JP3183953B2 - 安定化高分子材料組成物 - Google Patents
安定化高分子材料組成物Info
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
- C08K5/3477—Six-membered rings
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Description
物に関し、詳しくは、2,2,6,6−テトラメチルピ
ペリジル基を有する特定のシアヌレート誘導体を含有さ
せてなる、特に耐熱性、耐抽出性および耐光性の改善さ
れた安定化高分子材料組成物に関する。
チレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の高分子材
料は、一般に光に対して敏感であり、その作用により、
劣化、変色或いは機械的強度の低下等が引き起こされ、
長期の使用に耐えないことが知られている。
防止するために、従来、種々の安定剤が用いられてきた
が、分子中に2,2,6,6−テトラメチルピペリジル
基を有する化合物も多数提案されている。
レート誘導体は化合物自体の耐熱性が比較的良好である
ことから、これまでにいくつかの化合物が提案されてい
る。例えば、特開昭49−21389号公報には、ピペ
リジン化合物のシアヌレート誘導体が提案されている
が、該公報に記載の化合物は、低分子量化合物であるた
めに高分子材料の加工中に揮散しやすい、或いは水、有
機溶媒により抽出されやすい等の欠点を有していた。
報、特開昭58−47030号公報、特開昭58−47
030号公報、特開昭58−194931号公報、特開
昭59−122487号公報および特開昭61−814
41号公報等には、高分子量の化合物が提案されてお
り、また、特開昭61−176662号公報には、分子
中にエーテル基を有するジアミンのシアヌレート誘導体
が提案されているが、これらの化合物の安定化効果は未
だ不充分であり実用上満足しうるものではなかった。
に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、エーテル結合を有する
特定のシアヌレート誘導体を添加することにより、耐熱
性、耐抽出性および耐光性に優れた安定化高分子材料組
成物が得られることを見出し、本発明を完成した。
に、次の〔化2〕(〔化1〕と同じ)の一般式(I)で
表される化合物の少なくとも一種0.001〜5重量部
を添加してなる、安定化高分子材料組成物を提供するも
のである。
詳述する。
価の多価アルコールの残基としては、例えば、グリセリ
ン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、
トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、ペ
ンタエリスリトール、ジグリセリン、ジトリメチロール
エタン、ジトリメチロールプロパン、マンニトール、ソ
ルビトール、ジペンタエリスリトール、イノシトール等
の残基があげられる。上記一般式(I)で表される化合
物としては、特に、Aで示される多価アルコールの残基
が次の〔化3〕で表されるネオペンチル構造を有する基
である化合物が、その効果が大きいため、好ましい。
るアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イ
ソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、ヘキシ
ル、オクチル、2−エチルヘキシル、デシル、ドデシ
ル、トリデシル、テトラデシル、オクタデシル等の非置
換アルキル基及びベンジル、フェニルエチル、2−ヒド
ロキシエチル、2,3−エポキシプロピル、ジメチルア
ミノプロピル、メトキシエチル等の置換アルキル基があ
げられ、R1で示されるアルコキシ基としては上記アルキ
ル基から誘導されるアルコキシ基があげられる。また、
R1で示されるアシル基としては、アセチル、プロピオニ
ル、アクリロイル、メタクリロイル、ブチロイル、オク
タノイル等があげられる。
アルキレン基としては、エチレン、プロピレン、トリメ
チレン、ブチレン、イソブチレン、テトラメチレン等が
あげられる。
えば、塩化シアヌル、4−ピペリジルアミン化合物を反
応させて、2−クロロ−4,6−ビス(ポリアルキルピ
ペリジン−4−イル)トリアジンを合成し(必要ならば
ピペリジル基の1位をアルキル化またはアシル化し)、
次いでこれと下記〔化4〕の一般式(II)で表されるポ
リアミン化合物とを反応させることによって容易に製造
される。
合物は、例えば、A(OH)m で表される3〜6価の多
価アルコールにアルキレンオキサイドを付加させた後末
端の水酸基をアミノ化する常法に従って製造することが
でき、通常市販されているものをそのまま用いることが
できる。また、上記一般式(II)におけるnは、アルキ
レンオキサイドの平均付加モル数を表し、多価アルコー
ルの各々の水酸基に付加するアルキレンオキサイドのモ
ル数は同じであっても異なっていても良い。
れる前記一般式(I)で表される化合物の代表例(〔化
6〕〜〔化11〕の化合物No.1〜No.6)を示
す。尚、下記化合物No.1〜No.6、および後記実
施例中の比較化合物において、B1 〜B4 は以下の〔化
5〕に示す基を示す。尚、下記〔化6〕〜〔化11〕で
表される化合物は、実際には上記一般式(I)中のnの
値が異なる2種以上の化合物の混合物であり、式中の
p,q,r及びsは、それぞれ、混合物を構成する2種
以上の化合物それぞれのnの値の平均値である。
(I)で表される化合物の合成方法を、下記(合成例)
により具体的に説明するが、本発明は下記の合成方法に
よって制限されるものではない。
の例示化合物)の合成 (1)2−クロロ−(4,6−ビス〔N−(2,2,
6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)−N−ブ
チルアミノ〕)トリアジンの製造 塩化シアヌル28.2gをキシレン230gに20〜3
0℃にて溶解し、この溶液を攪拌しながら、N−ブチル
−N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジ
ル)アミン64.4gを65℃以下にて1時間かけて滴
下した。さらに25%水酸化ナトリウム57.8gを3
0分かけて滴下し、滴下終了後、さらに65℃で5時間
反応させた後に反応液を油水分離、水洗した。
80℃に昇温させてから80%蟻酸水溶液23.3gを
1時間かけて滴下した。さらに90℃で5時間反応させ
た後、40%水酸化ナトリウム水溶液31.6gを仕込
み中和し、油水分離、水洗し、脱水、ろ過した。
メチル〕プロパン(三井テキサコケミカル社製ジェファ
ーミンT−403、p+q+r=5.3)22g、水酸
化ナトリウム20gを仕込み、窒素雰囲気下、キシレン
還流して18時間反応を行なった後、水洗、脱水、ろ過
を行なった。その後脱溶媒し、軟化点85〜95℃のガ
ラス状固体の生成物を得た。(収率96.5%)
フィによる分析の結果、1ピークで、分子量が約200
0(計算値2021.8)であり、また、この生成物の
元素分析の結果は下記の如くで計算値とよく一致し、上
記生成物が目的物であることを確認した。
分子材料としては、例えば、高密度、低密度または直鎖
状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−
1、ポリ−3−メチルペンテン、エチレン−プロピレン
共重合体等のα−オレフィンの単重合体または共重合
体、これらのα−オレフィンと共役ジエンまたは非共役
ジエン等の多不飽和化合物、アクリル酸、メタクリル
酸、酢酸ビニル等との共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロ
ピレン、ポリフッ化ビニリデン、塩化ゴム、塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−エチレン共重合
体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル
−塩化ビニリデン−酢酸ビニル三元共重合体、塩化ビニ
ル−アクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−マレイ
ン酸エステル共重合体、塩化ビニル−シクロヘキシルマ
レイミド共重合体、塩化ビニル−シクロヘキシルマレイ
ミド共重合体等の含ハロゲン樹脂、石油樹脂、クマロン
樹脂、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、
スチレン及び/又はα−メチルスチレンと他の単量体
(例えば、無水マレイン酸、フェニルマレイミド、メタ
クリル酸メチル、ブタジエン、アクリロニトリル等)と
の共重合体(例えば、AS樹脂、ABS樹脂、MBS樹
脂、耐熱ABS樹脂等)、ポリメチルメタクリレート、
ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビ
ニルブチラール、ポリエチレンテレフタレート及びポリ
テトラメチレンテレフタレート等の直鎖ポリエステル、
ポリフェニレンオキサイド、ポリカプロラクタム及びポ
リヘキサメチレンアジパミド等のポリアミド、ポリカー
ボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリウレタン、繊維素系樹脂等の熱可塑性合成樹
脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポ
キシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂、
更に、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニト
リル−ブタジエン共重合ゴム、スチレン−ブタジエン共
重合ゴム、エチレンとプロピレン、ブテン−1等のα−
オレフィンとの共重合体ゴム、更にエチレン−α−オレ
フィンおよびエチリデンノルボルネン、シクロペンタジ
エン等の非共役ジエン類との三元共重合体ゴム等のエラ
ストマー等があげられ、これらの樹脂および/またはエ
ラストマーをブレンドしたものであっても良い。
量は、高分子材料100重量部に対し、0.001〜5
重量部、好ましくは0.01〜3重量部である。
式(I)で表される化合物と共に、他の汎用の抗酸化
剤、紫外線吸収剤、前記一般式(I)で表される化合物
以外のヒンダードアミン系光安定剤、安定剤等の添加剤
を併用することができる。
は、フェノール系、リン系、硫黄系等の抗酸化剤および
紫外線吸収剤などがあげられる。
ば、2,6−ジ第三ブチル−p−クレゾール、2,6−
ジフェニル−4−オクタデシロキシフェノール、ステア
リル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオネート、ジステアリル(3,5−ジ第三ブ
チル−4−ヒドロキシベンジル)ホスホネート、チオジ
エチレングリコールビス〔(3,5−ジ第三ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6−ヘ
キサメチレンビス〔(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒド
ロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6−ヘキサメ
チレンビス〔(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシ
フェニル)プロピオン酸アミド〕、4,4’−チオビス
(6−第三ブチル−m−クレゾール) 、2,2’−メチ
レンビス(4−メチル−6−第三ブチルフェノール)、
2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−第三ブチル
フェノール)、ビス〔3,3−ビス(4−ヒドロキシ−
3−第三ブチルフェニル)ブチリックアシッド〕グリコ
ールエステル、4,4’−ブチリデンビス(6−第三ブ
チル−m−クレゾール)、2,2’−エチリデンビス
(4,6−ジ第三ブチルフェノール)、2,2’−エチ
リデンビス(4−第二ブチル−6−第三ブチルフェノー
ル) 、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキ
シ−5−第三ブチルフェニル)ブタン、ビス〔2−第三
ブチル−4−メチル−6−(2−ヒドロキシ−3−第三
ブチル−5−メチルベンジル)フェニル〕テレフタレー
ト、1,3,5−トリス(2,6−ジメチル−3−ヒド
ロキシ−4−第三ブチルベンジル)イソシアヌレート、
1,3,5−トリス(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒド
ルキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリ
ス(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)
−2,4,6−トリメチルベンゼン、1,3,5−トリ
ス〔(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオニルオキシエチル〕イソシアヌレート、テ
トラキス〔メチレン−3−(3,5−ジ第三ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、2−
第三ブチル−4−メチル−6−(2−アクリロイルオキ
シ−3−第三ブチル−5−メチルベンジル) フェノー
ル、3,9−ビス〔1,1−ジメチル−2−{(3−第
三ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロ
ピオニルオキシ}エチル〕−2,4,8,10−テトラ
オキサスピロ〔5. 5〕ウンデカン、トリエチレングリ
コールビス〔(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−5−
メチルフェニル)プロピオネート〕等があげられる。
リス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(モノお
よびジ−混合ノニルフェニル)ホスファイト、トリス
(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ホスファイト、トリ
ス〔2−第三ブチル−4−(3−第三ブチル−4−ヒド
ロキシ−5−メチルフェニルチオ)−5−メチルフェニ
ル〕ホスファイト、トリ(トリデシル)ホスファイト、
オクチルジフェニルホスファイト、ジ(トリデシル)ペ
ンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペン
タエリスリトールジホスファイト、ジ(ノニルフェニ
ル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,
4−ジ第三ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホ
スファイト、ビス(2,6−ジ第三ブチル−4−メチル
フェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス
(2,4,6−トリ第三ブチルフェニル)ペンタエリス
リトールジホスファイト、テトラ(トリデシル)イソプ
ロピリデンジフェノールジホスファイト、テトラ(トリ
デシル)−4,4’−n−ブチリデンビス(2−第三ブ
チル−5−メチルフェノール)ジホスファイト、ヘキサ
(トリデシル)−1,1,3−トリス(2−メチル−4
−ヒドロキシ−5−第三ブチルフェニル)ブタントリホ
スファイト、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ第三
ブチルフェニル)オクチルホスファイト、2,2’−メ
チレンビス(4,6−ジ第三ブチルフェニル)フルオロ
ホスファイト、テトラキス(2,4−ジ第三ブチルフェ
ニル)ビフェニレンジホスホナイト、9−ホスファ−1
0−オキサフェナンスレン−9−オキシド等があげられ
る。
ば、チオジプロピオン酸ジラウリル、ジミリスチル、ジ
ステアリル等のジアルキルチオジプロピオネート類及び
ペンタエリスリトールテトラ(β−ドデシルメルカプト
プロピオネート)等のポリオールのβ−アルキルメルカ
プトプロピオン酸エステル類があげられる。
4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4
−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オク
トキシベンゾフェノン、5,5’−メチレンビス(2−
ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン)等の2−ヒ
ドロキシベンゾフェノン類;2−(2’−ヒドロキシ−
5’−メチルフェニル) ベンゾトリアゾール、2−
(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ第三ブチルフェニ
ル) ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−
3’,5’−ジ第三ブチルフェニル)−5−クロロベン
ゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−第三
ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾト
リアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−第三オク
チルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒド
ロキシ−3’,5’−ジクミルフェニル) ベンゾトリア
ゾール、2,2’−メチレンビス(4−第三オクチル−
6−ベンゾトリアゾリル)フェノール等の2−(2’−
ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール類;フェニル
サリシレート、レゾルシノールモノベンゾエート、2,
4−ジ第三ブチルフェニル−3’,5’−ジ第三ブチル
−4’−ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル−3,
5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等のベ
ンゾエート類;2−エチル−2’−エトキシオキザニリ
ド、2−エトキシ−4’−ドデシルオキザニリド等の置
換オキザニリド類;エチル−α−シアノ−β,β−ジフ
ェニルアクリレート、メチル−2−シアノ−3−メチル
−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート等のシア
ノアクリレート類があげられる。
組成物には、重金属不活性化剤、造核剤、金属石けん、
有機錫化合物、可塑剤、エポキシ化合物、発泡剤、帯電
防止剤、難燃剤、滑剤、加工助剤等を包含させることが
できる。
材、自動車用塗料及び内外装材等の長期間に渡って高度
の耐候性が要求される用途にも好適に用いることがで
き、例えば、フィルム、繊維、テープ、シート、各種成
型材料、塗料、ラッカー用結合剤、接着剤、パテ及び写
真材料における基材等に用いることができる。
成物の安定化効果を具体的に示す。しかしながら、本発
明は次にあげられた実施例によって限定されるものでは
ない。
作成し、このシートについて高圧水銀ランプを用いての
耐光性試験を行なった(表中には「オリジナル」として
示す)。また、100時間光照射後80℃の熱水に24
時間浸漬後のシートについても耐光性試験を行なった
(表中には「熱水浸漬後」として示す)。その結果を下
記〔表1〕に示す。
2〕及び〔化13〕で表される化合物であり、式中、B
1 は、前記〔化5〕に示した基を示す。
リンダー温度230℃および240℃、ヘッドダイス温
度250℃、回転数20rpmの条件で、押し出し機で
コンパウンドを作成し、次いで、シリンダー温度240
℃、ノズル温度250℃、射出圧475kg/cm2 の
条件で試験片を作成した。
て行なったコンパウンドについても同様の操作により試
験片を作成した。
を用いて耐光性試験を行なった。その結果を下記〔表
2〕に示す。
mのシートを作成した。このシートを用いてウエザオメ
ーター中で耐光性を測定し、脆化するまでの時間を測定
した。その結果を下記〔表3〕に示す。
ートを作成した。このシートを用いてウエザオメーター
中での耐光性試験を行なった。その結果を下記〔表4〕
に示す。
mmのシートを作成し、このシート用いてウエザオメー
ターで800時間光照射後の抗張力残率を測定した。そ
の結果を下記〔表5〕に示した。
重量部を、80℃にて20分間真空乾燥した後、テトラ
メチレングリコール135部を加え、90℃で充分混合
し、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート1
125部を加え10分間攪拌混練した。塊状反応物を取
り出し、160℃で1時間熟成した後、冷却してハンマ
ーで粉砕して熱可塑性ポリウレタン樹脂を製造した。
ン式射出成形機でシリンダー温度170〜190℃で射
出成形を行ない、長さ150mm×巾100mm×厚さ
2mmの試験片を作成した。この試験片を用いてフェー
ドメーターにて50時間光照射後の伸び残率を測定し
た。その結果を下記〔表6〕に示す。
なように、分子中にエーテル結合を持たないポリアミン
のシアヌレート誘導体を用いた場合、あるいは分子中に
エーテル基を持つジアミンのシアヌレート誘導体を用い
た場合には、高分子材料の耐光性を改善する効果が不充
分であるばかりでなく、特に、熱水抽出を行なった後あ
るいは高温加工を繰り返した後などの過酷な試験条件下
においては、その効果が著しく低下してしまい、実用上
満足できる結果を与えない。
を有する3〜6価のポリアミンから誘導される特定のシ
アヌレート化合物を添加した本発明の高分子材料組成物
は、高分子材料の耐光性の改善効果が著しく優れ、特
に、過酷な試験条件下においてもその効果がほとんど低
下しないことが明らかである。
耐抽出性および耐光性に優れたものである。
Claims (1)
- 【請求項1】 高分子材料100重量部に、次の〔化
1〕の一般式(I)で表される化合物の少なくとも一種
0.001〜5重量部を添加してなる、安定化高分子材
料組成物。 【化1】
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