Verwendung von 1,2,4-Triazinverbindungen als Schutzmittel gegen Ultraviolettstrahlung Es wurde gefunden, dass die neuen 1,2,4-Triazin- verbindungen, welche, wie z. B. die Verbindung der Formel
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der allgemeinen Formel
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entsprechen, worin R und R1 für einen Benzol- oder Pyridinrest stehen, und X einen Benzolrest darstellt, der in ortho-Stellung zur Bindung an den Triazin- ring eine Oxygruppe aufweist, als wirksame Kompo nenten in Schutzmitteln gegen ultraviolette Strahlung oder als Zusätze zu vor ultravioletter Strahlung zu schützenden Substraten verwendbar sind.
Unter den erfindungsgemäss zu verwendenden neuen 1,2,4-Triazinverbindungen der angegebenen. Zusammensetzung seien beispielsweise diejenigen be sonders erwähnt, welche der Formel
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entsprechen, worin Z ein Wasserstoffatom, ein Ha logenatom oder eine niedrigmolekulare Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet und R und R, gleich sind und je einen Pyridinrest oder je einen Benzolrest der Formel
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darstellen, in der Y ein Wasserstoffatom, ein Halo genatom, eine Oxygruppe oder eine niedrigmoleku lare Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlen Stoffatomen bedeuten. Besonders gute Ergebnisse werden erfindungsgemäss z. B. mit dem 3-(2'-Hy- droxy-phenyl)-5,6-bis-phenyl-1,2,4-triazin der For mel (1) erzielt.
Als weiteres erfindungsgemäss zu ver wendende Verbindungen kommen unter anderem die weiter unten in der Herstellungsvorschrift A be schriebenen 1,2,4-Triazinverbindungen in Betracht.
Zu den neuen, erfindungsgemäss zu vorwenden- den 1,2,4-Triazinverbindungen der Formel (2) kann man nach an sich bekannten Methoden gelangen, beispielsweise indem man 1 Mol eines 1,2-Diketons der Formel
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worin R und R1 für einen Benzol- oder Pyridinrest stehen, mit 1 Mol eines Monocarbonsäurehydrazides der allgemeinen Formel
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in der X einen Benzolrest darstellt, der in ortho- Stellung zur Bindung an die -GO-Gruppe eine Oxy- gruppe aufweist, in Eisessig unter Zusatz von ammo niakabgebenden Mitteln, vorzugsweise Ammonium acetat, in der Wärme kondensiert.
Die 1,2-Diketone der Formel (5) und die Monocarbonsäurehydrazide der Formel (6) sind entweder bekannt oder können ebenfalls nach an sich bekannten Methoden her gestellt werden. Besonders geeignete Ausgangsstoffe für die Herstellung der erfindungsgemäss zu verwen denden 1,2,4-Triazinverbindungen sind beispielsweise. die 1,2-Diketone der Formel (5), in der R und R1 gleich sind und einen Pyridinrest, z. B. eine a-Pyri- diylgruppe, oder einen Benzolrest der Formel
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darstellen, worin Y ein Wasserstoffatom, ein Halo genatom wie Brom oder insbesondere Chlor, eine Oxygruppe oder eine niedrigmolekulare Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeu ten, z.
B. die 1,2-Diketone der Formeln
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Als weiterer Ausgangsstoff wird dabei z. B. ein Monocarbonsäurehydrazid verwendet, das der Formel (6) H2N-NH-CO-X entspricht, worin X einen Benzolrest darstellt, der in ortho-Stellung zur Bindung an die -CO-Gruppe eine Oxygruppe aufweist, z. B. das 2-Hydroxy- benzoesäurehydrazid (Salicylsäurehydrazid), 2 Hy- droxy-5-C1-C4-alkyl-benzoesäurehydrazide, wie 2-Hy- droxy-5-methyl- oder -tert@-butyl-benzoesäurehydrazid oder 2-Hydroxy-3,5-dichlor-benzoesäurehydrazid.
Erfindungsgemäss werden die 1,2,4-Triazinverbin- dungen der angegebenen Art als Lichtschutzmittel z. B. für die verschiedenartigsten organischen Mate rialien verwendet.
Grundsätzlich können drei verschiedene Anwen dungsarten unterschieden werden, die getrennt oder in Kombination zur Ausführung gelangen können. A. Das Lichtschutzmittel wird einem nichttexti len Substrat einverleibt, mit dem Zweck, dieses Substrat vor dem Lichtangriff durch ultraviolette Strahlen zu schützen, wobei eine Veränderung einer oder mehrerer physikalischer Eigenschaften, wie z. B. eine Verfärbung, Veränderung der Reissfestig keit, Brüchigwerden usw. und/oder durch ultra violette Strahlen angeregte chemische Reaktionen, wie z. B. Oxydationsvorgänge, verhindert werden sollen.
Dabei kann die Einverleibung vor oder wäh rend der Herstellung des Substrats oder nachträglich durch ein geeignetes Verfahren; z. B. durch ein Fixierungsverfahren, ähnlich einem Färbeprozess, er folgen.
B. Das Lichtschutzmittel wird einem nichttexti len Substrat einverleibt, um eine oder mehrere an dere dem Substrat einverleibte Stoffe, wie z. B. Farbstoffe, Hilfsmittel usw. zu schützen, wobei der unter A. genannte Substratschutz gleichzeitig ein treten kann.
C. Das Lichtschutzmittel wird in eine Filter schicht > eingearbeitet, mit dem Zweck, ein direkt darunterliegendes oder auch in einiger Entfernung (z. B. in einem Schaufenster) sich befindendes: Substrat vor dem Angriff der ultravioletten Strahlen zu schützen, wobei die Filterschicht fest (Film, Folie, Appretur) oder halbfest (Creme, Öl, Wachs) sein. kann.
Als Materialien, die geschützt werden können, seien genannt: a) Lacke und Filme verschiedener Zusammen- setzung, z. B. solche aus Acetylcellülose, Cellulose- propionat, Cellulosebutyrat und Cellulosegemischen, wie z. B. Celluloseacetat-butyrat und Celluloseacetat propionat, ferner Nitrocellulose, Vinylacetat, Poly vinylchlorid, Copolymere aus Vinylchlorid und Vi- nylidenchlorid, Alkydlacke, Polyäthylen, Polyamide, Polyacrylnitril, Polyester usw.
Eine besonders wichtige Verwendung für die 1,2,4-Triazine der angegebenen Zusammensetzung ist die Einarbeitung in Ver packungsmaterialien, insbesondere die bekannten, durchsichtigen Folien aus regenerierter Cellulose (Viskose) oder Acetylcellulose. Hierbei ist es in der Regel zweckmässig, das Lichtschutzmittel der Masse zuzufügen, aus welcher diese Folien hergestellt wer den.
b) Natur- oder Kunstharze, z. B. Epoxyharze, Polyesterharze, Vinylharze, Polystyrolharze, Alkyd- harze, Aldehydharze, wie Phenol-, Harnstoff oder Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte, so wie Emulsionen aus Kunstharzen (z. B. Öl-in-Wasser- oder Wasser-in-Öl- Emulsionen). Hierbei kann das Lichtschutzmittel zweckmässig vor oder während der Polymerisation bzw. Polykondensation eingesetzt werden. Ferner seien mit Glasfasern verstärkte Kunstharze und daraus hergestellte Laminate ge-. nennt.
c) Hydrophobe, <B>öl-,</B> fett oder wachshaltige Stoffe, wies Kerzen, Bodenwichse, Bodenbeize oder andere Holzbeizen, Möbelpolituren, insbesondere solche, die für die Behandlung heller, gegebenenfalls gebleichter Holzoberflächen bestimmt sind.
d) Natürliche, kautschukartige Materialien, wie Kautschuk, Balata, Guttapercha oder synthetische vulkanisierbare Materialien, wie Polychloropren, olefinische Polysulfide, Polybutadien oder Copoly- mere von Butadien-Styrol oder Butadien-Acrylnitril, welche auch noch Füllstoffe, Pigmente, Vulkanisa tionsbeschleuniger usw. enthalten können und bei welchen der Zusatz der 1,2,4-Triazinverbindung die Alterung verzögern und somit die Änderung der Plastizitätseigenschaften und das Sprödewerden ver hindern.
e) Kosmetische Präparate, wie Parfums, gefärbte und ungefärbte Seifen und Badezusätze, Haut- und Gesichtscremen, Puder, Repellants und insbesondere Sonnenschutzöle und -cremen.
f) Zur Herstellung von Filterschichten für photo graphische Zwecke, insbesondere für die Farben photographie.
g) Haltbare Beschichtungs- und Appreturmittel für Textilien und Papier, z. B. solche auf Stärke- oder Casein-Basis oder solche auf Kunstharzbasis beispielsweise aus Vinylacetat oder Derivaten der Acrylsäure.
h) Faserstoffe, welche keine: Textilstoffe sind, die animalischen Ursprungs sein können, wie Federn, Haare, ferner Felle und Häute, und aus letzteren durch natürliche oder chemische Gerbung erhaltene Leder, sowie daraus verfertigte Fabrikate, ferner solche vegetabilischen Ursprungs, wie Stroh, Holz, Holzbrei oder aus verdichteten Fasern bestehende Fasermaterialien, wie Papier, Pappe oder Pressholz, sowie aus letzteren hergestellte Materialien. Weiter hin zur Herstellung von Papier dienenden Papier massen (z. B. Holländermassen).
Es ist selbstverständlich, dass sich die 1,2,4 Triazine nicht nur als Lichtschutzmittel für unge färbte, sondern auch für gefärbte bzw. pigmentierte Materialien eignen. Dabei wirkt sich der Lichtschutz auch auf die Farbstoffe aus, wodurch in manchen Fällen eine ganz erhebliche Lichtechtheitsverbesse rung erzielt wird. Gegebenenfalls können die Be handlung mit dem Lichtschutzmittel und der Färbe- oder Pigmentierungsprozess miteinander kombiniert werden.
Je nach Art des zu behandelnden organischen Materials, Anforderungen an die Wirksamkeit und Dauerhaftigkeit und andere Gegebenheiten können. die Mengen des den betreffenden Materialien einzu verleibenden Lichtschutzmittels innerhalb ziemlich weiter Grenzen schwanken. In der Regel beträgt die Menge etwa 0,01 bis 5, vorzugsweise 0,1 bis 2 des organischen Materials, welches unmittelbar gegen ultraviolette Strahlung geschützt werden soll.
In der nachfolgenden Herstellungsvorschrift A und in den Beispielen bedeuten Teile, sofern nichts anderes bemerkt wird, Gewichtsteile und die Pro zente Gewichtsprozente. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben. <I>Herstellungsvorschrift A:</I> Das erfindungsgemäss verwendbare, neue 3-(2'- Hydroxy - phenyl) - 5,6 -bis - phenyl-1,2,4-triazin der Formel (1) kann wie folgt hergestellt werden: 21,0 Teile Benzil, 15,2 Teile Salicylsäurehydrazid, 200 Teile Ammoniumacetat und 200 Volumteile Eisessig werden 1 Stunde unter Rühren und Rück flusskühlung erhitzt, wobei das Reaktionsprodukt bereits kristallin ausfällt. Nach dem Erkalten wird abgesaugt, mit Eisessig, Wasser und Äthanol gewa schen und getrocknet.
Man erhält etwa 28,2 Teile (entsprechend 86,8 % der Theorie) der Verbindung der Formel (1) in Form von hellgelben Kristallen, welche nach dreimaligem Umkristallisieren aus Di- methylformamid-Äthanol bei 174 bis 175 schmelzen.
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Analyse: <SEP> C21H15ON3 <SEP> (325,35)
<tb> berechnet: <SEP> C <SEP> 77,52 <SEP> H <SEP> 4,65 <SEP> N <SEP> 12,92
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 77,43 <SEP> H <SEP> 4,40 <SEP> N <SEP> 12,79 UV-Absorption in Äthanol: Am, = 333 m (E = 15 400) = 280 m (E = 24 600) Durch analoge Kondensation können die nach folgend genannten, neuen, erfindungsgemäss verwend baren 1,2,4-Triazinverbindungen hergestellt werden:
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Hellgelbe, glänzende Plättchen aus Dimethyl- formamid-Äthanol.
Schmelzpunkt: 187 bis 188 . UV-Absorption in Äthanol: = 342 m (a = 13 000) = 283 mu (E = 25 800)
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Analyse: <SEP> C22H1;ON3 <SEP> (339,38)
<tb> berechnet: <SEP> C <SEP> 77,85 <SEP> H <SEP> 5,05 <SEP> N <SEP> 12,38
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 77,55 <SEP> H <SEP> 5,33 <SEP> N <SEP> 12,55
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Gelbe, glänzende Nädelchen aus Dimethylform- amid-Äthanol.
Schmelzpunkt:<B>178</B> bis 179 . UV-Absorption in Äthanol: @maY = 344 mu (s = 13 800) = 279 mu (E - 24 200)
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Analyse: <SEP> <B>C21H130N3C12</B>
<tb> berechnet: <SEP> C <SEP> 63,98 <SEP> H <SEP> 3,32 <SEP> N <SEP> 10,66
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 63,94 <SEP> H <SEP> 3,38 <SEP> N <SEP> 10,59
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Gelbe. Kristalle aus Chlorbenzol-Äthanol. Schmelzpunkt: 176 bis 177 .
UV-Absorption in Äthanol: ymax = 335 m (s = 23 800) = 291 m (a = 20 800)
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Analyse: <SEP> <B>C23H1903N3</B> <SEP> (385,41)
<tb> berechnet: <SEP> C <SEP> 71,67 <SEP> H <SEP> 4,97 <SEP> N <SEP> 10,90
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 71,54 <SEP> H <SEP> 4,93 <SEP> N <SEP> 10,91
EMI0005.0004
Gelbe Kristalle aus Methylenchlorid-Cyclohexan. Schmelzpunkt: 163 bis 164 .
UV-Absorption in Äthanol: ymax = 348 mg (E = 22 400) = 291 mg (a = 21<B>600)</B>
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Analyse: <SEP> C21H2103N3 <SEP> (399,43)
<tb> berechnet: <SEP> C <SEP> 72,16 <SEP> H <SEP> 5,30 <SEP> N <SEP> 10,52
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 72,25 <SEP> H <SEP> 5,32 <SEP> N <SEP> 10,38
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Hellgelbe Kristalle aus Chlorbenzol-Cyclohexan. Schmalzpunkt: 151 bis 152 .
UV-Absorption in Äthanol: ymax = 334 m (E = 16 400) = 276 m (a = 21400)
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Analyse: <SEP> <B>C23H1903N3</B> <SEP> (385,41)
<tb> berechnet: <SEP> C <SEP> 71,67 <SEP> H <SEP> 4,97 <SEP> N <SEP> 10,90
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 71,49 <SEP> H <SEP> 4,92 <SEP> N <SEP> 10,94
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Gelbe Kristalle aus Methylenchlorid-Cyclohexan. Schmelzpunkt: 178 bis 179 .
UV-Absorption in Äthanol: ymax = 332 m (E = 17 200) = 285 mA (E = 27 400)
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Analyse: <SEP> C21H13N3OCl2 <SEP> (394,26)
<tb> berechnet: <SEP> C <SEP> 63,98 <SEP> H <SEP> 3,32 <SEP> N <SEP> 10,66
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 64,21 <SEP> H <SEP> 3,02 <SEP> N <SEP> 10,63
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Gelbe Kristalle aus Methylenchlorid-Cyclohexan. Schmelzpunkt:<B>179'.</B>
UV-Absorption in Äthanol: ymax = 342 mg (E = 14 600) = 288 m (a = 29 200)
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Analyse: <SEP> C22H15N3OCl2 <SEP> (408,29)
<tb> berechnet: <SEP> C <SEP> 64,72 <SEP> H <SEP> 3,70 <SEP> N <SEP> 10,29
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 64,57 <SEP> H <SEP> 3,58 <SEP> N <SEP> 10,22 V11 N (31) / \ OH \ \N/ OH Gelbe Kristalle aus Chlorbenzol-Cyclohexan. Schmelzpunkt: 225 bis 226 .
UV-Absorption in Äthanol: ymax = 336 m (E = 17 600) <I>= 275</I> my <I>(a =</I> 21<B>800)</B>
EMI0005.0023
Analyse: <SEP> <B>C21H1503N3</B>
<tb> berechnet: <SEP> C <SEP> 70,58 <SEP> H <SEP> 4,23 <SEP> N <SEP> 11,76
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 70,48 <SEP> H <SEP> 4,34 <SEP> N <SEP> 11,58
EMI0005.0024
Blassgelbe Nädelchen aus Chlorbenzol. Schmelzpunkt: 164 .
UV-Absorption in Äthanol: .?1,.,1 = 336 m (E = 12 500) = 285<I>mit</I> (e = 27 200)
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Analyse: <SEP> C19H13ON5 <SEP> (327,33)
<tb> berechnet: <SEP> C <SEP> 69,71 <SEP> H <SEP> 4,00 <SEP> N <SEP> 21,40
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 69,53 <SEP> H <SEP> 4,15 <SEP> N <SEP> 21,58
EMI0006.0003
Gelbe Kristalle aus Methylenchlorid-Cyclohexan. Schmelzpunkt: 190 bis<B>1911.</B>
UV-Absorption in Äthanol: Ymax = 350 mu (E = 10 600) = 287 m (e = 28 800)
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Analyse: <SEP> C20H15ON5 <SEP> (341,36)
<tb> berechnet: <SEP> C <SEP> 70,37 <SEP> H <SEP> 4,43 <SEP> N <SEP> 20,52
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 70,26 <SEP> H <SEP> 4,39 <SEP> N <SEP> 20,50
EMI0006.0006
Gelbe Kristalle aus Methylenchlorid-Cyclohexan. Schmelzpunkt: 192,5 bis 193 .
UV-Absorption in Äthanol: ymax = 349 m (E = 10 300) = 285<I>mit</I> (s = 27 300)
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Analyse: <SEP> C19H11ON5C12 <SEP> (396,24)
<tb> berechnet: <SEP> C <SEP> 57,59 <SEP> H <SEP> 2,80 <SEP> N <SEP> 17,68
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 57,64 <SEP> H <SEP> 2,86 <SEP> N <SEP> 17,47 <I>Beispiel 1</I> Aus einer 10%igen acetonischen Acetylcellulose- lösung, welche auf die Acetylcellulose berechnet 1 3-(2'-Hydroxy-phenyl)-5,6-diphenyl-1,2,4-triazin der Formel
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enthält, wird ein Film von ungefähr 40 Dicke her gestellt. Nach dem Trocknen wird ein Teil des er haltenen Films 100 Stunden mit einem Fadeometer belichtet.
Man erhält für den unbelichteten und be lichteten Film nachfolgende Werte für die Durch lässigkeit von ultraviolettem Licht (gemessen mit einem Beckman-DU-Spektrophotometer):
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Film <SEP> Lichtdurchlässigkeit <SEP> von
<tb> <U>5<B><I>010</I></B></U> <SEP> 10<B><U>0/0</U></B><U> <SEP> 25<B>0/0</B> <SEP> 50<B>01,</B> <SEP> bei <SEP> y</U>
<tb> unbelichtet <SEP> 250-350 <SEP> 363 <SEP> 368 <SEP> 376 <SEP> 390
<tb> belichtet <SEP> 250-350 <SEP> 362 <SEP> 367 <SEP> 375 <SEP> 390 <SEP> m<B>11</B> <I>Beispiel 2</I> Eine Paste aus 100 Teilen Polyvinylchlorid, 3 Teilen Stabilisator, 59 Volumteilen Dioctylphthalat und 0,2 Teilen der Verbindung der Formel (26) wird auf dem Kalander bei 150 bis 155 zu einer Folie ausgewalzt. Die so gewonnene Polyvinylchlorid folie absorbiert im Ultraviolett-Bereich von 280 bis 370 m vollständig.
<I>Beispiel 3</I> In einem Holländer wird eine Papiermasse her gestellt, bestehend aus 150 Teilen gebleichter Sulfit- oder Sulfatcellulose, 60 Teilen Zinksulfid, 6 Teilen Aluminiumsulfat, 3 Teilen einer feindispersen wässrigen Paste, die 25 % des Azopigmentes der Formel
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enthält, und etwa 5000 Teilen Wasser.
Das aus dieser Masse verfertigte Papier wird in ein Bad gebracht, hergestellt aus 100 Teilen eines pulverförmigen, härtbaren, wasserlöslichen Kondensationsproduktes aus 1 Mol Melamin und etwa 2 Mol Formaldehyd, und 100 Raumteilen, eines Gemisches, das aus einer Lösung von 1 Teil der 1,2,4-Triazinverbindung der Formel (32) in 19 Raumteilen Äthanol durch Verdünnen mit Wasser auf 100 Raumteile erhalten wurde.
Nach dem Entfernen der überschüssigen Harz lösung wird das Papier getrocknet.
Das auf diese Weise hergestellte Papier wird auf eine Unterlage, bestehend aus mit Melaminharz der obigen Zusammensetzung imprägniertem Seiden papier, einer Schicht Phenolpapier und mit Melamin- harz der obigen Zusammensetzung imprägniertem Filterpapier als Zwischenschicht 10 Minuten bei 140 bis 150 und 75 kg pro cm2 Druck gepresst.
Das erhaltene Laminat zeigt nach dem Belich ten am Fadeometer eine wesentlich bessere Licht echtheit als ein solches, das die Triazinverbindung der Formel (32) nicht enthält. Wird das im obigen Beispiel verwendete Licht schutzmittel nur dem Melaminharzbad zugesetzt, das zur Imprägnierung des Seidenpapiers verwendet wird, so erhält man eine ähnlich gute Verbesserung der Lichtechtheit.
<I>Beispiel 4</I> 10 000 Teile eines aus Hexamethylendiamin- adipat in bekannter Weise hergestellten Polyamides in Schnitzelform werden mit 30 Teilen Titandioxyd (Rutil-Modifikation) und 50 Teilen der Verbindung der Formel (1) oder (30) in einem Rollgefäss wäh rend 12 Stunden gemischt. Die so behandelten Schnitzel werden in einem mit Öl auf 300 bis 3l0 beheizten Kessel, nach Verdrängung des Luftsauer stoffes durch überhitzten Wasserdampf, geschmolzen und während einer halben Stunde gerührt. Die Schmelze wird hierauf unter Stickstoffdruck von 5 Atü durch eine Spinndüse ausgepresst und das derart gesponnene, abgekühlte Filament auf eine Spinnspule aufgewickelt.
Die Reissfestigkeit der so erhaltenen Fäden nach leim Verstrecken geht unter dem Einfluss des Lichtes viel weniger zurück als diejenigen von sonst in gleicher Weise, jedoch ohne den Zusatz der Triazinverbindung der Formel (1) oder (30) hergestellten Fäden.
Für die erfindungsgemässe Verwendung der 1,2,4- Triazinverbindungen der Formel (2) wird der Schutz nur so weit beansprucht, als es sich nicht um eine für die Textilindustrie in Betracht fallende Behand lung von Textilien zum Zwecke deren Veredlung handelt.