CN113474396A - 树脂成型材料及其制造方法以及树脂构件等的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种树脂成型材料及其制造方法以及树脂构件等的制造方法,对于该树脂成型材料,由于在需要高温加工的加热熔融混炼时(一次加工、二次加工)或在其他加热加工中,紫外线吸收剂的升华少,因此能够降低紫外线吸收剂的损失,减少设备的污染,通过高效吸收380~400(420)nm的波长区域的有害光,并且抑制作为初期黄化的重要因素的波长400(420)nm以上的光的吸收,能够获得有害光的影响少且外观优异的构件。在加热工序中使用的树脂成型材料的特征在于,包含:具有含硫醚基团的2‑苯基苯并三唑衍生物和树脂。
Description
技术领域
本发明涉及熔融混炼等加热工序中使用的树脂成型材料及其制造方法以及树脂构件等的制造方法。
背景技术
树脂构件因紫外线的作用而劣化,会引起变色、机械强度降低等品质劣化,阻碍长期使用。为了防止这样的品质劣化或控制透射光的波长,通常在树脂构件中配合紫外线吸收剂。
一直以来,作为具有2-苯基苯并三唑骨架的化合物,公开了专利文献1、2的化合物等,但360~400nm附近的有害长波长的紫外线吸收效率低,为了补偿而增加添加量来吸收波长360~400nm的光,但同时也会吸收波长400nm以上的光,从而产生黄化的问题。另外,还存在加热加工时升华,污染设备的问题。
本发明人提出了具有含硫基团的2-苯基苯并三唑衍生物(专利文献3、4),其作为紫外线吸收剂,该紫外线吸收剂高效且充分地吸收特别是波长380~400nm的有害光,并抑制波长400nm以上的光的吸收,波长400nm以上的光的吸收为初期黄化的重要因素。该紫外线吸收剂因其光学特性,能够充分地吸收250~400nm的波长区域的光,而且,紫外线吸收效果(摩尔吸光系数)高,少量添加就能够高效吸收该波长的光,此外,350~390nm的吸收峰的斜率比现有紫外线吸收剂的大,且抑制波长400nm附近以上的光,从而能够抑制所配合的构件的初期黄化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-061078号公报;
专利文献2:日本特开平9-95658号公报;
专利文献3:国际公开第2016/021664号;
专利文献4:国际公开第2016/174788号。
发明内容
发明要解决的课题
但是,对有机系的紫外线吸收剂而言,在粒料、母料、复合物等树脂成型材料的制造、使用中,在加热下将紫外线吸收剂与树脂等加热熔融混炼,以获得树脂成型材料的工序(一次加工)中,以及将包含紫外线吸收剂的树脂成型材料加热熔融混炼、或将该树脂成型材料与其他树脂等加热熔融混炼,以获得树脂构件、树脂成型物、树脂成型品的工序(二次加工)中,在将获得的树脂构件、树脂成型物或树脂成型品加热加工时,紫外线吸收剂升华,树脂构件的紫外线吸收能力降低,另外,在透明树脂构件的情况下,其透明性受损,此外,存在污染成型、加工装置内的可能性,从而需要低升华性的有机系的紫外线吸收剂。
本发明是鉴于上述情况而完成的,本发明的课题是提供一种即使在需要高温加工的加热熔融混炼时(一次加工、二次加工)或在其他加热加工中,紫外线吸收剂的升华也少,因此能够降低紫外线吸收剂的损失、减少设备的污染的树脂成型材料及其制造方法以及树脂构件等的制造方法,通过高效吸收380~400(420)nm的波长区域的有害光,并且抑制作为初期黄化的重要因素的波长400(420)nm以上的光的吸收,能够获得有害光的影响少且外观优异的构件。
解决课题的技术方案
为解决上述课题,本发明的树脂成型材料是加热工序中使用的树脂成型材料,其特征在于,包含2-苯基苯并三唑衍生物和树脂,所述2-苯基苯并三唑衍生物具有含硫醚基团。在此,树脂成型材料没有特别的限定,例如,可举出粒料、母料、复合物等,能够为粉状、粒状或圆筒状。加热工序没有特别的限定,例如,包含加热熔融混炼等。
在制造上述本发明的树脂成型材料时,其方法没有特别的限定,在优选方案中,树脂成型材料的制造方法的特征在于,将具有含硫醚基团的2-苯基苯并三唑衍生物与树脂加热熔融混炼。
使用上述本发明的树脂成型材料获得树脂构件、树脂成型物或树脂成型品的制造方法的特征在于,将所述树脂成型材料加热熔融混炼。
发明的效果
根据本发明的树脂成型材料以及使用该树脂成型材料的树脂构件、树脂成型物、树脂成型品的制造方法,即使在需要高温加工的加热熔融混炼时(一次加工、二次加工)或在获得的树脂构件、树脂成型物、树脂成型品的加热加工中,紫外线吸收剂的升华也少,因此能够降低紫外线吸收剂的损失,减少设备的污染,虽然所需要的波长取决于用途,但通过高效吸收380~400(420)nm的波长区域的有害光,并且抑制作为初期黄化的重要因素的波长400(420)nm以上的光的吸收,能够获得有害光的影响少且外观优异的构件。
根据本发明的树脂成型材料的制造方法以及树脂构件、树脂成型物、树脂成型品的制造方法,即使在需要高温加工的熔融混炼时,紫外线吸收剂的升华也少。
附图说明
图1是实施例1~5中化合物1~5的紫外-可见吸收光谱(UV谱图)。
图2是实施例6~9中化合物6~9的紫外-可见吸收光谱(UV谱图)。
图3是实施例10~14中化合物10~14的紫外-可见吸收光谱(UV谱图)。
图4是实施例15、16、比较例1中化合物15~17的紫外-可见吸收光谱(UV谱图)。
图5是实施例57中加工前、树脂成型材料1、树脂成型材料2的紫外-可见吸收光谱(UV谱图)。
具体实施方式
以下,详细说明本发明。
[取代基等]
在本发明中,在“从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团”中,包含能够调节耐热性、折射率、熔点、耐光性、与树脂的相容性等的基团,例如,可举出下述物质。
芳香族基团包含苯环、萘环、蒽环等芳香环,且碳原子数优选为6~18,更优选为6~14。作为1价的芳香族基团,没有特别的限定,例如,可举出苯基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2,5-二甲基苯基、3,4-二甲基苯基、3,5-二甲基苯基、2,4,5-三甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、4-乙基苯基、4-丙基苯基、4-异丙基苯基、4-丁基苯基、4-叔丁基苯基、4-联苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2-乙氧基苯基、3-乙氧基苯基、4-乙氧基苯基、2-氯苯基、2-氟苯基、4-氟苯基、2-三氟甲基苯基、4-三氟甲基苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基等。作为2价的芳香族基团,没有特别的限定,例如,可举出1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、1,2-亚苯基、1,8-亚萘基、2,7-亚萘基、2,6-亚萘基、1,4-亚萘基、1,3-亚萘基、9,10-亚蒽基、1,8-亚蒽基、2,7-亚蒽基、2,6-亚蒽基、1,4-亚蒽基、1,3-亚蒽基等。
不饱和基团包含碳-碳双键、碳-碳三键、碳-氧双键(羰基、醛基、酯基、羧基、氨基甲酸酯基、脲基、酰胺基、酰亚胺基、氨基甲酰基、氨基甲酸乙酯基等)、碳-氮双键(异氰酸酯基等)、碳-氮三键(氰基、氰氧基等)等碳-碳或碳-杂原子的不饱和键,碳原子数优选为1~10,更优选为1~8。作为不饱和基团,没有特别的限定,例如,可举出丙烯酰基、甲基丙烯酰基(methacryloyl)、马来酸单酯基、苯乙烯基、烯丙基、乙烯基、烯基、炔基、羰基、醛基、酯基、羧基、氨基甲酸酯基、脲基、酰胺基、酰亚胺基、氨基甲酰基、丙烯腈基、氰基、氰氧基、异氰酸酯基、氨基甲酸乙酯基等。
含氮基团包含氰基、硝基或伯~叔氨基,且碳原子数优选为0~10。作为含氮基团,没有特别的限定,例如,可举出氰基、氰氧基、异氰酸酯基、硝基、硝基烷基、酰胺基、脲基、氨基甲酸乙酯基、酰亚胺基、碳二亚胺基、偶氮基、吡啶基、咪唑基、氨基、伯氨基、仲氨基、叔氨基、氨基烷基、3,4,5,6-四氢邻苯二甲酰亚胺基甲基、2-[6-(2H-苯并三唑-2-基-)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚-基]-甲基等。
含硫基团包含硫醇基、硫醚基、硫化物基、二硫化物基、硫代酯基、硫代酰胺基、磺酰基、磺基、硫代羰基或硫脲基,且碳原子数优选为0~10。作为含硫基团,没有特别的限定,例如,可举出硫代甲氧基、硫代乙氧基、硫代正丙氧基、硫代异丙氧基、硫代正丁氧基、硫代叔丁氧基、硫代苯氧基、对甲基硫代苯氧基、对甲氧基硫代苯氧基、噻吩基、噻唑基、硫醇基、硫醚基、磺基、硫化物基、二硫化物基、硫代酯基、硫代酰胺基、磺酰基、硫代羰基、硫脲基、硫代氨基甲酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基等。
含氧基团在包含芳香环基团或脂环式基团的情况下,碳原子数优选为6~12,在不包含芳香环基团或脂环式基团的情况下,碳原子数优选为0~18。作为含氧基团,没有特别的限定,例如,可举出羟基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、苯氧基、甲基苯氧基、二甲基苯氧基、萘氧基、苯基甲氧基、苯基乙氧基、乙酰氧基、乙酰基、醛基、羧基、醚基、羰基、酯基、恶唑基、吗啉基、氨基甲酸酯基、氨基甲酰基、脲基、酰胺基、酰亚胺基、氨基甲酸乙酯基、聚氧乙烯基等。
含磷基团包含膦基、亚磷酸酯基、膦酸基、次膦酸基、磷酸基、或磷酸酯基,在包含芳香环基团或脂环式基团的情况下,碳原子数优选为6~22,在不包含芳香环基团或脂环式基团的情况下,碳原子数优选为0~6。作为含磷基团,没有特别的限定,例如,可举出三甲基膦基、三丁基膦基、三环己基膦基、三苯基膦基、三甲苯基膦基、甲基亚磷酸酯基、乙基亚磷酸酯基、苯基亚磷酸酯基、膦酸基、次膦酸基、磷酸基、磷酸酯基等。
脂环式基团的碳原子数优选为3~10、更优选为3~8。作为脂环式基团,可举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基或将这些作为骨架包含的基团等。
作为卤素原子,可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
本发明中的2-苯基苯并三唑衍生物,例如,由下述式(I)表示。
式中,R1~R9分别独立地表示从由下述式(i)表示的含硫醚基团、氢原子、烃基、芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团(在2价基团的情况下,R1~R9中的任两个一起形成环)。R1~R9中的至少一个是由下述式(i)表示的含硫醚基团。
在式(i)中,R10表示碳原子数为1~20的2价烃基,该碳原子数为1~20的2价烃基是氢原子可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团取代的碳原子数为1~20的2价烃基、或者是两端中的至少任一端可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的碳原子数为1~20的2价烃基、或者是碳-碳键可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的碳原子数为1~20的2价烃基;在m为2以上的情况下,R11分别独立地表示碳原子为数1~20的2价烃基,该碳原子数为1~20的2价烃基是氢原子可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团取代的碳原子数为1~20的2价烃基、或者是两端中的至少任一端可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的碳原子数为1~20的2价烃基、或者是碳-碳键可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的碳原子数为1~20的2价烃基;R12表示氢原子或表示由-(R13)n-R14表示的基团(R13表示碳原子数为1~20的2价烃基,该碳原子数为1~20的2价烃基是氢原子可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团取代的碳原子数为1~20的2价烃基、或者是基端可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的碳原子数为1~20的2价烃基、或者是碳-碳键可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的碳原子数为1~20的2价烃基;R14表示氢原子或表示包含从苯并三唑、二苯甲酮、苯甲酸酯和三嗪中选择的任一种骨架的取代基。n表示0或1的整数)。l表示0或1的整数,m表示0~3的整数。
在式(i)中,R10表示碳原子数为1~20、优选为1~10,更优选为1~5、进一步优选为1~3的2价烃基,该2价烃基是氢原子可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团取代的2价烃基、或者是两端中的至少任一端可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的2价烃基、或者是碳-碳键可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的2价烃基。
作为R10的2价烃基,可举出脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基等。
对2价烃基而言,在氢原子被所述1价或2价基团取代、或两端中的至少任一端被所述1价或2价基团断开、或碳-碳键被所述1价或2价基团断开的情况下,所述1价或2价基团的数量没有特别的限定,作为其例子,可举出2个以下或1个以下。
作为所述1价或2价基团的芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团、卤素原子的具体例子,可举出所述[取代基等]栏中列举的基团。
在式(i)中,l表示0或1的整数,优选l为0。
在式(i)中,在m为2以上的情况下,R11分别独立地表示碳原子数为1~20、优选为1~10、更优选为1~5、进一步优选为1~3的2价烃基,该2价烃基是氢原子可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团取代的2价烃基、或者是两端中的至少任一端可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的2价烃基、或者是碳-碳键可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的2价烃基。
作为R11的2价烃基,可举出脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基等。
对2价烃基而言,在氢原子被所述1价或2价基团取代、或两端中的至少任一端被所述1价或2价基团断开、或碳-碳键被所述1价或2价基团断开的情况下,所述1价或2价基团的数量没有特别的限定,作为其例子,可举出2个以下或1个以下。
作为所述1价或2价基团的芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团、卤素原子的具体例子,可举出所述[取代基等]栏中列举的基团。
在式(i)中,m表示0~3的整数,优选m为0或1,更优选m为0。
在式(i)中,R12表示氢原子或表示由-(R13)n-R14表示的基团(R13表示碳原子数为1~20的2价烃基,该碳原子数为1~20的2价烃基是氢原子可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团取代的碳原子数为1~20的2价烃基、或者是基端可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的碳原子数为1~20的2价烃基、或者是碳-碳键可以被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的碳原子数为1~20的2价烃基;R14表示氢原子或表示包含从苯并三唑、二苯甲酮、苯甲酸酯和三嗪中选择的任一种骨架的取代基。n表示0或1的整数)。
作为R13的2价烃基,可举出脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基等。
对作为R13的2价烃基而言,在氢原子被所述1价或2价基团取代、或基端被所述1价或2价基团断开、或碳-碳键被所述1价或2价基团断开的情况下,所述1价或2价基团的数量优选为2个以下,更优选为1个以下。
作为所述1价或2价基团的芳香族基团、不饱和基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团、卤素原子的具体例子,可举出所述[取代基等]栏中列举的基团。
在R14是包含从苯并三唑、二苯甲酮、苯甲酸酯和三嗪中选择的任一种骨架的取代基的情况下,作为包含苯并三唑的取代基,例如,可举出由下述式(A)表示的基团;作为包含二苯甲酮的取代基,例如,可举出由下述式(B)表示的基团;作为包含苯甲酸酯的取代基,例如,可举出由下述式(C)表示的基团;作为包含三嗪的取代基,例如,可举出由下述式(D)表示的基团。
在式(A)中,R16a~R24a中任一个表示与式(i)的R13或末端硫原子键合的1价的键合部分,除此之外的R16a~R24a分别独立地表示从氢原子、烃基、芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团(在2价基团的情况下,R16a~R24a中任两个一起形成环)。
在式(B)中,R15b~R24b中任一个表示与式(i)的R13或末端硫原子键合的1价的键合部分,除此之外的R15b~R24b分别独立地表示从氢原子、烃基、芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团(在2价基团的情况下,R15b~R24b中任两个一起形成环)。
在式(C)中,R15c~R24c中任一个表示与式(i)的R13或末端硫原子键合的1价的键合部分,除此之外的R15c~R24c分别独立地表示从氢原子、烃基、芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团(在2价基团的情况下,R15c~R24c中任两个一起形成环)。
在式(D)中,R20d~R22d表示以下[1]、[2]中的任一个。
[1]R20d~R22d中至少一个表示与式(i)的R13或末端硫原子键合的1价的键合部分,除此之外的R20d~R22d分别独立地表示从氢原子、烃基、芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团、卤素原子和由下式(d)表示的基团中选择的1价或2价基团(在2价基团的情况下,R20d~R22d中任两个一起形成环),
(式中,R23d~R27d分别独立地表示从氢原子、烃基、芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团(在2价基团的情况下,R23d~R27d中任两个一起形成环))。即,可以在三嗪环上键合1~3个由式(I)表示的基团。
[2]R20d~R22d中至少一个表示由下述式(d’)表示的基团:
(R28d~R32d中至少一个表示与式(i)的R13或末端硫原子键合的1价的键合部分,除此之外的R28d~R32d分别独立地表示从氢原子、烃基、芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团(在2价基团的情况下,R28d~R32d中任两个一起形成环)),除此之外的R20d~R22d分别独立地表示从氢原子、烃基、芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团(在2价基团的情况下,R28d~R32d中任两个一起形成环)。即,由上述式(d’)表示的苯环上可以键合1~5个由式(I)表示的基团。
在式(A)~(D)、(d)和(d’)中,在R16a~R24a、R15b~R24b、R15c~R24c、R20d~R27d、R28d~R32d为烃基的情况下,作为该烃基,可举出脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基等。其中,优选为脂肪族烃基,可举出直链或支链的烷基、直链或支链的烯基、直链或支链的炔基等。没有特别的限定,具体而言,例如,可举出甲基、乙烷-1-基、丙烷-1-基、1-甲基乙烷-1-基、丁烷-1-基、丁烷-2-基、2-甲基丙烷-1-基、2-甲基丙烷-2-基、戊烷-1-基、戊烷-2-基、2-甲基丁烷-1-基、己烷-1-基、2-甲基戊烷-1-基、3-甲基戊烷-1-基、庚烷-1-基、3-乙基戊烷-1-基、2-甲基己烷-基、3-甲基己烷-基、辛烷-1-基、2-甲基庚烷-1-基、3-甲基庚烷-1-基、4-甲基庚烷-1-基、2-乙基己烷-1-基、3-乙基己烷-1-基、1,1,3,3-四甲基丁基壬烷-1-基、3-乙基庚烷-1-基、4-乙基庚烷-1-基、2-甲基辛烷-1-基、3-甲基辛烷-1-基、4-甲基辛烷-1-基、癸烷-1-基、4-丙基庚烷-1-基、3-乙基辛烷-1-基、4-乙基辛烷-1-基、十一烷-1-基、十二烷-1-基、2-甲基十一烷-1-基、2-乙基癸烷-1-基、十三烷-1-基、十四烷-1-基、十五烷-1-基、十六烷-1-基、十七烷-1-基、十八烷-1-基等。其中,优选为碳原子数1~8的直链或支链的烷基,更优选为碳原子数1~4的直链或支链的烷基。
在R16a~R24a、R15b~R24b、R15c~R24c、R20d~R27d是从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团的情况下,作为其具体例子,可举出所述[取代基等]栏中列举的基团。
在式(i)中,更具体而言,作为R12,可举出由以下式(j)表示的基团。
-((X)o-(Y)p-(Z)q)-H (j)
上式中,X表示氢原子可被取代的2价脂肪族烃基;Y表示氢原子可被取代的2价芳香族烃基或脂环式烃基;Z表示从含氮基团、含氧基团、含硫基团和含磷基团中选择的2价含杂元素基团Z1或从氧原子和硫原子中选择的2价杂原子Z2,o、p、q表示0以上的整数。o个X、p个Y、q个Z各自独立,且X、Y、Z的排序是任意的。作为一个例子,在X、Y、Z中至少任一个为2个以上的情况下,X之间、Y之间、Z之间彼此不相邻。o和p中至少任一个为1以上的整数。
2价脂肪族烃基X,可举出碳原子数为1~20、优选为1~12的直链或支链的亚烷基、直链或支链的亚烯基、直链或支链的亚炔基等。没有特别的限定,具体而言,例如,可举出亚甲基、乙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、1-甲基乙烷-1,2-二基、丁烷-1,4-二基、丁烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、戊烷-1,5-二基、戊烷-1,4-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、壬烷-1,9-二基、癸烷-1,10-二基、十一烷-1,11-二基、十二烷-1,12-二基、十三烷-1,13-基、十四烷-1,14-基、十五烷-1,15-基、十六烷-1,16-基、十七烷-1,17-基、十八烷-1,18-基、十九烷-1,19-基、二十烷-1,20-基等。其中,优选氢原子未被取代的脂肪族烃基,更优选亚烷基,进一步优选直链的亚烷基。
在2价芳香族烃基或脂环式烃基Y中,芳香族烃基的碳原子数为6~18,优选为6~14。芳香族烃基包含苯环、萘环、蒽环等芳香环,芳香环的氢原子可以被脂肪族烃基等取代。没有特别的限定,具体而言,例如,可举出亚苯基(1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、1,2-亚苯基等)、亚萘基(1,8-亚萘基、2,7-亚萘基、2,6-亚萘基、1,4-亚萘基、1,3-亚萘基等)、亚蒽基(9,10-亚蒽基、1,8-亚蒽基、2,7-亚蒽基、2,6-亚蒽基、1,4-亚蒽基、1,3-亚蒽基等)等。其中,优选氢原子未被取代的芳香族烃基,更优选亚苯基。
在2价芳香族烃基或脂环式烃基Y中,脂环式烃基的碳原子数优选为3~10、更优选为3~8。包含脂肪族环,且脂肪族环的氢原子可以被脂肪族烃基等取代。具体而言,例如,可举出环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基、环己烯基(1,4-环己烯基、1,3-环己烯基、1,2-环己烯等)、环庚烯基、环辛烯基等。其中,优选氢原子未被取代的脂环式烃基,更优选环己烯基。
在Z中,2价含杂元素基团Z1选自含氮基团、含氧基团、含硫基团、含磷基团,可举出所述[取代基等]栏中列举的基团,更优选具有双键的含氮基团、含氧基团。
作为具有双键的2价基团Z1,例如,可举出所述[取代基等]栏中列举的基团中具有双键的2价基团。
作为具有双键的2价含氮基团,可举出酰胺基、脲基、氨基甲酸乙酯基、酰亚胺基、碳二亚胺基、偶氮基、吡啶基、咪唑基、甲苯胺基、硝基烷基等。
作为具有双键的2价含氧基团,可举出羧基、羰基、酯基、恶唑基、氨基甲酸酯基、氨基甲酰基等。
作为具有双键的2价含硫基团,可举出硫代酯基、硫代酰胺基、磺酰基、亚砜基、硫代羰基、硫脲基、硫代氨基甲酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基、噻吩基、噻唑基等。
作为具有双键的2价含磷基团,可举出磷酸酯基、膦酸酯等。
另外,在Z中,2价杂原子Z2可举出氧原子、硫原子等,优选为氧原子。
作为可取代2价脂肪族烃基X、2价芳香族烃基或脂环式烃基Y的氢原子的取代基,可举出芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子,作为这些的具体例,可举出所述[取代基等]栏中列举的基团。
在2价脂肪族烃基X、2价芳香族烃基或脂环式烃基Y的氢原子被取代的情况下,取代基的数量没有特别的限定,作为其例子,可举出2个以下或1个以下。
在式(j)中,在包含2价脂肪族烃基X的情况下,o优选为1~3,更优选为1~2,进一步优选为1。p优选为0~2,更优选为0~1,进一步优选为0。q优选为0~2,更优选为0~1,进一步优选为0。作为式(j)的优选例,可举出-X-H、-X-Y-H、-Y-X-H、-X-Z-H、-X-Z-X-H、-X-Z-Y-H、-Y-Z-X-H。
在式(j)中,在包含2价芳香族烃基或脂环式烃基Y的情况下,p优选为1~3,更优选为1~2,进一步优选为1。o优选为0~2,更优选为0~1。q优选为0~2,更优选为0~1,进一步优选为0。作为式(j)的优选例,可举出-Y-H、-Y-X-H、-X-Y-H、-Y-Z-H、-Y-Z-Y-H、-Y-Z-X-H、-X-Z-Y-H。
在式(j)中,Z的数量q优选为0~3,更优选为0~2,进一步优选为0~1。
在式(j)中,在一优选例中,R12具有氢原子未被取代的2价脂肪族烃基X。在这种情况下,在一优选例中,R12的p、q为0。在另一优选例中,R12具有氢原子未被取代的2价芳香族烃基或脂环式烃基Y。在这种情况下,在一优选例中,R12的p为1、q为0、o为0或1。在所有情况中,在一优选例中,R12的q为1或2。在这种情况下,在一优选例中,R12具有从含氮基团和含氧基团中选择的任一种2价含杂元素基团Z1。
在式(j)中,在一优选例中,R12具有o为1~4个的2价脂肪族烃基X。在这种情况下,在一优选例中,R12中o为1个或2个。
在式(j)中,在一优选例中,R12具有p为1~4个的2价芳香族烃基或脂环式烃基Y。在这种情况下,在一优选例中,R12中p为1个或2个。
在式(j)中,在一优选例中,R12具有q为1~4个的从2价含氮基团、含氧基团、含硫基团和含磷基团中选择的2价含杂元素基团Z1。在这种情况下,在一优选例中,R12中q为1个或2个。
在式(j)中,在一优选例中,R12具有o为1~4个的2价脂肪族烃基X、和p为1~4个的2价芳香族烃基或脂环式烃基Y。在这种情况下,在一优选例中,R12中o为1个或2个,p为1个或2个。
在式(j)中,在一优选例中,R12具有o为1~4个的2价脂肪族烃基X、和q为1~4个的从2价含氮基团、含氧基团、含硫基团和含磷基团中选择的2价含杂元素基团Z1。在这种情况下,在一优选例中,R12中p为1个或2个,q为1个或2个。
在式(j)中,在一优选例中,R12具有p为1~4个的2价芳香族烃基或脂环式烃基Y、和q为1~4个的从2价含氮基团、含氧基团、含硫基团和含磷基团中选择的2价含杂元素基团Z1。在这种情况下,在一优选例中,R12中o为1个或2个,q为1个或2个。
在式(j)中,在一优选例中,R12具有o为1~4个的2价脂肪族烃基X、p为1~4个的2价芳香族烃基或脂环式烃基Y、和q为1~4个的从2价含氮基团、含氧基团、含硫基团和含磷基团中选择的2价含杂元素基团Z1。在这种情况下,在一优选例中,R12中o为1个或2个,p为1个或2个,q为1个或2个。
在式(j)中,在R12具有o为1~4个的2价脂肪族烃基X的情况下,X的碳原子数为1~20,优选为1~12,更优选为1~7。
在式(j)中,在R12具有p为1~4个的2价芳香族烃基或脂环式烃基Y的情况下,Y的碳原子数优选为6~20,更优选为6~14。
在式(j)中,在R12具有o为1~4个的2价脂肪族烃基X、和p为1~4个的2价芳香族烃基或脂环式烃基Y的情况下,X的碳原子数优选为1~12,更优选为1~7,Y的碳原子数优选为6~20,更优选为6~14。
在式(j)中,在R12具有o为1~4个的2价脂肪族烃基X、和q为1~4个的从2价含氮基团、含氧基团、含硫基团和含磷基团中选择的2价含杂元素基团Z1的情况下,优选的是o为1~2个、q为1~2个,更优选的是o为2个、q为1个或o为1个、q为2个,进一步优选的是o为1个、q为1个。
在式(j)中,在R12具有p为1~4个的2价芳香族烃基或脂环式烃基Y、和q为1~4个的从2价含氮基团、含氧基团、含硫基团和含磷基团中选择的2价含杂元素基团Z1的情况下,优选的是p为1~2个、q为1~2个,更优选的是p为2个、q为1个或p为1个、q为2个,进一步优选的是p为1个、q为1个。
在式(I)中,2-苯基苯并三唑衍生物的R1~R9中至少一个是由式(i)表示的含硫醚基团。其中,考虑到实际合成的容易性、吸收特性或成本、耐热性等,优选R1~R9中的1~2个是由式(i)表示的含硫醚基团,更优选1个是由式(i)表示的含硫醚基团。
在式(I)中,由式(i)表示的1价含硫基团的位置没有特别的限定,由式(i)表示的1价含硫基团优选在式(I)的R6~R9中任一个位置,更优选R6、R9的位置。
在式(I)中,在R1~R9是由式(i)表示的1价含硫基团以外的基团的情况下,表示从氢原子、烃基、芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团。
在R1~R9为烃基的情况下,作为该烃基,可举出脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基等。其中,优选为脂肪族烃基,可举出直链或支链的烷基、直链或支链的烯基、直链或支链的炔基等。没有特别的限定,具体而言,例如,可举出甲基、乙烷-1-基、丙烷-1-基、1-甲基乙烷-1-基、丁烷-1-基、丁烷-2-基、2-甲基丙烷-1-基、2-甲基丙烷-2-基、戊烷-1-基、戊烷-2-基、2-甲基丁烷-1-基、己烷-1-基、2-甲基戊烷-1-基、3-甲基戊烷-1-基、庚烷-1-基、3-乙基戊烷-1-基、2-甲基己烷-基、3-甲基己烷-基、辛烷-1-基、2-甲基庚烷-1-基、3-甲基庚烷-1-基、4-甲基庚烷-1-基、2-乙基己烷-1-基、3-乙基己烷-1-基、1,1,3,3-四甲基丁基壬烷-1-基、3-乙基庚烷-1-基、4-乙基庚烷-1-基、2-甲基辛烷-1-基、3-甲基辛烷-1-基、4-甲基辛烷-1-基、癸烷-1-基、4-丙基庚烷-1-基、3-乙基辛烷-1-基、4-乙基辛烷-1-基、十一烷-1-基、十二烷-1-基、2-甲基十一烷-1-基、2-乙基癸烷-1-基、十三烷-1-基、十四烷-1-基、十五烷-1-基、十六烷-1-基、十七烷-1-基、十八烷-1-基等。其中,优选碳原子数1~8的直链或支链的烷基,更优选碳原子数1~4的直链或支链的烷基。
在R1~R9是从芳香族基团、不饱和基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团的情况下,作为其具体例子,可举出所述[取代基等]栏中列举的基团。在2价基团的情况下,R1~R9中任两个(优选为相邻的两个)一起形成环。
在式(I)中,在5位的R9上具有由式(i)表示的1价含硫基团的情况下,作为由式(i)表示的1价含硫基团以外的基团,优选R6、R7、R8均为氢原子。另外,在R1、R2、R3、R4、R5的组合中,举出下述优选例。
[1]包含一个以上的从碳原子数1~18的烃基(包括包含烯基、炔基的碳原子数2~18的烃基)、羟基、碳原子数6~18的芳香族基团、碳原子数1~18的醚基、碳原子数1~18的烷氧基、碳原子数1~18的酯基、(甲基)丙烯酰氧基和/或碳原子数1~20的聚氧乙烯基、以及氢原子被这些取代基取代或基端被这些取代基断开或碳-碳键被这些取代基断开的碳原子数1~18的烃基中选择的取代基。
[2]在[1]中,取代基是从碳原子数1~10的烃基和羟基中选择的至少一种。
[3]在[2]中,取代基是从碳原子数1~8的烃基和羟基中选择的至少一种。
[4]在[1]~[3]的任一项中,作为取代基的烃基是直链或支链的烷基。
[5]在[4]中,取代基是从甲基、叔丁基和羟基中选择的至少一种。
[6]在[5]中,取代基是从甲基、叔丁基和羟基中选择的至少一种,且羟基为1个以下。
[7]在[1]~[6]的任一项中,取代基的数量为2~4个。
[8]在[1]~[7]的任一项中,在R1~R4的任意位置具有取代基,且除此之外的R1~R5为氢原子。
[9]在[1]~[8]的任一项中,在R1、R2、R4的任意位置具有取代基,且除此之外的R1~R5为氢原子。
[10]在[9]中,R1为羟基,R2为叔丁基,R4为甲基,R3、R5为氢原子。
通过使用本发明的具有含硫醚基团的2-苯基苯并三唑衍生物的树脂成型材料而获得的树脂构件,除了由2-苯基苯并三唑衍生物的相容性带来的树脂的透明性之外,由于紫外线吸收的峰的特性,因此能在抑制黄化的同时吸收长波长区域的波长。具体而言,由于紫外线吸收能力的特性,在不遮挡400~500nm(可见区域)的情况下,即使在UV-A区域中,也能大幅遮挡更长波长的360~400nm附近的紫外线。因此,获得黄色着色得以抑制且外观优异的树脂构件。即,由于其光学特性,因而能够充分吸收250~400(420)nm的波长区域的光。而且,紫外线吸收效果(摩尔吸光系数)高,少量添加就能够充分吸收其波长的光,由于在氯仿溶液中350~390nm的吸收峰的斜率比现有紫外线吸收剂的更大,因此能够抑制树脂构件的黄化。吸收截至400(420)nm为止的宽范围波长区域的有害光,并且抑制作为黄化的重要因素的波长400(420)nm附近以上的光的吸收,为了获得黄化得以抑制且外观优异的树脂构件,100μM氯仿溶液中光的吸收峰优选在350~390nm,更优选在360~380nm,尤其优选在360~375nm。另外,在这些波长区域中的吸收峰,优选为最大吸收波长(λmax)。此外,对其波长峰而言,为了抑制比400nm附近波长更长的光的吸收,最好是长波长侧的吸收光谱更尖锐(斜率的绝对值更大),吸收峰的长波长侧的斜率(将吸收峰与长波长侧的吸收光谱的峰末端连接的直线斜率的绝对值)优选为0.025以上,更优选为0.030以上,进一步优选为0.040以上,尤其优选为0.042以上,特别优选为0.043以上。另外,为了以少量就能高效吸收,上述350~390nm的吸收峰的摩尔吸光系数(最大摩尔吸光系数:ελmax)优选为17000L/(mol·cm)以上,更优选为18000L/(mol·cm)以上,进一步优选为20000L/(mol·cm)以上,尤其优选为21000L/(mol·cm)以上。
在制造由式(I)表示的苯并三唑化合物时,没有特别的限定,可参照后述实施例的公开内容和公知技术。
(树脂成型材料)
本发明的树脂成型材料,包含具有含硫醚基团的2-苯基苯并三唑衍生物和树脂,用作树脂构件、树脂成型物、树脂成型品等的原料,在树脂成型材料的制造、加工以及与其他树脂的加热熔融混炼等加热工序中,紫外线吸收剂的升华少。
本发明的树脂成型材料是用于熔融混炼、挤出成型、注射成型、吹塑成型等的树脂成型材料,没有特别的限定,例如,可举出作为树脂构件、树脂成型物、树脂成型品的原料且赋予紫外线吸收能力的粒料、母料、复合物等。没有特别限定形状,例如,优选为粉状、粒状或圆筒状。
本发明的树脂成型材料,在熔融混炼以制造该材料时或在熔融混炼并成型、加工时,紫外线吸收剂的升华少,因此,不易对成型、加工装置内部造成污染,此外,抑制因紫外线吸收剂的减少而导致的树脂构件的紫外线吸收能力降低,从而能够保持紫外线吸收能力。另外,在透明树脂构件的情况下,抑制其透明性的降低。
对树脂成型材料的树脂没有特别的限定,能够广泛使用以往公知的树脂,可举出热塑性树脂、热固化性树脂等,分别包含具有一种重复单元的聚合物、含有复数个重复单元的共聚物。
在本说明书中,对于热塑性树脂(聚合物和共聚物)以及热固化性树脂(聚合物和共聚物)的用语而言,在以下列举的各个种类的该树脂中,除了该树脂的通常用语的意义下的原本的重复单元之外,还允许相对于该树脂的总量含有20重量%以下、优选15重量%以下、更优选10重量%以下、进一步优选5重量%以下、尤其优选2重量%以下的其他重复单元。另外,是这样的该树脂与其他树脂的混合物,其他树脂的含量相对于混合物的总量为20重量%以下,优选为15重量%以下,更优选为10重量%以下,进一步优选为5重量%以下,尤其优选为2重量%以下。
作为热塑性树脂,没有特别的限定,例如,作为聚合物,可举出(甲基)丙烯酸系树脂、烯烃系树脂、苯乙烯系树脂、酯系树脂、醚系树脂、氯乙烯系树脂、氟系树脂、乙烯基系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚马来酰亚胺系树脂、聚乙烯吡咯烷酮系树脂、聚氨基甲酸酯系树脂、聚砜系树脂、聚苯硫醚系树脂、环烯烃系树脂;作为共聚物,可举出丁二烯-苯乙烯系共聚物、丙烯腈-苯乙烯系共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系共聚物、苯乙烯-异戊二烯系共聚物、苯乙烯-丙烯酸系共聚物、氯乙烯-偏二氯乙烯-丙烯腈系共聚物等。
作为热塑性树脂的聚合物,没有特别的限定,例如,可举出如下。
作为(甲基)丙烯酸系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯、聚(甲基)丙烯酸丁酯、聚(甲基)丙烯腈等。
作为烯烃系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚(2、3-二甲基丁二烯)、聚环己二烯、聚环戊二烯、聚二环戊二烯、聚氯丁二烯、聚降冰片烯、环状烯烃系高分子等。
作为苯乙烯系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚苯乙烯等。
作为酯系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚己内酯、聚乙二醇丁二酸酯、聚乳酸、聚苹果酸、聚乙醇酸等。
作为醚系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚缩醛、聚苯醚、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚醚醚酮酮、聚醚砜、聚醚酰亚胺等。
作为氯乙烯系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等。
作为氟系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯等。
作为乙烯基系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯磺酸及其盐等。
作为聚碳酸酯系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚碳酸酯等。
作为聚酰胺系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚酰胺、尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12等。
作为聚酰亚胺系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚酰亚胺等。
作为聚酰胺酰亚胺系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚酰胺酰亚胺等。
作为聚马来酰亚胺系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚马来酰亚胺、聚N-苯基马来酰亚胺等。
作为聚乙烯吡咯烷酮系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚乙烯吡咯烷酮等。
作为聚氨基甲酸酯系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚氨基甲酸酯等。
作为聚砜系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚砜等。
作为聚苯硫醚系树脂,没有特别的限定,例如,可举出聚苯硫醚树脂等。
作为环烯烃系树脂,没有特别的限定,例如,可举出环烯烃聚合物等。
作为热塑性树脂的共聚物,可举出包含复数个上述举出的聚合物的原料单体的物质,没有特别的限定,例如,可举出如下。
作为丁二烯-苯乙烯系共聚物,没有特别的限定,例如,可举出丁二烯-苯乙烯共聚物等。
作为丙烯腈-苯乙烯系共聚物,没有特别的限定,例如,可举出丙烯腈-苯乙烯共聚物等。
作为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系共聚物,没有特别的限定,例如,可举出丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等。
作为苯乙烯-异戊二烯系共聚物,没有特别的限定,例如,可举出苯乙烯-异戊二烯共聚物等。
作为苯乙烯-丙烯酸系共聚物,没有特别的限定,例如,可举出苯乙烯-丙烯酸共聚物等。
作为氯乙烯-偏二氯乙烯-丙烯腈系共聚物,没有特别的限定,例如,可举出氯乙烯-偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物等。
作为热固化性树脂,没有特别的限定,例如,作为聚合物,可举出酚醛系树脂、脲系树脂、三聚氰胺系树脂、不饱和聚酯系树脂、醇酸系树脂、环氧系树脂、环硫系树脂;作为共聚物,可举出丙烯酸三聚氰胺系树脂、丙烯酸氨基甲酸酯系树脂等。
作为热固化性树脂的聚合物,没有特别的限定,例如,可举出如下。
作为酚醛系树脂,没有特别的限定,例如,可举出酚醛树脂等。
作为脲系树脂,没有特别的限定,例如,可举出脲树脂等。
作为三聚氰胺系树脂,没有特别的限定,例如,可举出三聚氰胺树脂等。
作为不饱和聚酯系树脂,没有特别的限定,例如,可举出不饱和聚酯树脂等。
作为醇酸系树脂,没有特别的限定,例如,可举出醇酸树脂等。
作为环氧系树脂,没有特别的限定,例如,可举出环氧树脂等。
作为环硫系树脂,没有特别的限定,例如,可举出环硫树脂等。
作为热固化性树脂的共聚物,没有特别的限定,例如,可举出如下。
作为丙烯酸三聚氰胺系树脂,没有特别的限定,例如,可举出丙烯酸三聚氰胺树脂等。
作为丙烯酸氨基甲酸酯系树脂,没有特别的限定,例如,可举出丙烯酸氨基甲酸酯树脂等。
上述树脂中,优选热塑性树脂,没有特别的限定,例如,可举出上述记载的树脂等。
其中,优选为苯乙烯系树脂(聚苯乙烯)、醚系树脂(聚缩醛)、(甲基)丙烯酸系树脂(丙烯酸树脂)、环烯烃系树脂(环烯烃聚合物)、聚碳酸酯系树脂(聚碳酸酯)、聚苯硫醚系树脂、聚酰胺系树脂(聚酰胺)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系共聚物(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂)、酯系树脂(聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂),更优选为苯乙烯系树脂(聚苯乙烯)、(甲基)丙烯酸系树脂((甲基)丙烯酸树脂)、环烯烃系树脂(环烯烃聚合物)、聚碳酸酯系树脂(聚碳酸酯)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系共聚物(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂)、酯系树脂(聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂),进一步优选为苯乙烯系树脂(聚苯乙烯)、(甲基)丙烯酸系树脂(丙烯酸树脂)、环烯烃系树脂(环烯烃聚合物)、聚碳酸酯系树脂(聚碳酸酯),尤其优选为苯乙烯系树脂(聚苯乙烯)、(甲基)丙烯酸系树脂(丙烯酸树脂)、环烯烃系树脂(环烯烃聚合物)。
需要说明的是,没有特别的限定,例如,可以添加红外线吸收剂、紫外线吸收剂、高折射率剂、防氧化剂、光稳定剂、阻燃剂、增塑剂等通常的树脂成型中使用的添加剂。
关于熔融状态下的制造,没有特别的限定,能够使用混炼机,能够使用用挤出机进行熔融混炼或使捏合机进行熔融混炼等。关于使用挤出机进行的熔融混炼,没有特别的限定,例如,能够使用一台以上的单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、四螺杆挤出机等多螺杆挤出机、双螺杆单螺杆复合挤出机等挤出机。
将本发明的树脂成型材料熔融混炼来成型成树脂构件、树脂成型物、树脂成型品的方法,没有特别的限定,只要是在树脂的熔融温度以上的加热条件下,将紫外线吸收剂与树脂混合的方法即可,没有特别的限定,例如,可举出注射成型法、挤出成型法、压延成型法、吹塑成型法、压缩成型法等。在成型成膜状的树脂构件的情况下,在使用挤出机的情况下,能够通过使用挤出机进行膜化的方法,或者通过使用挤出机制作原材料(原反),然后以单轴或双轴将原材料进行拉伸成膜的方法,来制造树脂构件。
由于本发明的树脂成型材料使用低升华性的紫外线吸收剂,因此,在加热条件下将紫外线吸收剂与树脂等进行熔融混炼以获得树脂形成材料的工序(一次加工)中,以及将包含本发明的紫外线吸收剂的树脂成型材料进行加热熔融混炼、或将该树脂成型材料与其他树脂等进行加热熔融混炼,以获得树脂构件、树脂成型物、树脂成型品的工序(二次加工)中,或者在将本发明的树脂成型材料加热加工成构件、成型物、成型品的工序中,从不污染设备的方面考虑是有用的。另外,本发明的树脂成型材料使用低升华性的紫外线吸收剂,即使在需要200℃以上高温的树脂加工、成型工序的情况下,也能抑制紫外线吸收剂的损耗率,并显现且保持紫外线吸收能力。
在本发明的树脂成型材料中,具有含硫醚基团的2-苯基苯并三唑衍生物的含量,没有特别的限定。可以设为与现有树脂成型材料中的紫外线吸收剂含量同样的范围。例如,相对于树脂成型材料的总量,可以为0.4质量%以上,可以为10质量%以上,可以为30质量%以上。另外,可以为70质量%以下,可以为50质量%以下。
实施例
以下,通过实施例更详细说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。
1.紫外线吸收剂的合成
<合成例1>化合物1的合成
将2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(50.0g,0.158mol)、辛硫醇(46.3g,0.316mol)、碳酸钾(48.1g,0.348mol)和碘化钾(1.8g,0.011mol)在DMF125g中以125℃反应12小时。在反应结束后,调节pH之后,进行过滤、甲醇洗涤、水洗,并进行重结晶,由此获得化合物1。
FT-IR(KBr):2956cm-1:O-H伸缩振动;1445,1392cm-1:三唑环伸缩振动;662cm-1:C-S伸缩振动。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ0.89(t,3H,CH 3(CH2)7-S),1.33(m,8H,CH3(CH 2)4(CH2)3-S),1.49(m,11H,-Ph-OH-CH3-C(CH 3)3,CH3(CH2)4CH2(CH2)2-S),1.73(quin,2H,CH3(CH2)5CH 2CH2-S),2.38(s,3H,-Ph-OH-CH 3-C(CH3)3),3.02(t,2H,CH3(CH2)5CH2CH 2-S),7.16(s,1H),7.36(d,1H),7.69(s,1H),7.78(d,1H),8.04(s,1H),(insg.5arom.CH),11.62(s,1H,-Ph-OH-CH3-C(CH3)3)。
13C-NMR(CDCl3,400MHz):δ14.0(CH3(CH2)7-S),20.9(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),22.6(CH3 CH2(CH2)5CH2-S),28.7(CH3CH2(CH2)4CH2CH2-S),29.5(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),31.8(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),33.8(CH3(CH2)5 CH2CH2-S),35.4(CH3(CH2)5CH2 CH2-S),113.6,117.5,119.3,128.7,129.2(CHarom),125.4,141.2,143.4(C arom),128.3(C arom-CH3),138.0(C arom-S),139.1(C arom-C(CH3)3),146.7(C arom-OH)。
<合成例2>化合物2的合成
将2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(25.0g,79.2mmol)、苯硫醇(17.4g,158.3mmol)、碳酸钾(24.1g,174.2mmol)和碘化钾(0.9g,5.5mmol)在DMF62.5g中以125℃反应12小时。在反应结束后,调节pH之后,进行过滤、甲醇洗涤、水洗,并进行重结晶、柱纯化,由此获得化合物2。
FT-IR(KBr):3000cm-1:O-H伸缩振动;1445,1390cm-1:三唑环伸缩振动;665cm-1:C-S伸缩振动。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ1.48(s,9H,-Ph-OH-CH3-C(CH 3)3),2.37(s,3H,-Ph-OH-CH 3-C(CH3)3),7.16(s,1H),7.38(d,4H),7.48(s,2H),7.68(s,1H),7.83(d,1H),8.03(d,1H),(insg.10arom.CH),11.55(s,1H,-Ph-OH-CH3-C(CH3)3)。
13C-NMR(CDCl3,400MHz):δ20.9(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),29.5(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),35.4(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),116.8,118.0,119.3,128.3,128.8,129.6,132.7(CHarom),125.5,141.2,143.2(Carom),129.8(C arom-CH3),139.2(C arom-S),139.2(S-C arom),139.2(C arom-C(CH3)3),146.7(C arom-OH)。
<合成例3>化合物3的合成
将2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(25.0g,79.2mmol)、对甲苯硫醇(19.7g,158.3mmol)、碳酸钾(24.1g,174.2mmol)和碘化钾(0.92g,5.54mmol),在DMF62.5g中于125℃反应12小时。在反应结束后,通过调节pH之后,进行过滤、甲醇洗涤、水洗,并重结晶、柱纯化获得化合物3。
FT-IR(KBr):3000cm-1:O-H伸缩振动;1444,1389cm-1:三唑环伸缩振动;667cm-1:C-S伸缩振动。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ1.48(s,9H,-Ph-OH-CH3-C(CH 3)3),2.37(s,3H,-Ph-OH-CH 3-C(CH3)3),2.40(s,3H,CH 3-Ph-S-),7.16(s,1H),7.23(s,2H),7.32(d,1H),7.43(s,2H),7.56(s,1H),7.81(d,1H),8.02(d,1H),(insg.9arom.CH),11.56(s,1H,-Ph-OH-CH3-C(CH3)3)。
13C-NMR(CDCl3,400MHz):δ20.9(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),21.2(CH3-Ph-S-),29.5(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),35.4(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),115.3,117.8,119.3,128.7,129.3,130.5,133.7(CHarom),125.4,141.2,143.4(Carom),128.3(C arom-CH3),138.9(C arom-S),138.7(S-C arom),139.1(C arom-C(CH3)3),146.7(C arom-OH)。
<合成例4>化合物4的合成
将2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(25.0g,79.2mmol)、4-异丙基苯硫醇(24.1g,158.3mmol)、碳酸钾(24.1g,174.2mmol)和碘化钾(0.92g,5.54mmol)在DMF62.5g中以125℃反应12小时。在反应结束后,调节pH之后,进行过滤、甲醇洗涤、水洗,并进行重结晶、柱纯化,由此获得化合物4。
FT-IR(KBr):3000cm-1:O-H伸缩振动;1446,1389cm-1:三唑环伸缩振动;666cm-1:C-S伸缩振动。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ1.30(d,6H,(CH 3)2CH-Ph-S-),1.48(s,9H,-Ph-OH-CH3-C(CH 3)3),2.37(s,3H,-Ph-OH-CH 3-C(CH3)3),2.95(m,1H,(CH3)2CH-Ph-S-),7.16(s,1H),7.28(s,2H),7.36(d,1H),7.45(s,2H),7.57(s,1H),7.81(d,1H),8.02(d,1H),(insg.9arom.CH),11.58(s,1H,-Ph-OH-CH3-C(CH3)3)。
13C-NMR(CDCl3,400MHz):δ20.9(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),23.9((CH3)2CH-Ph-S-),29.5(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),33.9((CH3)2 CH-Ph-S-),35.4(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),115.3,117.8,119.3,127.9,128.7,129.2,129.6,133.6(CHarom),125.4,141.4,143.3(Carom),128.3(C arom-CH3),138.5(C arom-S),138.5(S-C arom),139.1(C arom-C(CH3)3),146.7(C arom-OH),149.7(Carom-CH)。
<合成例5>化合物5的合成
将2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(25.0g,79.2mmol)、4-叔丁基苯硫醇(26.3g,158.3mmol)、碳酸钾(24.1g,174.2mmol)和碘化钾(0.9g,5.5mmol)在DMF62.5g中以125℃反应12小时。在反应结束后,调节pH之后,进行过滤、甲醇洗涤、水洗,并进行重结晶、柱纯化,由此获得化合物5。
FT-IR(KBr):3000cm-1:O-H伸缩振动;1444,1390cm-1:三唑环伸缩振动;668cm-1:C-S伸缩振动。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ1.36(s,9H,-S-Ph-C(CH 3)3),1.48(s,9H,-Ph-OH-CH3-C(CH 3)3),2.37(s,3H,-Ph-OH-CH 3-C(CH3)3),7.16(s,1H),7.35(d,1H),7.44(s,4H),7.59(s,1H),7.81(d,1H),8.02(d,1H),(insg.9arom.CH),11.58(s,1H,-Ph-OH-CH3-C(CH3)3)。
13C-NMR(CDCl3,400MHz):δ20.9(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),29.5(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),31.3(-S-Ph-C(CH3)3),34.8(-S-Ph-C(CH3)3),35.4(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),115.4,117.8,119.3,126.8,128.8,129.2,133.2(CHarom),125.4,141.5,143.3(Carom),128.3(C arom-CH3),138.5(C arom-S),138.5(S-C arom),139.1,152.0(C arom-C(CH3)3),146.7(C arom-OH)。
<合成例6>化合物6的合成
将2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(18.82g,59.6mmol)、6-巯基-1-己醇(12.00g,89.4mmol)、碳酸钾(18.21g,131.1mmol)和碘化钾(0.69g,4.17mmol)在DMF60mL中以135~140℃进行10小时加热搅拌。在反应结束后,进行pH调节、过滤、甲醇洗涤,并进行重结晶、柱纯化,由此获得化合物6。
FT-IR(KBr):2956cm-1:O-H伸缩振动;1445,1392cm-1:三唑环伸缩振动;662cm-1:C-S伸缩振动。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ1.49(m,17H,-Ph-OH-CH3-C(CH 3)3,HOCH2(CH 2)3CH2CH2-S),1.78(quin,2H,HO(CH2)4CH 2CH2-S),2.38(s,3H,-Ph-OH-CH 3-C(CH3)3),3.03(t,2H,HO(CH2)5CH 2-S),3.65(t,2H,HOCH 2(CH2)5-S),7.16(s,1H),7.37(d,1H),7.70(s,1H),7.78(d,1H),8.04(s,1H),(insg.5arom.CH),11.58(s,1H,-Ph-OH-CH3-C(CH3)3)。
13C-NMR(CDCl3,400MHz):δ20.9(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),25.3(HO(CH2)3 CH2(CH2)2-S),28.7(HOCH2(CH2)2(CH2)3-S),29.5(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),32.6(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),33.2(HO(CH2)4 CH2CH2-S),35.4(HO(CH2)5 CH2-S),62.8(HOCH2(CH2)5-S),113.8,117.6,119.3,128.6,129.3(CHarom),125.4,141.2,143.4(C arom),128.3(C arom-CH3),137.8(C arom-S),139.1(C arom-C(CH3)3),146.7(C arom-OH)。
<合成例7>化合物7的合成
将2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(25.0g,79.2mmol)、4-羟基苯硫醇(20.0g,158.3mmol)、碳酸钾(24.1g,174.2mmol)和碘化钾(0.92g,5.54mmol)在DMF66mL中以125℃反应12小时。在反应结束后,调节pH之后,进行过滤、甲醇洗涤、水洗,并进行重结晶、柱纯化,由此获得作为淡黄色固体的中间体1。
将中间体1(0.40g,0.99mmol)、氯乙酰(0.16g,1.97mmol)和三乙胺(0.17g,2.18mmol)在二氯甲烷30mL中以室温搅拌18小时。在反应结束后,添加水、氯仿进行酸处理、水洗,并蒸发有机层获得粗产物。将这样获得的粗产物进行柱纯化和重结晶,由此获得化合物7。
FT-IR(KBr):2968cm-1:O-H伸缩振动;1762cm-1:C=O伸缩振动;1448,1367cm-1:三唑环伸缩振动。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ1.48(s,9H,-Ph-OH-CH3-C(CH 3)3),2.32(s,3H,CH 3-C=O-O-),2.37(s,3H,-Ph-OH-CH 3-C(CH3)3),7.12(d,2H),7.17(s,1H),7.35(d,1H),7.48(d,2H),7.70(s,1H),7.82(d,1H),8.04(s,1H),(insg.9arom.CH),11.54(s,1H,-Ph-OH-CH3-C(CH3)3)。
13C-NMR(CDCl3,400MHz):δ20.9(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),21.1(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),29.5(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),35.4(CH3-C(=O)-O-),116.9,118.1,119.4,122.9,128.9,129.7,133.9(CHarom),125.4,141.7,143.2(C arom),128.3(Carom-CH3),130.9(C arom-S),137.1(C arom-S),139.2(C arom-C(CH3)3),146.7(C arom-OH),150.8(C arom-O-),169.1(CH3-C(=O)-O-)。
<合成例8>化合物8的合成
将上述中间体1(0.40g,0.99mmol)、氯化苯甲酰(0.28g,1.97mmol)和三乙胺(0.17g,2.18mmol)在二氯甲烷30mL中以室温搅拌18小时。在反应结束后,添加水、氯仿进行酸处理、水洗,并蒸发有机层获得粗产物。将这样获得的粗产物进行柱纯化和重结晶,由此获得作为淡黄色固体的化合物8。物性值如下。
FT-IR(KBr):2962cm-1:O-H伸缩振动;1738cm-1:C=O伸缩振动;1487,1355cm-1:三唑环伸缩振动。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ1.49(s,9H,-Ph-OH-CH3-C(CH 3)3),2.37(s,3H,-Ph-OH-CH 3-C(CH3)3),7.16(s,2H),7.25(d,2H),7.36(d,1H),7.50~7.56(m,4H),7.63(t,1H),7.72(s,1H),8.04(s,1H),8.20(d,1H),(insg.14arom.CH),11.56(s,1H,-Ph-OH-CH3-C(CH3)3)。
13C-NMR(CDCl3,400MHz):δ20.9(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),29.5(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),35.4(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),116.9,118.1,119.4,123.1,128.7,128.9,129.7,130.2,133.8,134.0(CHarom),125.4,141.7,143.2(C arom),128.3(Carom-CH3),129.3(C arom-C(=O)-O-Ph),131.0(C arom-S),137.1(C arom-S),139.2(C arom-C(CH3)3),146.8(C arom-OH),151.1(Ph-C(=O)-O-C arom),164.9(Ph-C(=O)-O-)。
<合成例9>化合物9的合成
将2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(3.15g,9.97mmol)、4-乙酰胺苯硫醇(2.50g,14.96mmol)、碳酸钾(3.03g,21.94mmol)和碘化钾(0.12g,0.7mmol)在DMF30g中以135℃反应12小时。在反应结束后,进行pH调节、过滤、水洗,并进行几次重结晶,由此获得作为淡黄色固体的化合物9。物性值如下。
FT-IR(KBr):2963cm-1:O-H伸缩振动;1653cm-1:C=O伸缩振动;1445,1396cm-1:三唑环伸缩振动。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ1.48(s,9H,-Ph-OH-CH3-C(CH 3)3),2.21(s,3H,CH 3-C=O-NH-),2.37(s,3H,-Ph-OH-CH 3-C(CH3)3),7.17(s,1H),7.31(d,1H),7.48(d,2H),7.56(d,3H),7.79(d,1H),8.02(s,1H),(insg.9arom.CH),11.54(s,1H,-Ph-OH-CH3-C(CH3)3)。
13C-NMR(CDCl3,400MHz):δ20.9(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),24.7(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),29.5(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),35.4(CH3-C(=O)-NH-),115.6,117.9,119.3,120.7,127.9,128.8,134.5(CHarom),125.4,141.5,143.2(C arom),128.3(Carom-CH3),129.1(C arom-S),138.4(C arom-S),138.2(C arom-NH),139.2(C arom-C(CH3)3),146.7(C arom-OH),168.3(CH3-C(=O)-NH-)。
<合成例10>化合物10的合成
将2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(32.3g,0.102mol)、环己硫醇(23.8g,0.205mol)、碳酸钾(31.1g,0.225mol)和碘化钾(1.2g,0.007mol)在DMF100g中以125℃反应12小时。在反应结束后,进行pH调节、过滤、甲醇洗涤、水洗,并进行重结晶,由此获得化合物10。
FT-IR(KBr):2930cm-1:O-H伸缩振动;1450,1391cm-1:三唑环伸缩振动;667cm-1:C-S伸缩振动。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ1.40(m,4H,CH2(CH 2)2(CH2)2CH-S),1.49(S,9H,-Ph-OH-CH3-C(CH 3)3),1.54(m,2H,CH 2(CH2)2(CH2)2CH-S),1.83(m,2H,CH2(CH2)2CH2CH 2CH-S),2.06(m,2H,CH2(CH2)2CH 2CH2CH-S),2.38(s,3H,-Ph-OH-CH 3-C(CH3)3),3.29(m,1H,CH2CH2CH2CH-S),7.17(s,1H),7.43(d,1H),7.80(s,1H),7.84(d,1H),8.06(d,1H),(insg.5arom.CH),11.62(s,1H,-Ph-OH-CH3-C(CH3)3)。
13C-NMR(CDCl3,400MHz):δ20.9(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),25.7(CH2(CH2)2(CH2)2CH-S),26.0(CH2(CH2)2(CH2)2CH-S),29.5(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),33.1(CH2(CH2)2(CH2)2CH-S),35.4(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),46.3(CH2(CH2)2(CH2)2 CH-S),117.2,117.5,119.3,128.3,128.8(CHarom),141.5,143.2(C arom),125.4(C arom-N),131.2(C arom-CH3),136.1(C arom-S),139.1(C arom-C(CH3)3),146.7(C arom-OH)。
<合成例11>化合物11的合成
将2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(20.0g,63.3mmol)、苄硫醇(15.7g,126.6mmol)、碳酸钾(19.3g,139.4mmol)和碘化钾(0.74g,4.5mmol)在DMF50.0g中以125℃反应9小时。在反应结束后,调节pH之后,进行过滤、甲醇洗涤、水洗,并进行重结晶,由此获得化合物11。
FT-IR(KBr):2960cm-1:O-H伸缩振动;1441,1392cm-1:三唑环伸缩振动;664cm-1:C-S伸缩振动。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ1.49(s,9H,-Ph-OH-CH3-C(CH 3)3),2.38(s,3H,-Ph-OH-CH 3-C(CH3)3),4.24(s,2H,Ph-CH 2-S-),7.16(s,1H),7.26~7.38(m,6H),7.72(s,1H),7.80(d,1H),8.04(d,1H),(insg.10arom.CH),11.58(s,1H,-Ph-OH-CH3-C(CH3)3)。
13C-NMR(CDCl3,400MHz):δ20.9(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),29.5(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),35.4(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),38.6(Ph-CH2-S-),115.4,117.6,119.3,128.7,128.8,128.8,129.7,137.0(CHarom),125.4,141.4,143.4(C arom),128.3(C arom-CH3),136.5(C aromCH2-S-),138.7(S-C arom),139.1(C arom-C(CH3)3),146.7(C arom-OH)。
<合成例12>化合物12的合成
将上述化合物6(0.50g,1.21mmol)、氯乙酰(0.18g,0.18mmol)和三乙胺(0.19g,2.46mmol)在二氯甲烷15mL中以室温搅拌18小时。在反应结束后,添加水、氯仿进行酸处理、水洗,并蒸发有机层获得粗产物。将这样获得的粗产物进行柱纯化和重结晶,由此获得作为淡黄色固体的化合物12。物性值如下。
FT-IR(KBr):3011cm-1:O-H伸缩振动;1744cm-1:C=O伸缩振动;1448,1361cm-1:三唑环伸缩振动。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ1.49(s,9H,-Ph-OH-CH3-C(CH 3)3),2.05(s,3H,CH 3-C=O-O-),2.39(s,3H,-Ph-OH-CH 3-C(CH3)3),3.28(t,2H,-C=O-O-CH2CH 2-S),4.33(t,2H,-C=O-O-CH 2CH2-S),7.18(d,2H),7.74(s,1H),7.83(d,1H),7.87(s,1H),8.06(s,1H),(insg.5arom.CH),11.62(s,1H,-Ph-OH-CH3-C(CH3)3)。
13C-NMR(CDCl3,400MHz):δ20.8(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),20.9(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),29.6(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),32.2(-C=O-O-CH2 CH2-S),35.4(CH3-C(=O)-O-),62.5(-C=O-O-CH2CH2-S),115.8,118.0,119.4,128.4,135.8(CHarom),125.4,141.6,143.3(C arom),128.9(Carom-CH3),129.7(C arom-S),139.2(C arom-C(CH3)3),146.8(C arom-OH),170.7(CH3-C=O-O-)。
<合成例13>化合物13的合成
将2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(18.82g,59.6mmol)、2-巯基乙醇(6.98g,89.4mmol)、碳酸钾(18.21g,131.1mmol)和碘化钾(0.69g,4.17mmol)在DMF60mL中以135~140℃进行10小时加热搅拌。在反应结束后,进行pH调节、过滤、甲醇洗涤,并进行重结晶,由此获得作为淡黄色固体的中间体2。
将中间体2(2.00g,5.59mmol)、氯化苯甲酰(1.18g,8.39mmol)和三乙胺(0.89g,11.19mmol)在二氯甲烷30mL中以室温搅拌18小时。在反应结束后,添加水、氯仿进行酸处理、水洗,并蒸发有机层获得粗产物。将这样获得的粗产物进行柱纯化和重结晶,由此获得作为淡黄色固体的化合物13。物性值如下。
FT-IR(KBr):2963cm-1:O-H伸缩振动;1719cm-1:C=O伸缩振动;1449,1357cm-1:三唑环伸缩振动。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ1.50(s,9H,-Ph-OH-CH3-C(CH 3)3),2.39(s,3H,-Ph-OH-CH 3-C(CH3)3),3.41(t,2H,-C=O-O-CH2CH 2-S),4.59(t,2H,-C=O-O-CH 2CH2-S)7.19(s,1H),7.38(t,2H),7.45(d,1H),7.50(t,1H),7.81(d,1H),7.91~7.96(m,3H),8.05(s,1H),(insg.10arom.CH),11.54(s,1H,-Ph-OH-CH3-C(CH3)3)。
13C-NMR(CDCl3,400MHz):δ20.9(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),29.6(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),32.5(-C=O-O-CH2 CH2-S),35.4(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),63.4(-C=O-O-CH2CH2-S)116.3,118.0,119.4,128.3,128.9,129.8,133.1,135.8(CHarom),125.4,141.6,143.3(C arom),128.3(Carom-CH3),129.7(C arom-S),139.2(C arom-C(CH3)3),146.8(C arom-OH),166.3(Ph-C(=O)-O-)。
<合成例14>化合物14的合成
将2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(5.00g,15.8mmol)、4-氨基苯硫醇(2.97g,23.8mmol)、碳酸钾(4.81g,34.8mmol)和碘化钾(0.18g,1.11mmol)在DMF30g中以135℃反应3小时。在反应结束后,调节pH之后,进行过滤、水洗、甲醇洗涤,并进行重结晶,由此获得作为淡黄色固体的中间体3。
将中间体3(0.50g,1.24mmol)和氯化苯甲酰(0.26g,1.86mmol)在二氯甲烷10mL中以室温搅拌18小时。在反应结束后,通过向反应溶液中添加甲醇,并将析出物过滤而获得黄色的粗产物。将这样获得的粗产物通过重结晶获得作为淡黄色固体的化合物14。物性值如下。
FT-IR(KBr):2955m-1:O-H伸缩振动;1654cm-1:C=O伸缩振动;1449,1396cm-1:三唑环伸缩振动。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ1.48(s,9H,-Ph-OH-CH3-C(CH 3)3),2.37(s,3H,-Ph-OH-CH 3-C(CH3)3),7.90(m,1H,Ph-C(=O)NH-),7.16(s,1H),7.33(d,1H),7.50-7.57(m,5H),7.63(s,1H),7.73(d,2H),7.82(d,1H),7.90(m,2H),8.04(s,1H),(insg.14arom.CH),11.55(s,1H,-Ph-OH-CH3-C(CH3)3)。
13C-NMR(CDCl3,400MHz):δ20.9(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),29.5(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),35.4(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),115.8,118.0,119.3,121.1,127.0,128.4,128.9,132.1,134.5(CHarom),125.4,141.5,143.2(C arom),128.3(Carom-CH3),128.8(C arom-C(=O)NH-),129.2(C arom-S),138.1(C arom-S),138.5(Ph-C(=O)NH-C arom),139.2(C arom-C(CH3)3),146.8(C arom-OH),165.7(Ph-C(=O)NH-)。
<合成例15>化合物15的合成
将中间体3(1.00g,2.47mmol)和异氰酸乙酯(1.18g,16.54mmol)在DMF20mL中以100℃进行16小时加热搅拌。在反应结束后,通过添加甲苯和水进行水洗、并减压蒸馏除去有机层,从而获得黄色的固体。将这样获得的粗产物进行柱纯化、重结晶,由此合成浅黄色的固体化合物15。物性值如下。
FT-IR(KBr):2968cm-1:O-H伸缩振动;1639cm-1:C=O伸缩振动;1436,1392cm-1:三唑环伸缩振动。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ1.13(t,3H,CH 3CH2-NH-C(=O)NH-),1.41(s,9H,-Ph-OH-CH3-C(CH 3)3),2.30(m,3H,-Ph-OH-CH 3-C(CH3)3),3.26(quin,2H,CH3CH 2-NH-C(=O)NH-),4.63(m,1H,CH3CH2-NHC(=O)NH-),6.31(m,1H,CH3CH2-NHC(=O)NH-),7.08(s,1H),7.23(d,1H),7.30(d,2H),7.38(m,2H),7.49(d,1H),7.71(s,1H),7.95(s,1H),(insg.9arom.CH),11.47(s,1H,-Ph-OH-CH3-C(CH3)3)。
13C-NMR(CDCl3,400MHz):δ14.1(CH3CH2-HNC(=O)NH-),20.9(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),29.5(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),35.4(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),35.4(CH3 CH2-HNC(=O)NH-),115.3,117.9,119.3,121.1,126.2,128.8,134.9(CHarom),125.3,141.4,143.2(C arom),128.3(Carom-CH3),128.9(C arom-S),138.7(C arom-S),139.1(C arom-C(CH3)3),139.1(C arom-NH),146.7(C arom-OH),154.8(CH3CH2-HNC(=O)NH-)。
<合成例16>化合物16的合成
将中间体3(1.00g,2.47mmol)和异氰酸苯酯(0.31g,2.60mmol)在DMF20mL中以100℃进行8小时加热搅拌。在反应结束后,通过添加水并将析出的晶体过滤,从而获得黄色的固体。将这样获得的粗产物进行柱纯化、重结晶,由此合成浅黄色的固体化合物16。物性值如下。
FT-IR(KBr):2961cm-1:O-H伸缩振动;1659cm-1:C=O伸缩振动;1444,1396cm-1:三唑环伸缩振动。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ1.48(s,9H,-Ph-OH-CH3-C(CH 3)3),2.36(s,3H,-Ph-OH-CH 3-C(CH3)3),6.60(m,1H,-Ph-NHC(=O)NH-),6.73(m,1H,-Ph-NHC(=O)NH-),7.16(m,2H),7.32(d,1H),7.38(m,4H),7.44(m,4H),7.57(s,1H),7.80(d,1H),8.02(s,1H),(insg.14arom.CH),11.55(s,1H,-Ph-OH-CH3-C(CH3)3)。
13C-NMR(CDCl3,400MHz):δ20.9(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),29.5(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),35.4(-Ph-OH-CH3-C(CH3)3),115.5,117.9,119.3,121.1,121.9,128.8,129.0,129.7,129.6,134.7(CHarom),125.0,141.5,143.2(C arom),128.3(Carom-CH3),125.4(Ph-S-C arom),127.2(C arom-S-Ph),139.1(C arom-C(CH3)3),137.5(Ph-HN-C(=O)-NH-C arom),138.4(C arom-HN-C(=O)-NH-Ph),146.7(C arom-OH),152.7(-HN-C(=O)-NH-)。
化合物17使用东京化成工业株式会社制的试剂。
化合物18~21通过日本特开平9-95658中记载的方法来获得。
2.紫外吸收剂的光学特性
将化合物1~17用氯仿溶解至100μM,收纳于10mm石英池,使用紫外可见分光光度计(日本分光社制,V-550)测定吸收光谱(图1~4)。
位于350~390nm的波长区域的吸收峰的长波长侧斜率的绝对值,是将各化合物的吸收峰中长波长侧的吸收光谱与基线(400~500nm的吸收光谱的斜率为0的线)的交点作为峰末端(例:图1),并由下述式求出的(表1A、1B)。
|位于350~390nm的波长区域的吸收峰的长波长侧斜率|=|(峰末端的吸光度-位于350~390nm的波长区域的吸收峰的吸光度)/(峰末端的吸收波长-位于350~390nm的波长区域的吸收峰的波长)|
另外,摩尔吸光系数是通过读取350~390nm的波长区域的吸收峰(最大吸收波长:λmax)的吸光度,并由下述式求出的(表1A、1B)。
摩尔吸光系数:εmax(L/(mol·cm)=A:吸光度/[c:摩尔浓度(mol/L)×l:池的光路长(cm)]
与作为通常的长波长吸收型紫外线吸收剂的化合物17相比,化合物1~16均在360~375nm处具有最大吸收波长的吸收峰,长波长区域的紫外线吸收能力优异,吸收峰的长波长侧斜率的绝对值为0.030以上,尤其是化合物2、4、5、6、7、8、9、12、13、14、15、16的斜率为0.040以上,此外,化合物4、5、6、14、15、16的斜率为0.042以上,表明了对树脂成型材料、树脂构件的黄化抑制效果高。
确认了化合物1~16的化合物的摩尔吸光系数为20000L/(mol·cm)以上,与化合物17相比,少量就能高效地吸收长波长区域的紫外线,并且黄化抑制效果高。
3.紫外线吸收剂的升华性评价A
分别将0.01g化合物1~17置于18mm×18mm的载玻片上。将该载玻片设置在熔点测定装置上,将玻璃管置于载玻片的两侧,此外,在其上放置18mm×18mm的盖玻片(上部盖玻片),以确保载玻片与盖玻片之间具有2~3mm的空间,并将其用作升华性评价的测定样品。
将该测定样品以约10℃/min升温至260℃,在各温度条件下观察上部盖玻片上化合物的附着,并如下所述地评价。
○:无升华性(上部盖玻片上无晶体析出)
×:有升华性(上部盖玻片上晶体析出)
表2A、2B示出升华性评价结果。对于作为现有紫外线吸收剂的化合物17,在180℃时晶体附着于上部盖玻片。对附着的化合物进行NMR测定,结果是与化合物17相同的谱图且结构没有变化,确认了化合物17的升华性。另一方面,对于化合物1~16,即使在260℃的高温条件下,盖玻片上也没有晶体附着,未发现升华性。由这些结果表明,实施例的含有硫醚基的紫外线吸收剂具有在树脂的一、二次加工以及此后的热加工中抑制因升华导致的装置内部污染的效果,以及成型材料的光学特性的保持性高。
4.紫外线吸收剂的升华性评价B
使用TG/DTA在空气中将化合物1~21从室温以5℃/min进行升温,并在210℃保持30分钟,通过测定损耗率(%)来评价紫外线吸收剂的耐升华性。
结果示于表3A、3B。作为现有的紫外线吸收剂的化合物17和化合物18~21的损耗率为0.9%以上,而化合物1~16的损耗率为0.8%以下。尤其是化合物1、2、3、6、9、12、14的减少率为0.6%以下,耐升华性优异。由这些结果表明,实施例的含有硫醚基的紫外线吸收剂在加热时的损耗率少,且具有优异的耐升华性。
表3A
表3B
5.树脂成型材料中紫外线吸收剂的升华性的评价
将聚苯乙烯树脂(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(亚克力,acryl)、聚碳酸酯树脂(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(ABS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)、环烯烃聚合物树脂(COP)加热至熔融温度(PS:100℃,亚克力:160℃,PC:220℃,ABS:220℃,PET:260℃,COP:100℃)以上以使各树脂熔融后,混合至紫外线吸收剂占5%,从而获得树脂成型材料1。对于获得的树脂成型材料,使用TG/DTA测定在树脂成型材料的加热中所含的紫外线吸收剂的残留率,并评价升华性。首先,确认了不含紫外线吸收剂的树脂在升温速度为10℃/min、保持时间为1小时、保持温度为表4记载(~260℃)的条件下,损耗率≤0.1%。接着,对于上述树脂成型材料1,在同样的条件下,测定各温度条件下紫外线吸收剂的损耗率,并算出紫外线吸收剂的残留率(表4)。
如表4所示,确认了与作为比较例的紫外线吸收剂的化合物17的残留率相比,化合物1~8的残留率更高,树脂成型材料中紫外线吸收剂的升华性更小,具有在树脂的加热成型、加工时抑制因升华导致的装置内部污染的效果、以及树脂成型材料的光学特性的保持性更优异。另外,混合有化合物1~8的树脂成型材料1在加热前后均保持透明性。
此外,将聚缩醛树脂(PA)、聚酰胺树脂(聚酰胺)、聚苯硫醚树脂(PPS)加热至熔融温度(PA:180℃,聚酰胺:260℃,PPS:260℃)以上以使各树脂熔融后,在与上述同样的条件下进行试验,其结果是,与作为比较例的紫外线吸收剂的化合物17的残留率相比,所有树脂中的残留率都更高,且化合物1、2的残留率高2~10%以上。
此外,在各树脂中,将含有5%的上述紫外线吸收剂的树脂成型材料1在熔融温度以上进行加热熔融,以紫外线吸收剂的浓度为1%的方式新添加树脂并混合,从而获得树脂成型材料2。与上述同样地,测定树脂成型材料2的紫外线吸收剂的残留率,并评价升华性(表4)。
与比较例的树脂成型材料2相比,实施例的含有化合物1~8的树脂成型材料2均具有更高的残留率,表明其是在一、二次加工及此后的热加工(成型)时紫外线吸收剂的升华性低的树脂成型材料,是能抑制设备的污染且在保持光学特性的方面优异的材料。另外,获得的树脂成型材料2在加热前后均保持透明性。另外,上述各树脂成型材料1、2的残留率(实施例49~56)总体上是PS、亚克力、COP>PC>ABS>PET的顺序。
另外,在本发明的树脂成型材料中,确认了苯乙烯系树脂(聚苯乙烯:残留率99%以上)、(甲基)丙烯酸系树脂(丙烯酸树脂:残留率99%以上)、环烯烃系树脂(环烯烃聚合物:残留率99%以上)、聚碳酸酯系树脂(聚碳酸酯:残留率85%以上)没有升华性,苯乙烯系树脂(聚苯乙烯:残留率99%以上)、(甲基)丙烯酸系树脂(丙烯酸树脂:残留率99%以上)、环烯烃系树脂(环烯烃聚合物:残留率99%以上)更加没有升华性。
此外,将聚缩醛树脂(PA)、聚酰胺树脂(聚酰胺)、聚苯硫醚树脂(PPS)加热至熔融温度(PA:180℃,聚酰胺:260℃,PPS:260℃)以上以使各树脂熔融后,在与上述同样的条件下进行试验,其结果是,与作为比较例的紫外线吸收剂的化合物17的残留率相比,所有树脂中的残留率都高,化合物1、2的残留率都更高。
实际上,在使用树脂加工样机将化合物1、17分别与树脂熔融混炼,以制作树脂成型材料时,与化合物17相比,因化合物1的升华导致的机器的污染更少,另外,可获得黄化得以抑制且长波长吸收优异的树脂成型材料,并且确认了使用具有含硫醚基团的2-苯基苯并三唑衍生物的树脂成型材料的耐升华性、光学特性的有效性。
另外,将化合物1、包含上述获得的化合物1的PET的树脂成型材料1、2分别溶解于氯仿,并测定吸收光谱(图5,实施例57)。相对于化合物1的峰,来自树脂成型材料中1、2的化合物1的峰没有变化,在一次加工之后的热加工中,确认了本发明物的光学特性的保持性。
Claims (22)
1.一种树脂成型材料,其是在加热工序中使用的树脂成型材料,其中,
包含2-苯基苯并三唑衍生物和树脂,所述2-苯基苯并三唑衍生物具有含硫醚基团。
2.如权利要求1所述的树脂成型材料,其中,
所述2-苯基苯并三唑衍生物由下述式(I)表示,
式中,R1~R9分别独立地表示从由下述式(i)表示的含硫醚基团、氢原子、烃基、芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团;在2价基团的情况下,R1~R9中的任两个一起形成环;R1~R9中的至少一个是由下述式(i)表示的含硫醚基团,
在式(i)中,R10表示碳原子数为1~20的2价烃基,该碳原子数为1~20的2价烃基是氢原子未被取代或被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团取代的碳原子数为1~20的2价烃基、或者是两端未断开或两端中的至少任一端被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的碳原子数为1~20的2价烃基、或者是碳-碳键未断开或被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的碳原子数为1~20的2价烃基;在m为2以上的情况下,R11分别独立地表示碳原子数为1~20的2价烃基,该碳原子数为1~20的2价烃基是氢原子未被取代或被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团取代的碳原子数为1~20的2价烃基、或者是两端未断开或两端中的至少任一端被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的碳原子数为1~20的2价烃基、或者是碳-碳键未断开或被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的碳原子数为1~20的2价烃基;R12表示氢原子或表示由-(R13)n-R14表示的基团,R13表示碳原子数为1~20的2价烃基,该碳原子数为1~20的2价烃基是氢原子未被取代或被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团取代的碳原子数为1~20的2价烃基、或者是基端未断开或被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的碳原子数为1~20的2价烃基、或者是碳-碳键未断开或被从芳香族基团、不饱和基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团、脂环式基团和卤素原子中选择的1价或2价基团断开的碳原子数为1~20的2价烃基,R14表示氢原子或表示包含从苯并三唑、二苯甲酮、苯甲酸酯和三嗪中选择的任一种骨架的取代基,n表示0或1的整数;1表示0或1的整数,m表示0~3的整数。
3.如权利要求2所述的树脂成型材料,其中,
R12是由下述式(j)表示的基团,
-((X)p-(Y)p-(Z)q)-H (j)
式中,X表示氢原子被取代或未被取代的2价脂肪族烃基,Y表示氢原子被取代或未被取代的2价芳香族烃基或脂环式烃基,Z表示从含氮基团、含氧基团、含硫基团和含磷基团中选择的2价含杂元素基团Z1或从氧原子和硫原子中选择的2价杂原子Z2,o、p、q表示0以上的整数;o个X、p个Y、q个Z各自独立,且X、Y、Z的排序是任意的;o和p中至少任一个为1以上的整数。
4.如权利要求3所述的树脂成型材料,其中,
R12具有o为1~4个的2价脂肪族烃基X。
5.如权利要求3所述的树脂成型材料,其中,
R12具有p为1~4个的2价芳香族烃基或脂环式烃基Y。
6.如权利要求3所述的树脂成型材料,其中,
R12具有q为1~4个的从2价含氮基团、含氧基团、含硫基团和含磷基团中选择的2价含杂元素基团Z1。
7.如权利要求3所述的树脂成型材料,其中,
R12具有o为1~4个的2价脂肪族烃基X、和p为1~4个的2价芳香族烃基或脂环式烃基Y。
8.如权利要求3所述的树脂成型材料,其中,
R12具有o为1~4个的2价脂肪族烃基X、和q为1~4个的从2价含氮基团、含氧基团、含硫基团和含磷基团中选择的2价含杂元素基团Z1。
9.如权利要求3所述的树脂成型材料,其中,
R12具有p为1~4个的2价芳香族烃基或脂环式烃基Y、和q为1~4个的从2价含氮基团、含氧基团、含硫基团和含磷基团中选择的2价含杂元素基团Z1。
10.如权利要求3所述的树脂成型材料,其中,
R12具有o为1~4个的2价脂肪族烃基X、p为1~4个的2价芳香族烃基或脂环式烃基Y、q为1~4个的从2价含氮基团、含氧基团、含硫基团和含磷基团中选择的2价含杂元素基团Z1。
11.如权利要求4所述的树脂成型材料,其中,
R12中o为1个或2个。
12.如权利要求5所述的树脂成型材料,其中,
R12中p为1个或2个。
13.如权利要求6所述的树脂成型材料,其中,
R12中q为1个或2个。
14.如权利要求7所述的树脂成型材料,其中,
R12中o为1个或2个,p为1个或2个。
15.如权利要求8所述的树脂成型材料,其中,
R12中p为1个或2个,q为1个或2个。
16.如权利要求9所述的树脂成型材料,其中,
R12中o为1个或2个,q为1个或2个。
17.如权利要求10所述的树脂成型材料,其中,
R12中o为1个或2个,p为1个或2个,q为1个或2个。
18.如权利要求1~17中任一项所述的树脂形成材料,其中,
所述树脂为热塑性树脂。
19.如权利要求18所述的树脂成型材料,其中,
所述热塑性树脂是从苯乙烯系树脂、醚系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、环烯烃系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚苯硫醚系树脂、聚酰胺系树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系共聚物和酯系树脂中选择的任一种。
20.如权利要求1~19中任一项所述的树脂成型材料,其中,
所述树脂成型材料为粒料、母料或复合物。
21.一种树脂成型材料的制造方法,其是权利要求1~20中任一项所述的树脂成型材料的制造方法,其中,
将具有含硫醚基团的2-苯基苯并三唑衍生物与树脂加热熔融混炼。
22.一种树脂构件、树脂成型物或树脂成型品的制造方法,其中,
将权利要求1~21中任一项所述的树脂成型材料加热熔融混炼,获得树脂构件、树脂成型物或树脂成型品。
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