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JPS6251687A - グリコ−ルウリル誘導体及びその用途 - Google Patents

グリコ−ルウリル誘導体及びその用途

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Publication number
JPS6251687A
JPS6251687A JP61197433A JP19743386A JPS6251687A JP S6251687 A JPS6251687 A JP S6251687A JP 61197433 A JP61197433 A JP 61197433A JP 19743386 A JP19743386 A JP 19743386A JP S6251687 A JPS6251687 A JP S6251687A
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ペーター・ノイマン
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BASF SE
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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】 本発明は、有機物質特に重合体の安定剤として有用な新
規なグリコールウリル誘導体に関する。
2.2.6・6−テトラアルキルーピペリジン誘導体が
有機重合体の光保護剤として有用であることは公知であ
る。しかしそのポリオレフィンとの融和性、保護作用の
有効期間、揮発する傾向及び物質固有の色において不満
が多い。
本発明は、一般式 (式中nは1〜70の数、R1及びR2は互いに無関係
に水素原子、C8〜C6−アルキル基、07〜C1□−
アルアルキル基、アリール基又はカルボンエステル基を
意味し、R1とR2は一緒になってテトラ−もしくはペ
ンタメチレン基を形成してもよ<、RsないしR6はア
ルキル基、Xは互いに無関係に直接結合又は摘状員子、
Y及びZは酸素原子、硫黄原子又はNR”を意味し、セ
してR?は水素原子、塩素原子、臭素原子、水酸基、ア
ルコキシ基、カルボキシル基、カルボンエステル基又は
置換されていてもよいカルバモイル基、R6は水素原子
又は置換されていてもよいアルキル基を意味する)で表
わされる化合物、ならびにこの化合物のアンモニウム塩
である。nが1〜20特に1である化合物が好ましい。
R1及びR2の個々の例は、水素原子のほか例えば次の
基である。メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチ
ル、ヘキシル、ベンジル、フェニルエチル、フェニルプ
ロピル、フェニルエチル、メチルベンジル、フェニル、
トリル、カルボメトキシ、カルボエトキシ、カルボプロ
ポキシ又はカルボブトキシ。好ましいものはエチル基、
ベンジル基、カルボメトキシ基又はカルボエトキシ基で
、特に水素原子、メチル基又はフェニル基が好ましい。
R3ないしR6のためのアルキル基の例はC1〜C4−
アルキル基、すなわちメチル基、エチル基、プロピル基
又はブチル基である。その隣接する2個の基は、テトラ
メチレン基又はペンタメチレン基を形成してもよい。R
3ないしR6の特に好ましいものはメチル基である。
橋状員子Xは2価の脂肪族又は芳香脂肪族の基であって
、これは異種原子として酸素原子、窒素原子又は硫黄原
子を含有してもよく、あるいは二重結合又は三重結合を
含有してもよい。
特にアルキレン基、シクロアルキレン基、アルアルキレ
ン基、アリーレン基、CO又はS02により置換された
アルキレン基、アルアルキレン基又はアリール基、なら
びにアルケニレン基又はアルキニレン基があげられ、こ
れらはさらに前記の異種原子により中断されていてもよ
い。橋状員子の個々の例は次のものである。ただしpは
1〜20、mは0〜4である。
(CH,)p、  (CH,)、CH=CH1(CHt
)、C:C。
特に好ましい橋状員子の例は次のものである。
(cHt)t−1(CHt)s−1−(CH,)、−1
(CHりS−1(cHJ。−1(CH2)t−1(CH
Js−1(CHt)++−1(CHt)+。−1−(C
Hl)++−1−(CH,)□−1CCH*)+5−1
(CHt)t4−1 (CHJ+a−1−(CHJ+y
−1直接結合又は−CH,−が特に優れている。
R?の個々の例は前記のもののほか次のものである。
C00CHs、C00CtH,、C00C,H,、C0
0C4Hs、C0QC6H+t、C0N)!、、C0N
HCHs、C0t4ECtHs、C0NHC3H,、C
0NHC4H@、C0NHCsH1s、C0NI(C,
H,、、C0N(CHy)t、coN(c、Hs)t、
C0N(CsHe)t、C0N(C<He)t、C0N
(C6H+s)t、C0NCC@Htt )t、OCH
,、QC,H,、QC,H,又はC4H。
特に好ましイR7はC0OH%C0NHt、coocH
s又はC00C*Haそして特に水素原子である。
B、8は水素原子のほか、例えばC,−’−C,−アル
キル基又はベンジル基である。
式Iの化合物は、フランス特許2291206号の方法
と同様に、テトラメチロールアセチレンジ尿素(■)を
2.2,6.6−テトラアルキルピベリジンー4−アミ
ンと反応させることにより製造される。
そのほか式Iの化合物は、ジャーナル・オブ・オーガニ
ック・ケミストリ−50巻6o頁1985年の方法と同
様に、−容器法でグリコールウリル、ホルムアルデヒド
及び2,2.6.6−テトラアルキルピベリジンー4−
アミンを反応させることによっても製造できる。
X−R’がHである式■の化合物は、文献既知の方法に
より1例えば還元的アミン化によりX−R’がCH,で
ある化合物に変えることができる。
次式 ([ の化合物は、文献既知の方法によりアルキル化又はアシ
ル化して、X−R’がHでない式Iの化合物に変えるこ
とができる。
本発明の化合物は、遊離塩基又は塩として存在しうる。
適当なアニオンは、例えば無機酸そして特に有機カルボ
/酸及び有機スルホン酸からのものである。
本発明の化合物は、著しく良好な安定作用を有し、特有
の色がなく、有機重合体とよく融和し、そして蒸気圧が
低い。
無機アニオンは、例えば塩化物、臭化物、硫酸、メト硫
酸、四弗化硼素酸、燐酸又はロダン酸のイオンである。
カルボン酸アニオンは、例えば蟻酸、酢酸、プロピオン
酸、ヘキサン酸、シクロヘキサン酸、乳酸、ステアリン
酸、ドデシル安息香酸、安息香酸、アクリル酸、メタク
リル酸、(えん酸、マロン酸又はこはく酸のイオン、な
らびに3゜00までのC0OH基を有するポリカルボン
酸のアニオンである。スルホン酸アニオンは、例えばペ
ンゾールスルホン酸又はトシル酸のイオンである。
本発明の化合物は、有機物質特に合成樹脂の光及び熱に
よる分解に対する安定剤として適する。これは合成樹脂
の安定化のため、0.01〜5重量%好ましくは0.0
2〜1重量%の濃度で、重合体生成の前、途中又は後に
添加される。
本発明の化合物を安定化される合成樹脂と混合するため
には、安定剤その他の添加物を重合体に混合するための
すべての既知の装置及び方法を利用することができる。
本発明の化合物により安定化される合成樹脂は、場合に
よりさらに他の添加物、例えば抗酸合成樹脂に本発明の
化合物のほかに添加できる抗酸化剤及び光安定剤の例は
、立体障害性フェノールを基礎とする化合物、あるいは
硫黄又は燐を含有する共安定剤である。
この種のフェノール系抗酸化剤の例は次のものである。
2.6−ジ三級ブチル−4−メチルフェノール、n−オ
クタデシル−β−(3,5−ジ三級フチルー4−ヒドロ
キシフェニル) −フ。
ビオネート、1.1.3−トリス−(2−メチル−4−
ヒドロキシ−5−三級プチル−フェニル)−ブタン、1
,3.5− )リスチル−2,4,6−)リス−(5,
5−ジ三級ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−ペンゾ
ール、1,3.5− )リス−(6゜5−ジ三級ブチル
−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレート、1,
5.5−)リス−〔β−(3,5−シ三級ブチル−4−
ヒドロキシフエニ゛ ル)−フロピオニルオキシ−エチ
ル〕−イソシアヌレート、1,3.5− )リス=(2
,6−シメチルー3−ヒ)’oキシー4−三級プチルベ
ンジル)−イソシアヌレート、ペンタエリトリット−テ
トラキス−〔β−(6,5−ジ三級ブチル−4−ヒドロ
キシフェニル)−プロピオネート〕等。
燐含有抗酸化剤の例は、トリス−(ノニルフェニル)−
ホスファイト、ジステアリルペンタエリトリット−ジホ
スファイト、l・リス−(2゜4−ジ三級ブチルフェニ
ル)−ホスファイト、) ’) ス−(2−三級’y”
fルー4−メfルフェニル)−ホスファイト、ビス−(
2,4−ジ三級ブチルフェニル)−ペンタエリトリット
−ジホスファイト、テトラキス−(2,4−ジ三級ブチ
ルフェニル)−4,4’−ビフェニレン−ジホスファイ
ト等である。
硫黄含有抗酸化剤の例は、ジラウリルチオジプロピオネ
ート、ジミリスチルチオジグロピオネート、ジステアリ
ルチオジプロピオネート、゛ ペンタエリトリットーテ
トラギスー(β−ラウリルチオグロビオネート)、ペン
タエリトリット−テトラキス−(β−へキシルチオグロ
ピオネート)等である。
本発明の化合物と併用される他の抗酸化剤及び光安定剤
は、例えば2−(2’−ヒドロキシフェニル)−ベンゾ
トリアゾール、2−ヒドロキシベンゾフェノン、オキシ
安息香酸のアリールエステル、α−シアン桂皮酸誘導体
、ニッケル化合物又はしゆう酸ジアニリードである。
本発明の化合物により安定化される有機重合体としては
、例えば次のものがあげられる。
モノ−及びポリオレフィンの重合体:低密度及び高密度
のポリエチレン、低密度の線状ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリイソブチレン、ポリブテン−1、ポリイノ
プレン、ポリブタジェン、ならびにモノ・−又はジオレ
フィンの共重合物、これら重合体の混合物。
モノ−又はジオレフィンと他のビニルモノマーからの共
重合体:エチレン−アルキルアクリレート共重合体、エ
チレン−アルキルメタクリレート共重合体、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体。
ポリスチロール0 スチロール又ハα−メチルスチロールトシエン又はアク
リル誘導体からの共重合体ニスチロール−ブタジェン、
スチロール−アクリルニトリル、スチロール−エチルメ
タクリレート、スチロール−ブタジェン−エチルアクリ
レート、スチロール−アクリルニトリル−メタクリレー
ト。
AB S−1MB5−又は類似の重合体。
ハロゲン含有重合体:ポリ塩化ビニル、ポリ弗化ビニル
、ポリ弗化ビニリデン及びそれらの共重合体。
α、β−不飽和酸又はその誘導体からの重合体:ポリア
クリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド
、ポリアクリルニトリル。
不飽和アルコール及びアミン又はそのアクリル誘導体又
はアセタールからの重合体:ポリビニルアルコール、ポ
リビニルアセテート。
ポリウレタン、ポリアミド、ポリ尿素、ポリエステル、
ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、ポリエーテルケトン。
本発明の化合物により安定化しうる他の有機重合体は工
業用ワニスである。そのうち焼付はワニス、その中でも
乗物用ワニス特に二層ワニスが好ましい。ここでも前記
の抗酸化剤及び光保護剤を使用することができる。
本発明の化合物は固体であれば固形又は溶解した形で、
また液体であればそのままで、ワニスに添加できる。ワ
ニス基へのその良好な溶解性は、この場合特に有利であ
る。
本発明の化合物は、ポリオレフィン特にエチレン重合物
及びプロピレン重合物に有利に用いられる。
次式 の化合物は特に重要である。この式中Rは水素原子、メ
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アリル基、
ヒドロキシメチル基、アセチル基、ベンゾイル基又はベ
ンジル基である。
製造例1a n−ブタノール100mJに、4−アミノ−2゜2.6
.6−チトラメチルーピペリジン15.6.li+(0
,1モル)及びテトラメチロールアセチレンジ尿素13
.1g(0,05モル)を添加し、混合物を5時間還流
加熱する。溶剤を留去したのち、融点250〜252℃
の無色固形物質が23.2実測値(慢 62.6  9
.1  21.7水と共に煮沸して夾雑物を除去すると
、融点は280〜286℃に上昇する。
製造例1b 水3001に、4−アミノ−2,2,6,6−チトラメ
チルピペリジン65.7 kg及びテトラメチロールア
セチレンジ尿素の50%水溶液104.8kgを添加す
る。混合物を80〜90℃に2時間加熱したのち室温に
冷却させ、吸引濾過し、水洗したのち真空乾燥する。融
点280〜283℃の無色固形物質が89.5 kg 
(90%)得られる。
CHN 計算値(%l  62.2  9.2  2λ6実測値
(殉 62.2  9.4  22.3製造例1C アセチレンジ尿素56.89 (4モル)、30%ホル
ムアルデヒド水溶液160g(1,6モル)及び4−ア
ミノ−2,2,6,6−テトラメチルーピベリジン12
4.8g(0,8モル)を、水250ゴ中で90〜95
℃に2時間加熱する。冷却後吸引濾過し、水洗したのち
乾燥する。無色の固形物質が186.9F(93%)得
られ、これは融点、IR及び元素分析において製造例1
aで得られたものと同一である。
製造例2 水200ゴ中の4−アミノ−1,2,2,6,6−ペン
タメチルーヒヘリジン17.09 (0,1モル)に、
テトラメチロールアセチレンジ尿素の50%水溶液26
.2 g(0,05モル)を添加し、80°Cに2時間
保持する。次いで室温で吸引濾過すると、融点257〜
261℃の無色結晶が23、8 g(90%)得られる
。これを精製のためエタノールから再結晶する。
CHON 計算値(%)  6&4 9.4 6.0 21.1実
測値((4) 63.1 9.4 6.0 211製造
例6 テトラメチロールアセチレンジ尿素4.959(0,0
19モル)及び約70%の4−アミノ−1−ベンジル−
2,2,6,6−テトラメチルヒヘリジン20.09 
(0,057モル)を、n−ブタノール6Qml中で6
.5時間還流加熱する。室温で沈殿を吸引濾過し、n−
ブタノールで洗浄し、エタノールから再結晶する。ジベ
ンジル化合物が融点283℃の無色結晶として単離され
る。
CHON 計算値外)  70.4 8.5 4.7 16.4実
測値閣 70.1 8.5 4.8 16.5製造例4 製造例1の生成物25g(0,05モル)及び無水酢酸
40.89(4oモル)を、キジロール20(1+/中
で5時間煮沸する。沈殿を室温で吸引濾過し、乾燥した
のち水に溶解する。水溶液を苛性ソーダ液でアルカリ性
となし、沈殿を吸引濾過し、乾燥し、イソプロパツール
から再結晶する。ジアセチル化合物が融点280℃の無
色固形物質として得られる。
C)f      ON 計算値(1)  61.4 8.5  jo、9 19
.1実測値(至) 61.3 8.7 111 19.
2製造例5 1.5−ジメチル−2,4,6,8−テトラアザビシク
ロ(3,5,0:]]オクタンー5.7−ジオン8.5
g0.50mモル)、30%ホルムアルデヒド水溶液2
0m/及び4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチル
ピペリジン15.5g(100mモル)を、イソプロパ
ツール20 (l rnt中で7時間煮沸する。次いで
溶剤を留去し、残留物を水と共に煮沸する。エチレング
リコールジメチルエーテルから再結晶したのち、生成物
を融点279〜281°Cの無色結晶として単離する。
CHON 計算値間 63.4 9.4 6.0 21.1実測値
恍)  63.2 9.4 6.4 21.2製造例6 1.5−ジメチル−2,4,6,8−テトラアザビシク
ロC3,3,0)オクタン−3−チオ−7−オン16.
0g(0,08モル)、30%ホルムアルデヒド溶液5
’1ml及び4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチ
ルピペリジン24.8 g(0,16モル)を、インプ
ロパツール20r:Jul中で7時間沸騰加熱する。次
いで溶剤を留去し、残留物を水中に懸濁して吸引ヂ遇す
る。乾燥後、エチレングリコールジメチルエーテルから
再結晶すると、生成物が融点246〜245℃の無色固
形物質として得られる。
CHo  N  S 計算値(%)  61.5 9.2 2.9 20.5
 5.9実測値(%)  61.5 9.4  &1 
20.4 6.0製造例7 1.5−ジフェニル−2,4,6,8−テトラアザビシ
クロ(5,5,0)オクタン−6,7−ジオン14、7
9 (0,05モル)、30%ホルムアルデヒド溶液2
0111/及び4〒アミノ−2,2,6,6−テトラメ
チルピペリジン15.5 fi (0,1モル)を、イ
ンプロパノール2oa ジメチルスルホキシド150d中で2g時間沸騰加熱す
る。次いで室温で吸引濾過し、ジクロルメタン2501
6中に移して再度吸引ヂ遇する。
生成物が融点51C1℃以上の無色固形物質として23
、2.!i’(71%)得られる。
C      HON 計算値■ 69.7  8.2  4.9  17.1
実測値(匈 69.5  8.3  5.0  17.
1製造例8 1、5−ジフェニル−2.4.6.8−テトラアザビシ
クロ( 3.3.0 )オクタン−6、7−ジチオン1
6、 5 g( 0. 0 5モル)、30%ホルムア
ルデヒド水溶液20m1及び4−アミノ−2,2,6.
6−テトラメチルビペリジy15.5g(0.1モル)
を、ジメチルスルホキシド150+/中で、80℃で7
時間及び150℃で10時間加熱する。次いで室温で吸
引濾過し、水洗する。無色の生成物は、融点が255〜
256℃である。
C     H     N     ’S計算値(%
)  66、5  7.9  16.5  9.3実測
値(%)  66、6  7.8  16.0  9.
1製造例9 製造例1の化合物のアジピン酸1分子との塩:製造例1
の生成物5.0g及びアジピン酸1.64Iをメタノー
ル150−に溶解し、蒸発乾固すると、2分子のメタノ
ールと共に結晶した塩が、融点250〜232℃の無色
固形物質として得られる。
製造例10 製造例1の化合物の2.5−ジメチルフラン−3−カル
ボン酸2分子との塩: 製造例1の生成物5.0g及び2,5−ジメチルフラン
−3−カルボン酸2.78gを、製造例9と同様にして
反応させる。2分子のメタノールと共に結晶した塩が、
融点258〜260℃の無色固形物質として得られる。
C      H      ON 計算値■ 59.6  8,3  1 8.9  1 
3.2実測値(3) 59.6  8.4  1 8.
0  1 &77製造11 製造例1の化合物の3 − ( 3.5−ジ三級ブチル
−4−ヒドロキシフェニル)−フロピオン酸2分子との
塩: 製造例1の生成物5g及び5−(3.5−ジ三級フチル
ー4−ヒドロキシフェニル>−7’ロビオン酸5.7g
を、製造例9と同様にして反応させる。4分子のメタノ
ールと共に結晶した塩が、融点208〜210℃の無色
固形物質として得られる。
CHON 計算値(%)  64.7 9.4 16.1 9.4
実測値(均 64.4 9.4 15.9 9.8応用
例 1、製造例1の化合物によるポリエチレンの安定化: a)製造例1の化合物0.25部を低密度ポリエチレン
(BASF社製1840D )100部と共に、180
℃で2回押出して混合加工し、厚さ200μmの板に圧
搾した。暗所に25℃で14日間放置したのち、この板
の表面に付着物は認められなかった。
b)前記により製造された板をQUV−急速耐候試験装
置に入れて、その耐候安定性を試験した。老化度は、一
定時間の経過後のCo−数を測定することにより調べた
。Co−数が10に達したときを脆化開始とした。試験
結果を第1表にまとめて示す。
応用例1a、)と同様にして、製造例1及び2の化合物
及び次式 の安定剤を用いて供試体を製造し、応用例1b)と同様
にして試験した。その結果も第1表に示す。
第1表 QUV−急速耐候試験装置の照射におけるCo−数(ポ
リエチレン) 化合物     照射時間(時間) 製造例1   0.53  0.32  0.14  
0.15製造例2   0.08  0.07  0.
11  0.15式■の安定剤  適合しない λポリプロピレンの安定化: 各 a ) A製造例の化合物0.25部をポリプロピレン
(BASF社製1320H)100部と共に、220℃
で2回押出して混合加工し、厚さ200μmの板に圧搾
した。暗所に25℃で14日間放置したのち、この板の
表面に付着物は認められなかった。
b)前記により製造された板をQUV−急速耐候試験装
置に入れて、その耐候安定性を試験した。老化度は一定
時間の経過後のCo−数を測定することにより調べた。
脆化の開始は機械的に定めた。試験結果をまとめて第2
表に示す。
第  2  表 QUV−急速耐候試験装置の照射におけるCo−数(ポ
リプロピレン)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中nは1〜70の数、R^1及びR^2は互いに無
    関係に水素原子、C_1〜C_6−アルキル基、C_7
    〜C_1_2−アルアルキル基、アリール基又はカルボ
    ンエステル基を意味し、R^1とR^2は一緒になつて
    テトラーもしくはペンタメチレン基を形成してもよく、
    R^3ないしR^6はアルキル基、Xは互いに無関係に
    直接結合又は橋状員子、Y及びZは酸素原子、硫黄原子
    又はNR^5を意味し、そしてR^7は水素原子、塩素
    原子、臭素原子、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル
    基、カルボンエステル基又は置換されていてもよいカル
    バモイル基、R^8は水素原子又は置換されていてもよ
    いアルキル基を意味する)で表わされる化合物、ならび
    にこの化合物のアンモニウム塩。 2、nが1であることを特徴とする、特許請求の範囲第
    1項に記載の化合物。 3、R^1及びR^2がHであることを特徴とする、特
    許請求の範囲第1項に記載の化合物。 4、R^1及び/又はR^2がメチル基又はフェニル基
    であることを特徴とする、特許請求の範囲第2項に記載
    の化合物。 5、R^3ないしR^6がCH_3でX−R^7がHで
    あることを特徴とする、特許請求の範囲第2項に記載の
    化合物。 6、R^3ないしR^6がCH_3でX−R^7がCH
    _3であることを特徴とする、特許請求の範囲第2項に
    記載の化合物。 7、次式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I a) (式中B^1及びB^2は水素原子、メチル基又はフェ
    ニル基、Rは水素原子、メチル基、エチル基、プロピル
    基、ブチル基、アリル基、ヒドロキシメチル基、アセチ
    ル基、ベンゾイル基又はベンジル基である)で表わされ
    る特許請求の範囲第1項に記載の化合物。 8、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中nは1〜70の数、R^1及びR^2は互いに無
    関係に水素原子、C_1〜C_6−アルキル基、C_7
    〜C_1_2−アルアルキル基、アリール基又はカルボ
    ンエステル基を意味し、R^1とR^2は一緒になつて
    テトラ−もしくはペンタメチレン基を形成してもよく、
    R^3ないしR^6はアルキル基、Xは互いに無関係に
    直接結合又は橋状員子、Y及びZは酸素原子、硫黄原子
    又はNR^3を意味し、そしてR^7は水素原子、塩素
    原子、臭素原子、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル
    基、カルボンエステル基又は置換されていてもよいカル
    バモイル基、R^8は水素原子又は置換されていてもよ
    いアルキル基を意味する)で表わされる化合物、ならび
    にこの化合物のアンモニウム塩を、有機物質の安定化に
    使用する方法。
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