(c)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基であるが
、この(c)がN−アルキル置換されていないことを条件とする)、
(d)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(e)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(f)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(g)
(ここで、
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(h)(a)から(g)のいずれかおよびそれらの混合物を自己縮合もしくは交
差縮合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分
子、および
(i)(a)から(h)いずれかの混合物、
から成る群から選択され、
ここで、
mは、少なくとも1であり、
nは、少なくとも0.5であり、そして
R27は、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチ
ル、1−ペンチル、2−ペンチル、3−ペンチルおよびネオペンチル基から成る
群から選択され、そして
R29は、1から20個の炭素原子を有するアルキルである]
で表され得る。
このオルソ位にブリッジを有するアンカー抗酸化剤の例は、式:
[式中、
Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、ヒド
ロキシ基の結合点に対してオルソ結合点に在るn個のメチレンブリッジを通して
n個のフェノール環が結合しており、そしてこのアミノプラストアンカー分子が
、
(a)
(ここで、
R9は、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチ
ルおよびそれらの混合物から成る群から選択される)
(b)
(ここで、
R9は、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチ
ルおよびそれらの混合物から成る群から選択されるが、この(b)がN−アルキ
ル置換されていないことを条件とする)、
(c)
(ここで、
R9は、メチル、エチル、1−ブロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチ
ルおよびそれらの混合物から成る群から選択される)、
(d)(a)、(b)、(c)またはそれらの混合物を自己縮合もしくは交差縮
合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分子、
および
(e)(a)から(d)いずれかの混合物、
から成る群から選択され、
ここで、
mは、少なくとも1であり、そして
nは、少なくとも0.01である]
で表される。
このオルソ位にブリッジを有するヒンダードフェノール型のアミノプラストア
ンカー抗酸化剤の別の例は、式:
[式中、
Aは、グリコルリルアンカーであり、
mは、2から14の範囲であり、そして
nは、約1から14の範囲である]
で表され、ここで、
ヒンダードフェノールとグリコルリルの比率は3.7:1であり、そして
このグリコルリルアンカーは、一量体、二量体、三量体、四量体および高級オリ
ゴマー単位の混合物であり、ここで、メトキシメチルとグリコルリルの比は平均
で0.1:1である。アミノプラストアンカー抗酸化剤の利用
酸素、熱および光が示す劣化作用に対して熱硬化性もしくは熱可塑性ポリマー
類を安定化するための添加剤として、本発明のアンカー抗酸化
剤を用いる。これらはそのポリマーと化学的に結合する能力を有する(反応性を
示す抗酸化剤)か、或はこれらをポリマーへの添加剤(反応性を示さない抗酸化
剤)として用いることができる。
本発明のアミノプラストアンカー抗酸化剤は、これらにアルコキシメチル基を
少なくとも2個持たせる場合、架橋剤として架橋過程に参加し得る。この抗酸化
剤に存在させるアルコキシメチル基を1個のみにする場合でも、これは、硬化性
組成物内に存在しているアルコキシメチル反応性基と非架橋的に反応する能力を
有しており、それによってその硬化もしくは架橋したポリマーの一部となり得る
。
上に示した両方の場合とも、本発明のアミノプラストアンカー抗酸化剤は「反
応性を示す」抗酸化剤として機能する。
この抗酸化剤にアルコキシメチル基を全く含めないか或は含めるとしても僅か
のみの場合、この抗酸化剤は、この抗酸化剤をポリマーに結合させることになる
反応に参加することができない。このような場合、これは単にそのポリマー材料
への添加剤であり、「反応性を示さない」抗酸化剤として機能することになる。酸化安定性組成物
この発明はまた、
(i)ポリマー材料、および
(ii)アミノプラストアンカー抗酸化剤、
を含んでいる酸化安定性組成物でもある。
この酸化安定性組成物で使用可能なアミノプラストアンカー抗酸化剤(ii)
は、本明細書の上の表題が「アミノプラストアンカー抗酸化剤」のセクションの
中に記述した、本発明の新規なアミノプラストアンカー
抗酸化剤である。
この酸化安定性組成物で使用可能なポリマー材料は、熱硬化性ポリマー類もし
くは熱可塑性ポリマー類と一般に呼ばれているポリマー類である。A.熱硬化系
熱硬化系には、アミノ樹脂、ウレタン類、エポキシ類、フェノールプラスト類
、並びに硬化するとポリマー状の架橋材料を生じ得る反応性を示す如何なる硬化
系も含まれる。この場合、典型的には、この架橋ポリマー内にこの添加剤が均一
に分散するのを確保する目的で、この熱硬化系の硬化を生じさせる前にこのアン
カー抗酸化剤(ii)をその硬化性組成物に加える。B.熱可塑系
熱可塑系には、ポリオレフィン類、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リスチレン、ポリアクリレート類、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルなど、或は
縮合ポリマー類、例えばポリカーボネート類、ポリエステル類、ポリアミド類、
ポリスルホン類などが含まれる。この熱可塑性ポリマー材料(i)は、少なくと
も2種のポリマー類の混合物であってもよいか、或は少なくとも2種のモノマー
類を共重合させることによって誘導されるポリマーであってもよい。
このポリプロピレン樹脂は、商業的に製造されている如何なるポリプロピレン
であってもよく、これには衝撃改良ポリプロピレンポリマー類、ポリプロピレン
ブレンド物およびエチレン含有ポリプロピレンコポリマー類が含まれる。これら
は、幅広く実施されている周知方法に従い、プロピレンまたはプロピレン―エチ
レン混合物をチーグラー・ナッタ配位
触媒、特に遷移金属がチタンである配位触媒に接触させることでこのモノマー類
を重合させることにより製造可能である。
熱可塑系の場合、典型的には、他の安定剤の有り無しでこのアンカー抗酸化剤
(ii)を固体ポリマー材料とブレンドした後、この混和物を溶融させることに
より、均一な酸化安定性組成物を得る。この任意の安定剤にはUV吸収剤、ヒン
ダードアミン光安定剤、ホスファイト類、スルフィド類などが含まれる。
この酸化安定性組成物に入れる本アンカー抗酸化剤の濃度は約0.01重量%
から約5重量%の範囲であり、0.1から1.2重量%の範囲が好適である。実施例1
POWDERLINK(商標)1174樹脂(31.8g)と2,6−ジ―第
三ブチルフェノール(82.4g)の混合物を約60℃で溶融させた。この溶融
物にパラートルエンスルホン酸―水化物(1.0g)を60℃で加えた後、この
反応混合物の温度を110℃にまで上昇させ(10分)、そしてその生じて来た
メタノールを蒸留で除去した。この混合物の温度を徐々に120℃にまで上昇さ
せた(90分)。次に、その釜残生成物をアルミ製トレーの上に注ぎ込んだ後、
約100℃の真空オーブンの中で更に30分間減圧下で加熱した。冷却すると、
脆い黄褐色の固体が得られ、これはテトラヒドロフラン、アセトン、低級アルコ
ールおよびクロロホルムに溶解性を示したが、水またはヘプタンの如き脂肪族炭
化水素に不溶であった。
この生成物をアセトンの中に溶解させた後、このアセトン溶液をヘプタンの中
に注ぎ込むことによって、これの精製を行った。この生成物は、
2,6−ジ―第三ブチルフェノールのパラ位にPOWDERLINK(商標)1
174樹脂がブリッジ結合している付加体であった。
1H核磁気共鳴分光法(NMR)により、POWDERLINK(商標)11
74のメトキシ基が2,6−ジ―第三ブチルフェノールのパラ位で置換されてメ
チレンブリッジが生じたことが示された。13C NMRにより、フェノールとグ
リコルリルのモル比は1.5:1であることが示された。実施例2
2,6−ジ―第三ブチルフェノールの代わりに2−第三ブチル−4―メチルフ
ェノールを用いて実施例1の操作を繰り返した。この生成物は、ヒンダードフェ
ノールとグリコルリル比が3.7:1でありそしてメトキシメチルとグリコルリ
ル比が0.1:1であるオルソ位にブリッジを有する付加体であった。この生成
物の数平均分子量(Mn)は約2,300であった。実施例3
下記の調合物を製造した:
(A)調合物A(対照):
3枚のポリプロピレンフィルムを下記の如く製造した:
PROFAX(商標)6501ポリプロピレン樹脂を165−175℃で混練り
した後、これを210℃で圧縮成形して18−20ミル(0.46−0.51m
m)のフィルムを生じさせることにより、対照フィルムを得た。
(B)調合物B:
3枚の追加的フィルムから成る組を下記の如く製造した:
実施例1のアンカー抗酸化剤を混練り段階のポリプロピレンに0.2重量%添加
して(A)の操作を繰り返すことにより、安定化フィルム(1)を得た。
(C)調合物C:
実施例2のアンカー抗酸化剤を0.2重量%用いて(B)の操作を繰り返した
。
強制空気オーブンを用い、劣化が起こるまで、調合物A、BおよびC各々のフ
ィルム3枚を140℃の空気にさらすことにより、これらの調合物の試験を行っ
た。抗酸化剤を添加しなかった調合物Aを対照として用いた。この試験結果を表
1に要約する。
表1の結果から、本発明のアンカー抗酸化剤を含んでいるフィルム(調合物B
およびC)がポリプロピレンに有効な抗酸化剤であることと、この抗酸化剤のヒ
ンダードフェノール含有量を高くすればするほどより高い活性を示すことが結論
付けられる。
メタ位にブリッジを有するヒンダードフェノール安定剤を製造するに可能な1
つの方法は、上に記述した実施例におけるヒンダードフェノール出発材料として
オルソとパラ位がブロックされているヒンダードフェノール、例えば2,6−ジ
―第三ブチル−4−メチルフェノールなどを用いる方法である。芳香族環上にお
けるフェノールの親電子置換はそのヒドロキシ基に対してオルソおよびパラ位に
在る地点が優先されることは、本分野の技術者によく知られている。この優先さ
れるオルソおよびパラ位をブロックすると、メタ位にブリッジを有する本発明の
ヒンダードフェノール安定剤を製造することが可能になるであろう。このような
メタ位にブリッジを有する安定剤も、アンカー抗酸化剤として、オルソ位にブリ
ッジを有する安定剤およびパラ位にブリッジを有する安定剤と少なくとも同様な
有効性を示すであろうと期待される。
好適な特定態様を参照して本発明を記述して来たが、添付請求の範囲で定義す
る如き本発明の範囲から逸脱することなくそれらの修飾形および変形が本分野の
技術者によって成され得ることは明らかである。
【手続補正書】特許法第184条の8
【提出日】1995年1月12日
【補正内容】
発明の要約
本発明は、式:
[式中、
R1は、4から20個の炭素原子を有する第三アルキルおよび9から20個の炭
素原子を有する第三アラルキルから成る群から選択され、そして
R2、R3、R4およびR5は、各々独立して、水素、1から20個の炭素原子を有
するアルキル、7から20個の炭素原子を有するアラルキル、およびAに結合し
ているメチレンブリッジ、から成る群から選択されるが、但しR2、R3、R4ま
たはR5の1つが、Aに結合しているメチレンブリッジであることを条件とし、
そして
Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、n個
のメチレンブリッジを通してn個のフェノール環が結合しており、
mは、少なくとも1であり、
nは、少なくとも0.01であるが、但し
(1)ヒドロキシ基の結合点に対してオルソ地点に在るメチレンブリッジを通し
てAが結合している場合、該アミノプラストアンカー分子が、
(a)
(ここで、
R7およびR8は、独立して、水素、1から20個の炭素原子を有するアルキル、
6から20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有
するアラルキルから成る群から選択され、そして
R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)
、
(b)
(ここで、
R10は、1から20個の炭素原子を有する脂肪族もしくは脂環式アルキル、6か
ら20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有する
アラルキルから成る群から選択され、そして
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(c)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基であるが、この(c)がN−アルキル置換されていないことを条件とする)、
(d)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(e)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(f)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(g)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(h)(a)から(g)のいずれかおよびそれらの混合物を自己縮合もしくは交
差縮合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分
子、および
(i)(a)から(h)いずれかの混合物、
から成る群から選択され、
(2)ヒドロキシ基の結合点に対してメタ地点に在るメチレンブリッジ
を通してAが結合している場合、該アミノプラストアンカー分子が、(a)、(
b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)および(i)から成る
群から選択され、そして
例として、本発明のアミノプラストアンカーには式(1)−(10)で表され
る基が含まれる、即ち
(1)
[式中、
R7およびR8は、独立して、水素、1から20個の炭素原子を有するアルキル、
6から20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有
するアラルキルである]
(2)
[式中、
R10は、1から20個の炭素原子を有する脂肪族もしくは脂環式アルキル基、例
えばメチル、エチル、ブチル、シクロヘキシルなどであるか、
R10は、6から20個の炭素原子を有する芳香族基、例えばフェニル、トリル、
ナフチルなどであるか、或は
R10は、7から20個の炭素原子を有するアラルキル基、例えばベンジル、クミ
ルなどである]
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)ジアルコキシエチレン尿素類、
(8)式:
で表されるジヒドロキシエチレン尿素、
(9)これらのオリゴマー状誘導体、および
(10)(1)から(9)いずれかの混合物、
が含まれる。
このアミノプラスト類は、置換基として、水素、1から約20個の炭素原子を
有するアルキルまたはアリール基、または安定剤に反応性を示す基、例えば−C
H2OR9[ここで、R9は、水素または1から約20個の炭素原子を有する線状
もしくは分枝アルキル基である]など、またはアミノプラスト基を含んでいるオ
リゴマー状基などを有していてもよいが、但しこの安定剤に反応性を示す基の全
数が各アミノプラストアンカー当たり少なくとも1、好適には1以上であること
を条件とすると共
[式中、
R1は、4から20個の炭素原子を有する第三アルキルおよび9から20個の炭
素原子を有する第三アラルキルから成る群から選択され、そしてR2、R3、R4
およびR5は、各々独立して、水素、1から20個の炭素原子を有するアルキル
、および7から20個の炭素原子を有するァラルキルから成る群から選択される
]
で表される。
好適なヒンダードフェノール類は、式:
[式中、
Rは、1から20個の炭素原子を有するアルキルである]
で表される。アミノプラストアンカー抗酸化剤
幅広く言って、アミノプラストアンカーを有するヒンダードフェノール型の抗
酸化剤は、式:
[式中、
Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、n個
のメチレンブリッジを通してn個のフェノール環が結合しており、ここで、上記
ブリッジが上記フェノール環上のR2、R3、R4また
はR5基に置き換わっており、そしてこのアミノプラストアンカー分子は、
(a)
(ここで、
R7おょびR8は、独立して、水素、1から20個の炭素原子を有するアルキル、
6から20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有
するアラルキルから成る群から選択され、そして
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(b)
(ここで、
R10は、1から20個の炭素原子を有する脂肪族もしくは脂環式アルキル、6か
ら20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有する
アラルキルから成る群から選択され、そして
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(c)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基であるが、この(c)がN−アルキル置換されていないことを条件とする)、
(d)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(e)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(f)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(g)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(h)(a)から(g)のいずれかおよびそれらの混合物を自己縮合もしくは交
差縮合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分
子、および
(i)(a)から(h)いずれかの混合物、
から成る群から選択され、
ここで、
mは、少なくとも1であり、
nは、少なくとも0.01であり、
R1は、4から20個の炭素原子を有する第三アルキルおよび9から20個の炭
素原子を有する第三アラルキルから成る群から選択され、そして
R2、R3、R4およびR5は、各々独立して、水素、1から20個の炭素原子を有
するアルキル、および7から20個の炭素原子を有するアラルキルから成る群か
ら選択される]
で表される。
アルコキシメチル化されているか或はヒドロキシメチル化されているアミノ樹
脂、例えば本明細書でアミノプラスト類と呼ぶアミノ樹脂とヒンダードフェノー
ルとを接触させることによって、本発明のアミノプラストアンカー抗酸化剤の製
造を行う。このアンカー抗酸化剤の生成を促進する酸性触媒の存在下でこの接触
を実施する。この酸性触媒は典型的にスルホン酸であるが、しかしながら、アミ
ノプラスト類の反応を触媒することが知られている如何なる酸も使用可能である
。パラ位にブリッジを有する抗酸化剤
ヒドロキシ基の結合点に対してパラ地点にメチレンブリッジが結合している、
アミノプラストアンカーを有するヒンダードフェノール型抗酸化剤は、式:
[式中、
R27およびR28は、同一もしくは異なり独立して、メチル、エチル、1−プロピ
ル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチル、1−ペンチル、2−ペンチル、3
−ペンチルおよびネオペンチル基から成る群から選択され、そして
Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、n個
のメチレンブリッジを通してn個のフェノール環が結合しており、そしてこのア
ミノプラストアンカー分子が、
(b)
(ここで、
R10は、1から20個の炭素原子を有する脂肪族もしくは脂環式アルキル、6か
ら20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有する
アラルキルから成る群から選択され、そして
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(c)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基であるが、この(c)はN−アルキル置換されていないことを条件とする)、
(d)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(e)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(f)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(g)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(h)(a)から(g)のいずれかおよびそれらの混合物を自己縮合もしくは交
差縮合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分
子、および
(i)(a)から(h)いずれかの混合物、
から成る群から選択され、
ここで、
mは、少なくとも1であり、そして
nは、少なくとも0.01である]
で表され得る。
このパラ位にブリッジを有する好適なヒンダードフェノール型抗酸化剤は、式
:
[式中、
Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、ヒド
ロキシ基の結合点に対してパラ結合点に在るn個のメチレンブリッジを通してn
個のフェノール環が結合しており、そしてこのアミノプラストアンカー分子が、
(b)
(ここで、
R9は、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチ
ルおよびそれらの混合物から成る群から選択されるが、この(b)がN−アルキ
ル置換されていないことを条件とする)、
(c)
(ここで、
R9は、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチ
ルおよびそれらの混合物から成る群から選択される)、
(d)(a)、(b)、(c)またはそれらの混合物を自己縮合もしくは交差縮
合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分子、
および
(e)(a)から(d)いずれかの混合物、
から成る群から選択され、
ここで、
mは、少なくとも1であり、そして
nは、少なくとも0.01である]
で表される抗酸化剤である。
好適なアミノプラストアンカー分子は、
(b)
(c)
(d)(a)、(b)、(c)またはそれらの混合物を自己縮合もしくは交差縮
合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分子、
および
(e)(a)から(d)いずれかの混合物、
から成る群から選択されるが、但し(b)がN−アルキル置換されていないこと
を条件とする。メタ位にブリッジを有する抗酸化剤
ヒドロキシ基の結合点に対してメタ位に在りそしてR29に対してオルソ位に在
る地点にメチレンブリッジが結合している、アミノプラストアンカーを有するヒ
ンダードフェノール型抗酸化剤は、式:
[式中、
Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、ヒド
ロキシ基の結合点に対してメタ結合点に在るn個のメチレンブリッジを通してn
個のフェノール環が結合しており、そしてこのアミノプラストが、
(a)
(ここで、
R7およびR8は、独立して、水素、1から20個の炭素原子を有するアルキル、
6から20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有
するアラルキルから成る群から選択され、そして
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(b)
(ここで、
R10は、1から20個の炭素原子を有する脂肪族もしくは脂環式アルキル、6か
ら20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有する
アラルキルから成る群から選択され、そして
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(c)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基であるが、この(c)がN−アルキル置換されていないことを条件とする)、
(d)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(e)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(f)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(g)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(h)(a)から(g)のいずれかおよびそれらの混合物を自己縮合もしくは交
差縮合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分
子、および
(i)(a)から(h)いずれかの混合物、
から成る群から選択され、
ここで、
mは、少なくとも1であり、
[式中、
Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、ヒド
ロキシ基の結合点に対してオルソ結合点に在るn個のメチレンブリッジを通して
n個のフェノール環が結合しており、そしてこのアミノプラストが、
(a)
(ここで、
R7およびR8は、独立して、水素、1から20個の炭素原子を有するアルキル、
6から20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有
するアラルキルから成る群から選択され、そして
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(b)
(ここで、
R10は、1から20個の炭素原子を有するアルキル、6から20個の炭素原子を
有するアリール、および7から20個の炭素原子を有するアラルキルから成る群
から選択され、そして
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(c)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基であるが、この(c)がN−アルキル置換されていないことを条件とする)、
(d)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(e)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(f)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(g)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(h)(a)から(g)のいずれかおよびそれらの混合物を自己縮合もしくは交
差縮合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分
子、および
(i)(a)から(h)いずれかの混合物、
から成る群から選択され、
ここで、
mは、少なくとも1であり、
nは、少なくとも0.5であり、そして
R27は、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチ
ル、1−ペンチル、2−ペンチル、3−ペンチルおよびネオペンチル基から成る
群から選択され、そして
R29は、1から20個の炭素原子を有するアルキルである]
で表され得る。
このオルソ位にブリッジを有するアンカー抗酸化剤の例は、式:
[式中、
Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、ヒド
ロキシ基の結合点に対してオルソ結合点に在るn個のメチレンブリッジを通して
n個のフェノール環が結合しており、そしてこのアミノプラストアンカー分子が
、
熱可塑系の場合、典型的には、他の安定剤の有り無しでこのアンカー抗酸化剤
(ii)を固体ポリマー材料とブレンドした後、この混和物を溶融させることに
より、均一な酸化安定性組成物を得る。この任意の安定剤にはUV吸収剤、ヒン
ダードアミン光安定剤、ホスファイト類、スルフィド類などが含まれる。
この酸化安定性組成物に入れる本アンカー抗酸化剤の濃度は約0.01重量%
から約5重量%の範囲であり、0.1から1.2重量%の範囲が好適である。実施例1
(比較)
POWDERLINK(商標)1174樹脂(31.8g)と2,6−ジ−第
三ブチルフェノール(82.4g)の混合物を約60℃で溶融させた。この溶融
物にパラ−トルエンスルホン酸一水化物(1.0g)を60℃で加えた後、この
反応混合物の温度を110℃にまで上昇させ(10分)、そしてその生じて来た
メタノールを蒸留で除去した。この混合物の温度を徐々に120℃にまで上昇さ
せた(90分)。次に、その釜残生成物をアルミ製トレーの上に注ぎ込んだ後、
約100℃の真空オーブンの中で更に30分間減圧下で加熱した。冷却すると、
脆い黄褐色の固体が得られ、これはテトラヒドロフラン、アセトン、低級アルコ
ールおよびクロロホルムに溶解性を示したが、水またはヘプタンの如き脂肪族炭
化水素に不溶であった。
この生成物をアセトンの中に溶解させた後、このアセトン溶液をヘプタンの中
に注ぎ込むことによって、これの精製を行った。この生成物は、2,6−ジ−第
三ブチルフェノールのパラ位にPOWDERLINK(商標)1174樹脂がブ
リッジ結合している付加体であった。
1H核磁気共鳴分光法(NMR)により、POWDERLINK(商標)11
74のメトキシ基が2,6−ジ−第三ブチルフェノールのパラ位で置換されてメ
チレンブリッジが生じたことが示された。13C NMRにより、フェノールとグ
リコルリルのモル比は1.5:1であることが示された。実施例2
2,6−ジ−第三ブチルフェノールの代わりに2−第三ブチル−4−メチルフ
ェノールを用いて実施例1の操作を繰り返した。この生成物は、ヒンダードフェ
ノールとグリコルリル比が3.7:1でありそしてメ
メタ位にブリッジを有するヒンダードフェノール安定剤を製造するに可能な1
つの方法は、上に記述した実施例におけるヒンダードフェノール出発材料として
オルソとパラ位がブロックされているヒンダードフェノール、例えば2,6−ジ
−第三ブチル−4−メチルフェノールなどを用いる方法である。芳香族環上にお
けるフェノールの親電子置換はそのヒドロキシ基に対してオルソおよびパラ位に
在る地点が優先されることは、本分野の技術者によく知られている。この優先さ
れるオルソおよびパラ位をブロックすると、メタ位にブリッジを有する本発明の
ヒンダードフェノール安定剤を製造することが可能になるであろう。このような
メタ位にブリッジを有する安定剤も、アンカー抗酸化剤として、オルソ位にブリ
ッジを有する安定剤およびパラ位にブリッジを有する安定剤と少なくとも同様な
有効性を示すであろうと期待される。
請求の範囲
1. 式:
[式中、
R1は、4から20個の炭素原子を有する第三アルキルおよび9から20個の炭
素原子を有する第三アラルキルから成る群から選択され、そして
R2、R3、R4およびR5は、各々独立して、水素、1から20個の炭素原子を有
するアルキル、7から20個の炭素原子を有するアラルキル、およびAに結合し
ているメチレンブリッジ、から成る群から選択されるが、但しR2、R3、R4ま
たはR5の1つが、Aに結合しているメチレンブリッジであることを条件とし、
そして
Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、n個
のメチレンブリッジを通してn個のフェノール環が結合しており、
mは、少なくとも1であり、
nは、少なくとも0.01であるが、但し
(1)ヒドロキシ基の結合点に対してオルソ地点に在るメチレンブリッジを通し
てAが結合している場合、該アミノプラストアンカー分子が、
(a)
(ここで、
R7およびR8は、独立して、水素、1から20個の炭素原子を有するアルキル、
6から20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有
するアラルキルから成る群から選択され、そして
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(b)
(ここで、
R10は、1から20個の炭素原子を有する脂肪族もしくは脂環式アルキル、6か
ら20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有する
アラルキルから成る群から選択され、そして
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(c)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基であるが、この(c)がN−アルキル置換されていないことを条件とする)、
(d)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(e)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(f)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(g)
(ここで、
R9は、水素または1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル
基である)、
(h)(a)から(g)のいずれかおよびそれらの混合物を自己縮合もしくは交
差縮合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分
子、および
(i)(a)から(h)いずれかの混合物、
から成る群から選択され、
(2)ヒドロキシ基の結合点に対してメタ地点に在るメチレンブリッジを通して
Aが結合している場合、該アミノプラストアンカー分子が、(
a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)および(i)
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI
C07D 251/18 D 7431−4C
251/70 C 7431−4C
487/04 136 7019−4C
C08G 12/40 NCH 8215−4J
C08K 5/3445 KBJ 7242−4J
5/3492 KBN 7242−4J
C08L 23/02 KFB 7107−4J
61/20 LNH 8215−4J
101/00
C09K 15/30 9049−4H
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 式: [式中、 R1は、1から20個の炭素原子を有する第三アルキルおよび9から20個の炭 素原子を有する第三アラルキルから成る群から選択され、そして R2、R3、R4およびR5は、各々独立して、水素、1から20個の炭素原子を有 するアルキル、7から20個の炭素原子を有するアラルキル、およびAに結合し ているメチレンブリッジ、から成る群から選択されるが、但しR2、R3、R4ま たはR5の1つが、Aに結合しているメチレンブリッジであることを条件とし、 そして Aは、m官能性を有するアミノプラストアンカー分子であり、この分子に、n個 のメチレンブリッジを通してn個のフェノール環が結合しており、 mは、少なくとも1であり、 nは、少なくとも0.01であるが、但し (1)ヒドロキシ基の結合点に対してオルソ地点に在るメチレンブリッジを通し てAが結合している場合、該アミノプラストアンカー分子が、 (a) (ここで、 R7およびR8は、独立して、水素、1から20個の炭素原子を有するアルキル、 6から20個の炭素原子を有するアリール、および7から20個の炭素原子を有 するアラルキルから成る群から選択され、そしてR9は、1から20個の炭素原 子を有する線状もしくは分枝アルキル基である)、 (b) (ここで、 R10は、1から20個の炭素原子を有するアルキル、6から20個の炭素原子を 有するアリール、および7から20個の炭素原子を有するアラルキルから成る群 から選択され、そして R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である) 、 (c) (ここで、 R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基であるが 、この(c)がN−アルキル置換されていないことを条件とする)、 (d) (ここで、 R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である) 、 (e) (ここで、 R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基 である)、 (f) (ここで、 R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である) 、 (g) (ここで、 R9は、1から20個の炭素原子を有する線状もしくは分枝アルキル基である) 、 (h)(a)から(g)のいずれかおよびそれらの混合物を自己縮合もしくは交 差縮合させることによって誘導されるオリゴマー状のアミノプラストアンカー分 子、および (i)(a)から(h)いずれかの混合物、 から成る群から選択され、 (2)ヒドロキシ基の結合点に対してメタ地点に在るメチレンブリッジを通して Aが結合している場合、該アミノプラストアンカー分子が、 (a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)および(i )から成る群から選択され、そして (3)ヒドロキシ基の結合点に対してパラ地点に在るメチレンブリッジを通して Aが結合している場合、該アミノプラストアンカー分子が、(b)、(c)、( d)、(e)、(f)、(g)、(h)および(b)から(h)いずれかの混合 物から成る群から選択される、 ことを条件とする] で表される組成物。 2. 該ヒドロキシ基の結合点に対してオルソ地点に在るメチレンブリッジを 通してAが結合している請求の範囲1の組成物。 3. 該ヒドロキシ基の結合点に対してメタ地点に在るメチレンブリッジを通 してAが結合している請求の範囲1の組成物。 4. 該ヒドロキシ基の結合点に対してパラ地点に在るメチレンブリッジを通 してAが結合している請求の範囲1の組成物。 5. 式: [式中、 R27は、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチ ル、1−ペンチル、2−ペンチル、3−ペンチルおよびネオペンチル基から成る 群から選択され、そして R29は、1から20個の炭素原子を有するアルキルである] で表される請求の範囲2の組成物。 6. 式: [式中、 R27は、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチ ル、1−ペンチル、2−ペンチル、3−ペンチルおよびネオペンチル基から成る 群から選択され、そして R29は、1から20個の炭素原子を有するアルキルである] で表される請求の範囲3の組成物。 7. 式: [式中、 R27およびR28は、同一もしくは異なり独立して、メチル、エチル、1−プロピ ル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチル、1−ペンチル、2−ペンチル、3 −ペンチルおよびネオペンチル基から成る群から選択 される] で表される請求の範囲4の組成物。 8. (i)ポリマー材料、および (ii)請求の範囲1−7いずれか1項記載のアミノプラストアンカー 抗酸化剤、 を含んでいる酸化安定性組成物。 9. 該ポリマー材料(i)がアミノ樹脂、ウレタン類、エポキシ類、フェノ ールプラスト類およびそれらの混合物から成る群から選択される熱硬化性樹脂で ある請求の範囲8の酸化安定性組成物。 10. 該ポリマー材料(i)がボリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ ン、ポリアクリレート類、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリカーボネート 、ポリスルホンおよびそれらの混合物から成る群から選択される熱可塑性樹脂で ある請求の範囲8の酸化安定性組成物。 11. 該ポリマー材料(i)がポリプロピレンである請求の範囲10の酸化 安定性組成物。 12. 上記組成物内の該アミノプラストアンカー抗酸化剤の濃度が0.01 から5重量%である請求の範囲8の酸化安定性組成物。
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US99831592A | 1992-12-29 | 1992-12-29 | |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP6515481A Pending JPH08505887A (ja) | 1992-12-29 | 1993-12-28 | アミノプラストのアンカーを有する抗酸化剤 |
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Also Published As
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